1、第4课时 化学实验方案的设计 课时作业一、选择题（包括8小题。16小题只有一个选项符合题意，78小题有两个选项符合题意。）1.下列实验方案的设计合理的是（ ）A.用过量的氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+B.用稀硫酸清洗长期存放氯化铁溶液的试剂瓶内壁所附着的不溶物C.用加热法分离I2和NH4Cl的混合物D.为了更快得到氢气，可以用纯锌代替粗锌与稀硫酸反应2.（2009年沈阳模拟）如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的（ ）A.氢氧化钠溶液、二氧化碳B.水、氨气C.氢氧化钠溶液、一氧化氮D.水
2、、二氧化氮3.利用下列各组中的物质制备并收集少量相应的气体，能采用如图所示装置的是（ ）浓氨水和固体NaOH制NH3大理石和稀盐酸制CO2过氧化氢溶液和二氧化锰制O2稀硝酸和铜片制NO浓盐酸和二氧化锰制Cl2电石和水制乙炔锌粒和稀H2SO4制H2乙醇和浓H2SO4制乙稀A. B.C. D.4.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3，最合理的生产途径是（ ）A.Cl2FeCl3FeCl3溶液B.Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液C.Cl2FeCl3D.Cl2HCl盐酸FeCl3溶液废铁 Fe2O3 5.（2009年广东五校模拟）在下列实验中，不能达到目的的是（ ）A.Fe与Cl2反应生
3、成FeCl3，Fe与S反应生成FeS，确定非金属性：ClSB.用石墨作电极，电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液，确定铜的镁的金属活动性强弱C.进行H2O和H2S的热分解实验，确定硫和氧两种元素的非金属性强弱D.测定NaCl和NaF溶液的pH，确定F、Cl两元素非金属性的强弱6.（2009年泰安模拟）用如下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)m(O)18。下列对导致这一结果的原因的分析中，一定错误的是（ ）A.、装置之间缺少干燥装置B.装置后缺少干燥装置C.装置中玻璃管内有水冷凝D.CuO没有全部被还原7.（2
4、010年海南中学）关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（ ）A.装置中，d为阳极、c为阴极B.装置可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO等气体C.装置中X若为CCl4，可用于吸收NH3或HCl，（NH3和HCl不溶于CCl4）并可防止倒吸D.装置可用于干燥、收集NH3，并吸收多余的NH38.用下列实验装置完成对应的实验，能达到实验目的的是（ ）二、非选择题9.某校化学课外小组组织了对农家小化工厂的科技创新活动。（1）在分析实验室里：需取用12.50 mL稀H2SO4溶液，学生选用三种量具：A量筒 B移液管 C酸式滴定管，仪器选用正确的是_（填选项号）。读取实验中读数时，视线与凹液
5、面相切，出现了三种情形。A.俯视 B.平视 C.仰视若测定该硫酸溶液浓度且中和滴定的其他操作正确，则导致结果偏高的原因是_（填选序号）。用标准碱液测定硫酸溶液浓度，学生选用的指示剂有下列三种：A.石蕊 B.甲基橙 C.酚酞其中使用效果最好的是_。（2）在试剂车间，技术员提出了制备氢氧化铝的三种工艺过程：.AlAl3+Al(OH)3.AlNaOHAlO2-Al(OH)3.AlAl3+ Al(OH)3Al AlO2- 试从成本、环保达标等方面评价，第_种工艺最优。（3）根据市场的需求，厂长请学生设计开发胆矾产品的方案。学生们设计了以下三种方案：方案甲：废铜屑 CuSO4溶液CuSO45H2O方案乙
6、：废铜屑CuSO4溶液CuSO45H2O方案丙：废铜屑CuOCuSO4溶液CuSO45H2O则合理可行的方案为_。10.（2009年安徽卷）某厂废水中含5.0010-3molL-1的Cr2O72-，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液含Cr2O72-的酸性废水 FK）（1）第步反应的离子方程式是_ 。（2）第步中用pH试纸测定溶液pH的操作是：_ 。（3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有_。（4）欲使1 L该废水中的Cr2O72-
7、完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4，理论上需要加入_g FeSO47H2O。11.（2009年宁夏卷）碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3yCu(OH)2zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。（1）现采用氢气还原法，请回答下列问题：写出xCuCO3yCu(OH)2yzH2O与氢气反应的化学方程式_ ；实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：（a）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（l）称取23.9 g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7 g残留物，生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。该样品的结晶水质量为_g，化学式为
8、_；（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认识是否可行？请说明理由。_ 。12.（2009年启东模拟）铁是日常生活中最常见的金属，某班同学在学习铁的知识时，有下列问题：问题1：铁为何称为黑色金属？问题2：CuO在高温下可分解为Cu2O和O2，Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗？（1）对于问题1，同学们上网查找，有两种解释：A.因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属B.因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属你认为正确的说法是_。若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4粉末：_ 。若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，
