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1、课后限时集训(三十四)化学实验方案的设计与评价(建议用时：35分钟)A级基础达标1(2019石家庄模拟)某小组设计如图所示装置(夹持装置略去)，在实验室模拟制碱工艺中NaHCO3的制备。下列说法不正确的是()A、中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水B应先向中通入足量NH3，再通入足量CO2C中反应的离子方程式为NH3CO2H2O=NHHCOD装置也可用于制H2C本实验利用浓氨水与碱石灰混合制取氨气，所以装置中盛装浓氨水，装置中盛装饱和食盐水，A项正确；先通入足量的氨气，再通入足量的CO2有利于NaHCO3的生成和析出，B项正确；中反应的离子方程式为NH3CO2NaH2O=NaHCO3NH，C项错误；
2、装置适合块状不溶于水的固体和液体反应，可以用其制取氢气，D项正确。2如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是()A可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发C方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应D方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3D加热法分离提纯固体混合物应满足的条件：一种物质受热易挥发或分解，另一物质受热不挥发或难分解。加试剂法分离(过滤)提纯固体混合物应满足的条件：所加试剂能达到让一种物质形成溶液，而另一物质形成难溶物的状态。A项中碳酸氢钠、氯化铵受
3、热均易分解，故用方案1不能将两物质分离开，错误；B项方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质，错误；C项方案2中加入的试剂可能不与除X外的物质发生化学反应，如加水进行溶解分离，错误；D项中SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶解而分离，正确。3为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。其中连接顺序合理的是()AaaddeBccddgCbbddgDddccfB制得的CO2中含有HCl和H2O(g)。先除HCl(用饱和NaHCO3溶液)再干燥(用浓硫酸)，再用向上排空法收集。4(2018成都一模)某化学小组欲进行如图实验探究金属与浓硫酸反应。试回答
4、下列问题。(1)利用如图装置研究铜与浓硫酸的反应，反应化学方程式为_；B装置的目的是_；X溶液为_。(2)将上述实验中的铜改为黄铜(铜锌合金)，实验后阶段可观察到倒立漏斗边缘有气体冒出，且越来越快。该气体可能为_，气体产生越来越快的原因可能是_(至少两点)。验证该气体的实验方案如下：装置连接顺序：X_。能证明上述假设成立的实验现象是_。(3)取少量镁粉加入盛浓硫酸的烧杯中，在通风橱中实验。充分反应后溶液中有灰白色悬浮物，某同学设计实验方案研究该悬浮物的组成，请帮助完善。(假设镁的化合物都溶于稀酸)(),_。写出产生该灰白色悬浮物主要反应的化学方程式_。解析：(1)金属铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、
5、SO2和水；A中反应生成的SO2气体进入B装置的品红溶液中，故B中品红溶液的作用是检验SO2；因SO2气体有毒，C装置应是尾气处理装置，NaOH溶液能吸收SO2，X溶液为NaOH溶液。(2)在反应后期，浓硫酸被消耗逐渐转化成为稀硫酸，与黄铜中的Zn发生反应，生成H2，随着溶液中的H浓度增大，且反应过程放热，生成H2的速率会加快。验证气体的实验设计：气体发生装置(X)气体除杂装置(FG)气体检验装置(EH)。依题分析可知，除SO2用F，G除去混有的水蒸气，验证H2存在用E和H装置。H2CuOCuH2O，现象为E中黑色粉末变红，H中固体由白色变为蓝色。(3)Mg加入浓硫酸中，反应中有悬浮物出现，可
6、知是Mg和浓硫酸发生氧化还原反应得到的产物S，S不溶于水，易溶于二硫化碳，故应用二硫化碳验证。答案：(1)Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O检验产物SO2NaOH溶液(合理即可)(2)H2反应后期，溶液中c(H)增大，与Zn反应生成H2速率加快；黄铜为铜锌合金，与硫酸形成原电池，产生H2速率加快；反应放热cdefabgE中(硬质玻璃管)黑色粉末变红，H中(球形干燥管)固体由白色变为蓝色(3) (其他合理答案也给分)3Mg4H2SO4(浓)=3MgSO4S4H2O5SiCl4是一种常见的烟雾剂，已知SiCl4的沸点为57.6 ，易挥发和水解。实验室用硅粉与氯气反应制备SiCl4的装
7、置如图所示(夹持装置略去)。回答下列问题：(1)装置中用仪器a代替分液漏斗，其优点是_；连接的具支试管b的作用是_；氯酸钾与浓盐酸反应的化学方程式为_。(2)实验开始时，先滴入浓盐酸，一段时间后再点燃中的酒精喷灯，其目的是_。(3)装置的烧杯中用冰水混合物的作用是_。(4)某同学认为整套装置中有不足之处，实验中装置的试管中可能会出现白雾，其原因是_(用化学方程式表示)。请你提出改进的措施：_。解析：(1)装置中仪器a具有连通管，可以平衡压强，使液体顺利流下；具支试管b可以作安全瓶，防止倒吸；氯酸钾与浓盐酸反应制取氯气，氯酸钾作氧化剂，浓盐酸作还原剂，根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式为K
8、ClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O。(2)实验开始时，若先点燃中的酒精喷灯，则在加热时硅和装置内空气中的氧气反应生成二氧化硅；若先滴入浓盐酸，生成的氯气可以将装置中的空气赶出，防止硅和空气中的氧气反应。(3)根据题目信息可知，SiCl4的沸点为57.6 ，易挥发，所以用冰水混合物可以将SiCl4冷凝，并与Cl2分离。(4)根据题目信息可知，SiCl4易水解，而收集装置和尾气处理装置之间没有连一个干燥装置以除去可能混入的水蒸气，若装置的试管中混有水蒸气，则SiCl4发生水解：SiCl43H2O=H2SiO34HCl，生成的HCl遇水形成白雾；改进的措施：在和之间连一个盛有浓硫酸的洗气
9、瓶或装有无水氯化钙或碱石灰或P2O5的干燥管。答案：(1)平衡压强，便于液体顺利滴下(答案合理即可)防止倒吸(或作安全瓶)KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O(2)用氯气将装置中的空气排尽，防止Si与空气中的O2反应生成SiO2(3)冷凝SiCl4，并与Cl2分离(4)SiCl43H2O=H2SiO34HCl(或SiCl44H2O=H4SiO44HCl)在和之间连一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或装有无水氯化钙或碱石灰或P2O5的干燥管)(答案合理即可)6(2017全国卷，T26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下
10、列问题：(1)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。a点燃酒精灯，加热b熄灭酒精灯c关闭K1和K2d打开K1和K2，缓缓通入N2e称量Af冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x_(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2)为探究硫酸亚铁的分解产物，将中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K
11、2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为_(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a品红bNaOHcBaCl2dBa(NO3)2e浓硫酸写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_。解析：(1)由仪器的构造特征可知，B为干燥管。实验时，为防止空气中的O2将Fe2氧化，应先通入N2将装置中的O2排净，然后点燃酒精灯加热。停止加热后，为防止FeSO4吸收空气中的水蒸气，待玻璃管冷却，关闭K1和K2后再称重。故实验操作步骤应为d、a、b、f、c、e。由题意知，绿矾的质量为(m2m1) g，加热后FeSO4的质量为(m3m1) g，结晶水的质量为(m2m3)g。设绿矾的化学式为FeSO4xH2O，则FeSO4xH2OFeSO4xH2O 15
