【与名师对话】2021届高考化学(课标版)二轮复习课时作业：1-4-14实验方案的设计与评价.docx

课时作业(十四)
一、选择题
1．(2021·江西盟校联考)下列试验对应的结论不正确的是(　　)

A．①能组成Zn­Cu原电池
B．②能证明非金属性Cl>C>Si
C．③说明反应2NO2(g)N2O4(g)，ΔH<0
D．④白色沉淀为BaSO4
解析：A项，通过盐桥可形成原电池。B项，HCl不是氯元素最高价氧化物的水化物，不能通过其酸性强弱来比较非金属性强弱。C项，热水中颜色加深，则上升温度时，2NO2(g)N2O4(g)平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，即ΔH<0。D项，SO2溶于水生成H2SO3，H＋、NO把SO氧化成SO，从而生成BaSO4沉淀。
答案：B
2．(2021·北京西城高三期末)下列试验用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是(　　)
A．区分SO2和CO2
B．检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁
C．区分苯和甲苯
D．检验CH2===C(CH3)CHO中含碳碳双键
解析：碳碳双键和—CHO均能使酸性KMnO4溶液褪色，实际检验时要先将—CHO转化为—COOH，然后再检验碳碳双键。
答案：D
3．(2021·北京西城区第一次模拟)用下列试验装置完成对应的试验，不能达到试验目的的是(　　)
选项
A
B
C
D
装置

试验
分别乙醇和乙酸
证明温度对化学平衡影响
分别沸点相差较大的互溶液体混合物
制取并收集氨气
解析：乙酸与乙醇互溶，二者不能用分液的方法分别。
答案：A
4．(2021·贺州高三第一次模拟)下列设计的各试验能达到证明对应的反应的热效应的是(　　)

A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①②③④
解析：①滴几滴水，棉花会燃烧，说明反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑放热；②加入NaOH溶液后饱和石灰水变浑浊，说明酸碱中和反应放热；③搅拌使NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O充分混合反应，烧杯与玻璃片会由于水结冰而粘连在一起，说明NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应吸热；④O2、NH3在Pt丝表面反应，使Pt丝保持红热，说明NH3的催化氧化放热。
答案：D
5．(2022·浙江杭州其次次模拟)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，它们都是中学化学中常见的无机试剂。E的溶质是一种无色油状液体，B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴离子均不同。现进行如下试验：
①A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；
②将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生，连续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；
③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；
④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3沉淀均不溶。
依据上述试验信息，下列说法错误的是(　　)
A．B可能是NaHCO3溶液
B．F为AgNO3溶液
C．D不行能是镁或铝的盐酸盐
D．A为氨水，E为硫酸
解析：E的溶质是一种无色油状液体，则E是H2SO4。由①知A是氨水；由②知F是AgNO3溶液；由③知B中有CO，与E(H2SO4)反应生成CO2；由④知C为BaCl2溶液，C中含Ba2＋，则D中含SO，生成BaSO4，再由②加入过量A时，D中生成沉淀，则D中是Mg2＋或Al3＋，由③B＋D→沉淀，无气体产生，则排解Al3＋，故D中是Mg2＋，即D为MgSO4。
答案：A
6．(2021·临沂二模)下列试验操作能达到目的或对试验结果无影响的是(　　)
A．测定溶液pH时，可用pH试纸蘸取少量待测液，并与标准比色卡比较
B．酸碱中和滴定操作前，滴定管用待装液体润洗，锥形瓶洗净后没有干燥
C．制备乙酸乙酯的试验中，将导管末端伸入饱和Na2CO3溶液液面下
D．从试剂瓶中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，放入盛有水的烧杯中，观看钠与水反应
解析：A项应当用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上，A错误；用待装液洗涤滴定管，可保证待装液体的浓度，达到正确的测量结果，锥形瓶中可以残留部分蒸馏水，不影响滴定结果，B正确；乙醇和乙酸都是易溶于水的，所以制备乙酸乙酯的试验中导管末端不能伸入饱和Na2CO溶液液面下，以防止发生倒吸，C错误；演示钠与水反应的试验时要留意用滤纸吸干钠上的煤油，D错误。
答案：B
7．(2021·山东卷)利用试验器材(规格和数量不限)能完成相应试验的一项是(　　)
选项
试验器材(省略夹持装置)
相应试验
A
烧杯、玻璃棒、蒸发皿
CuSO4溶液的浓缩结晶
B
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸
用盐酸除去BaSO4中少量BaCO3
C
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
用固体NaCl配制0.5 mol·L－1的溶液
D
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗
用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI
解析：硫酸铜浓缩结晶需要加热蒸发，还要有酒精灯，A项错误；用盐酸除去BaSO4中少量的BaCO3，需先加酸溶解，然后过滤，其中过滤操作中还需要有漏斗，B项错误；配制NaCl溶液还需要托盘天平、药匙，C项错误；将含有少量NaI的NaBr溶液置于分液漏斗中，加入过量溴水和四氯化碳充分振荡，上层为NaBr溶液，下层为含有Br2、I2的CCl4溶液，分别出上层液体即可，D项正确。
答案：D
8．(2021·苏北四市联考)下列有关试验原理、方法和结论都正确的是(　　)
A．将蘸有浓氨水的玻璃棒置于某无机酸浓溶液的试剂瓶口，有大量白烟，该无机酸确定为盐酸
B．向含少量苯酚的苯中加入适量溴水后过滤，可除去苯酚
C．向KI­淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，蓝色褪去，说明SO2具有还原性
D．某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中确定含有SO
解析：选项A具有该现象的有盐酸和硝酸，选项A错误；苯酚与溴水生成的三溴苯酚溶于苯，选项B错误；选项C的先后反应是Cl2＋2I－===2Cl－＋I2、I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4，说明SO2具有还原性，选项C正确；选项D可能有SO、Ag＋、SiO，选项D错误。
答案：C
9．(2022·江西师大附中、临川一中联考)试验装置是为达成试验目的选用的。下列试验装置与试验目的相匹配的是(　　)

