2018届高考化学大一轮复习课时提升作业 三十九 第十章 化学实验基础10.4 Word版含解析.doc

化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ 温馨提示：‎ ‎ 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。‎ 课时提升作业 三十九　‎ 化学实验方案的设计与评价(A)‎ ‎(45分钟　100分)‎ 一、选择题(本题包括5小题，每题7分，共35分)‎ ‎1.下列实验方法能达到实验目的的是(　　)‎ A.用淀粉溶液检验食盐是否加碘 B.用分液漏斗分离水与乙醇的混合物 C.用酚酞试液鉴别碳酸钠溶液与硫酸钠溶液 D.用排水集气法收集氯气 ‎【解析】选C。食盐加碘一般加入的是KIO3，淀粉遇单质碘变蓝色，与KIO3不反应，故A错误；乙醇和水混溶，应用蒸馏的方法分离，故B错误；碳酸钠水解使溶液呈碱性，可使酚酞试液变红色，硫酸钠溶液呈中性，不能使酚酞试液变色，可以鉴别，故C正确；氯气溶于水，不能用排水法收集，可用排饱和食盐水法收集，故D错误。‎ ‎【加固训练】‎ ‎(2017·石家庄模拟)下列实验操作能达到相应实验目的的是(　　)‎ A.向0.1 mol·L-1的硫酸中滴入几滴甲基橙溶液，溶液变黄 B.将CH4和C2H4的混合气体通过酸性KMnO4溶液可得纯净的CH4‎ C.提纯混有乙酸的乙酸乙酯，用饱和Na2CO3溶液洗涤、分液并干燥 ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ D.制备Fe(OH)3胶体时，可在FeCl3溶液中加入足量NaOH溶液并煮沸 ‎【解析】选C。甲基橙的变色范围是3.1～4.4，因此向0.1 mol·L-1的硫酸中滴入几滴甲基橙溶液，溶液变红色，A错误；将CH4和C2H4的混合气体通过酸性KMnO4溶液后乙烯被氧化为CO2，因此不能得到纯净的CH4，B错误；饱和碳酸钠溶液能吸收乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，因此提纯混有乙酸的乙酸乙酯，用饱和Na2CO3溶液洗涤、分液并干燥，C正确；在FeCl3溶液中加入足量NaOH溶液并煮沸得到的是氢氧化铁沉淀，不能制备Fe(OH)3胶体，D错误。‎ ‎2.(2016·甲卷)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)‎ 实验目的 实验操作 A 制备Fe(OH)3胶体 将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中 B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2‎ 将MgCl2溶液加热蒸干 C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥 D 比较水与乙醇中氢的活泼性 分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中 ‎【解析】选D。向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体，A项错误；氯化镁是强酸弱碱盐，MgCl2溶液水解产生的HCl易挥发，所以由MgCl2溶液制备无水MgCl2‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ 要在HCl气流中加热蒸干，B项错误；铜与稀硝酸反应，应该用稀盐酸，C项错误；分别将少量钠投入盛有水和乙醇的烧杯中，反应剧烈的是水，反应平缓的是乙醇，利用此反应比较水和乙醇中氢的活泼性，D项正确。‎ ‎3.(2017·广州模拟)关于下列图示的说法中，正确的是(　　)‎ A.图①所示实验可比较硫、碳、硅的非金属性强弱 B.用图②所示实验装置排空气法收集CO2气体 C.用图③所示实验装置制备BaSO3沉淀 D.图④装置可以用来除去SO2中的HCl ‎【解析】选A。碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳，二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，证明酸性H2SO4>H2CO3>H2SiO3，可比较硫、碳、硅的非金属性强弱，故A正确；二氧化碳的密度比空气大，用向上排空气法收集，故B错误；二氧化硫具有还原性能被硝酸氧化成硫酸钡沉淀，故C错误；氯化氢、二氧化硫都能与氢氧化钠反应，故D错误。‎ ‎4.已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用图中的装置可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体。