1、达标作业 33化学实验方案的设计与评价 基础题1实验是化学研究的基础，关于下列各实验装置图的叙述中，正确的是()A装置可用于石油的分馏B装置可用于酒精提取溴水中的Br2C装置可用于吸收HCl气体，并能防止倒吸D装置验证乙烯的生成解析：是蒸馏装置，可用于石油的分馏，A项正确；因为酒精易溶于水，与溴水互溶，故不能用酒精提取溴水中的Br2，B项错误；HCl极易溶于水，导气管的出口在水中，所以会引起倒吸，应将苯换为CCl4，C项错误；温度计测得的是溶液的温度，水银球应该放在液面以下，并且制得的乙烯气体中可能混有挥发出的乙醇也能使KMnO4酸性溶液褪色，对乙烯的检验造成干扰，D项错误。答案：A2下列图中
2、所示的实验方法、装置或操作正确的是()A.测量锌与稀硫酸反应的速率B.证明非金属性：ClCSiC.进行酸碱中和滴定实验D.测定中和热解析：利用测单位时间内生成H2的量来测量锌和稀硫酸反应的速率，A项正确；一是盐酸酸性比H2CO3强，不能说明非金属性ClC，二是因为盐酸易挥发，挥发的HCl进入烧杯发生反应：2HClNa2SiO3=2NaClH2SiO3，不能说明酸性H2CO3强于H2SiO3，B项错误；NaOH是碱，应盛装在碱式滴定管中，图示盛装NaOH溶液的是酸式滴定管，C项错误；测定中和热时，大、小烧杯口应相平，以减少热量的损失，D项错误。答案：A3下列实验能达到实验目的的是()A用图装置制
3、备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色B用图装置探究温度对平衡移动的影响C用图装置验证铁发生析氢腐蚀D用图装置测定反应速率解析：用图装置制备Fe(OH)2时应将Fe作电解池的阳极，A项错误；根据2NO2(红棕色)N2O4(无色)，用图装置根据气体颜色变化可探究温度对平衡移动的影响，B项正确；用饱和食盐水浸泡过的铁钉发生的是吸氧腐蚀，C项错误；图装置中的长颈漏斗应改为分液漏斗，才能测定反应速率，D项错误。答案：B4用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是()解析：铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大，因此应利用向上排空气法收集NO2气体，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排
4、尽，且能防止倒吸，只有C项符合。答案：C5如图所示的装置常用于制取气体并检验气体的性质。下列有关说法正确的是()A关闭分液漏斗的活塞，将干燥管末端放入水中，微热烧瓶，有气泡从水中冒出，停止加热后，干燥管内有一段稳定的水柱形成，表明装置不漏气B若装置用于制取氯气并验证其具有漂白性，则A中所用试剂为稀盐酸，B中所用药品为KMnO4固体，C中为品红溶液C若装置用于制取SO2并验证其具有漂白性，则A中所用试剂为浓硫酸，B中所用药品为Na2SO3固体，C中为酸性KMnO4溶液D若实验时B中盛放固体NaOH，A中为浓氨水，C中为稀AgNO3溶液，则实验过程中，C试管中看不到明显的实验现象解析：A项，由于装
5、置的体积较大，可用酒精灯微热烧瓶，加热时干燥管口有气泡冒出，冷却后干燥管口有水柱形成，说明装置的气密性良好，正确；B项，制氯气时应用浓盐酸，错误；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原因是SO2能将KMnO4还原，表现还原性，不表现漂白性，错误；D项，实验过程中C试管中有沉淀出现，若NH3过量，则可观察到沉淀溶解，错误。答案：A6以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是()解析：A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量；C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产生气体的量。答案：B7下列各组中的实验步骤及现象，能达到相应实验目的是(
6、)实验目的实验步骤及现象A检验亚硫酸钠试样是否变质试样白色沉淀沉淀不溶解B制取氯气并探究氯气是否具有漂白性MnO2和浓盐酸气体褪色C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强碘化钠溶液溶液变蓝色D探究浓度对化学平衡的影响FeCl3和KSCN混合溶液红色变深解析：A项，Na2SO3也能与Ba(NO3)2反应生成白色沉淀BaSO3，加稀硝酸，BaSO3被氧化为BaSO4，白色沉淀也不溶解，不能检验Na2SO3试样是否变质，错误；B项，MnO2和浓盐酸在加热的条件下生成的氯气中含有水蒸气，氯气与水蒸气反应生成的HClO也能使干燥的有色布条褪色，不能达到检验氯气是否具有漂白性的目的，错误；C项，稀硝酸也能把
7、碘离子氧化为I2，不能证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2强，错误；D项，对于化学平衡FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl，加入FeCl3固体增大了反应物的浓度，平衡正向移动，生成更多的Fe(SCN)3，溶液红色变深，能够达到探究浓度对化学平衡的影响，正确。答案：D8下列图中的实验方案，能达到实验目的的是()AB实验方案实验目的验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色CD实验方案实验目的除去CO2气体中混有的SO2比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱解析：A项，右边试管中除加FeCl3溶液外，还在加热，反应速率快，不能证明FeCl3的
