1、課時作業(yè)(三十四)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1(2013長春質(zhì)檢)實(shí)驗(yàn)室常用濃H2SO4與硝酸鈉反應(yīng)制HNO3，其化學(xué)反應(yīng)方程式為NaNO3H2SO4NaHSO4HNO3，制取HNO3時，下列裝置中最適合的是()2做完銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)圓底燒瓶中溶液呈綠色，而不顯示藍(lán)色，甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高導(dǎo)致的，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體，同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個實(shí)驗(yàn)來判斷兩種看法是否正確，這些方案中不可行的是()A加熱該綠色溶液，觀察顏色變化B加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化C向該綠色溶液中通入氮?dú)猓^察顏色變

2、化D向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化3用鐵制備較純凈的三氧化二鐵，下列實(shí)驗(yàn)方案最好的是 ()A使鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化B鐵在氯氣中燃燒，加水溶解，加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌、然后充分加熱分解C使鐵溶解于稀硫酸，然后加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌，然后充分加熱分解D使鐵與足量稀硝酸反應(yīng)，然后加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌，然后充分加熱分解4某同學(xué)為探究SO2與Ba2只有在堿性條件下才能形成BaSO3沉淀，設(shè)計(jì)了如下方案，你認(rèn)為可行的是()A將SO2通入Ba(OH)2溶液中觀察有白色沉淀生成B將SO2通入Ba(NO3)2溶液中觀察有白色沉淀生成C將SO2分別

3、通入BaCl2溶液、BaCl2與HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，觀察到只有Ba(OH)2中有白色沉淀生成D將SO2通入BaCl2與NH3的混合溶液中有白色沉淀生成5(2013上饒質(zhì)檢)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在綠色化學(xué)思想指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)方法，以達(dá)到減少污染，防止浪費(fèi)等目的。下列符合綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的是()A用銅與濃硫酸反應(yīng)制取CuSO4，并用少量品紅溶液吸收尾氣B將CO還原Fe2O3后的尾氣直接排入空氣中C用CCl4完成萃取操作練習(xí)時，將溴水改成碘水D將Zn和稀硫酸制H2后的廢液倒入水槽后再清洗玻璃儀器6(2012泉州質(zhì)檢)下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期目的的是()選項(xiàng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)預(yù)期目的A相同溫度下，等質(zhì)量的

4、大理石塊、大理石粉分別與等體積、等濃度的鹽酸反應(yīng)探究接觸面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響B(tài)把裝有顏色相同的NO2和N2O4混合氣體的兩支試管(密封)分別浸入冷水和熱水中探究溫度對化學(xué)平衡的影響C在蔗糖中加入稀硫酸，水浴加熱，再加入新制的氫氧化銅懸濁液并加熱探究蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性D兩支試管中裝有等體積、等濃度的H2O2溶液，向其中一支試管中加入FeCl3溶液探究FeCl3溶液對H2O2分解速率的影響7.(2013揚(yáng)州質(zhì)檢)下列裝置或操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A裝置可用于測量氣體的體積B裝置可用于比較KMnO4、Cl2、S的氧化性C裝置中若X為四氯化碳，可用于吸收氨氣，并防止倒吸D裝置可用于量取15

5、.00 mL鹽酸8實(shí)驗(yàn)法和比較法是研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法。以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不合理或不嚴(yán)密的是()A鈉和鎂分別與冷水反應(yīng)，判斷鈉和鎂的金屬性強(qiáng)弱B測定相同溫度下鹽酸和醋酸溶液的pH，就可證明鹽酸是強(qiáng)酸、醋酸是弱酸C鐵分別與氯氣和硫反應(yīng)，判斷氯氣與硫的氧化性強(qiáng)弱D測定相同條件下Na2CO3溶液和Na2SO4溶液的pH，判斷碳與硫的非金屬性強(qiáng)弱9下列實(shí)驗(yàn)操作和裝置均符合實(shí)驗(yàn)要求的是()10(2013盱眙調(diào)研)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠成功的是()實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象A檢驗(yàn)亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì)試樣 白色沉淀沉淀不溶B檢驗(yàn)?zāi)雏u代烴是否是氯代烴試樣冷卻 出現(xiàn)白色沉淀C證明酸性條件下H2O2氧化性比I2強(qiáng)NaI溶液溶

6、液變藍(lán)色D除去氯化鈉溶液中的少量硫酸鈉溶液 濾液 取濾液，加適量鹽酸二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)11(10分)小明同學(xué)在學(xué)習(xí)“硫酸及其鹽的某些性質(zhì)與用途”的過程中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)一探究濃硫酸的氧化性，將實(shí)驗(yàn)室常用的藥品放入如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置后，加熱裝置甲。(夾持和加熱裝置省略)(1)該裝置設(shè)計(jì)上存在明顯缺陷，請指出：_。(2)寫出裝置甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。裝置乙中的試劑是_。實(shí)驗(yàn)二探究某硫酸亞鐵鹽固體是否變質(zhì)(3)請你幫助小明同學(xué)完成如下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論12.(9分)牙膏的成分有活性物質(zhì)、摩擦劑、保持牙膏濕潤的甘油等物質(zhì)。牙膏中的摩擦劑一般由CaCO3、

