1、PAGE 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià) (45分鐘100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分)1.實(shí)驗(yàn)室制氯氣有如下幾步操作:在燒瓶內(nèi)裝入MnO2粉末;塞好帶導(dǎo)管和分液漏斗的雙孔塞;由分液漏斗向燒瓶中注入濃鹽酸;用鐵夾固定圓底燒瓶;檢查氣密性;放好酒精燈;點(diǎn)燃酒精燈;放好鐵圈和石棉網(wǎng),正確的操作順序是()A.B.C.D.2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常將某些溶液或試劑進(jìn)行酸化或堿化。下列處理中正確的是()A.檢驗(yàn)KClO3中的氯元素,可加入AgNO3和稀硝酸B.為提高KMnO4溶液的氧化能力,用濃鹽酸將KMnO4溶液酸化C.檢驗(yàn)蔗糖在稀硫酸中水解產(chǎn)生的葡萄糖,應(yīng)先用NaOH溶液堿化后才能進(jìn)一步檢

2、驗(yàn)D.檢驗(yàn)溶液中是否含有 QUOTE O42- 時(shí),先加氯化鋇溶液后,再加稀鹽酸酸化3.下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠成功的是()A.檢驗(yàn)亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì):試樣溶液白色沉淀沉淀不溶解B.除去乙酸乙酯中混有的乙酸:混合液溶液分層得上層液體C.證明酸性條件下H2O2氧化性比I2強(qiáng):NaI溶液溶液變藍(lán)色D.鑒定鹽A的成分是FeBr2:4.為比較鐵和銅金屬活動性強(qiáng)弱,某研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一些方案并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下,能證明鐵的金屬性比銅強(qiáng)的是()方案現(xiàn)象或產(chǎn)物A將鐵片置于CuSO4溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出B將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒產(chǎn)物分別為FeCl3和CuCl2C將鐵片和銅片分別放入熱濃硫酸中產(chǎn)物

3、分別為Fe2(SO4)3和CuSO4D將鐵片和銅片分別置于熱的稀硝酸溶液中鐵片上、銅片上均有氣泡產(chǎn)生5.某同學(xué)想用實(shí)驗(yàn)證明高錳酸鉀的紫紅色是 QUOTE O4- 的顏色,而不是K+的顏色,他設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案。請你判斷下列方案與本實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o關(guān)的是()A.觀察氯化鉀溶液沒有顏色,表明溶液中的K+無色B.在氯化鉀溶液中加入適量鋅粉振蕩,靜置后未見明顯變化,表明鋅與K+不反應(yīng)C.在高錳酸鉀溶液中加入適量鋅粉、振蕩、靜置后紫紅色褪去,表明 QUOTE O4- 為紫紅色D.將高錳酸鉀晶體加熱分解,所得的固體質(zhì)量減輕6.用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中,不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.裝置甲:防止鐵釘生銹B

4、.裝置乙:除去乙烯中混有的乙炔C.裝置丙:探究溫度對化學(xué)平衡的影響D.裝置丁:驗(yàn)證HCl氣體在水中的溶解性7.以下進(jìn)行性質(zhì)比較的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),不合理的是()A.比較鎂、鋁金屬性:鎂、鋁(除氧化膜)分別放入4 molL-1NaOH溶液中B.比較氯、溴非金屬性:氯氣通入溴化鈉溶液中C.比較Cu、Fe2+的還原性:Cu加入FeCl3溶液中D.比較高錳酸鉀、氯氣的氧化性:高錳酸鉀中加入濃鹽酸8.下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A證明溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)有乙烯生成向試管中加入適量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加熱,將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入溴的四氯化碳溶液B證明Mg(OH)2沉淀可以轉(zhuǎn)化為Fe(

