1、第3节 实验方案的设计与评价时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题9分，共81分)1实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液答案B2(2020湖南六校高三联考)下列有关化学实验的设计或操作合理的是()A可用无锈铁丝代替铂丝来做焰色反应实验B滴定实验前应用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差C用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的乙烯D可
2、用澄清石灰水吸收尾气中的Cl2答案A解析铁无焰色，所以可用无锈铁丝代替铂丝来做焰色反应实验，A正确。3下列各项操作能达到预期实验目的的是()选项 实验目的 操作A分离Fe2O3、Al2O3将混合物置于足量的NaOH溶液中，然后依次进行过滤、洗涤、蒸发、灼烧四项操作B确定KCl中是否含有NaCl做焰色反应实验，观察焰色是否显黄色C确定FeCl2是否完全变质取少量已变质的FeCl2晶体于试管中，逐滴加入酸性高锰酸钾溶液D除去Fe粉中的I2加热使I2升华答案B解析过滤、洗涤后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液，NaAlO2溶液经蒸发、灼烧无法得到Al2O3，A错误；Na元素的焰色反应显黄色且能掩盖K
3、元素的紫色，B正确；Cl也能使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；加热时Fe粉与I2能发生化合反应，D错误。4(2019湖北鄂州高三期中)用下图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是()A用所示的操作可检查装置的气密性B用所示的装置制取少量的NOC用所示的装置干燥H2、NH3、CO2等D用所示装置制取Fe(OH)2答案A解析检查该装置的气密性的方法是当推动注射器的活塞时，锥形瓶内的空气体积减小，压强增大，把水压入长颈漏斗中，若气密性良好，则会形成一段稳定的水柱，该实验装置可以达到实验目的，故A正确；该装置的收集装置类似向下排空气法，NO的密度与空气的密度接近，且极易与空气中的氧气反应生成NO
4、2，不能用排空气法收集，应用排水法收集，该实验装置不能达到实验目的，故B错误；浓硫酸可以干燥中性和酸性气体，不能干燥碱性气体，NH3是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，该实验装置不能达到实验目的，故C错误；该装置A试管中的导管应插入溶液中，当关闭止水夹a时，铁粉与稀硫酸反应产生的氢气使试管A中的压强增大，则铁粉与稀硫酸反应产生的硫酸亚铁溶液被压入B试管中，硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁。但该装置A试管中的导管未插入溶液中，则该实验装置不能达到实验目的，故D错误。5下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是()选项实验目的实验操作A称取2.0 gNaOH固体先在托盘上各放1张滤纸，然后在右盘上添加
5、2 g砝码，左盘上添加NaOH固体B配制FeCl3溶液将FeCl3固体溶于适量蒸馏水C检验溶液中是否含NH取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体D验证铁的吸氧腐蚀将铁钉放入试管中，用盐酸浸没答案C6(2019皖西高中教育联盟高三期末)下列有关实验装置、操作，不能实现相应实验目的的是()装置目的A用KOH溶液除去溴苯中单质溴B证明浓硫酸有脱水性、强氧化性C先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀，证明Ksp(AgCl)Ksp(Ag2CrO4)D不能通过观察水能否全部流下来判断装置气密性答案C解析溴和NaOH反应生成可溶性的钠盐，溴苯不易溶于水，然后采用分液方法分离
6、提纯溴苯，故A正确；浓硫酸具有脱水性和强氧化性，能将蔗糖脱水碳化(有黑色物质生成)并放出大量的热，在此条件下，碳可以把浓硫酸还原为二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，故该过程可以证明浓硫酸表现了脱水性和强氧化性，故B正确；Ag2CrO4和AgCl的组成结构不相似，不能依据先生成白色沉淀就判断氯化银的Ksp较小，只能依此判断氯化银的溶解度较小，故C错误；该装置中分液漏斗和烧瓶通过橡皮管连接，可以使两者中的气压相同，打开分液漏斗的活塞后，分液漏斗中的水可以顺利完全流下，故不能依此判断该装置的气密性如何，故D正确。7有关实验装置的说法中正确的是()A图甲装置可制取干燥纯净的NH3B图乙装置可以完成“
