PAGEPAGE1專題24化學試驗的設計與評價1．利用待測樣品和指定的試劑設計試驗能達到試驗目的的是試驗目的待測樣品試劑A檢驗補鐵劑硫酸亞鐵片是否部分氧化硫酸亞鐵片的水溶液鐵氰化鉀溶液B檢驗潔廁劑的主要成分是鹽酸潔廁劑硝酸銀溶液C檢驗是否患糖尿病患者尿液硫酸銅溶液、純堿溶液D檢驗海帶中的碘元素海帶灰浸出液氯水淀粉溶液【答案】D2．下列試驗所用試劑、現(xiàn)象和結論均正確的是選項試驗裝置現(xiàn)象結論A裝置Ⅲ中有淺黃色沉淀苯和濃溴水發(fā)生取代反應B高錳酸鉀溶液褪色，溴的四氯化碳溶液褪色石蠟油的分解產物中含有不飽和烴C盛有飽和碳酸鈉溶液的試管中，上方出現(xiàn)油狀液體制備乙酸乙酯D甲醚有氣泡鑒別乙醇與甲醚(CH3OCH3)【答案】B3．下圖中能較長時間看到Fe（OH）2白色沉淀的是A．①B．①②C．①②③D．①②④【答案】D4．下列試驗不合理的是A．用紅色石蕊試紙檢驗NH3時，需先用蒸餾水潤濕B．采納加熱升華法除Fe中的I2C．用水可以鑒別乙醇、苯和CCl4D．利用丁達爾效應可鑒別溶液和膠體【答案】B【解析】A．NH3溶于水形成弱堿NH3?H2O，才能使石蕊變藍，故需先用蒸餾水潤濕，A項合理；B．因Fe和I2在加熱條件下反應生成FeI2，所以不能用升華法除去Fe粉中混有的I2，故B項不合理；C．水與乙醇可以互溶，水與苯和四氯化碳不互溶，但是苯比水密度小，而四氯化碳的密度比水的大，所以苯與水混合時，苯在上層；而四氯化碳與水混合時,四氯化碳在下層。故C項合理；D．膠體具有丁達爾效應，而溶液沒有，可用丁達爾現(xiàn)象區(qū)分溶液與膠體，故D合理。③通入H2S飽和溶液中有淺黃色渾濁，該氣體可能是SO2，也可能為Cl2或NO2等氣體，③錯誤；④通入足量的NaOH溶液中，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于鹽酸，不肯定為二氧化硫，也可能為二氧化碳，④錯誤；⑤通入溴水中使溴水褪色，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀產生，該沉淀難溶于稀硝酸。沉淀為BaSO4，該氣體具有還原性，可被溴單質氧化，證明氣體為SO2，⑤正確；只有⑤符合題意，故合理選項是D。8．下列各項中試驗的設計或操作能達到預期試驗目的是()

選項

試驗目的

試驗的設計或操作

A

比較Cl與S元素的非金屬性強弱相同條件下，測定相同濃度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH，前者小于后者

B比較Ksp(AgCl)與Ksp(AgI)的大小向AgNO3溶液中先滴加NaCl溶液，有白色沉淀生成，再滴加NaI溶液，有黃色沉淀生成，說明

Ksp(AgCl)〉Ksp(AgI)

C欲除去苯中混有的苯酚

向混合液中加入NaOH溶液，充分震蕩，靜置后分液

D證明氧化性H2O2比Fe3+強

將硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中【答案】C9．有關下列四組試驗描述不正確的是A．加熱甲裝置中的燒杯可以分別SiO2和NH4ClB．利用裝置乙可證明非金屬性強弱：Cl＞C＞SiC．打開丙中的止水夾，一段時間后，可視察到燒杯內溶液上升到試管中D．向丁中鐵電極區(qū)滴入2滴鐵氰化鉀溶液，一段時間后，燒杯中不會有藍色沉淀生成【答案】B10．欲進行下列試驗，其方案設計合理的是ABCD檢驗裝置氣密性制過氧化鈉驗證濃H2SO4的脫水性、強氧化性比較NaHCO3和Na2CO3溶解度【答案】C【解析】A.該裝置為恒壓裝置，加熱氣體會從長頸漏斗逸出，無法檢驗裝置氣密性，故A錯誤；B.利用該裝置制得的過氧化鈉不純，過氧化鈉會和空氣中的水、二氧化碳反應，故B錯誤；C.濃硫酸加到蔗糖中，蔗糖變黑，體現(xiàn)濃硫酸的脫水性；品紅溶液褪色，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明碳和濃硫酸反應生成二氧化硫，體現(xiàn)濃硫酸的強氧化性，故C正確；D.向NaHCO3和Na2CO3固體中分別滴加少量水，觸摸試管外壁，只能推斷它們溶于水的溫度改變，不能比較溶解度大小，故D錯誤。14．下列試驗方案、現(xiàn)象、得出的結論均正確的是(

