2013年化学二轮最新备考试题：专题十六 实验设计与评价

专题十六 实验设计与评价

1. Ⅰ. 有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Na、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、

＋

＋

＋

＋

＋

NO3、SO24、Cl、I、HCO3。取该溶液实验如下：

－

－

－

－

－

实验步骤 ① 取少量该溶液，加几滴甲基橙 ② 取少量该溶液，浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热 ③ 取少量该溶液，加BaCl2溶液 ④ 取③中上层清液，加AgNO3溶液 ⑤ 取少量该溶液，加NaOH溶液 实验现象 溶液变红色 有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成，且不溶于HNO3 有白色沉淀生成。当NaOH过量时沉淀部分溶解 (1) 溶液中肯定存在的离子是________________________________________________。 (2) 溶液中肯定不存在的离子是______________________________________________。 (3) 为进一步确定其他离子，应该补充的实验是____________________。

Ⅱ. 实验室有丢失了标签的五瓶无色溶液：MgCl2、NaCl、HCl、NaOH、AlCl3。若实验桌上没有任何试剂，只有试管和滴管，请试设计出鉴别上述溶液的实验方案。

实验方案设计 实验步骤 (1) (2) 预计产生的实验现象及由此得出的结论 2. 三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选试剂：浓硫酸、1.0mol·L1HNO3、1.0mol·L

－

－

－

－1

盐酸、1.0mol·L1 NaOH、3%H2O2、

－

0.1mol·L1 KI、0.1mol·L1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。

(1) 将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是________。

(2) 该小组同学查阅资料后推知，固体产物中铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是________，现象是

________________________________________________________________________。

(3) 固体产物中铁元素存在形式的探究。 ① 提出合理假设

假设1：__________________ ；

假设2：_______________________________________； 假设3：__________________。 ② 设计实验方案证明你的假设。 ③ 实验过程。

根据②中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

实验步骤 步骤1 步骤2 步骤3 ?? 预期现象与结论 3. (2012·福建理综)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2。

(1) 制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是________(填字母)。 A. 往烧瓶中加入MnO2粉末 B. 加热

C. 往烧瓶中加入浓盐酸

(2) 制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出了下列实验方案：

甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。 乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。

丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。 丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。

① 判定甲方案不可行，理由是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ② 进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。

a. 量取试样20.00mL，用0.100 0mol·L1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次

－

滴定测得试样中盐酸浓度为________mol·L1。

－

b. 平行滴定后获得实验结果。

③判断丙方案的实验结果________(填“偏大”“偏小”或“准确”)。[已知：Ksp(CaCO3)＝2.8×109，Ksp(MnCO3)＝2.3×10

－

－11

]

④ 进行丁方案实验：装置如下图所示 (夹持器具已略去)。

(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将________转移到________中。 (ii)反应完毕，每间隔1 min读取气体体积，气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是________________________________(排除仪器和实验操作的影响因素)。

4. (2012·淮阴中学模拟)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。

图1

图2

(1) 比较两实验装置，图2装置的优点是： ① 能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；

②________________________________________________________________________。 (2) 导气管e有两个主要作用：一是在反应过程中，因导管插入液面下，可起到“液封”作用阻止SO2气体逸出而防止污染环境；二是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3) 能说明有SO2气体产生的实验现象是____________________。

(4) 反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：

Ⅰ. 只含有Fe3；Ⅱ. 只含有Fe2；Ⅲ. 既有Fe3又有Fe2。

＋

＋

＋

＋

为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：

A. 稀HCl溶液 B. 稀H2SO4硫酸 C. KSCN溶液 D. KMnO4溶液 E. NaOH溶液 F. 淀粉KI溶液 G. H2O2溶液

验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的________(填试剂字母，下同)，振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。

验证Ⅲ：步骤1：取试样，滴加少量的________(填试剂字母)，溶液的颜色变________色，则试样中含有Fe3，发生反应的离子方程式为

＋

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 步骤2：再取适量的试样滴加到少量的________(填试剂字母)中，若溶液的颜色褪去，则试样中含有Fe2。

＋

专题十六 实验设计与评价

1. Ⅰ.( 1) Mg2、Al3 、NO3、SO24

＋

＋

－

－

(2) Fe2、Ba2、I、HCO3

＋

＋

－

－

(3) 焰色反应，确认是否含Na；取少量试液加入过量Ba(NO3)2 溶液，过滤，滤液加入AgNO3溶液，有无白色沉淀，确认是否含Cl

Ⅱ.(1) 两两混合 其中一种试剂与另外两种试剂产生白色沉淀，该试剂是NaOH溶液，当NaOH溶液过量时，沉淀消失，则它是AlCl3溶液。另一试剂是MgCl2溶液

(2) 另取剩余两种溶液，加入到(1)中的沉淀中 若发生沉淀溶解，则该溶液是盐酸，若沉淀不溶解，则该试剂是NaCl溶液，最后的溶液一目了然

解析：Ⅰ. 溶液呈无色，则不含Fe2；①说明溶液呈酸性，故不含HCO3；②说明溶液

＋

－

－

＋

2

含NO3，则不含I；③说明溶液含SO24，则不含Ba；④由于操作③加入了BaCl2溶液，

－

－

－

＋

无法说明原溶液是否含Cl；⑤说明同时含Mg2、Al3。

－

＋

＋

2. (1) CO2和CO

(2) 焰色反应 透过蓝钴玻璃观察呈紫色火焰

(3) ①铁元素的存在形式为Fe单质 铁元素的存在形式为FeO 铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物 ②略

实验步骤 步骤1：用药匙取少量固体产物于一支洁净干燥的试管A中，用胶头滴管滴加过量的煮沸过的0.1mol/L CuSO4溶液于试管中，振荡，静置，过滤，取出固体放于另一试管B中备用 加盐酸后，固体部分溶解。 步骤2：往试管B的固体加过量1mol/L盐酸，若加入少量1mol/L HNO3后，溶液变血红色，滴加少量20% KSCN溶液，再滴加少量煮沸过的1mol/L HNO3溶液 则证明原固体为Fe与FeO混合，假设3成立； 若加入少量1mol/L HNO3后溶液不变血红色，则证明原固体只含Fe，假设1成立 步骤3：若步骤1不出现红色固体。用药匙另加盐酸后，固体全部溶解。若滴加KSCN溶若出现大量红色固体，则证明假设1或假设3成立； 若不出现红色固体，则假设2可能成立 预期现象与结论 取少量固体产物于一支洁净干燥的试管中，用胶头滴管滴加过量煮沸过的1mol/L的盐酸，滴加少量20% KSCN溶液，再滴加少量煮沸过的1mol/L HNO3溶液 3. (1) ACB

液后，溶液不呈血红色，滴加1mol/L HNO3后溶液变血红色，则证明假设2成立 (2) ① 加入足量的硝酸银溶液只能求出氯离子的量，而不能求出剩余盐酸的浓度 ② 0.110 0mol/L ③ 偏小 ④ Zn粒 残余清液 反应是放热的，气体未冷却

4. (1) 便于控制反应的发生和停止

(2) 停止加热时，防止倒吸或平衡压强(凡合理答案均可) (3) 品红溶液褪色

(4) 验证Ⅱ：C G 验证Ⅲ：步骤1：C(或F) 红(或蓝) Fe3＋3SCN===Fe(SCN)3(或

＋

－

2Fe3＋2I===2Fe2＋I2) 步骤2：D

＋

－

＋

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/a3j8.html