下列有关说法正确的是(　　)‎ 世纪金榜导学号30682432‎ A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ B.装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝 C.装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙 D.装置A中加入的物质可以是NH4HCO3或NH4Cl ‎【解析】选B。在装置A中发生反应制取氨气。通过盛有碱石灰的干燥管B得到干燥的氨气。在C中发生反应：2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu，会看到固体由黑色变为红色。在该反应中NH3作还原剂，CuO作氧化剂，在反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，A错误；反应产生的水被冷却为液态，未反应的氨气溶解在其中，使溶液呈碱性，所以装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，B正确；NH3是碱性气体，能用碱性干燥剂如碱石灰来干燥，但是由于氨气能与无水氯化钙发生反应得到CaCl2·8NH3，所以不能用无水氯化钙干燥， C错误；加热NH4HCO3可以得到NH3、H2O和CO2，H2O和CO2可被碱石灰吸收，可得到纯净的NH3，加热NH4Cl分解产生NH3和HCl，冷却二者又可重新化合生成NH4Cl，D错误。‎ ‎5.(能力挑战题)(2017·南昌模拟)某无色溶液中含有①Na+、②Ba2+、③Cl-，‎ ‎④Br-、⑤S、⑥S、⑦Fe2+中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：‎ 步骤 操　作 现　象 ‎①‎ 用pH试纸检验 溶液的pH大于7‎ ‎②‎ 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4‎ CCl4层呈橙色 ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ ‎、振荡、静置 ‎③‎ 取②的上层溶液，加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生 ‎④‎ 将③过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生 根据上述实验现象，判断以下结论中正确的是　‎ 世纪金榜导学号30682433(　　)‎ A.肯定含有的离子是①④⑤‎ B.肯定没有的离子是②⑤⑦‎ C.可能含有的离子是①②⑥‎ D.不能确定的离子是①③⑥‎ ‎【解析】选A。无色溶液一定不含Fe2+。由步骤①可知，溶液中一定有S，则不含Ba2+；由步骤②可知溶液中含Br-；由步骤③可知白色沉淀为BaSO4；由步骤④可知白色沉淀为AgCl。但②中反应会引入Cl-，且会将S氧化为S，则不能确定原溶液是否含S、Cl-。根据溶液的电中性，一定含阳离子Na+。综上所述，一定含①④⑤，可能含③⑥，一定不含②⑦。‎ 二、非选择题(本题包括3小题，共65分)‎ ‎6.(21分)(2017·郑州模拟)Ⅰ、现有含CaO杂质的CaC2试样。设计以下实验，测定CaC2试样的纯度(反应的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑)，请从下图中选用适当的装置，完成该实验。‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ ‎(1)制取C2H2最好选④中的________装置(填“甲”“乙”或“丙”)，所选用装置的连接顺序是___________________________(填各接口A～E的顺序)。‎ ‎(2)若实验时称取的试样为‎1.4g，产生的乙炔在标准状况下的体积为448mL，此试样中CaC2的质量分数为________。(保留3位有效数字)‎ 钠 ‎(Na)‎ 主要成分：Na 杂　　质：Fe Ⅱ、某同学在实验室从如图标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验，实验后发现还有少许黑色固体生成。从反应物及实验操作猜测：‎ 该黑色物质可能为碳与另一种氧化物组成的混合物。‎ 根据题意和图示回答下面问题：‎ ‎(1)装置图⑤中A的名称为________。‎ ‎(2)此氧化物可能是________或________(写化学式)。‎ ‎(3)对黑色固体物质的组成作如图⑥所示研究 ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ ‎①实验甲中加入盐酸的目的是__________________________________。