解析：A项，氨气密度比空气小，用向下排空气法，错误；B项，H2SO4与CaCO3反应生成的CaSO4会附着在CaCO3上阻挡反应连续进行，错误；C项，Cl2与NaOH溶液反应后烧瓶内压强快速减小，从而形成喷泉，正确；D项，Cu与浓硝酸反应生成NO2，NO2溶于水，所以不行用排水法测定其体积，错误。
答案：C
10．(2022·乌鲁木齐第一次诊断性测验)下图所示的试验装置或操作不能达到试验目的的是(　　)

A.测定中和反应的反应成熟
B.配制100 mL0.1 mol/L盐酸
C.用来分别乙醇和水
D.试验室制备乙酸乙酯
解析：本题考查化学试验方案的设计与评价。只有互不相溶的液体在分层后才可用分液的方法进行分别，而乙醇和水可以互溶，所以可用蒸馏法进行分别，不能用分液的方法分别，C错误。
答案：C
二、非选择题
11．(2022·河南开封一模)二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有格外重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3，该反应中被氧化的元素是________(填元素符号)。当该反应转移2.75 mol 电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。
(2)某爱好小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质，设计如图试验装置。

B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为________；C中反应的离子方程式为__________________；D中的试验现象为________________；E装置的作用是________________。
解析：(1)元素化合价上升，发生氧化反应，由反应方程式可知，被氧化的元素为S和Fe；当反应中转移2.75 mol电子时，有0.5 mol SO2生成，标准状况下体积为11.2 L。(2)检验SO2的漂白性常用品红溶液；碘水具有强的氧化性，可将SO2氧化，其反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋；H2S具有还原性，可与SO2发生氧化还原反应生成S，即2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，使D装置的试管中毁灭淡黄色沉淀；为避开SO2污染空气，可用氨水进行吸取，并用倒置漏斗防止倒吸。
答案：(1)S、Fe　11.2
(2)品红溶液　SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋　试管中有淡黄色沉淀生成　吸取尾气，防止倒吸
12．(2022·广西南宁适应性测试)下图是试验室氯气制备与性质试验的组合装置，部分固定装置未画出。

(1)检查装置气密性的方法是打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2和分液漏斗的活塞，在E中加入适量的水至长导管沉没，___________。
(2)A为气体发生装置，仪器a的名称是________，仪器a内所盛液体为________。
(3)B为干燥装置，加入的固体是________；欲净化氯气，A、B间应添加一个______________。
(4)C中的反应现象为____________________；D的作用是______________________。
(5)E中总反应的离子方程式为________________________。
解析：(1)由于E中长导管插入水中，所以可以通过微热仪器A，使装置内气体压强增大的方法来检查装置气密性，若气密性良好，则E中有气泡冒出，停止加热，冷却后，长导管内形成一段水柱。 (2)制备氯气用的液体试剂是浓盐酸，盛放在分液漏斗中。(3)干燥氯气需要酸性或中性干燥剂，如五氧化二磷、氯化钙等；制备的氯气中含有杂质氯化氢，可以用饱和食盐水除去。(4)铜在氯气中燃烧生成棕黄色的烟；D是防倒吸装置。(5)E中反应：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－，SO＋Ba2＋===BaSO4↓，相加即可得到总反应的离子方程式。
答案：(1)微热A，E中有气泡冒出，停止加热，冷却后，长导管内形成一段水柱，说明气密性良好 　 (2)分液漏斗 浓盐酸 　 (3)五氧化二磷(或其他合理答案)　盛有饱和食盐水的洗气瓶 　(4)生成棕黄色的烟　平安瓶(防倒吸)　(5) Cl2＋SO2＋2H2O＋Ba2＋===BaSO4↓＋4H＋＋2Cl－
13．(2022·山东潍坊联考)化学是一门以试验为基础的科学。
(1)下列叙述中正确的是________(填选项字母)。
A．分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必需检查是否漏水
B．将碘水倒入分液漏斗，再加适量乙醇，充分振荡、静置，可从碘水中萃取碘
C．洁净的铁钉在食盐水中浸泡一段时间，铁钉上有气泡，说明铁发生了析氢腐蚀
D．铁丝在氯气中猛烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
E．酸碱中和滴定试验中，锥形瓶用蒸馏水洗净后直接使用，而滴定管用蒸馏水洗净后，必需润洗后使用
(2)用铜片与稀硝酸反应制取NO气体，如图装置中适合的是________(填“图甲”或“图乙”)；装置B中的试剂最好是________，该装置的作用是________。

解析：(1)分液漏斗和滴定管都具有活塞，容量瓶具有磨口塞，所以三者使用前必需检查是否漏水，A项正确。乙醇可与水以任意比混溶，不能用乙醇萃取碘水中的碘，B项错误。食盐水显中性，铁钉发生的是吸氧腐蚀，C项错误。铁与氯气反应生成棕黄色的氯化铁固体，D项错误。酸碱中和滴定时，锥形瓶内壁上水珠对待测液起到稀释作用，但不会使溶质增多或削减，故不影响试验效果；由于滴定管用来盛放标准液，若滴定管内壁有水，能够稀释标准液，影响试验结果，故必需用标准液润洗后使用，E项正确。(2)NO与氧气反应生成NO2，故不能用排空气法收集，用排水法收集则只能选用图乙装置，方法是装置B中盛满水，随着NO进入装置B，水被排入烧杯中，水的另外一个作用是除去NO中的NO2。
答案：(1)AE　(2)图乙　水　除去NO2，收集NO
14．(2022·江苏南京一模)叠氮化钠(NaN3)是汽车平安气囊中的主要成分，能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。试验室测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数。试验步骤如下：
①称取2.5000 g叠氮化钠试样，配成250 mL溶液。
②精确     量取25.00 mL溶液置于锥形瓶中，用滴定管加入50.00 mL 0.1000 mol·L－1(NH4)2Ce(NO3)6溶液(六硝酸铈铵)[发生反应2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3===4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑](杂质不参与反应)。
③反应后将溶液稍稀释，然后向溶液中加入5 mL浓硫酸，滴入2滴邻菲罗啉指示液，用0.0500 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)标准滴定溶液滴定过量的Ce4＋至溶液由淡绿色变为黄红色(发生的反应为Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋)，消耗硫酸亚铁铵标准溶液24.00 mL。
(1)步骤①配制叠氮化钠溶液时，除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外，还用到的玻璃仪器有________、________。
(2)叠氮化钠受撞击时生成两种单质，反应的化学方程式为_________________________________________________________。

(3)若其他读数正确，滴定到终点后，读取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积，按如图所示读取，将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)通过计算确定叠氮化钠试样中含NaN3的质量分数为多少(写出计算过程)?
解析：(2)叠氮化钠受撞击时分解，生成单质钠和氮气。(3)反应原理：六硝酸铈铵过量，与叠氮化钠反应后，剩余的六硝酸铈铵与硫酸亚铁铵反应。按题图读数计算出的硫酸亚铁铵溶液的体积比实际用量大，计算出的与硫酸亚铁铵反应的六硝酸铈铵的量偏大，则计算出的与叠氮化钠反应的六硝酸铈铵的量偏小，导致所测定样品中叠氮化钠的质量分数偏小。
答案：(1)250 mL容量瓶　胶头滴管
(2)2NaN32Na＋3N2↑　(3)偏小
(4)n[(NH4)2Ce(NO3)6]＝0.1000 mol·L－1×50.00×10－3L＝5.000×10－3 mol
n[(NH4)2Fe(SO4)2]＝0.0500 mol·L－1×24.00×10－3 L＝1.200×10－3 mol
与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]＝5.000×10－3 mol－1.200×10－3 mol＝3.800×10－3 mol
w＝×100%＝98.8%