5、OH)3沉淀向2 mL 1 molL-1NaOH溶液中先加入3滴1 molL-1MgCl2溶液,再加入3滴1 molL-1FeCl3溶液C檢驗(yàn)蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性向蔗糖溶液中加入幾滴稀硫酸,水浴加熱幾分鐘,然后加入足量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的銀氨溶液,并水浴加熱D探究溫度對化學(xué)平衡的影響將NO2球浸泡在冷、熱水中,觀察顏色的變化9.下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)及其解釋或結(jié)論都正確的是()A.取少量溶液X,向其中加入適量新制氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說明X溶液中一定含有Fe2+B.向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液,振蕩后再加入0.5 mL有機(jī)物X,加

6、熱后未出現(xiàn)紅色沉淀,說明X中不含有醛基C.向CuSO4溶液中加入KI溶液,有白色沉淀生成,再加入四氯化碳振蕩,四氯化碳層呈紫色,說明白色沉淀可能為CuID.向濃度均為0.1 molL-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,首先生成藍(lán)色沉淀,說明KspCu(OH)2KspMg(OH)210.下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到預(yù)期目的的是()實(shí)驗(yàn)室保存FeCl3溶液應(yīng)加少量稀鹽酸,并且放入少量的鐵粉氫氧化鈉溶液保存在配有橡膠塞的細(xì)口瓶中向溶液中滴入氯化鋇溶液,再加稀硝酸能檢驗(yàn)溶液中是否含有 QUOTE O42- 用丁達(dá)爾效應(yīng)可以區(qū)分食鹽水和淀粉溶液工業(yè)上可用金屬鋁與V2O5在高溫下冶煉礬,鋁作還原劑A

7、.B.C.D.二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)11.(10分)硫酸亞鐵(FeSO47H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑,某研究性學(xué)習(xí)小組通過下列實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑制備FeSO47H2O晶體。制備步驟如下:將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數(shù)分鐘,用傾析法除去Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用蒸餾水洗滌23遍;向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸,控制溫度5080之間至鐵屑耗盡;趁熱過濾,將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中,靜置、冷卻結(jié)晶;待結(jié)晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌23次,再用濾紙將晶體吸干;將制得的FeSO47H2O晶體放在一個小廣口瓶中,密閉保存。請回答下列問題:(1

8、)以上實(shí)驗(yàn)中存在著明顯不合理的步驟及其理由是_ _。(2)實(shí)驗(yàn)步驟中用少量冰水洗滌晶體,其目的是_ _。12.(14分)課題式課堂教學(xué)是研究性學(xué)習(xí)的一種方式,其基本教學(xué)模式為:如圖是關(guān)于“一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)”的課題式課堂教學(xué)中解決問題階段,甲同學(xué)設(shè)計(jì)的是證明CO具有還原性的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃 (填“A”或“B”)處的酒精燈。(2)硬質(zhì)試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲裝置有待優(yōu)化,如尾氣可先儲存在瓶內(nèi),然后再處理。如圖是他設(shè)計(jì)的貯氣瓶,尾氣應(yīng)從 (選“a”或“b”)口通入(其他裝置略)。(4)丙同學(xué)質(zhì)疑:CO能否使澄清石灰水變渾濁?因此,他設(shè)計(jì)在CO通入CuO之前,應(yīng)先

9、通入澄清石灰水,以比較排除CO與澄清石灰水反應(yīng),試對此作出評價(jià)。你認(rèn)為丙的設(shè)計(jì)是否有必要,理由是 。(5)如果開始時(shí)通入的是CO和CO2的混合氣體,則應(yīng)如何設(shè)計(jì)才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 。13.(16分)化學(xué)興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應(yīng),設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),回答相關(guān)問題。(1)用“可抽動鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優(yōu)點(diǎn)是_ (2)能說明有SO2氣體產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_ _(3)反應(yīng)后,不需要打開膠塞,就可使裝置中殘留氣體完全被吸收,應(yīng)當(dāng)采取的操作是_ _(4)反應(yīng)一段時(shí)間后,他們對A中溶液的金屬離子進(jìn)行探究,請完成相關(guān)問題。提出假設(shè):假設(shè)1:只含有Fe3+;假設(shè)2: _ _;假設(shè)3:既有Fe2