)選項試驗及現(xiàn)象結論A向NaCN溶液中通入少量CO2氣體，生成碳酸鈉（酸性：H2CO3＞HCN＞HCO3-）2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-B在KSCN與FeCl3的混合液中再加入KCl固體,溶液顏色不變增大Cl-濃度,平衡不移動C將硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液變黃色證明氧化性:H2O2>Fe3+DAgCl的濁液中加入0.1mol·L-1K2CrO4溶液,生成Ag2CrO4磚紅色沉淀(已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10；Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12)Ag2CrO4的溶解度比AgCl的小【答案】B15．將氣體X通入溶液A（如下圖，尾氣汲取裝置略）中，試驗現(xiàn)象能夠支持結論的是選項氣體X溶液A及反應現(xiàn)象結論A．乙醇與濃硫酸共熱170℃產生的氣體Br2的水溶液由橙黃色變?yōu)闊o色乙烯與溴發(fā)生反應B．電石與飽和食鹽水反應產生的氣體KMnO4酸性溶液紫色漸漸變淺乙炔被高錳酸鉀酸性溶液氧化C．溴乙烷與氫氧化鈉醇溶液共熱生成的氣體Br2的水溶液由橙黃色變?yōu)闊o色乙烯與溴發(fā)生反應D．碳酸鈉固體與醋酸溶液反應產生的氣體苯酚鈉溶液中出現(xiàn)白色沉淀碳酸的酸性強于苯酚【答案】C16．某同學在常溫下設計以下試驗流程探究Na2S2O3的化學性質。下列說法正確的是A．試驗①說明Na2S2O3溶液中水電離的c(OH－)＝10－8mol·L－1B．Na2S2O3溶液pH＝8的緣由用離子方程式表示為S2O32-＋2H2OH2S2O3＋2OH－C．生成的沉淀B可能是BaSO3或BaSO4，要進一步確認還需加入稀硝酸驗證D．試驗②說明Na2S2O3具有還原性【答案】D17．下列試驗裝置進行相應試驗，不能達到試驗目的的是A．用圖1所示裝置可制備氫氧化亞鐵B．用圖2所示裝置從碘的CCl4溶液中分別出碘單質C．用圖3所示裝置驗證Na和水反應的熱效應D．用圖4所示裝置蒸干NaCl飽和溶液制備NaCl晶體【答案】B【解析】蒸餾時，溫度計水銀球應位于蒸餾燒瓶的支管口旁邊，故B項錯誤；其余選項均可達到試驗目的；綜上，本題選B。20．試驗小組同學對乙醛與新制的Cu(OH)2反應的試驗進行探究。試驗Ⅰ：取2mL10%的氫氧化鈉溶液于試管中，加入5滴2%的CuSO4溶液和5滴5%的乙醛溶液，加熱時藍色懸濁液變黑，靜置后未發(fā)覺紅色沉淀。試驗小組對影響試驗Ⅰ成敗的因素進行探究：(1)探究乙醛溶液濃度對該反應的影響。編號試驗Ⅱ試驗Ⅲ試驗方案試驗現(xiàn)象加熱，藍色懸濁液變紅棕色，靜置后底部有大量紅色沉淀加熱，藍色懸濁液變紅棕色，靜置后上層為棕黃色油狀液體，底部有少量紅色沉淀已知：乙醛在堿性條件下發(fā)生縮合反應：，生成亮黃色物質，加熱條件下進一步縮合成棕黃色的油狀物質。①能證明乙醛被新制的Cu(OH)2氧化的試驗現(xiàn)象是______。②乙醛與新制的Cu(OH)2發(fā)生反應的化學方程式是______。③分析試驗Ⅲ產生的紅色沉淀少于試驗Ⅱ的可能緣由：______。(2)探究NaOH溶液濃度對該反應的影響。編號試驗Ⅳ試驗Ⅴ試驗方案試驗現(xiàn)象加熱，藍色懸濁液變黑加熱，藍色懸濁液變紅棕色，靜置后底部有紅色沉淀依據(jù)試驗Ⅰ→Ⅴ，得出如下結論：ⅰ.NaOH溶液濃度肯定時，適當增大乙醛溶液濃度有利于生成Cu2O。ⅱ.乙醛溶液濃度肯定時，______。(3)探究NaOH溶液濃度與乙醛溶液濃度對該反應影響程度的差異。編號試驗Ⅵ試驗Ⅶ試驗方案試驗現(xiàn)象加熱，藍色懸濁液變黑加熱，靜置后底部有紅色沉淀由以上試驗得出推論：______。