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1、1-11-3化学实验方案设计与评价(时间：45分钟分值：100分)基 础 巩 固一、选择题1在中学化学实验中，对某些化学试剂进行循环再用，可以节省资源、减少污染、降低实验成本。下列做法合理的是()编号实验名称回收试剂回收方法回收后用途氧气制法二氧化锰溶解、过滤、洗涤、干燥重复使用铁和硫反应硫化亚铁直接密封保存制硫化氢萃取四氯化碳碱液洗涤、分液重复使用氨的喷泉实验稀氨水直接密封保存氨水的性质实验浓硫酸的稀释稀硫酸直接密封保存制氢气、硫酸根检验等A. BC D解析制取O2时MnO2作催化剂，反应前后质量和性质不变，故可回收重复使用。实验室用Fe和S反应制取的FeS，可用于H2S的制取。萃取实验中用
2、CCl4萃取Br2(或I2)，用碱液洗涤后再分液可回收CCl4，以便重复使用，氨的喷泉实验，浓硫酸的稀释所得的产品也可重复使用。答案A2某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3，最合理的生产途径是()ACl2FeCl3FeCl3溶液BCl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液CCl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液D.FeCl3溶液解析废铁皮的主要成分是Fe和Fe2O3，A中的操作易使所配溶液浑浊有Fe(OH)3生成；C、D光照时易发生爆炸，不宜采用。答案B3(2012山西晋城模拟)某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某固体混合物进行实验，测得如下表数据(盐酸的物质的量浓度相等)：实验
3、编号盐酸体积50 mL50 mL50 mLm(混合物)9.2 g16.56 g27.6 gV(CO2)(标准状况)2.24 L3.36 L3.36 L分析表中数据，下列说法不正确的是()A由可以计算出盐酸的物质的量浓度B由、可知：混合物质量增加，气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全C由、可知：中的固体不足而完全反应D由可以计算出混合物中NaHCO3的质量分数解析由、，固体质量增加，而气体体积不变，则盐酸完全反应，B对；由、中1.8，而1.5，说明中加入混合物9.2 g时盐酸过量，固体完全反应，而中加入混合物16.56 g时盐酸少量，固体有剩余，C对；应根据中数据计算混合物成分，根据或中数据计
4、算盐酸的物质的量浓度。根据第一组数据，假设NaHCO3和KHCO3的物质的量分别为x mol、y mol，则84 x100 y9.2，xy0.1，解得xy0.05，D对；根据HCOH=H2OCO2，由或中数据，c(HCl)3.0 mol/L，A错。答案A4通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论这是学习化学学习的方法之一。对下列实验事实解释正确的是()选项学习现象解释A浓HNO3在光照条件下变黄浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸BKI淀粉溶液中通入适量Cl2，溶液变蓝Cl2能与淀粉发生显色反应C向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成说明该溶液中含有SOD向盐酸中加入浓硫酸
5、时产生白雾说明浓硫酸具有脱水性解析适量氯气与碘化钾反应，置换出碘，碘与淀粉反应显蓝色，B项错误；检验SO不能采用具有强氧化性的硝酸酸化的氯化钡溶液，C项错误；盐酸中加入浓硫酸，有白雾产生，体现了浓硫酸的吸水性，D项错误。答案A5(双选)下列化学实验事实及其解释都正确的是()A将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上出现如图所示的现象，说明低浓度氯水能将I氧化成I2，高浓度氯水能将I2进一步氧化成碘的化合物B将过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中得到澄清溶液，说明H2CO3的酸性比HClO的弱C用饱和Na2CO3溶液可将BaSO4转化为BaCO3，说明Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)D铝箔在酒精灯
6、火焰上加热熔化，但不滴落，说明铝箔表在氧化铝膜的熔点高解析过量的二氧化碳通入Ca(ClO)2溶液中，先生成碳酸钙和次氯酸，然后碳酸钙继续与二氧化碳反应生成碳酸氢钙，B项错误；尽管Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)，硫酸钡的溶解度较小，采用饱和Na2CO3溶液可将少量的BaSO4转化为BaCO3，C项错误。答案AD二、填空题6某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们设计了如下实验过程。(1)对比实验(以碳棒为电极电解下列溶液)电解质溶液阴极析出物质实验1CuSO4溶液红色固体实验2CuSO4和NaC