10、+,又有Fe3+。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)3。寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選試劑及儀器:稀硫酸、KMnO4溶液、NaOH溶液、淀粉-KI溶液、H2O2溶液實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟一:用膠頭滴管取A試管中的溶液,用水稀釋并分裝試管、備用步驟二:往試管中,_ 步驟三:答案解析1.【解析】選D。根據(jù)酒精燈的位置固定鐵圈,檢驗(yàn)裝置氣密性后,先加固體試劑,固定好燒瓶后再加液體試劑,最后加熱。2.【解析】選C。KClO3中的氯元素以 QUOTE O3- 的形式存在,無單個的Cl-,不能用AgNO3檢驗(yàn),A選項(xiàng)錯誤;為提高KMnO4溶液的氧化能力,用硫酸酸化,選項(xiàng)B錯誤;檢驗(yàn)溶液中是否含有 QUOTE O

11、42- 時(shí),先加稀鹽酸酸化,排除銀離子、碳酸根離子等的干擾,再加氯化鋇溶液,選項(xiàng)D錯誤。【誤區(qū)警示】酸化KMnO4溶液時(shí),不可用鹽酸,因?yàn)镵MnO4氧化性很強(qiáng),能將鹽酸中的氯離子氧化。檢驗(yàn) QUOTE O42- 時(shí),可用氯化鋇溶液和稀鹽酸,但加入試劑的順序不同,對干擾的排除效果也不同。先加稀鹽酸,可排除 QUOTE O32- 、Ag+、 QUOTE O32- 等的干擾,但先加氯化鋇溶液不能排除Ag+的干擾。3.【解析】選B。Na2SO3與Ba(NO3)2反應(yīng)生成的BaSO3可被HNO3氧化生成BaSO4,A錯誤;乙酸能與Na2CO3反應(yīng),故上層是乙酸乙酯,B正確;在NaI溶液中加HNO3酸化,

12、可認(rèn)為是HNO3氧化I-,C錯誤;同樣,FeBr2溶液加HNO3酸化的AgNO3溶液,有可能反應(yīng)前就是FeBr3或FeBr2和FeBr3的混合液,故D錯誤。4.【解析】選A。將鐵片置于CuSO4溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出,說明鐵比銅活潑;將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒,生成FeCl3和CuCl2,在化合物中銅、鐵都是最高價(jià),不能說明鐵的金屬性比銅強(qiáng);將鐵片和銅片分別放入熱濃硫酸中,生成Fe2(SO4)3和CuSO4,在化合物中銅、鐵都是最高價(jià),不能說明鐵的金屬性比銅強(qiáng);將鐵片和銅片分別置于熱的稀硝酸溶液中鐵片上、銅片上均有氣泡產(chǎn)生,不能說明鐵的金屬性比銅強(qiáng)。5.【解析】選D。證明高錳酸鉀的紫紅

13、色是 QUOTE O4- 的顏色,而不是K+的顏色,可選擇其他離子的鉀鹽溶液,觀察顏色,與其他物質(zhì)能否反應(yīng),再選擇 QUOTE O4- ,觀察顏色,與其他物質(zhì)反應(yīng)后觀察顏色,只有選項(xiàng)D與本實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o關(guān)。6.【解析】選B。甲中鐵釘做陰極,能被保護(hù),A正確;乙中酸性高錳酸鉀溶液與乙烯和乙炔都反應(yīng),B不正確;丙溫度不同NO2和N2O4的轉(zhuǎn)化程度不同,顏色不同,C正確;丁中,滴水后氣球膨脹,說明HCl易溶于水,瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,D正確。7.【解析】選A。由于鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的特殊性,不能根據(jù)能否與氫氧化鈉溶液反應(yīng)說明鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱,A項(xiàng)不合理。B、C、D項(xiàng)均合理。8.【解析】選B。向2 mL 1

