高考化学一轮复习第40讲化学实验方案的设计与评价作业

高考化学一轮复习第40讲化学实验方案的设计与评价作业

‎【2019最新】精选高考化学一轮复习第40讲化学实验方案的设计与评价作业 A组　基础题组 ‎1.(2017北京怀柔零模,12)下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是(　　)‎ 选项 实验目的 实验方案 A 证明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强 将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入食醋,红色很快褪为无色 B 证明反应速率会随反应物浓度的增大而加快 用3 mL稀硫酸与足量纯锌反应,产生气泡速率较慢,然后加入1 mL 1 mol·L-1CuSO4溶液,迅速产生较多气泡 C 检验Na2SO3晶体是否已氧化变质 将Na2SO3样品溶于稀硝酸后,滴加BaCl2溶液,观察是否有沉淀生成 D 证明同温度下氯化银的溶解度大于硫化银的溶解度 向2 mL 0.1 mol·L-1硝酸银溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液,出现白色沉淀,再加入几滴0.1 mol·L-1的Na2S溶液,有黑色沉淀生成 ‎2.(2017北京平谷一模,9)下列选项中的操作、现象与结论完全一致的是(　　)‎ 操作 现象 结论 A 向滴有酚酞的NaOH溶液中通入Cl2‎ 溶液褪色 HClO有漂白性 B 无水乙醇与浓硫酸共热至170 ℃,将产生的气体通入溴水中 溴水褪色 乙烯和溴水发生了加成反应 C 向浓度、体积都相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞 变红,前者红色深 结合H+能力:C>HC D 发光强度:HCl溶液强于CH3COOH溶液 CH3COOH是弱电解质 10 / 10‎ 用发光小灯泡分别做HCl溶液和CH3COOH溶液导电性实验 ‎3.下列实验能达到预期目的的是(　　)‎ 编号 实验内容 实验目的 A 向苯和苯酚的混合溶液中加入浓溴水 除去苯中混有的苯酚 B 向10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol/L MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下,溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3‎ C 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 D 将浓盐酸加入碳酸钠溶液中,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 证明非金属性Cl>C ‎4.(2017北京西城二模,28)某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。‎ ‎【实验Ⅰ】‎ 试剂:酸化的0.5 mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5% H2O2溶液(pH=5)‎ 操作 现象 取2 mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5% H2O2溶液 溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH=0.9‎ 向反应后的溶液中加入KSCN溶液 溶液变红 ‎(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)产生气泡的原因是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【实验Ⅱ】‎ 试剂:未酸化的0.5 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5% H2O2溶液(pH=5)‎ 操作 现象 取2 mL 5% H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSO4‎ 10 / 10‎ 溶液 溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH=1.4‎ ‎(3)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4 mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有S。检验棕黄色沉淀中S的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ‎ ‎(4)对于生成红褐色胶体的原因,提出两种假设:‎ ⅰ. H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+‎ ⅱ.Fe2+的氧化产物发生了水解 ‎①根据实验Ⅱ记录否定假设ⅰ,理由是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②实验验证假设ⅱ:取　　　　,加热,溶液变为红褐色,pH下降,证明假设ⅱ成立。 ‎ ‎(5)将FeSO4溶液加入H2O2溶液中,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是　。 ‎ ‎【实验Ⅲ】‎ 若用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验Ⅱ相同,除了产生与Ⅱ相同的现象外,还生成刺激性气味气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。