7、l的混合溶液红色固体和少量白色固体(2)提出假设红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；白色物质为铜的化合物，其化学式可能为_。(3)实验验证取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥。连接下列装置进行实验，验证阴极产物。仪器a的名称为_，各装置从左至右的连接顺序为_。(4)观察现象，得出结论实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀。根据现象写出装置B中发生反应的化学方程式：_。(5)问题讨论欲洗去碳棒上的红色和白色物质，可将碳棒插入稀硝酸中，则红色物质消失的离子方程式为_；白色物质消失的离子方程式为_。实验过程中，若装置B中的空气没有排净就开始加热，可能对实验造成
8、的影响是_。解析(2)对比(1)中实验1和实验2，实验1中没有白色固体物质生成；该白色物质为铜的化合物，而铜的化合物多为黑色、红色，再结合实验2的电解质溶液增加了NaCl，故该白色固体只能是CuCl(氯化亚铜)。(3)漏斗种类较多，包括普通漏斗、分液漏斗、长颈漏斗，解题时要注意区分。用装置A制备氢气，但用稀盐酸制备的氢气中含有HCl和水蒸气两种杂质，前者可用碱液除去(E装置)，后者用浓硫酸除去(C装置)，但干燥装置应该放后，故装置的连接顺序是AECB；如果红色物质含有Cu2O，则装置B中会有水生成，可以用装置F中的无水硫酸铜检验，装置D中的AgNO3溶液用于检验Cl。(4)无水硫酸铜不变色，说
9、明没有Cu2O，AgNO3溶液中出现白色沉淀，说明生成物中含有HCl，故装置B中的反应为CuCl被氢气还原，生成Cu和HCl。(5)由(4)可知红色物质为Cu，故红色物质消失的反应是铜与稀硝酸反应生成NO；白色物质消失的反应是CuCl被稀硝酸氧化为2价铜的反应，硝酸被还原为NO。可燃性气体受热前必须排除装置中的空气，防止发生爆炸；上述装置B中若有空气，则其中的水蒸气会使后续检验水的装置F中的物质出现变色，从而干扰Cu2O是否存在的判断。答案(2)CuCl(3)分液漏斗AECBFD(若多选装置，只要合理均可给分)(4)2CuClH22Cu2HCl(5)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O3C
10、uCl4HNO=3Cu23ClNO2H2O氢气和氧气混合加热可能发生爆炸；空气中的水蒸气会干扰Cu2O是否存在的判断7某化学课外活动小组设计了如图所示的实验装置，进行氨的催化氧化实验(固定装置已省略)。(1)A中使用的药品是等物质的量的碳酸氢钠和碳酸氢铵，在下列仪器中，A中未画出的仪器有_(填序号)。分液漏斗试管烧瓶酒精灯导管橡胶塞(2)与装置B中的药品发生反应的物质有_(填化学式)，装置C中发生催化氧化反应的化学方程式为_。(3)若A、B中的药品足量，则装置D中可以观察到的现象是_。(4)从安全与环保角度看，指出该装置有两处明显的缺陷，请提出修改建议：_。解析(1)A装置的作用是加热碳酸氢钠
11、和碳酸氢铵制取NH3、CO2、H2O，故可选用酒精灯、试管、导管、橡胶塞。(2)B是制取O2的装置：2CO32Na2O2=2Na2CO3O2；2H2O2Na2O2=4NaOHO2。C是氨的催化氧化装置：4NH35O24NO6H2O。(3)若A、B中的药品足量，则进入装置D中的气体除NO外还有O2，故NO、O2与水反应生成硝酸，硝酸与Cu反应：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O，NO在广口瓶上方与空气中的O2反应生成NO2。(4)氨气过量或受热不均匀都会导致插入D中的导管发生倒吸，故可在装置C、D之间增加一个防倒吸装置；氮的氧化物均污染环境，故应在装置D后面增加一个尾气吸收装置。
12、答案(1)(2)CO2、H2O4NH35O24NO6H2O(3)铜片逐渐溶解并有气泡产生，溶液变蓝色，广口瓶上方由无色变为红棕色(4)在装置C、D之间增加一个防倒吸装置，在装置D后面增加一个尾气吸收装置8(2012安徽理综，28)工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：PbSO4(s)CO(aq)PbCO3(s)SO(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1)上述反应的平衡常数表达式：K_。(2)室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶
13、液均可实现上述转化，在_溶液中PbSO4转化率较大，理由是_ _。(3)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2，它和Pb2CO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三：假设一：全部为PbCO3；假设二：_；假设三：_。(4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：_。解析(1)根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式：K。(2)HCO难电离，相同浓度时，Na2CO3溶液中CO浓度远大于NaHCO3溶液中CO的浓度，CO浓度越大，越有利于PbSO4的转化。(3)根据信息及假设一，不难得出假设二和假设三分别为：全部为2PbCO3Pb(OH)2、PbCO3与2PbCO3Pb(OH)2的混合物。(4)若全部为PbCO3，则根据PbCO3PbOCO2，26.7 mg全部分解得到的m(PbO)223 gmol122.3 mg，