‎ ‎②仅通过实验乙，用最简步骤能快速确定黑色氧化物的组成，请完善该设计(限选试剂：稀盐酸、KSCN溶液、10% H2O2溶液)。‎ 实验操作 预期现象与结论 相关离子方程式 取少量实验甲中的澄清溶液，加入_____‎ ‎【解析】Ⅰ、(1)碳化钙溶于水发热，不能保持块状，且反应不需要加热，因此制取C2H2最好选④中的丙装置。要测定碳化钙的纯度，需要通过排水法测量乙炔的体积，因此连接顺序是E、C、D、B。‎ ‎(2)若实验时称取的试样为‎1.4g，产生的乙炔在标准状况下的体积为448mL，乙炔的物质的量是0.02mol，则根据碳原子守恒可知碳化钙的物质的量是0.02mol，质量是0.02mol×‎64g·mol-1=‎1.28g，所以此试样中CaC2的质量分数为×100%≈91.4%。‎ Ⅱ、(1)根据装置的结构可知装置图⑤中A的名称是坩埚。‎ ‎(2)由于含有杂质铁，因此产生的黑色氧化物可能是FeO或Fe3O4。‎ ‎(3)①由于黑色氧化物中还可能含有碳，因此实验甲中加入盐酸的目的是检验黑色固体物质中是否有碳，同时溶解氧化物。‎ ‎②检验Fe3+一般用KSCN溶液，实验操作为取少量实验甲中的澄清溶液加入适量的KSCN溶液，如果溶液显红色，则黑色氧化物为Fe3O4，反之则为FeO，有关反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ 答案：Ⅰ、(1)丙　E、C、D、B　(2)91.4%‎ Ⅱ、(1)坩埚　(2)FeO　Fe3O4‎ ‎(3)①检验黑色固体物质中是否有碳，同时溶解氧化物 ‎②适量的KSCN溶液　如果溶液显红色，则黑色氧化物为Fe3O4，反之则为FeO　Fe3++3SCN-Fe(SCN)3‎ ‎【加固训练】‎ ‎(2017·武汉模拟)硫酸亚铁加热至高温会分解。某化学研究小组利用下列装置探究FeSO4分解后的产物。‎ 实验步骤：‎ 按图组装好仪器(已省略夹持仪器)并检查装置的气密性，准确称取mg FeSO4固体置于硬质玻璃管中，将E中的导管撤出水槽，打开活塞K，通入一段时间的N2，关闭活塞K。加热A中的玻璃管一段时间后，将E中导管置于水槽集气瓶口收集产生的气体，用带火星的木条检验E中所收集的气体，带火星的木条能够复燃。待A中固体不再分解后，停止加热，打开K，缓慢通入氮气至玻璃管冷却，得到红棕色粉末。请回答下列问题：‎ ‎(1)仪器甲的名称是________。‎ ‎(2)B中浓硫酸的作用_________________________。‎ ‎(3)实验过程中发现C中溶液颜色变浅，‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ D中无明显变化。写出C中发生反应的离子方程式_______________________________________________________。‎ ‎(4)FeSO4完全分解后，还需要通入一段时间N2的原因是___________________。‎ ‎(5)若C中原先加入了20mL1.00mol·L-1的KMnO4溶液，为了确定FeSO4分解的化学方程式，某同学进行了如下实验：‎ Ⅰ、称量B装置在实验前后增重‎0.80g(注：SO3易溶于浓硫酸)；‎ Ⅱ、将实验后C中的溶液全部转移至100mL容量瓶中，并加水稀释至刻度线；‎ Ⅲ、准确量取20.00mL上述溶液至锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化，用0.20mol·L-1标准H2C2O4溶液滴定至终点；‎ Ⅳ、重复实验3次，记录数据如下：‎ 实验 滴定管开始读数/mL 滴定终点读数/mL ‎1‎ ‎0‎ ‎19.98‎ ‎2‎ ‎0.10‎ ‎20.12‎ ‎3‎ ‎0‎ ‎20.16‎ ‎①滴定至终点的现象__________________________________________。‎ ‎②FeSO4分解的化学方程式为____________________________________。‎ ‎(6)请设计一个实验来检验A中的FeSO4是否完全分解：__________________。‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ ‎【解析】(1)仪器甲为酒精喷灯。‎ ‎(2)硫酸亚铁分解生成二氧化硫、三氧化硫和氧化铁，B中浓硫酸可以吸收分解产生的SO3。‎ ‎(3)二氧化硫具有还原性，能够被高锰酸钾氧化，C中发生反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+。‎ ‎(4)FeSO4完全分解后，继续通入一段时间N2，可以将装置内残留的气体排入吸收装置中完全吸收，同时防止发生倒吸。