9、如何证明其中有Fe3O4（只要求简述实验方法）：_ 。（2）对于问题2，同学们准备实验探究，他们设想了两种方法：A.将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化B.将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化实验中应将Fe2O3放在_（填仪器名称）中灼烧。方法A中，如果高温灼烧后颜色由_变为_ ，说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗？_（填“能”或“不能”）。理由是_。方法B中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为_，但是，实验结果是固体灼烧前后质量比为3029，则高温灼烧后生成物是_。比较两种方法，你认为较好的方法是_。参考答案：1.解析：过量氨水与Al3+和
10、Fe3+反应生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀；加热时I2升华，NH4Cl分解成NH3和HCl，遇冷又生成NH4Cl，故不能分离；粗锌可以形成原电池加快反应。答案：B2.解析：如果气体B在液体A中能溶解或反应，使试管中气体的物质的量减少，整个装置压强减小，就可使水的沸点降低，即在96可沸腾。答案：C3.解析：该装置的特点是固体与液体不需要加热生成密度比空气大的气体。、均满足。、生成的气体均比空气轻，应向下排空气，、反应均需加热，、生成的气体均不能用排空气法收集。答案：A4.解析：H2和Cl2混合光照发生爆炸；工业采用H2在Cl2中燃烧制取HCl。答案：B5.解析：B选项中，先析出的金属阳离
11、子氧化性强（Cu2+)，对应单质的活动性弱；D选项中，只能判定HCl和HF的酸性强弱。答案：D6.解析：m（H)m(O)=。若、装置间缺少干燥装置，则U形管质量差增大，m（H)m（O)增大，即大于18；装置后缺少干燥装置也导致U形管质量差增大，使m(H)m(O)18，而装置中玻璃管内有水冷凝，则玻璃管质量差减小，m(H)m(O)增大，即大于18，实验结果与CuO是否全部被还原无关。答案：D7.解析：根据电流方向即可得出，电源正极连电解池阳极，A错。收集比空气轻的气体从a进，比空气重的从b进，NO不能用排空气法。可以防止倒吸。答案：AB8.解析：A项，C2H2密度与空气相近，应用排水集气法收集；
12、B项，直接被加热的不能产生使石灰水变浑浊的气体，间接加热的NaHCO3能产生使石灰水变浑的气体，B正确。C项，NH3不溶于CCl4，从CCl4层逸出后再被H2SO42-吸收，不会引起倒吸；D项，用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯，且导管不能伸入液面以下。答案：BC9.解析：（1)由已知12.50 mL可知题目要求精确至0.01 mL，只有滴定管符合要求。选C。c(H2SO42-)=，c(H2SO42-)偏高必然是V（H2SO42-)偏低所致，选A。从变色明显角度来看，用碱滴定酸，最好选用酚酞作指示剂。（2)制取同样多的Al(OH)3，第种方法最节约试剂。（3)方案甲中，铜与浓H2SO42-反应
13、会生成SO2污染环境，方案乙中，铜与稀H2SO42-不反应。答案：（1)CAC（2)（3)丙10.解析：（1)Cr2O2-7有较强氧化性，FeSO42-7H2O中Fe2+有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，Cr2O72-转化为Cr3+，Fe2+转化为Fe3+。Cr2O72-+14H+6Fe2+=2Cr3+6Fe3+7H2O（2)应将试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸中部，再与标准比色卡对照得出pH。（3)由题给框图之二可得：Fe2+过量，加NaOH时，产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物。（4)1 L废水中含n(Cr2O72-)=5.0010-3 m
14、ol。由题意得：Cr2O72-4Cr0.5Fe1.5FeO42-10FeSO42-7H2O,所以理论上n(FeSO42-7H2O)=10n(Cr2O72-)=0.05 mol。m(FeSO42-7H2O)=0.05 mol278 gmol-1=13.9 g。答案：（1)Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O（2)将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照（3)Fe(OH)3、Fe(OH)2（4)13.911.解析：（1)与H2反应的化学方程式，利用氧化还原反应原理，把金属Cu还原出来，碳元素变成CO2，氢元素变成水。仪器连
15、接时，洗气瓶要“长进短出”，其中水是观察H2生成速率的。残留固体一定是Cu，则n(Cu)=12.7/63.5=0.2(mol)，根据题意，n(CO2)=n(CuCO3)=4.4/44=0.1(mol)，所以,m(CuCO3)=123.5n(CuCO3)=12.35(g),mCu(OH)2=97.5n(Cu)-n(CuCO3)=9.75(g),m(结晶水)=23.9-12.35-9.75=1.8(g)。该碱式碳酸铜化学式为CuCO3Cu(OH)2H2O。（2)根据xCuCO3yCu(OH)2zH2O(x+y)CuO+xCO2+(y+z)H2O，依据元素守恒和质量守恒，即可得出答案。答案：（1)x
16、CuCO3yCu(OH)2zH2O+（x+y)H2 (x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2Oakjgf(或hi)de(或ed)hi(或gf)bc(或cb)l1.8CuCO3Cu(OH)2H2O（2)可以 根据反应xCuCO3yCu(OH)2zH2OFY)(x+y)CuO+4CO2+(y+z)H2O依据碱式碳酸铜样品、CuO、CO2和H2O质量（或其中任意三个量)，即可计算出其组成。12.（1)A取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生则原黑色粉末为铁，或无气泡产生则原粉末为Fe3O42-（其他合理答案亦可)用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测是否有水产生（或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测是否有二氧化碳产生)（其他合理答案亦可)（2)坩埚红棕色黑色不能也可能为Fe3O42-10/9Fe3O42-B
