高考化学备考黄金易错点专题28 化学实验方案的设计与评价.docx

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高考化学备考黄金易错点专题28化学实验方案的设计与评价

2014年高考化学备考黄金易错点专题28化学实验方案的设计与评价

1．下列实验设计能够达到目的的是（　　）

选项

实验目的

实验设计

A

除去CO2中少量的SO2

将混合气体通过饱和Na2CO3溶液

B

除去Cu粉中混有的CuO

向混合物中滴加适量稀硝酸

C

检验溶液中是否含有Fe2＋

向溶液中滴入氯水后，再滴加KSCN溶液

D

证明H2CO3酸性比H2SiO3强

将CO2通入Na2SiO3溶液中

2.下述实验不能达到预期目的的是（　　）

编号

实验内容

实验目的

A

将AlCl3溶液蒸干灼烧

制备Al2O3

B

向沸水中滴加几滴FeCl3饱和溶液，继续加热至红褐色

制备Fe（OH）3胶体

C

向某溶液中加入稀H2SO4，将产生的气体通入澄清石灰水

检验溶液中是否含有CO32－

D

相同温度下，测定浓度均为0.1mol·L－1的Na2CO3和CH3COONa溶液的pH

比较CH3COO－和CO32－结合H＋的能力强弱

3．现有一瓶实验室放置已久的可能变质的Na2O2固体，为了研究它的组成，请你参与同学们进行的如下探究活动：

可选用的试剂：

浓硫酸、浓硝酸、稀盐酸、澄清石灰水、蒸馏水、品红溶液、火柴；仪器自选。

（1）提出假设

假设一：

固体全部是Na2O2；

假设二：

固体全部是Na2CO3；

假设三：

______________________________________________________。

（2）设计实验方案（略），从绿色化学的角度，最好选用下列中的________（填序号）进行实验。

（3）进行实验：

请在表中用简要文字写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤

预期现象和结论

步骤1：

步骤2：

……

4.某学习小组针对如何测定镀锌铁皮镀锌层厚度提出如下一些方案：

方案1.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。

方案2.将一定质量（W1）的镀锌铁皮投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量其质量为W2，计算铁皮上的锌的质量方案3.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。

……

（1）方案2的主要缺点是_______________________________________________________，

方案3的主要缺点是_____________________________________________________________。

（2）方案1中用到测量气体体积的装置，下列装置中不能用于测量气体体积的装置是

________________________________________________________________________。

学习小组拟选用C装置作量气装置，则气体收集完毕，准备读数时，应注意：

________________________________________________________________________。

5.N2在化工生产、农业、医疗、航天航空等领域用途广泛。

某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净的N2，进行了认真准备。

请你参与交流与讨论。

【查阅资料】有下列三个方案制备N2：

方案1：

加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。

方案2：

加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。

方案3：

将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。

【实验准备】利用实验室常见仪器（药品）等设计的部分装置如下图所示（有的夹持仪器和加热仪器未画出）。

【分析交流】

（1）若按方案1制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水为原料制得，整套制气装置按气流方向从左到右的顺序连接的是（填序号，下同）________。

获得N2的反应原理是（写化学方程式）_________________________________________________。

（2）若用排水法收集N2，其中会混入水蒸气。

但也不宜用排空气法收集N2，其原因是

________________________________________________________________________。

你提出的收集方法是

________________________________________________________________________。

（3）若以方案2制得N2，应选择的发生装置是________。

为保证实验安全进行，操作时应___________________________________________________________（填两点）。

（4）上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是________。

在对N2的纯度要求不严格的情况下，建议将方案1和方案3结合使用，你认为其优点是

________________________________________________________________________。

6.要求设计实验证明盐的水解是吸热的。

有四位同学的回答，其中不正确的是（　　）

A．甲同学：

将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的

B．乙同学：

用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3＋，说明Fe3＋水解是吸热的

C．丙同学：

通过实验发现同浓度的热纯碱溶液比冷纯碱溶液去油污效果好

D．丁同学：

向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热（不考虑水蒸发）后若红色加深，说明醋酸钠的水解是吸热的