‎ ‎(5)①高锰酸钾溶液呈紫色，滴定终点的现象为溶液由浅紫色(或浅红色)变成无色，且半分钟内不恢复。‎ ‎②E中收集的气体，能够使带火星的木条复燃，说明还生成了氧气。B装置吸收的是SO3，则n(SO3)==0.01 mol，H‎2C2O4溶液滴定了未反应的KMnO4溶液，反应为5H‎2C2O4+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。滴定等体积C中溶液稀释液消耗标准H‎2C2O4溶液体积依次为19.98mL、20.02 mL、20.16mL。‎ 实验中第三次误差太大，应舍去，故所用标准H‎2C2O4溶液平均体积=20.00mL。‎ ‎20.00mL C中溶液稀释液含KMnO4：‎ n(KMnO4)=×2=0.0016mol 与SO2反应的KMnO4物质的量为1.00mol·L-1×0.02L-0.0016mol×=‎ ‎0.012mol 根据反应的离子方程式：5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+，‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ 得n(SO2)=×5=0.03mol 反应产生的SO2与SO3物质的量之比为3∶1。‎ 若取SO2、SO3的物质的量分别为3mol和1mol，根据硫原子守恒，可确定n(FeSO4)=4mol，根据铁原子守恒可确定生成的n(Fe2O3)=2mol；根据氧原子守恒，可得n(O2)=0.5mol，因此FeSO4的分解反应为8FeSO44Fe2O3+6SO2↑+2SO3↑+‎ O2↑。‎ ‎(6)检验A中的FeSO4是否完全分解，只要检验是否存在Fe2+即可。‎ 答案：(1)酒精喷灯 ‎(2)吸收分解产生的SO3‎ ‎(3)5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+‎ ‎(4)将装置内残留的气体排入吸收装置中完全吸收，同时防止发生倒吸 ‎(5)①溶液由浅紫色(或浅红色)变成无色，且半分钟内不恢复 ‎②8FeSO44Fe2O3+6SO2↑+2SO3↑+O2↑‎ ‎(6)将反应后的固体转移至小烧杯中，加入少量水，搅拌，过滤，取少量滤液于试管中，加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，说明FeSO4没有完全分解，反之则分解完全(其他合理答案均可)‎ ‎7.(21分)(2017·衡阳模拟)以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，其制备实验流程如下：‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ 世纪金榜导学号30682434‎ ‎(1)图中“沉铁”化学方程式为_________________________。‎ ‎(2)图中“过滤”后滤液中金属阳离子除了含有的Al3+，还含有____________(填离子符号)。‎ ‎(3)加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为__________________________。‎ ‎(4)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为 ‎4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，将产生的气体通过如图所示的装置。‎ ‎①集气瓶中收集到的气体是____________(填化学式)。‎ ‎②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有____________(填化学式)。‎ ‎③KMnO4溶液褪色(Mn还原为Mn2+)，发生的离子反应方程式为_____________。‎ ‎【解析】(1)由K4[Fe(CN)6]生成KFe[Fe(CN)6]。(2)铁的氧化物和氧化铝溶于酸，二氧化硅不溶形成滤渣。(3)溶液中的亚铁离子不易除去，需把其氧化为铁离子再沉淀除去。(4)①‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ 通过饱和亚硫酸氢钠溶液除去氨气、三氧化硫，通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫气体，故收集的气体为氮气。②SO3、NH3均溶解于水与水反应。‎ ‎③KMnO4溶液与二氧化硫反应，二氧化硫被氧化为硫酸根离子。‎ 答案：(1)2K4[Fe(CN)6]+Fe2(SO4)32KFe[Fe(CN)6]↓+3K2SO4‎ ‎(2)Fe2+、Fe3+‎ ‎(3)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O ‎(4)①N2　②SO3、NH3　③2Mn+5SO2+2H2O2Mn2++5S+4H+‎ ‎8.