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12013高考化学实验专题8：实验设计评价1.下列实验设计和结论相符的是A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2，即可得到较纯净的FeCl3溶液2.用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理．．．的是A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量B.②中选用品红溶液验证SO2的生成C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D.为确认CuSO4生成,向①中加水，观察颜色3.某钠盐溶液中可能含有NO2-、SO42-、SO32-、CO32-、Cl-、I-等阴离子。某同学取5份此溶液样品，分别进行了如下实验：①用pH计测得溶液pH大于7②加入盐酸，产生有色刺激性气体③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色.⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)溶液,再滴加KSCN溶液,显红色该同学最终确定在上述六种离子中公含NO2-、CO32-、Cl-三种阴离子。请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论。A.①②④⑤B.③④C.③④⑤D.②③⑤4.Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化-还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸，而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。5.实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如(I)和(II)所示。试回答：(1).B中反应的化学方程式为：;(2).D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是:。2(3).D中反应化学方程式为：。(4).装置(I)的主要缺点是：。(5).装置(II)的主要缺点是：。如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：。6.某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：(1).在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是溶液：加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：。(2).在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是：。7.用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制)。已知：①NO+NO2+2OH-→2NO2+H2O②气体液化温度：NO2：21℃，NO：-152℃试回答：(1)仪器的连接顺序(按左→右连接，填各接口的编号)为(2)反应前先通入N2目的是(3)确认气体中含NO的现象是(4)装置F的作用是(5)如果O2过量，则装置B中发生反应的化学方程式为：8.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是。方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是。(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是。9.海水的综合利用可以制备金属镁，其流和如下图所示：水，重结晶3(1)若在空气中加热MgCl2•6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式用电解法制取金属镁时，需要无水氧化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2•6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。(3)实验室时将粗盐制成精盐的过程中，在溶解.过滤.蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时：过滤时：蒸发时：10.有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。请回答下列问题：(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是：(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：上述方案是否合理?。请简要说明两点理由：①；②。11.某兴趣小组设计出如右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是。再由a向e中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是。(3)题27表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方海水粗盐母液精盐Mg(OH)2MgCl2•6H2OMgCl2Mg贝壳CaO石灰乳蒸发盐酸浓缩脱水电解煅烧水仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4生成BaCl2溶液白色沉淀将B中反应后的固体溶解于水稀硝酸方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO34案是。理由是。(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为，实验现象为；但此实验的不足之处是。12.某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是。(2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是。(3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，；④拆除装置，取出产物。(4)数据记录如下：空瓷舟质量m0/g瓷舟与钙的质量m1/g瓷舟与产物的质量m2/g14.8015.0815.15①计算得到实验式CaxN2，其中x=。②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：。13.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。加热A加热BCD冰水E水回答下列问题：(1)A中加入的物质是______________________________________.发生反应的化学方程式是______________________________________;(2)B中加入的物质是____________，其作用是________________________；(3)实验时在C中观察到得现象是______________________________，发生反应的化学方程式是_____________________________________；(4)实验时在D中观察到得现象是，D中收集到的物质是_____________，检验该物质的方法和现象是____________________.14.某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：【实验】制作银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是。a.边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止5b．将几滴银氨溶液滴入2ml乙醛中c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热d．银氨溶液具有较弱的氧化性e．在银氨溶液配置过程中，溶液的pH增大【提出假设】假设1：Fe3+具有氧化性，能氧化Ag。假设2：Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3-能氧化Ag。【设计实验方案，验证假设】(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2+，验证了假设1的成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式：。(3)乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：NO3-在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论①②若银镜消失，假设2成立。若银不镜消失，假设2不成立。【思考与交流】(4)甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO3-都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：。15.工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：[探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml．浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+，应先用选填序号）。a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性KMnO4溶液②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：Br2+SO2+2H2O＝H2SO4+2HBr然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为。[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。(3)装置B中试剂的作用是。(4)认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学方程式表示）。(5)为确认Q的存在，需在装置中添加M于（选填序号）。6a．A之前b．A-B间c．B-C间d．C-D间(6)如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是。(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量（标准状况下约有28mlH2），除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由。16.实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：(1)操作Ⅰ使用的试剂是______，所用的主要仪器名称是_______。(2)加入溶液W的目的是______。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+。由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是_______。酸化溶液Z时，使用的试剂为_____。开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHMg2+9.611.0Ca2+12.2c(OH-)=1.8mol·L-1(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是______。(4)常温下，H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2，Ka2=6.3×10-8；H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测量溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确，错误在于________。设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明实验步骤、现象和结论）。_______。仪器自选。供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO