2023学年高考化学一轮复习核心素养测评三十七实验设计与评价含解析苏教版.doc

实验设计与评价 一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分) 1.(2023年·濮阳模拟)下列由相关实验事实所推出的结论或所作出的解释正确的是 (　　) 选项 实验事实 结论或解释 A 锌与稀硫酸反应制氢气时,滴加几滴硫酸铜溶液可使反应速率加快 硫酸铜作反应的催化剂 B 在淀粉的水解液中加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,未生成红色沉淀 淀粉尚未发生水解 C 盐酸的酸性强于碳酸的酸性 氯的非金属性强于碳的非金属性 D 实验室可用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2 CO2难溶于饱和NaHCO3溶液 【解析】选D。滴加几滴硫酸铜溶液,构成Cu、Zn原电池,加快反应速率,与催化剂无关,故A错误;水解后在碱性溶液中检验葡萄糖,没有在碱性溶液中加新制氢氧化铜悬浊液,加热,不能说明淀粉是否水解,故B错误;盐酸为无氧酸,不能比较非金属性,故C错误;NaHCO3溶液可抑制CO2的溶解,则可用排饱和 NaHCO3溶液的方法收集CO2,故D正确。 2.(2023年·海淀模拟)取1 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L-1): 下列说法不正确的是 (　　) A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl B.由实验②说明AgI比AgCl更难溶 C.若按①③顺序实验,看不到黑色沉淀 D.若按②①顺序实验,看不到白色沉淀 【解析】选C。AgNO3溶液中加入NaCl溶液,发生Ag++Cl-AgCl↓,即实验①中白色沉淀是AgCl,故A正确;实验②中加入过量KI溶液,出现黄色沉淀,说明产生AgI,即发生AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq),推出AgI比AgCl更难溶,故B正确;实验③得到黑色沉淀,该黑色沉淀为Ag2S,推出Ag2S比AgI更难溶,溶解度由大到小的顺序是AgCl>AgI>Ag2S,按①③顺序实验,能观察黑色沉淀,故C错误;根据选项C分析,按照②①顺序实验,生成更难溶的AgI,不能得到AgCl,即无法观察到白色沉淀,故D正确。 3.(2023年·洛阳模拟)类比是学习化学的重要方法。下列类比错误的是 (　　) 选项 事实 理由 类比 A CH2CH2发生加聚反应生成聚乙烯 CH2CH2和CF2CF2具有相同官能团 CF2CF2发生加聚反应生成聚四氟乙烯 B Na在O2中燃烧生成Na2O2 Na和Li同主族,化学性质相似 Li在O2中燃烧生成Li2O2 C 稀盐酸和稀NaOH溶液反应测定中和热 KOH和NaOH都是一元强碱 稀盐酸与稀KOH溶液反应测定中和热且数值相等 D SO2能使酸性KMnO4溶液褪色 NaHSO3和SO2中硫元素化合价相同 NaHSO3也能使酸性KMnO4溶液褪色 【解析】选B。CH2CH2和CF2CF2都含有碳碳双键,都能发生加聚反应生成高分子化合物,故A正确;Li活泼性小于Na,锂在空气中燃烧生成氧化锂,不会生成Li2O2,故B错误;氢氧化钠和氢氧化钾都是强碱,可以与盐酸测定中和热且数值相等,故C正确;二氧化硫和亚硫酸氢钠都具有较强的还原性,都能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。 4.(2023年·连云港模拟)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NaCl粉末中加入适量酒精,充分振荡形成无色透明液体,用激光笔照射,出现一条光亮通路 形成的分散系是胶体 B 水蒸气通过灼热的焦炭后,将混合气体通过灼热的氧化铜,所得气体能使无水硫酸铜变蓝色 高温下,C与水蒸气反应生成H2 C 向20%麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸、加热,再加入氢氧化钠调节至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,出现银镜 麦芽糖水解产物具有还原性 D 向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成 溶液X中含有S或Ag+ 【解析】选A。丁达尔现象为胶体特有的性质。由现象可知形成的分散系是胶体,故A正确;能使无水硫酸铜变蓝色可检验水,水蒸气可能过量,不能说明氢气还原CuO,故B错误;葡萄糖、麦芽糖均含—CHO,麦芽糖过量时不能检验葡萄糖,故C错误;白色沉淀若为硫酸钡,X中可能含亚硫酸根离子,可被硝酸氧化,故D错误。 二、非选择题(本题包括2小题,共26分) 5.(12分)(2023年·潍坊模拟)氯酸钾是一种重要的氧化剂,受热易分解。为充分利用资源,变废为宝,实验室以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下 回答下列问题: (1)加热下氯化过程发生反应的化学方程式为 ___________________。  (2)为保证氯化过程中Cl2反应充分,制Cl2时应采取的措施是________________ ______________,导气口n后所连接装置合适的是_________(填序号)。  (3)操作2包含一系列实验操作,主要为 ___________→降温结晶→过滤→洗涤→低温干燥。 (4)下图是制备过程中处理尾气的部分装置。 ①B中溶液为______________________________。  ②A中装有蒸馏水,查阅资料可知次氯酸或氯气可被SO2,H2O2,FeCl2等物质还原成Cl-,请设计实验方案测定A中氯元素含量  ___________________。  【解析】(1)氯化过程中,反应物为Cl2和Ca(OH)2,生成物为Ca(ClO3)2、CaCl2和H2O,因此该反应的化学方程式为6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O; (2)欲使氯气充分反应,应减慢通入Cl2的速率,因此可通过控制活塞将浓盐酸缓慢而均匀地滴入三颈烧瓶中;为使Cl2充分反应,应增大氯气与电石渣浆的接触面积,因此需选用装置cd; (3)操作2是从溶液中获得晶体,因此其操作过程为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、低温干燥; (4)①由于Cl2能与NaOH溶液反应,实验过程中常用NaOH溶液吸收过量的Cl2,装置B中为NaOH溶液;②欲测定氯元素的含量,可通过测定反应生成AgCl沉淀的质量进行计算,因此需先将A中氯元素全部转化为Cl-,再加入AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,故其实验操作为量取一定量A中溶液于试管中,加入足量的H2O2溶液,充分振荡后,加热除去过量的H2O2,冷却后,再加入足量的AgNO3溶液,过滤后洗涤沉淀,干燥后称量沉淀的质量;最后结合氯元素守恒,计算A中氯元素的含量。 