7．将几滴KSCN（SCN－是“类卤离子”）溶液加入到含有Fe3＋的酸性溶液中，溶液变成红色。

将该红色溶液分为两份：

①向一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO2，红色也褪去。

下列推测肯定不正确的是（　　）

A．①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN－氧化

B．②中红色褪去的原因是SO2将Fe3＋还原为Fe2＋

C．②中红色褪去的原因是SO2将SCN－还原

D．SCN－在适当条件下可失去电子被氧化为（SCN）2

8．下列有关物质检验的实验结论正确的是（　　）

实验操作

现象

实验结论

A

向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液

有白色沉淀生成

溶液中一定含有SO42－

B

将某气体通入品红溶液中

品红溶液褪色

该气体一定是SO2

C

向某溶液中加入2滴KSCN溶液

溶液不显红色

溶液中一定含有

Fe2＋

另取样，先滴入氯水，再滴入KSCN溶液

溶液变为红色

D

将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热

有银镜生成

该物质一定是醛

9．做完铜与浓硝酸反应的实验后，同学们发现圆底烧瓶中溶液呈绿色，而不显示蓝色，甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高导致的，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体，同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确，这些方案中不可行的是（　　）

A．加热该绿色溶液，观察颜色变化

B．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

C．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

10．菠菜营养丰富，素有“蔬菜之王”之称，在营养价值上是一种高效的补铁剂。

某化学小组欲设计实验方案，探究菠菜中是否存在铁元素、草酸及可溶性草酸盐。

（1）甲同学查阅资料得知：

草酸又名乙二酸，化学式为H2C2O4，是一种二元有机弱酸，具有较强的还原性。

甲同学依据上述信息推测，菠菜中铁元素呈________价，其理由是_______________________________________________________________________。

甲同学同时设计实验方案验证其推测是否正确。

请简述实验方案___________________________________________________。

（2）乙同学查阅资料得知：

草酸的酸性比醋酸的强，草酸钙难溶于水，是一种白色沉淀。

乙同学依据上述信息推测，在菠菜汁中加入CaCl2溶液，应析出草酸钙白色沉淀，加入醋酸，白色沉淀不溶解，该反应的离子方程式为________。

但在实际操作中，发现白色沉淀部分溶解，且放出无色无味气体。

乙同学推测放出的气体是________，其理由是

________________________________________________________________________。

（3）丙同学依据甲、乙同学提供的资料和实验事实，认为菠菜与豆腐不宜同食，其主要理由是__________________________________________________________________。

1．解析：

除去CO2中少量的SO2，应将混合气体通过饱和NaHCO3溶液：

NaHCO3＋SO2===NaHSO3＋CO2，A错；除去Cu粉中混有的CuO，应向混合物中滴加适量非氧化性酸（如稀硫酸、稀盐酸等），B错；检验溶液中是否含有Fe2＋，应向溶液中先滴加KSCN溶液颜色无变化，再滴入氯水溶液变红色，C错。

答案：

D

（2）D

5.【错因分析】　对化学实验方案的评价原则不明确，以及对中学化学实验操作不熟练，这是解答此类试题无从下手的主要原因。

9．解析：

加水稀释时溶液中的溶质和所溶气体的量没有改变，浓度都变稀，无法区别。

答案：

B

10．解析：

（1）草酸类物质具有较强的还原性，与氧化性较强的Fe3＋无法共存，所以菠菜中铁只能是＋2价，向菠菜汁中加入KSCN溶液，如果不变色，表明菠菜中无Fe3＋。

易错起源1、实验方案的设计

例1．某研究小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。

（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：

SO2＋2NaOH===______________________________________________________________。

（2）反应Cl2＋Na2SO3＋2NaOH===2NaCl＋Na2SO4＋H2O中的还原剂为__________________________。

（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl－、OH－和SO42－。

请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气中CO2的影响）。

①提出合理假设。

假设1：

只存在SO32－；

假设2：

既不存在SO32－，也不存在ClO－；

假设3：

________________________________________________________________________。

②设计实验方案，进行实验。

请写出实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂：

3mol·L－1H2SO4、1mol·L－1NaOH、0.01mol·L－1KMnO4、淀粉－KI溶液、紫色石蕊试液。

实验步骤

预期现象和结论

步骤1：

取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中。

步骤2：

步骤3：

【解析】　本题主要是对实验方案设计的考查。

（2）由元素化合价的变化可知Na2SO3是还原剂。

（3）由

（2）小题中化