【答案】藍色懸濁液最終變?yōu)榧t色沉淀CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O相同條件下，乙醛的縮合反應快于氧化反應；多個乙醛縮合，使醛基物質的量削減適當增大NaOH濃度有利于生成Cu2O氫氧化鈉溶液濃度對該反應的影響程度更大③試驗Ⅲ中上層清液出現(xiàn)棕黃色油狀液體，底部有少量紅色沉淀，其可能的緣由是相同條件下，乙醛的縮合反應快于氧化反應；多個乙醛縮合，使醛基物質的量削減，故答案為：相同條件下，乙醛的縮合反應快于氧化反應；多個乙醛縮合，使醛基物質的量削減；（2）通過試驗Ⅳ和試驗Ⅴ的現(xiàn)象可以看出，乙醛溶液濃度肯定時，適當增大NaOH濃度有利于生成Cu2O，故答案為：適當增大NaOH濃度有利于生成Cu2O；（3）通過對比試驗Ⅵ和試驗Ⅶ，試驗Ⅶ中氫氧化鈉的濃度較大，乙醛的濃度較小，通過現(xiàn)象可以得出結論，氫氧化鈉溶液濃度對該反應的影響程度更大，故答案為：氫氧化鈉溶液濃度對該反應的影響程度更大。21．試驗小組探討二價鐵的還原性，設計如下試驗。序號試驗方案現(xiàn)象Ⅰ現(xiàn)象a：生成白色沉淀，3min后沉淀基本變?yōu)榧t褐色Ⅱ現(xiàn)象b：生成白色沉淀，3min后沉淀顏色幾乎不變（1）試驗所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量鐵粉反應制得，離子方程式是____。（2）試驗I中沉淀變?yōu)榧t褐色的化學方程式是________。（3）關于試驗II中白色沉淀的組成，小組同學綻開探討。①已知Fe(HCO3)2在水中不存在。對沉淀組成作出如下假設，請補充完整。假設a：依據(jù)NaHCO3溶液顯_______性，推想白色沉淀可能為Fe(OH)2；假設b：白色沉淀可能為_______。②探討白色沉淀組成的試驗如下：i．取少量白色沉淀，充分洗滌，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，產生無色氣泡；ii．向所得溶液中滴入KSCN試劑，溶液幾乎不變紅；iii．向ii溶液中再滴入少量H2O2，溶液馬上變?yōu)榧t色。由此說明，白色沉淀中肯定含有_________離子。③探討過程中發(fā)覺白色沉淀在空氣中久置，最終變?yōu)榧t褐色。則該沉淀比試驗I中所得的Fe(OH)2______（填“難”或“易”）于被空氣氧化。（4）對比試驗I，探討酸堿性對二價鐵還原性的影響，設計試驗III：將試驗方案補充完整______。（5）據(jù)以上試驗，為避開二價鐵被空氣氧化，可實行的措施是______。【答案】2Fe3++Fe=3Fe2+4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3堿FeCO3Fe2+和CO32-難滴加H2SO4溶液限制溶液為酸性環(huán)境、使二價鐵以碳酸鹽的形式沉淀②i．取少量白色沉淀，充分洗滌，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，產生無色氣泡，則無色氣泡應為二氧化碳，則沉淀中應含有碳酸根；ii．向所得溶液中滴入KSCN試劑，溶液幾乎不變紅，說明溶液中不含有三價鐵離子；iii．向ii溶液中再滴入少量H2O2，溶液馬上變?yōu)榧t色，說明原溶液中存在亞鐵離子，被H2O2氧化為鐵離子；因此可以說明沉淀中肯定含有Fe2+和CO32-；③試驗II，3min后白色沉淀無改變，在空氣中久置，最終變?yōu)榧t褐色。而試驗I中的氫氧化亞鐵在3min后完全被氧化，因此試驗II中沉淀比試驗I中所得的Fe(OH)2難于被空氣氧化。(4)試驗III的試驗目的是探討酸堿性對二價鐵還原性的影響，而試驗I已經探討了堿性條件對二價鐵的還原性的影響，因此試驗III應為探討酸性條件的影響，試驗方案應為向硫酸亞鐵溶液中滴加H2SO4溶液；(5)試驗III的現(xiàn)象顯示，在酸性條件下，二價鐵離子不易被氧化，因此為避開二價鐵被空氣氧化，可實行的措施是限制溶液為酸性環(huán)境，或使二價鐵以碳酸鹽的形式沉淀。(4)若要更干脆說明“NO2能否支持木條燃燒”這一問題，試驗設計要除去NO2中的水蒸氣，利用純凈的NO2做試驗可充分證明“NO2能支持燃燒”，即用金屬銅與濃硝酸反應制取NO2氣體，并用濃硫酸或無水氯化鈣進行干燥，再將帶火星的木條伸入二氧化氮中視察現(xiàn)象；故答案為：用金屬銅與濃硝酸反應制取NO2氣體，并用濃硫酸或無水氯化鈣進行干燥，再將帶火星的木條伸入二氧化氮中視察現(xiàn)象。