‎ ‎(6)产生刺激性气味气体的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(7)由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与　　　　　　　　　　　　　　(至少写两点)有关。 ‎ 10 / 10‎ ‎5.(2017北京朝阳一模,28)某学生进行如下实验A:‎ 实验A 条件 现象 加热 ⅰ.加热后蓝色褪去 ⅱ.冷却过程中,溶液恢复蓝色 ⅲ.一段时间后,蓝色重新褪去 ‎ ‎(1)使淀粉变蓝的物质是　　　　　　　。 ‎ ‎(2)分析现象ⅰ、ⅱ认为:在酸性条件下,加热促进淀粉水解,冷却后平衡逆向移动。设计实验如下,“现象a”证实该分析不合理: ‎ ‎“现象a”是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)再次分析:加热后单质碘发生了变化,实验如下:‎ Ⅰ.取少量碘水,加热至褪色,用淀粉溶液检验挥发出的物质,变蓝。‎ Ⅱ.向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液,冷却过程中一直未变蓝;加入稀H2SO4,瞬间变蓝。‎ 对步骤Ⅱ中稀H2SO4的作用,结合离子方程式,提出一种合理的解释:　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)探究碘水褪色后溶液的成分:‎ 实验1:测得溶液的pH≈5 ‎ 实验2:取褪色后的溶液,完成如下实验:‎ ‎①产生黄色沉淀的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②Ag2O的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 10 / 10‎ ‎③依据上述实验,推测滤液中含有的物质(或离子)可能是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)结合化学反应速率解释实验A中现象ⅰ、现象ⅲ蓝色褪去的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ B组　提升题组 ‎6.(2017北京昌平二模,11)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)‎ 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液 溶液变成红色 Fe(NO3)2已变质 B 向KI溶液中滴加少量氯水,再加入CCl4,充分振荡 液体分层,下层溶液呈紫红色 氯的非金属性比碘强 C 炭粉中加入浓硫酸并加热,导出的气体通入BaCl2溶液中 有白色沉淀产生 有SO2和CO2产生 D 向AgNO3溶液中滴加少量NaCl溶液,然后再向其中滴加KI溶液 先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀 溶解度:AgCl>AgI ‎7.(2017北京昌平期末,13)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是(　　)‎ 选项 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 实验结论 A 浓盐酸 Na2CO3‎ Na2SiO3溶液 非金属性: C>Si B 食盐水 电石 溴水 乙炔可与溴发生 加成反应 C 浓硝酸 Al NaOH溶液 铝和浓硝酸反应 可生成NO2‎ D 浓硫酸 Na2SO3‎ KMnO4酸性溶液 SO2具有还原性 10 / 10‎ ‎8.(2017北京海淀一模,27)感光材料AgBr的发现推动了化学感光成像技术的发展。胶片冲印的化学成像过程如下:‎ 感光:涂有AgBr胶片的感光部分被活化,形成显影区;‎ 显影:用显影液将显影区被活化的AgBr转化为Ag,形成暗影区;‎ 定影:用定影液(含Na2S2O3)将胶片上未感光的AgBr转化为Ag(S2O3,形成透光亮影区;‎ 水洗:用水洗去胶片上残留的可溶性银盐,自然干燥后形成黑白底片。‎ ‎(1)①显影液可将AgBr转化为Ag的原因是显影液具有　　　　　性。 ‎ ‎②定影时,发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③下图是一张经冲印后得到的黑白底片,其中含银元素最多的区域是　　　　　　(选填字母序号)。 ‎ ‎(2)已知:‎ ⅰ.Ag+(aq)+Br-(aq) AgBr(s)　K1=1.9×1012‎ Ag+(aq)+2NH3·H2O(aq) Ag(NH3(aq)+2H2O(l)　K2=1.1×107‎ ⅱ.2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),白色Ag2S2O3易分解生成黑色Ag2S。‎ ‎①　　　　　(填“能”或“不能”)用氨水作定影液,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②新制定影液(含Na2S2O3)和废定影液[含Na3Ag(S2O3)2和少量Na2S2O3]的鉴别方法如下:‎ 10 / 10‎ a.盛装新制定影液的试管为　　　　　(填“A”或“B”),若继续向该试管中滴加AgNO3溶液,将出现的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ b.结合化学平衡移动原理解释试管A中产生现象的原因:　 　。 ‎ 答案精解精析 A组　基础题组 ‎1.A　加入食醋,红色很快褪为无色,可以证明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强。‎ ‎2.C　A项,氯气与NaOH反应,碱性减弱也会使其褪色,不能判断HClO有漂白性;B项,二氧化硫也能使溴水褪色,不能确定乙烯与溴水发生了加成反应;C项,水解程度越大,对应酸的酸性越弱,则由现象可知结合H+能力:C>HC;D项,导电性与离子浓度有关,浓度未知,不能判断电离出离子浓度及电解质的强弱。