7、喷泉”实验C图丙装置可直接测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积D图丁装置可用于实验室制备Fe(OH)2答案B8下列实验操作正确且能达到预期目的的是()编号预期目的实验操作比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱用金属钠分别与水和乙醇反应欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键滴入酸性KMnO4溶液，看紫红色是否褪去欲除去苯中混有的苯酚向混合液中加入浓溴水，充分反应后，过滤证明SO2具有漂白性将SO2通入酸性KMnO4溶液中比较铜和镁的金属活动性强弱用石墨作电极电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液确定碳和硅两元素非金属性强弱将CO2通入Na2SiO3水溶液中A BC D答案D解析可根据金属钠分别与
8、水和乙醇反应的剧烈程度比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱，正确；CH2=CHCHO中的碳碳双键和醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；苯酚与溴反应生成的三溴苯酚能溶于苯，无法通过过滤除去苯中混有的苯酚，错误；SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有还原性，不能说明SO2具有漂白性，错误；用石墨作电极电解含Cu2和Mg2的溶液，阴极只析出Cu，说明Cu2的氧化性强于Mg2，则Cu的金属性弱于Mg，正确；将CO2通入Na2SiO3水溶液中生成H2SiO3沉淀，说明H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性，而H2CO3和H2SiO3分别为碳元素和硅元素的最高价氧化物对应的水化物，能说明碳元素的非金属
9、性比硅元素强，正确。综上所述，本题选D。9(2020河北九校高三联考)某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。下列说法不正确的是()A必须在间添加吸收HCl的装置B的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度C实验后通入空气的作用是保证中产生的气体完全转移到中D称取样品和中产生沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度答案A解析中氢氧化钡溶液足量，故无需在间添加吸收HCl的装置，A错误；中盛装碱石灰，可防止空气中的二氧化碳气体进入中与Ba(OH)2反应，影响实验的精确度，B正确；实验后通入空气，可将生成的二氧化碳完全转移到中，使其被充分吸收，减小实验误差
10、，C正确；中产生的沉淀为碳酸钡，根据碳酸钡的质量可计算样品中所含碳酸钠的质量，进而可计算样品中Na2CO3固体的纯度，D正确。二、非选择题(共19分)10(2019黑龙江重点中学高三联考)(19分)硝酸银是一种无色晶体，常用于照相、制镜、印刷、医药等。其水溶液和固体常被保存在棕色试剂瓶中，硝酸银不稳定，受热分解生成固体、NO2和O2。为了验证AgNO3受热分解的产物，某同学设计了以下实验，实验所用的装置如图(图中加热、夹持仪器等均略去)。实验步骤为：a.仪器连接后，放入AgNO3固体之前，关闭K，微热硬质玻璃管A。b称取AgNO3固体1.7 g置于A中，先通一段时间N2，再关闭K，用酒精灯加热
11、硬质玻璃管A。c待样品完全分解，装置A冷却至室温，称量，测得剩余固体的质量为1.08 g。请回答下列问题：(1)使用酒精灯对AgNO3固体加热的操作方法是_。(2)步骤a的操作目的是_。(3)步骤b中先通入一段时间N2的目的是_。(4)装置C瓶中盛装的药品名称为_，装置D中可观察到的实验现象为_。(5)设计实验证明AgNO3分解产物中气体的体积比_。(6)从实验安全角度考虑该实验装置有缺陷，应如何改进_。答案(1)先预热再集中加热(2)检查装置气密性(或检验装置是否漏气)(3)将装置内部存在的氧气排出，以免影响实验结果(4)NaOH酚酞溶液(合理即可)溶液红色变浅(甚至消失)(5)取一定量Ag
12、NO3固体充分加热，用排水法收集气体，直到试管内气体体积不再变化，测量气体占试管容积的比(答案合理即可)(6)在装置A和B之间加防倒吸装置(或安全瓶)解析(1)对AgNO3固体加热的操作方法是先用酒精灯对硬质玻璃管均匀加热，再在有硝酸银的部位集中加热。(2)仪器连接后，放入AgNO3固体前，关闭K，微热硬质玻璃管A，目的是检查装置气密性。(3)AgNO3受热分解产生氧气，装置内部也存在氧气，通入氮气可把装置内的氧气排净，以免影响实验结果。(4)硝酸银受热分解产生的二氧化氮气体能被氢氧化钠溶液吸收，用装置C检验其是否吸收完全，所以装置C瓶中盛装的药品为NaOH酚酞溶液；亚硫酸钠酚酞溶液显红色，氧
13、气与亚硫酸钠反应生成硫酸钠，硫酸钠溶液呈中性，故溶液红色变浅或褪去。(5)1.7 g AgNO3固体受热完全分解，剩余固体的质量为1.08 g，根据银元素守恒，可知剩余的固体为Ag，则硝酸银受热分解的化学方程式为2AgNO32Ag2NO2O2，欲证明AgNO3分解产物中NO2和O2的体积比为21，结合4NO2O22H2O=4HNO3知，可使一定量AgNO3固体受热完全分解，用排水法收集产生的气体，直至试管中气体体积不再变化，测量气体占试管容积的比，即可证明AgNO3分解产物中气体的体积比。(6)硝酸银受热分解产生的二氧化氮气体的量较氧气多，当二氧化氮气体进入装置B中时，二氧化氮气体被迅速吸收，容器内压强减小，容易产生倒吸，发生危险，因此需要在装置A和B之间加防倒吸装置(或安全瓶)。