23．在進行化學試驗時，常常會有與預期不符的現(xiàn)象出現(xiàn)。某化學試驗小組在試驗室進行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉化的試驗，就出現(xiàn)了與預設不太一樣的現(xiàn)象。試驗I：將Fe3+轉化為Fe2+（1）Fe3+與Cu粉發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________。（2）該小組同學用對比試驗法探究白色沉淀產生的緣由，請將其方案補充完整：試驗方案現(xiàn)象結論步驟1：取4mL_________mol/LCuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mo/LKSCN溶液產生白色沉淀CuSO4與KSCN反應產生了白色沉淀步驟2：取4mL0.2mol/LFeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液___________查閱資料：①SCN－的化學性質與I－相像②2Cu2++4I－=2CuI↓+I2③(SCN)2的化學性質與I2相像則Cu2+與SCN－反應的離子方程式為____________________________________________。試驗Ⅱ：將Fe2+轉化為Fe3+試驗方案現(xiàn)象向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入lmL8mol/L稀硝酸溶液變?yōu)樽厣胖靡欢螘r間后，棕色消逝，溶液變?yōu)辄S色探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的緣由：查閱資料：Fe2++NOFe(NO)2+(棕色)②Fe(NO)2+與HNO3不反應（3）用離子方程式說明NO產生的緣由____________________________________________。（4）從化學反應速率與限度的角度對體系中存在的反應進行分析：反應I：Fe2+與HNO3反應；反應Ⅱ：Fe2+與NO反應①依據(jù)試驗現(xiàn)象，甲認為反應I的速率比反應Ⅱ___________(填“快”或“慢”)。②乙認為反應I是一個不行逆反應，并通過試驗證明其揣測正確，乙設計的試驗方案是________________。③請用化學平衡移動原理說明溶液由棕色變?yōu)辄S色的緣由______________________。（5）丙認為若生成的NO與Fe2+不接觸，溶液就不會出現(xiàn)棕色，他利用試驗室常用的儀器和藥品設計并完成了如圖所示的試驗，實現(xiàn)了Fe2+Fe3+的轉化，同時避開出現(xiàn)此異樣現(xiàn)象。試驗發(fā)覺：U形管右側有氣泡，U形管左側的現(xiàn)象為___________、B溶液是___________溶液(填化學式)。【答案】2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+0.1無明顯現(xiàn)象2Cu2++4SCN－=2CuSCN↓+(SCN)23Fe2++4H++NO3－＝3Fe3++NO↑+2H2O慢取反應后的黃色溶液少量于一支試管中，向其中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，溶液無明顯改變，說明反應I是不行逆反應Fe2+被硝酸氧化為Fe3+，導致溶液中Fe2+濃度降低，平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移動，最終Fe(NO)2+轉化為Fe3+，溶液由棕色變?yōu)辄S色溶液由淺綠色變?yōu)辄S色HNO3【解析】（1）Fe3＋與Cu粉發(fā)生反應生成銅離子與亞鐵離子，反應離子方程式為：2Fe3＋+Cu═2Fe2＋+Cu2＋；（2）由反應2Fe3＋+Cu═2Fe2＋+Cu2＋，可知圖1中得到溶液中Fe2＋為0.2mol·L－1，Cu2＋為0.1mol