14、molL-1NaOH溶液中先加入3滴1 molL-1MgCl2溶液,生成白色沉淀,此時(shí)NaOH剩余,再加入3滴1 molL-1FeCl3溶液會繼續(xù)反應(yīng)生成紅褐色沉淀,看不出沉淀轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,故B項(xiàng)不正確。9.【解析】選C。A項(xiàng)中若溶液中已有Fe3+,也會發(fā)生此現(xiàn)象,故A項(xiàng)不正確;B項(xiàng)中氫氧化鈉不足,NaOH和CuSO4的混合液不能氧化醛,而得不到紅色沉淀,故該項(xiàng)不正確;C項(xiàng)中CuSO4溶液中加入KI溶液,生成單質(zhì)碘,說明Cu2+被還原,若生成單質(zhì)銅,沉淀應(yīng)為紅色,而沉淀為白色說明可能生成了CuI,故該項(xiàng)正確;組成相似的難溶電解質(zhì),Ksp小的先沉淀,D項(xiàng)不正確。10.【解析】選C。FeCl3溶液加入

15、鐵粉會被還原為FeCl2,故不正確;向溶液中滴入氯化鋇溶液,再加稀硝酸生成白色沉淀,不能檢驗(yàn)溶液中是否含有 QUOTE O42- ,因?yàn)橛蠥g+、 QUOTE O32- 的干擾,故不正確。其余各項(xiàng)均可行。11.【解析】(1)為確保硫酸亞鐵不含F(xiàn)e3+等雜質(zhì),應(yīng)使鐵過量。(2)晶體表面易沾附可溶性雜質(zhì),可用蒸餾水洗滌除去,為避免FeSO47H2O晶體的大量流失,故選用冰水洗滌,以減少對FeSO47H2O晶體的溶解。答案:(1)步驟,應(yīng)該鐵過量,否則溶液中可能有Fe3+存在(2)洗滌除去晶體表面附著的可溶性雜質(zhì),并減少FeSO47H2O晶體的溶解消耗12.【解析】(1)應(yīng)先點(diǎn)燃B處酒精燈,當(dāng)導(dǎo)管口

16、氣體點(diǎn)燃后表示粗試管內(nèi)已充滿純凈的CO氣體。再點(diǎn)燃A處酒精燈,使反應(yīng)發(fā)生: (3)要將尾氣采用排液法儲存在瓶內(nèi),應(yīng)從a口通入。(4)丙的設(shè)計(jì)不必要,其理由是在酒精燈A點(diǎn)燃前,CO已通過了澄清石灰水。(5)如果開始時(shí)通入的是CO和CO2的混合氣體,應(yīng)先通過堿石灰(或NaOH溶液),除去CO2,排除干擾。答案:(1)B (2)CuO+COCu+CO2 (3)a(4)不必要 在酒精燈A點(diǎn)燃前,CO已通過了澄清石灰水(5)先通過堿石灰除去CO2后再通入裝置13.【解題指南】解答本題注意以下2點(diǎn):(1)關(guān)注實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新內(nèi)容,理解可抽動鐵絲和導(dǎo)管D的作用。(2)在限制范圍內(nèi)選取合適的試劑,檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+。【解析】(1)抽動鐵絲可靈活控制反應(yīng)開始和停止。(2)有漂白性,若品紅溶液褪色,則說明生成了SO2。(3)在反應(yīng)過程中,D導(dǎo)管插入液面下,不會有氣體逸出,反應(yīng)結(jié)束后可通過D導(dǎo)管鼓氣,將生成的氣體全部鼓出,最終被氫氧化鈉溶液完全吸收。(4)可分別取試樣,依據(jù)Fe2+和Fe3+的特性,選取KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+,選取淀粉