7、Al(OH)3、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。為探究某品牌牙膏中摩擦劑的成分，化學(xué)興趣小組同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)：取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢?、靜置、過濾。在濾渣中加入足量鹽酸后，發(fā)現(xiàn)仍有少量不溶物。為進(jìn)一步探究牙膏中摩擦劑的成分，同學(xué)們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)?！咎岢黾僭O(shè)】根據(jù)題目信息同學(xué)們提出了如下假設(shè)。假設(shè)1：牙膏摩擦劑的成分為SiO2和CaCO3假設(shè)2：牙膏摩擦劑的成分為SiO2和Al(OH)3假設(shè)3：_。【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)。請寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿也可補(bǔ)充)。可選的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取適量牙膏樣品，加水充

8、分?jǐn)嚢?、過濾步驟2：步驟3：13.(15分)工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反應(yīng)生成無毒物質(zhì)。某同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過程。(一)提供的裝置(二)NH3的制取(1)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制備氣體的說法正確的是_(填序號)?？梢杂门棚柡褪雏}水的方法收集氯氣用赤熱的炭與水蒸氣反應(yīng)制取氫氣實(shí)驗(yàn)室制氧氣有時需要加熱，有時不需要加熱用無水氯化鈣干燥氨氣用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管(2)從所提供的裝置中選取一個能制取氨氣的裝置：_(填序號)。(3)當(dāng)采用你所選用的裝置制取氨氣時，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(三)模擬尾氣的處理選用上述部分裝置，按下列順序連接

9、成模擬尾氣處理裝置，回答有關(guān)問題：(4)A中反應(yīng)的離子方程式為_。(5)裝置D的作用有：使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度，還有一個作用是_。(6)D裝置中的液體可換成_(填序號)。aCuSO4bH2OcCCl4d濃硫酸(7)該同學(xué)所設(shè)計(jì)的模擬尾氣處理實(shí)驗(yàn)還存在的明顯缺陷是_。14(16分)(2012重慶理綜，27)氯離子插層鎂鋁水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一種新型離子交換材料，其在高溫下完全分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣。現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定其化學(xué)式(固定裝置略去)。(1)Mg2Al(OH)6ClxH2O熱分解的化學(xué)方程式為_。(2)若只通過測定裝置C、D的增重來確定x，

10、則裝置的連接順序?yàn)開(按氣流方向，用接口字母表示)，其中C的作用是_。裝置連接后，首先要進(jìn)行的操作的名稱是_。(3)加熱前先通N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質(zhì)量后，再持續(xù)通入N2的作用是_、_等。(4)完全分解后測得C增重3.65 g、D增重9.90 g，則x_。若取消冷卻玻管B后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定的x值將_(填“偏高”或“偏低”)。(5)上述水滑石在空氣中放置時易發(fā)生反應(yīng)生成Mg2Al(OH)6Cl12y(CO3)yzH2O，該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng)?，F(xiàn)以此物質(zhì)為樣品，用(2)中連接的裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定z，除測定D的增重外，至少還需測定_。課時作業(yè)(三十四)1B考慮到反應(yīng)過程中

11、生成的硝酸具有強(qiáng)氧化性，因此整個裝置中不能使用橡膠塞，且收集HNO3的儀器需用冷水冷卻，故選B。2B加水稀釋時，溶液中的溶質(zhì)和所溶氣體的量沒有改變，濃度均減小，故不能判斷。3BA項(xiàng)，最終生成鐵銹(氧化鐵水合物)；B項(xiàng)，F(xiàn)eFeCl3Fe(OH)3Fe2O3，方案合理；C項(xiàng)，F(xiàn)eFeSO4Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2在空氣中加熱時部分氧化為Fe(OH)3，分解產(chǎn)物中既有FeO，又有Fe2O3等；D項(xiàng)，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)產(chǎn)生大氣污染物NO。4CA、D項(xiàng)方案不能說明SO2與Ba2在非堿性條件下不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀；B項(xiàng)中SO2溶解后會形成酸性溶液，NO在酸性條件下可將SO氧化成SO，得到的沉