8、催化作用，因为加热也能加快反应速率；B项，Fe作阳极，发生反应：Fe2e2OH=Fe(OH)2，石墨作阴极，发生反应：2H2O2e=H22OH，生成的H2可以保持溶液中无氧状态，煤油也可隔绝空气，可以达到实验目的；C项，CO2也可以被Na2CO3溶液吸收：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，无法达到实验目的，应选用饱和NaHCO3溶液；D项，因为浓盐酸易挥发，会有部分HCl挥发到Na2SiO3溶液中，烧杯中有沉淀生成的无法证明是与CO2反应生成的(也可能是与挥发的HCl反应)，无法达到实验目的。答案：B9(1)实验室常见的几种气体发生装置如下图A、B、C所示：实验室可以用B和C装置制取氨
9、气，如果用C装置，通常使用的药品是_。检查C装置气密性是否良好的操作方法是_。气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是_(填序号，下同)a密度b颜色c溶解性d热稳定性e与氧气反应若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的_。aCO2bNOcCl2dH2(2)取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。将MZ和足量的碳粉充分混合，平铺在反应管a中，在b瓶中盛有足量澄清石灰水。按图连接仪器。实验开始时缓缓通入氮气，过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成，同时，b瓶中的溶液出现白色浑浊。待反应完全后，停止加热，仍继续通氮气，
10、直至反应管冷却，此时，管中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答：元素Z是_；停止加热前是否需要先断开a和b的连接处？为什么？_。本实验的尾气是否需处理？如需处理，请回答如何处理；如不需处理，请说明理由。_。解析：(1)利用装置C来制取氨气，不需要加热，则可选用浓氨水、CaO固体(NaOH固体或碱石灰)；装置C气密性的检查方法为：把导管与另一导管通过橡胶管连接，并将其末端放入水中，关闭分液漏斗活塞，用手(或热毛巾)捂住烧瓶，若导管末端有气泡产生，移开手(或热毛巾)，若导管末端产生一段水柱，且一段时间内保持不变，则装置的气密性良好；收集气体时，要依据气体的密度的大小(如H2、Cl2)、是否溶
11、解于水(如H2、HCl)、是否与氧气反应(如NO)等来选择收集方法；利用装置A制取的气体需要加热，利用装置D收集的气体是密度比空气大的且不与浓H2SO4和O2反应的气体，则依据这些条件，只有c符合。(2)反应管中存在C，生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体是CO2。故Z元素为O。是说停止加热后，反应管中的温度降低，压强减小，但有N2的不断通入，不会产生倒吸，故不需要断开a和b的连接处。因为反应过程中可能产生CO，CO有毒，应该进行尾气处理，处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的硬质玻璃管。答案：(1)浓氨水、CaO固体(NaOH固体或碱石灰)将导管与另一导管通过
12、橡胶管连接，并将其末端放入水中，关闭分液漏斗活塞，用手(或热毛巾)捂住烧瓶，若导管末端有气泡产生，移开手(或热毛巾)，若导管末端产生一段水柱，且一段时间内保持不变，则装置的气密性良好bdc(2)氧不需要，因为一直通入氮气，b中溶液不会倒吸到a管中需处理，因为可能生成一氧化碳，一氧化碳有毒，应该进行尾气处理，处理的方法是将其在导管口点燃，或者用气球收集，或接一个加热的装有CuO的硬质玻璃管能力题10保护环境是全球关注的问题。.某环保部门处理含CN电镀废水的方法如图(CN和CNO中N的化合价均为3价)：某学习小组依据上述方法，用下图实验装置进行该电镀废水处理的研究。操作步骤：.先关闭装置甲的开关，
13、再将含CN废水与过量NaClO溶液混合，取200 mL混合液其中c(CN)为0.200 molL1加入装置甲中，塞上橡皮塞。.待装置甲中充分反应后，打开开关，使溶液全部流入装置乙中，关闭开关。(1)写出装置乙中反应的离子方程式：_。(2)装置丙中的试剂是_，装置丁的作用是_。(3)假定上述实验中的气体都被充分吸收。若干燥管增重1.408 g。则CN被处理的百分率为_。(4)你认为用此装置进行实验，与(3)对比，CN被处理的百分率将_(填“偏高”、“偏低”、“无法确定”或“无影响”)，简述你的理由：_。.防治空气污染，燃煤脱硫很重要。目前，科学家对Fe3溶液脱硫技术的研究已取得新成果。(5)某学
14、习小组为了探究“SO2与Fe3反应的产物”，将过量的SO2通入FeCl3溶液中后，各取10 mL反应液分别加入编号为A、B、C的试管中，并设计以下3种实验方案：方案：A中加入少量KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。方案：B中加入KSCN溶液，溶液不变血红色，再加入新制的氯水，溶液变血红。方案：C中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。上述实验方案中不合理的是_。解析：(1)根据图示，乙中CNO和ClO在酸性条件下发生氧化还原反应，最终CNO被氧化为N2，ClO被还原为Cl2，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式。(2)装置丙的作用是吸收混合气中的H2O，应选择浓硫酸，装置丁的
15、作用是吸收混合气中的Cl2。(3)干燥管增加的质量为反应产生的CO2的质量，根据CNCO2，则被处理的n(CN)0.032 mol，CN被处理的百分率为100%80.0%。(4)若Cl2在丁中没有被完全吸收，则结果偏高，若CO2残留在装置中，则结果偏低。(5)方案不合理，因为SO2、Fe2均具有还原性，均能与KMnO4发生氧化还原反应而使溶液褪色。答案：(1)2CNO6ClO8H=N22CO23Cl24H2O(2)浓硫酸吸收混合气中的Cl2(3)80.0%(4)偏高部分Cl2在装置丁中没有被吸收而在干燥管中被吸收(或偏低部分CO2残留在装置内没有在干燥管中被完全吸收或无法确定部分Cl2在干燥管中被吸收，部分CO2没有在干燥管中被吸收)(5)方案