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专题40实验方案的设计与评价1．下列装置或操作能达到实验目的（必要的夹持装置及石棉网已省略）的是A．实验室制乙烯B．实验室制乙炔并验证乙炔发生氧化反应C．实验室中分馏石油D．若a为硫酸，b为纯碱粉末，c为苯酚钠溶液，验证硫酸、碳酸、苯酚酸性的强弱【答案】D【解析】A．制备乙烯需要在170℃下乙醇发生消去反应，图中缺少温度计，故A错误；B．电石遇水变成糊状物，且该反应十分剧烈，无法用该装置控制反应的发生与停止；电石中的杂质与水也能反应生成有还原性的气体，这些还原性的气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故无法达到实验目的，故B错误；C．温度计测定馏分的温度，且冷却水要下进上出，图中温度计的水银球应在烧瓶支管口处，且冷水方向不合理，故C错误；D．发生强酸制取弱酸的反应，硫酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳通入苯酚钠溶液后，溶液变浑浊，则可验证硫酸的酸性强于碳酸、碳酸的酸性强于苯酚，所以D选项是正确的。2．下列实验装置设计正确且能达到目的的是（）A．分离2I并回收4CClB．合成氨并检验氨的生成C．乙醇和乙酸反应D．实验室制取氨气【答案】D【解析】A.通过蒸馏方法分离碘与CCl4，收集的是不同温度范围的馏分，因此温度计水银球要放在蒸馏烧瓶支管口附近，A错误；B.检验氨的生成要用湿润的pH广泛试纸，B错误；C.乙醇和乙酸反应制取乙酸乙酯，为防止挥发的乙醇、乙酸溶解导致的倒吸现象的发生，导气管末端要在碳酸钠饱和溶液的液面以上，C错误；D.铵盐与碱共热产生氨气，由于氨气密度比空气小，要用向下排空气方法收集，为防止氨气与空气对流，在试管口要放一团疏松的棉花，D正确。3．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作和现象结论A向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变清苯酚的酸性强于H2CO3的酸性B将溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热后产生的气体通入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色溴乙烷发生消去反应C2SO通入4KMnO溶液，溶液褪色2SO有漂白性D向NaC1、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀3AgNO溶液，有黄色沉淀生成spspKAgC1KAgI【答案】B【解析】A.苯酚与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，所以苯酚的酸性强于碳酸氢钠，弱于碳酸，故A错误；B.气体通入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色说明生成乙烯气体，溴乙烷生成乙烯的反应属于消去反应，故B正确；C.2SO具有还原性，通入4KMnO溶液，溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，故C错误；D.由于氯化钠和碘化钠的物质的量浓度的相对大小未知，有可能因为碘化钠的浓度较大而产生黄色沉淀碘化银，因此不能得出结论spspKAgC1KAgI，当氯化钠的浓度大于或等于碘化钠的浓度时，若产生黄色沉淀可得出题中的结论，故D错误。4．下列操作对应的现象不符合．．．事实的是A．将灼烧至黑色的铜丝插入无水乙醇，铜丝变成红色B．用激光笔照射Fe(OH)3胶体，产生丁达尔效应C．将湿润的有色布条放入盛有干燥氯气的瓶中，布条不褪色D．将滴管中的浓盐酸加入碳酸氢钠溶液，气球体积由小变大【答案】C【解析】A.将灼烧至黑色的铜丝插入无水乙醇，会发生乙醇的氧化反应，乙醇被氧化为乙醛，氧化铜被还原为铜单质，所以铜丝变成红色，故A符合实验事实；B.用激光笔照射Fe(OH)3胶体，产生丁达尔效应，故B符合实验事实；C.氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性，干燥的氯气会使湿润的有色布条退色，故C不符合实验事实；D.将滴管中的浓盐酸加入碳酸氢钠溶液，会产生二氧化碳气体，气球体积由小变大，故D符合实验事实。5．下列实验方案不能达到实验目的的是（）A．图A装置Cu和稀硝酸制取NOB．图B装置实验室制备Cl2C．图C装置实验室制取乙酸乙酯D．图D装置若溴水褪色则证明石蜡油分解产生不饱和烃【答案】C【解析】A．Cu和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮不溶于水，能够用排水法收集，可制取NO，故A正确；B．