‎ ‎3.C　A项,苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚能溶于苯,不能达到除杂的目的;B项,氢氧化钠过量,不存在沉淀转化,得不出Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶解度大小关系;C项,Na2CO3水解溶液显碱性,加BaCl2溶液后水解平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,所以红色变浅;D项,HCl不是氯元素的最高价含氧酸。‎ ‎4.答案　(1)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O ‎(2)Fe3+催化下H2O2分解产生O2(或用化学方程式表示)‎ ‎(3)取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有S 10 / 10‎ ‎(4)①反应后溶液的pH降低 ‎②Fe2(SO4)3溶液 ‎(5)2Fe2++H2O2+4H2O 2Fe(OH)3(胶体)+4H+‎ ‎(6)H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动,产生的HCl受热挥发 ‎(7)pH、阴离子种类、温度、反应物用量 解析　(1)H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O; ‎ ‎(2)反应中有Fe3+生成,Fe3+可催化H2O2分解产生O2;‎ ‎(4)①实验Ⅱ中反应后溶液的pH降低,所以假设ⅰ不正确;‎ ‎(6)根据刺激性气味气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色,可以推知该气体为氯化氢,产生原因为H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动,产生的HCl受热挥发。‎ ‎5.答案　(1)I2‎ ‎(2)加入碘水后,溶液中无明显现象(不变蓝)‎ ‎(3)解释1:6H++5I-+I 3I2+3H2O 解释2:4H++4I-+O2 2I2+2H2O 解释3:2H++I-+IO- I2+H2O ‎(其他合理答案均可)‎ ‎(4)①Ag2O+2I- +2H+ 2AgI+H2O ‎②证明上层溶液中存在I-;沉淀I-,排除向滤液中加入稀H2SO4后,I-被氧化生成I2的可能 ‎③HIO(或IO-)、HIO3(或I)、H+‎ 10 / 10‎ ‎(5)现象ⅰ:部分I2挥发,部分I2与H2O发生反应;现象ⅲ:淀粉完全水解。加热时,I2与H2O的反应速率大于淀粉水解的速率 解析　(1)能使淀粉变蓝的物质是碘单质。‎ ‎(2)分析不合理,则冷却后淀粉并未重新生成,因此加入碘水后溶液不变蓝。‎ ‎(3)步骤Ⅰ说明加热碘水,碘会挥发;步骤Ⅱ说明褪色后的溶液中存在碘元素,但只有酸化后才形成碘单质。联想碘及其化合物的性质可知,溶液变蓝可能是因为酸性条件下,I、IO-与I-发生了归中反应,也可能是因为O2将I-氧化生成了I2。‎ B组　提升题组 ‎6.B　A项,酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子可发生氧化还原反应生成Fe3+;B项,下层溶液呈紫红色,说明碘化钾被氧化成碘单质,即氯气的氧化性大于碘单质,从而可证明氯的非金属性比碘强;C项,SO2和CO2均不与氯化钡溶液反应,不会生成白色沉淀;D项,所用AgNO3溶液过量,不存在沉淀的转化,故不能得出溶解度:AgCl>AgI。‎ ‎7.D　A项,浓盐酸易挥发,生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体,氯化氢也能使Na2SiO3溶液变浑浊,不能说明碳酸的酸性比硅酸强,也就不能说明非金属性:C>Si;B项,电石与水反应生成的气体中往往混有硫化氢等还原性气体,也能使溴水褪色,不能证明乙炔可与溴发生加成反应;C项,常温下,铝遇浓硝酸发生钝化;D项,浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,二氧化硫具有还原性,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色。‎ ‎8.答案　(1)①还原　②2S2+AgBr Ag(S2O3+Br-　③a ‎(2)①不能　由K1>K2可知NH3与Ag+的结合能力弱于Br-与Ag+的结合能力 10 / 10‎ ‎②a.B　随滴加AgNO3的量的增加,溶液中产生白色沉淀,然后变黑 b.A试管溶液中存在平衡:2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),滴入的Ag+与S2结合生成Ag2S2O3,使c(S2)下降,促进上述平衡正向移动,导致白色Ag2S2O3沉淀大量析出,Ag2S2O3又分解生成黑色Ag2S导致沉淀变黑 解析　(1)①AgBr转化为Ag的过程中,银元素的化合价从+1降到0,所以需要加入还原剂,则显影液应具有还原性;‎ ‎③暗影区银元素以Ag单质的形式存在,亮影区银元素以Ag(S2O3形式存在,灰白区两种形式并存,用水洗去可溶性银盐,暗影区银未被洗去,亮影区和灰白区均有部分银被洗去,所以暗影区含银元素最多;‎ ‎(2)②废定影液中存在平衡:2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),滴加AgNO3溶液,Ag+与S2结合生成Ag2S2O3,使c(S2)下降,促进上述平衡正向移动,导致白色Ag2S2O3沉淀大量析出,Ag2S2O3又分解生成黑色Ag2S;而新制定影液中主要含有Na2S2O3,滴加几滴AgNO3溶液,Ag+与S2反应生成Ag(S2O3,无明显现象,所以A试管中盛有废定影液,B试管中盛有新制定影液。‎ 10 / 10‎