12、淀是BaSO4。5CA項(xiàng)中不能用品紅溶液吸收尾氣SO2；B項(xiàng)中CO還原Fe2O3后的尾氣中含有CO，不能直接排入空氣中；D項(xiàng)中Zn和稀硫酸制H2后的廢液不能倒入水槽。6C蔗糖在稀H2SO4溶液中水解后，應(yīng)加入NaOH溶液中和掉H2SO4使溶液呈堿性，否則加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱時，得不到Cu2O紅色沉淀，也無法探究蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性。7D裝置可用來測量氣體的體積，A正確；裝置中KMnO4能將濃HCl氧化生成Cl2，然后Cl2進(jìn)入下一裝置與Na2S反應(yīng)置換出S，從而可知KMnO4、Cl2、S的氧化性逐漸減弱，B正確；裝置中若X為四氯化碳，因?yàn)镹H3不溶于四氯化碳，所以不會倒吸，C正

13、確；裝置中用的是堿式滴定管，不能用來量取鹽酸。8B只有測定相同溫度下、相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液的pH，才可證明鹽酸是強(qiáng)酸、醋酸是弱酸。9C檢驗(yàn)氧氣應(yīng)用帶有余燼的木條或火柴梗，火柴不能檢驗(yàn)，A錯；選項(xiàng)B中的盛有石灰水的小試管不能用單孔膠塞封閉，否則試管內(nèi)的氣體增多，容易彈飛膠塞；鋁熱反應(yīng)中的鋁粉、氧化鐵混合均勻，而氯酸鉀應(yīng)該撒在混合物之上，起到引燃的作用，D錯。10D選項(xiàng)A和C中不能用稀硝酸酸化；選項(xiàng)B中不能用稀硫酸酸化。11解析：(1)制氣裝置不能在封閉體系中進(jìn)行，否則易引起爆炸，因此尾氣吸收裝置乙中的廣口瓶不能加瓶塞。(2)根據(jù)品紅溶液可推測發(fā)生裝置中生成了SO2氣體，因此可選用Cu

14、與濃硫酸反應(yīng)或C與濃硫酸反應(yīng)。(3)檢驗(yàn)硫酸亞鐵鹽固體是否變質(zhì)即檢驗(yàn)樣品中有無Fe3，檢驗(yàn)Fe3最靈敏的試劑是KSCN溶液。答案：(1)裝置乙中的廣口瓶不應(yīng)加瓶塞(2)Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O或C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O(或其他合理答案也可)NaOH溶液(3)將FeSO4溶于水，取少量上述溶液，滴加2滴KSCN溶液溶液變紅說明FeSO4已被氧化，否則，F(xiàn)eSO4未被氧化12答案：【提出假設(shè)】假設(shè)3：牙膏摩擦劑的成分為SiO2、CaCO3和Al(OH)3【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：步驟2：取適量沉淀于試管中，滴加過量稀鹽酸若出現(xiàn)無色氣泡，則說明

15、含有CaCO3；若無氣泡，則說明無CaCO3而有Al(OH)3步驟3：取步驟2的上層清液，滴加氫氧化鈉溶液若先生成沉淀，后沉淀溶解說明含有Al(OH)3；若無明顯現(xiàn)象，則無Al(OH)313.解析：(2)實(shí)驗(yàn)室制備氨氣可用氫氧化鈣與氯化銨固體加熱法，也可以用濃氨水與氧化鈣(或氫氧化鈉)在常溫下制取。可選裝置為C或G。(3)根據(jù)所選裝置寫出相應(yīng)制備反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)A中為Cu與稀硝酸的反應(yīng)：3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。(5)NH3是易溶于水的氣體，因此D還可以防止倒吸。(6)D中用飽和氨水防止氨氣被吸收，因此還可以換成CCl4。(7)該反應(yīng)中尾氣含有NO等污染性氣體，應(yīng)除去后

16、再排入空氣中。答案：(1)(2)C(或G)(3)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O或NH3H2OCaO=Ca(OH)2NH3(與第二小題要對應(yīng))(4)3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O(5)防止NH3發(fā)生倒吸(6)c(7)NO尾氣直接排放，沒有進(jìn)行處理14解析：(1)根據(jù)題給信息：高溫下完全分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣，可寫出其化學(xué)方程式：2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O；(2)裝置C的作用是吸收反應(yīng)生成的HCl氣體，裝置D的作用是吸收水蒸氣，應(yīng)該首先通過D裝置吸收水蒸氣，后通過C裝置吸收HCl；將氣體通過洗氣瓶進(jìn)行洗氣時，應(yīng)該從長導(dǎo)管一側(cè)通入氣體，故其連接順序是aedb；連接好裝置后首先應(yīng)該檢查裝置的氣密性；(3)因?yàn)榧訜岷蟮难b置中含有殘留的HCl和水蒸氣，為了避免引起實(shí)驗(yàn)誤差，保證反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部被裝置C、D吸收，所以要通入N2排出裝置內(nèi)殘留的氣體，同時也是為了防止產(chǎn)生倒吸；(4)2Mg2Al(OH)6ClxH2O4Mg