(23分)乙酸丁酯是重要的化工原料，具有水果香味。实验室制备乙酸丁酯的反应、装置示意图和有关信息如下：‎ CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O 乙酸 ‎1-丁醇 乙酸丁酯 熔点(℃)‎ ‎16.6‎ ‎-89.5‎ ‎-73.5‎ 沸点(℃)‎ ‎117.9‎ ‎117‎ ‎126.0‎ 密度(g·cm-3)‎ ‎1.1‎ ‎0.80‎ ‎0.88‎ 世纪金榜导学号30682435‎ ‎(1)乙酸丁酯粗产品的制备。‎ 在干燥的50mL圆底烧瓶中，装入沸石，加入12.0mL正丁醇和16.0mL冰醋酸(过量)，再加3～4滴浓硫酸。然后再安装分水器、冷凝管，‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ 然后小火加热。将烧瓶中反应后的混合物冷却与分水器中的酯层合并。装置中冷水应从______(填“a”或“b”)管口通入；通过分水器下端旋塞分出的生成物是________，其目的是_____________________________。‎ ‎(2)乙酸丁酯的精制。‎ 将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制：①水洗、②蒸馏、③用无水MgSO4干燥、④用10%碳酸钠洗涤。‎ ‎①正确的操作步骤是________(填标号)。‎ a.①②③④　　　　　　 b.③①④②‎ c.①④①③② d.④①③②③‎ ‎②在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。‎ a.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的下口放出 c.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从上口倒出 ‎③蒸馏操作时，需收集________℃的馏分，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。‎ ‎(3)计算产率。‎ 测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成的水体积为1.8mL，‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ 假设在制取乙酸丁酯过程中反应物和生成物没有损失，且忽略副反应，计算乙酸丁酯的产率为________。‎ ‎【解析】(1)冷凝管中冷水应下进上出；水的密度比乙酸丁酯大，分水器下端旋塞分出的生成物为水。分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率。‎ ‎(2)①第一步水洗主要是洗掉浓硫酸和过量的乙酸，第二步用10%碳酸钠溶液除去乙酸、硫酸、正丁醇；第三步用水洗除去碳酸钠溶液；第四步用无水硫酸镁干燥除去水；第五步蒸馏得到纯净的酯。‎ ‎②乙酸丁酯的密度小于水，因此水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从上口倒出，d正确。‎ ‎③乙酸丁酯的沸点为‎126.0℃‎，需收集‎126℃‎左右的馏分。蒸馏装置a、d中温度计的位置错误，c中使用球形冷凝管错误，b正确。‎ ‎(3)丁醇的质量为‎0.80g·mL-1×12.0mL=‎9.6g。设理论上‎9.6g丁醇完全反应生成乙酸丁酯质量为xg，生成‎1.8g水时同时生成酯的质量为yg。则 CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O ‎ ‎74g ‎116g ‎‎18g ‎ ‎9.6g xg ‎ yg ‎‎1.8g 所以x≈15.0，y=11.6‎ 乙酸丁酯的产率为×100%≈77.3%。‎ 答案：‎ ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎ 化学备课大师 hx.eywedu.net【全免费】‎ ‎(1)b　水　分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率 ‎(2)①c　②d　③126　b ‎(3)77.3%‎ ‎【方法规律】产率的计算方法 产率=×100%‎ 理论产量是通过假设反应物完全反应，计算所得到的产物的质量。若反应中提供了多种反应物的量，则应根据少量的物质计算产物的质量。‎ 关闭Word文档返回原板块 ‎“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/‎