答案:(1)6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O (2)控制活塞将浓盐酸缓慢而均匀地滴入三颈烧瓶中　cd　(3)蒸发浓缩 (4)①氢氧化钠溶液　②量取一定量A中溶液于试管中,加入足量的 H2O2溶液,充分振荡;加热除去过量的 H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,过滤洗涤沉淀,干燥后称量沉淀质量 6.(14分)氰化钠是一种重要的基本化工原料,同时也是一种剧毒物质。一旦泄漏需要及时处理,一般可以通过喷洒双氧水或过硫酸钠(Na2S2O8)溶液来处理,以减轻环境污染。 Ⅰ.已知:氰化钠是一种白色结晶颗粒,化学式为NaCN,有剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。 (1)请设计实验证明N、C元素的非金属性强弱:_____________________。  (2)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是_________________________________。  Ⅱ.工业制备过硫酸钠的反应原理如下: 主反应: (NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑十2H2O 副反应:2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2 某化学兴趣小组利用上述原理在实验室制备过硫酸钠并检测用过硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水是否达标排放。 【实验一】实验室通过如图所示装置制备Na2S2O8。 (3)装置b作用是_____________。  (4)装置a中反应产生的气体需要持续通入装置c的原因是 ___________。  (5)上述装置中还需补充的实验仪器或装置有____________(填字母)。  A.温度计　　　　　 B.洗气瓶 C.水浴装置 D.酒精灯 【实验二】测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。 已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg·L-1。 ②Ag++2CN-[Ag(CN)2]-,Ag++I-AgI↓,AgI呈黄色,且CN-优先与Ag+反应。实验如下:取100.00 mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂用1.00×10-4mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为 1.50 mL。 (6)滴定终点的现象是______________。  (7)处理后的废水中氰化钠的浓度为____________mg·L-1;处理后的废水是否达到排放标准?____________(填“是”或“否”)。  【解析】(1)取少量碳酸氢钠于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡产生,说明硝酸酸性强于碳酸,非金属性越强,该元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则非金属性:N>C; (2)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,即反应生成了HC和NH3,离子方程式为CN-+ H2O2+ H2OHC +NH3↑; (3) 由于氨气极易溶于水,使体系内压强快速减小,易发生倒吸,所以b装置是安全瓶,防止倒吸; (4) 装置a中反应产生的O2,将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生; (5)根据题目信息提示可知,制备反应需要在55 ℃的条件下进行,所以需要控制温度不能超过90 ℃,需要水浴加热、温度计和酒精灯; (6)用硝酸银溶液滴定的过程中,当滴入最后一滴硝酸银溶液时,溶液中出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失时,说明已经滴定到终点; (7)根据化学计量关系可知,Ag+～2CN-,n(AgNO3)= 1.00×10-4mol·L-1× 0.001 5 L=1.5×10-7 mol,即n(NaCN)= 2n(AgNO3)=1.5×10-7mol×2=3.0×10-7mol,m(NaCN)= 3.0×10-7mol×49 g·mol-1=1.47×10-5 g,氰化钠的浓度为=0.147 mg·L-1;0.147 mg·L-1<0.50 mg·L-1,所以已达到排放标准。 答案:(1) 取少量碳酸氢钠于试管中,加入稀硝酸,有无色气泡产生,说明硝酸酸性强于碳酸,非金属性N>C (2) CN-+ H2O2+ H2OHC +NH3↑ (3) 作安全瓶,防止倒吸 (4) 将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生 (5) ACD (6) 滴入最后一滴硝酸银溶液时,溶液中出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失 (7) 0.147　是 一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分) 1.(2023年·郑州模拟)某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是 (　　) 实验组别 混合溶液 A B C D E F 4 mol·L-1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 A.V1=30,V6=10,V7=20 B.本实验利用了控制变量思想,变量为铜离子浓度 C.反应一段时间后,实验A中的金属呈灰黑色,实验F的金属呈现红色