高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，氯气密度大于空气，氯气有毒，尾气需要用氢氧化钠溶液吸收，可以制备氯气，故B正确；C．乙酸乙酯在NaOH溶液中水解，应选饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯，故C错误；D．不饱和烃能和溴水发生加成反应而使溴水褪色。该实验产生的气体能使溴水褪色，说明石蜡油分解生成不饱和烃，故D正确。6．下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述，错误的是A．图1所示装置可实现甲烷与氯气在光照条件下的取代反应B．图2所示装置可分离CH3COONa溶液和CH3COOC2H5的混合液C．图3是原电池装置，有明显的电流D．图4所示装置可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性【答案】C【解析】A.图1所示装置可实现甲烷与氯气在光照条件下的取代反应，故A正确；B.醋酸钠溶液和乙酸乙酯不互溶，图2所示装置可分离CH3COONa溶液和CH3COOC2H5的混合液，故B正确；C.图3是缺少盐桥的原电池装置，没有明显的电流，故C错误；D.第一个试管中蔗糖变黑证明浓硫酸的脱水性，黑色固体逐渐膨胀说明生成二氧化硫证明浓硫酸的强氧化性，第二个试管品红褪色，说明二氧化硫具有漂白性，第三个试管高锰酸钾溶液退色说明二氧化硫具有还原性，故D正确。7．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现象解释或结论A将铜粉加入到Fe2(SO4)3溶液中铜粉溶解，溶液由黄色变为蓝色铁比铜活泼B向某溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀出现原溶液中一定含有SO42－C某固体加入足量盐酸，将气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊此固体物质一定是碳酸盐D用某化合物做焰色反应实验火焰颜色为黄色该物质中一定含有Na+【答案】D【解析】A.将铜粉加入到Fe2(SO4)3溶液中，铜粉溶解，溶液由黄色变为蓝色，反应生成亚铁离子和铜离子，无法证明铁比铜活泼，此选项对应的现象以及结论都正确但两者没有因果关系，故A错误；B.向某溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀出现，原溶液中不一定含有SO42－，还可能存在银离子，故B错误；C.某固体加入足量盐酸，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，此固体物质不一定是碳酸盐，还可能是碳酸氢盐或亚硫酸盐等，故C错误；D.用某化合物做焰色反应实验，火焰颜色为黄色，该物质中一定含有Na+，故D正确。8．下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A用双氧水滴定KI-淀粉溶液溶液变蓝达到滴定终点B向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置下层呈紫红色该食用加碘盐中含有KIO3C用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气试纸变蓝该气体为溴蒸气D最后试管有浅黄色沉淀有机物中含有溴原子【答案】B【解析】A、KI-淀粉溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定淀粉-KI溶液无法判定终点，因为只要加很少的双氧水溶液就变蓝了，选项A错误；B、在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，选项B正确；C、NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，选项C错误；D、加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，选项D错误。9．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（）选项实验现象结论A将铜粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝，有黑色固体出现金属铁比铜活泼B将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性C将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+D用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低【答案】B【解析】A．Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜、硫酸亚铁，现象不合理，故A错误；B．钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C，由现象可知二氧化碳具有氧化性，故B正确；C．稀硝酸加入过量铁粉中，生成硝酸亚铁，则充分反应后滴加KSCN溶液，无明显现象，现象不合理，故C错误；D．氧化铝的熔点高，包裹在Al的外面，则熔化后的液态铝不会滴落下来，现象不合理，故D错误。10．下列实验操作、现象及结论均正确的是选项实验操作和现象实验结论A向Na2SO3溶液中加入足量的Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，沉淀溶解BaSO3溶于稀盐酸B向KI溶液中加入CCl4，振荡后静置；液体分层，下层呈紫红色碘易溶于CCl4，难溶于水C将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，析出沉淀的物质的量AgCl多于AgBrKSP(AgCl)＞KSP(AgBr)D室温下，同浓度的Na2A溶液的pH比NaB溶液的pH大说明酸性H2A＜HB【答案】C【解析】A．亚硫酸钡在硝酸溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钡，硫酸钡白色沉淀加盐酸时不溶解，现象不正确，故A错误；B．KI溶液中不存在碘单质，加入CCl4，不能发生萃取，振荡后静置，下层不能呈紫红色，现象不正确，故B错误；C．AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，AgCl沉淀多于AgBr沉淀，说明氯离子浓度大于碘离子浓度，证明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，C实验操作、现象及结论均正确；D．室温下，同浓度的Na2A溶液的pH比NaB溶液的pH大，只能说酸性HA-＜HB，不能说明酸性H2A＜HB，结论不正确，故D错误。11．下列有关实验的选项正确的是（）A．X若为苯，可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸B．除去CO中的CO2C．可用于分离C2H5OH和H2O的混合物D．记录滴定终点读数为12.20mL【答案】B【解析】A.NH3和HCl均为极性分子，而苯和四氯化碳是非极性分子，根据相似相溶原理可知，NH3和HCl均不溶于苯、四氯化碳中，故若X为密度比水大的四氯化碳，该装置可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸，但是，若X为苯，则水在下层，易引起倒吸，A不正确；B.CO不溶于NaOH溶液，CO2可溶于NaOH溶液，故可以用该装置除去CO中的CO2，B正确；C.C2H5OH和H2O可以任意比互溶，不能用分液法分离C2H5OH和H2O的混合物，C不正确；D.滴定管的0刻度在上方，故该滴定终点读数为11.80mL，D不正确。12．下列实验方案不能．．达到相应目的的是ABCD目的比较碳酸根与碳酸氢根水解程度研究浓度对化学平衡的影响比较不同催化剂对化学反应速率的影响比较碳酸、醋酸和硼酸的酸性强弱实验方案A．AB．BC．CD．D【答案】A【解析】A.比较两种离子的水解程度，需要使用相同离子浓度的溶液；室温下，Na2CO3的溶解性比NaHCO3大，则二者的饱和溶液中，两种物质的浓度不同，对应的阴离子浓度也不相同，因此本实验不合理，A错误；B.本实验中，左侧试管中又加入了KSCN溶液，右侧试管中加入了水，则对比左右两只试管，相当于加入试剂前后，溶液的体积都没有变化，左侧试管中KSCN的物质的量增加，所以左侧试管中KSCN的浓度增大，而右侧试管中KSCN的浓度没有变化，因此本实验合理，B正确；C.本实验中，只有催化剂不同，其他的物质及其对应的物理量均相同，符合“单一变量”原则，因此本实验合理，C正确；D.本实验中，醋酸可以和NaHCO3反应产生气泡，硼酸不行，可以说明酸性：醋酸＞碳酸＞硼酸，D正确。13．侯氏制碱法制备碳酸氢钠的原理为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，某化学小组用如图装置在实验室中模拟该制备过程，下列说法不正确的是A．装置A中仪器X的名称为蒸馏烧瓶B．装置B中球形干燥管的作用是防止倒吸C．装置C中橡胶管的作用是平衡压强，使溶液顺利滴下D．实验开始后，应先打开K1一段时间，然后再打开K2【答案】D【解析】A.装置A中仪器X的名称为蒸馏烧瓶，A正确；B.氨气极易溶于水，装置B中球形干燥管的作用是防止倒吸，B正确；C.装置C中橡胶管的作用是使分液漏斗中液体压强与烧瓶内压强相同，使使分液漏斗中溶液顺利滴下，C正确；D.实验开始后，应先打开K2一段时间，使溶液呈碱性，然后再打开K1，吸收更多的二氧化碳，D错误。14．下列实验操作、现象与对应的结论或