9.3化学实验方案的设计与评价
一、选择题
1.下列装置所示的实验不能达到目的的是 【解析】选A
2.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N设计了如下流程:
下列说法不正确的是 ( )
A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B.X可以是空气,且需过量 C.捕获剂所捕获的气体主要是CO D.处理含N【解析】选B
3.下列有关化学实验的设计合理的是
( )
2+
( )
废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),
废水时,发生反应的离子方程式为N+NN2↑+2H2O
A.向氯化亚铁溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,证明溶液中含有Fe B.采用蒸馏的方法分离碘的四氯化碳溶液 C.用盐酸与碳酸钙反应,比较氯和碳的非金属性 D.H2S气体通入CuSO4溶液,比较氢硫酸和硫酸的酸性 【解析】选B
4.下列实验现象和结论相对应且正确的是
选项 A 体再通入品红溶液 B 再加CCl4振荡,静置 铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加C KSCN溶液 用浓盐酸和石灰石反应产生的D 气体直接通入Na2SiO3溶液中 【解析】选B
5.用下图所示实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是 ( )
Na2SiO3溶液变浑浊 性大于硅元素 出现红色 化铁 证明碳元素的非金属为棕黄色 于Br- 铝热剂中一定含有氧实验 向某钠盐中滴加盐酸,产生气品红溶液褪色 NaHSO3 向FeBr2溶液中加入少量氯水,CCl4层无色,水层变说明Fe2+的还原性强( )
现象 结论 该钠盐为Na2SO3或第 1 页
A.图①所示装置用于Cu和浓硝酸可制取NO B.装置②可用于实验室制备Cl2
C.用图③所示装置,分离CCl4萃取碘水中的I2后的有机层和水层 D.用图④所示装置,可以证明氧化性:Cl2>Br2>I2 【解析】选D
6.通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列反应实验现象的推断或解释正确的是
( )
操作 向某钾盐中滴加浓盐酸,产生气A 体再通入品红溶液 铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加B KSCN溶液 将少量溴水加入KI溶液中,再C 加入CCl4,振荡,静置 将足量过氧化钠固体投入紫色D 石蕊试液中 【解析】选C
7.某同学通过下列实验探究Al及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( ) A.实验室中将NH3·H2O滴入Al2(SO4)3溶液中,制备Al(OH)3沉淀 B.将一块铝箔用砂纸打磨后立即在酒精灯上点燃,观察铝燃烧的火焰 C.将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中加足量稀盐酸,加热蒸干得无水AlCl3固体 D.将铝置于装有浓硫酸的试管中再加水,探究Al在不同浓度硫酸中的反应 【解析】选A 二、非选择题
8.(19分)新型材料纳米级铁粉与普通铁粉具有不同的性质。已知:在不同温度下,纳米级铁粉与水蒸气反应的固体产物不同:温度低于570 ℃时生成FeO,高于
570 ℃时生成Fe3O4。某实验小组利用如图所示装置对纳米级铁粉与水蒸气的反应进行了探究。回答下列问题: 实验一:纳米级铁粉与水蒸气的反应
(1)装置C的作用是________________。实验过程中,应先点燃________(填“酒精灯”或“酒精喷灯”)。 (2)不能撤除收集气体产物装置B的原因是___________________。 实验二:固体产物的定性探究
溶液变成蓝色 钠,溶液呈碱性 过氧化钠与水反应生成氢氧化下层液体呈紫色 氧化性:Br2>I2 出现红色 铝热剂中一定含有氧化铁 品红溶液褪色 该钾盐为K2SO3或KHSO3 实验现象 解释 选项 第 2 页
为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
实验 实验操作 步骤 将反应后的黑色粉末X(假定成分分布均匀)黑色粉末逐渐溶解,溶液呈Ⅰ 取出少量,放入另一试管中,加入足量盐酸,浅绿色;有少量气泡产生 微热 向实验Ⅰ中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液,Ⅱ 振荡 (3)甲同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。则纳米级铁粉与水蒸气反应的化学方程式是________________________________。
(4)乙同学认为该结论不正确,他的理由是______________________________ ____________(用离子方程式表示)。 实验三:固体产物的定量分析
(5)丙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO和Fe3O4。并将一定量上述实验Ⅰ中得到的溶液B进行实验,对生成的黑色粉末X中的FeO和Fe3O4的质量进行测定,实验流程如下图 ①溶液B中的阳离子有________。
②黑色粉末X中铁的氧化物的质量分别是m(FeO)=________g,m(Fe3O4)=______g。 答案:(1)制取水蒸气 酒精灯 (2)氢气遇明火可能发生爆炸 (3)Fe+H2O(g)(4)Fe+2H
+
实验现象 溶液没有出现红色 FeO+H2 2Fe+H2↑,2Fe+Fe
2+
+2+
3+
3Fe
2+
(5)①Fe、Fe、H ②0.4 3.48
9.(19分)下图5个装置都是中学化学中常见的实验装置,某学习小组的同学欲用这些装置进行常见物质的制取并探究其性质(图中a、b、c表示止水夹),请对其进行完善或评价,试回答下列问题:
(1)将A、C、E相连后,以浓盐酸和________(填写名称)为原料制取Cl2,仪器乙的名称是______。写出装置E发生反应的离子方程式____________________ _____________________。
(2)将B、D、E装置相连接(打开止水夹a和止水夹b,关闭止水夹c),在B中盛装浓硝酸和铜片(将铜片放在有孔塑料板上),可制得NO2。一段时间后,欲用D装置探究NO2与水的反应,其操作步骤为先____________________________,再________________________________以使烧杯中的水进入试管丁,观察现象。
3+
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(3)利用(1)中装置和药品,在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象、结论如下:
实验 实验操作 序号 Ⅰ Ⅱ 粉末 将所得氯水滴入品红溶液 向所得氯水中加入碳酸氢钠有无色气泡产生 强于碳酸的物质 品红溶液褪色 氯气与水反应的产物有漂白性 氯气与水反应至少产生一种酸性现象 结论 实验Ⅰ获得结论是否合理?________(填“合理”或“不合理”)。若选“不合理”,请说明理由(若选“合理”,则无需填写理由):______________________。
实验Ⅱ获得结论是否合理________(填“合理”或“不合理”)。若选“不合理”,请说明理由(若选“合理”,则无需填写理由):__________________________ __________。
(4)利用(1)中装置还可设计一个简单的实验比较Cl和S的还原性强弱。则C中所加试剂及现象是________________________________。 答案:(1)二氧化锰 圆底烧瓶 Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
-2-
(2)关闭a、b,打开c 双手紧握(或微热)试管丁,使NO2逸出与水接触(或其他合理答案)
(3)不合理 没有事先证明干燥的氯气无漂白性 不合理 制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与碳酸氢钠反应产生气泡
(4)Na2S溶液(或其他合理答案);产生淡黄色沉淀
10.(20分)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。 (1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4。
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式: __。 (2)实验装置(如图所示) (3)实验过程
①连接实验装置,检查装置的气密性。称得D装置的质量为y g,滴定管的读数为a mL。
②称取x g AlN样品置于B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞________,打开活塞________,通过分液漏斗加入稀硫酸,与B瓶内物质充分反应。
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