·L－1，分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液，滴入KSCN溶液進行比照試驗，故試驗方案為：步驟1：取4mL0.1mol·L－1CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L－1KSCN溶液；步驟2：取4mL0.2mol·L－1FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L－1KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象。由題目信息①SCN－的化學性質與I－相像②2Cu2++4I－=2CuI↓+I2，可知，Cu2＋與SCN－反應生成CuSCN沉淀，同時生成（SCN）2，反應離子方程式為：2Cu2＋+4SCN－=2CuSCN↓+（SCN）2；（3）亞鐵離子具有還原性，酸性條件下硝酸根具有強氧化性，反應生成鐵離子、NO與水，反應離子方程為：3Fe2＋+4H＋+NO3－═3Fe3＋+NO↑+2H2O；24．某學習小組探究稀HNO3、濃HNO3與銅的反應。裝置（尾氣處理裝置略）現(xiàn)象Ⅰ中起先無明顯現(xiàn)象，漸有小氣泡生成，越來越猛烈，液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體，溶液呈藍色。Ⅱ中反應猛烈，快速生成大量紅棕色氣體，溶液呈綠色。(1)試管Ⅰ中Cu與稀HNO3反應的化學方程式是________。(2)Ⅱ中反應的速率比Ⅰ中的快，緣由是________。(3)針對Ⅱ中溶液呈綠色的緣由，提出假設：假設1：Cu2+的濃度較大所致；假設2：溶解了生成的NO2。探究如下：取Ⅱ中綠色溶液，分為兩等份。①取一份于如圖所示裝置中，_______(填“操作”和“現(xiàn)象”)，證明Ⅱ中溶解了NO2。②向另一份溶液加入_____（填化學試劑），溶液變?yōu)樗{色。證明假設1不成立，假設2成立。(4)對于稀HNO3與銅生成NO、濃HNO3與銅生成NO2的緣由，提出兩種說明：說明1．HNO3濃度越稀，溶液中NO3-的數(shù)目越少，被還原時，每個NO3-從還原劑處獲得較多電子的機會_____（填“增多”或“削減”），因此被還原為更低價態(tài)。說明2．推想下列平衡導致了產物的不同，并通過如下試驗證明白推想的合理性。3NO2+H2O=2HNO3+NO①B中盛放的試劑是________。②C中盛放Cu(NO3)2和_________。③該小組證明推想的合理性所依據(jù)的試驗現(xiàn)象是________。【答案】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O硝酸濃度大向上拉動活塞a，試管內液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體Cu(OH)2(或CuO等)增多水濃硝酸C中溶液變綠(4)說明1.HNO3濃度越稀，溶液中NO3-的數(shù)目越少，被還原時，每個NO3-從還原劑處獲得較多電子的機會增多，被還原為較低的價態(tài)；說明2.①Cu與濃硝酸反應產生NO2氣體，NO2氣體與B中水發(fā)生反應：3NO2+H2O=2HNO3+NO，將產生的NO氣體通入到C溶液中，②C中含有較多NO3-離子，盛放Cu(NO3)2和濃硝酸，若C中溶液變?yōu)榫G色，就證明說明1正確，否則2正確。25．某同學在試驗中不當心將幾滴新制氯水滴入盛有溴化亞鐵溶液的試劑瓶中，發(fā)覺溶液變成了黃色，依據(jù)已有化學學問，請你參加上述現(xiàn)象形成緣由的分析與探究：（1）提出問題猜想：猜想一：溶液呈黃色是因發(fā)生離子反應①_________________________________________(填離子方程式)所致。猜想二：溶液呈黃色是因發(fā)生離子反應②______________________________________(填離子方程式)所致。（2）設計試驗并驗證為驗證①與②中是哪個緣由導致了溶液變黃色，設計并進行了以下試驗。請依據(jù)以下所給試劑