第45讲 简单实验方案的设计与评价-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习

这是一份第45讲 简单实验方案的设计与评价-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习，文件包含第45讲简单实验方案的设计与评价分层练习-高效备考2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习原卷版docx、第45讲简单实验方案的设计与评价讲义-高效备考2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习原卷版docx、第45讲简单实验方案的设计与评价分层练习-高效备考2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习解析版docx、第45讲简单实验方案的设计与评价讲义-高效备考2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习解析版docx等4份试卷配套教学资源，其中试卷共50页， 欢迎下载使用。


【答案】B
【解析】浓盐酸也能与KMnO4发生反应，使溶液紫色褪去，A错误；加入稀盐酸，亚硫酸根离子会转化为二氧化硫气体，加入氯化钡生成的沉淀只能是硫酸钡沉淀，可以说明样品已经变质，B正确；乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，C错误；先滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红，说明加入KSCN溶液前溶液中存在Fe3＋，但不能确定Fe3＋是否由Fe2＋氧化而来，故D错误。
2．用下列仪器或装置进行相应实验，部分现象描述不正确的是( )
【答案】A
【解析】A项，SO2的水溶液显酸性，但对石蕊不具有漂白性，石蕊溶液只变红不褪色，A不正确；B项，氢气在氯气中燃烧，只在管口接触，接触面小，不会发生爆炸，且产生苍白色火焰，生成的氯化氢在瓶口遇到水蒸气形成白雾，B正确；C项，铜丝与稀硝酸反应生成的NO气体，与试管内空气中的O2反应，生成红棕色的NO2，当试管内的空气被反应生成的NO等排出后，生成的NO气体充满试管，试管内气体呈无色，C正确；D项，乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，且密度比饱和碳酸钠溶液小，所以呈油状浮在饱和碳酸钠溶液的表面上，D正确；故选A。
3．下列实验方案设计和现象都正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】
A．A．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，将充有二氧化氮的密闭烧瓶放入热水中，平衡向逆反应方向移动，气体颜色变深，则实验现象不正确，A错误；
B．水解形成的酸为，应该分别用计测定25℃时，溶液和溶液的，方案设计不正确，B错误；
C．Cl-能加速破坏铝片表面的氧化膜，溶液中反应剧烈，铝片表面发生溶解，C正确；
D．溶液过量，直接反应生成蓝色沉淀，不能比较二者大小，D错误；
故选C。
4．(2022·全国乙卷，10)由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是( )
【答案】C
【解析】
过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质，无法证明溴单质的氧化性强于碘单质，A错误；向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应先加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，再加新制氢氧化铜悬浊液检验，若不加氢氧化钠，未反应的稀硫酸会和新制的氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖是否发生水解，B错误；聚氯乙烯加强热会发生焦化、分解反应，产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，说明产生了氯化氢，与氯乙烯加聚反应条件不同，不能说明氯乙烯加聚是可逆反应，D错误。
5．测定Cu(NO3)2•nH2O的结晶水含量，下列方案中肯定不可行的是( )
A．称量样品→加热→冷却→称量CuO
B．称量样品→加热→冷却→称量Cu(NO3)2
C．称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量
D．称量样品→加NaOH→过滤→加热→冷却→称量CuO
【答案】B
【解析】Cu(NO3)2受热易分解，其分解反应为：2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。A项，称量样品→加热→冷却→称量CuO，根据硝酸铜分解的方程式以及氧化铜的质量可测定Cu(NO3)2•nH2O的结晶水含量，故A正确；B项，因硝酸铜易分解，称量样品→加热无法恰好使结晶水合物恰好分解为硝酸铜，故B错误；C项，称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量，根据水的质量以及结晶水合物的质量可以求解，故C正确；D项，称量样品→加NaOH将硝酸铜转化为氢氧化铜，→过滤→加热氢氧化铜分解生成氧化铜→冷却→称量CuO，根据铜原子守恒求解无水硝酸铜的质量，据此求解结晶水含量，故D正确；故选B。
6．探究硫及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
【答案】D
【解析】A项，Ba(NO3)2是硝酸盐，硝酸盐溶液在酸性溶液中具有氧化性，二氧化硫气体具有还原性，根据氧化还原反应中强制弱原理，向Ba(NO3)2溶液中通入足量SO2，生成硫酸钡沉淀、一氧化氮气体等，即Ba(NO3)2+ 3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2H2SO4，故A错误；B项，用浓硫酸与Na2SO3反应制取SO2，为复分解反应，反应过程中浓硫酸中硫元素化合价不变，体现浓硫酸的酸性，故B错误；C项，将某固体溶于水后，向溶液滴加加足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀可能是BaSO4或者是AgCl，所以溶液中可能存在HSO4-、SO42-或Ag+，故C错误；D项，盛有等体积等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积等浓度的稀硫酸，热水浴中产生乳白色浑浊更快，说明其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越快，故D正确；故选D。
7．实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是 ( )
A．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
【答案】B
【解析】本题考查实验设计与评价，涉及氢气制备和氢气还原氧化钨的实验。审题时抓住两个关键、一个迁移：关键1——锌粒中的硫指硫元素，即锌粒中含有少量硫化锌(ZnS)，暗示：制备氢气时会生成H2S；关键2——焦性没食子酸溶液用于吸收装置内少量O2；迁移——氢气还原氧化钨实验类似教材中氢气还原氧化铜实验。
加热WO3之前，要确保排尽装置内的空气，因为H2在空气中的浓度达到一定范围时，加热易发生爆炸，通过检验氢气的纯度判断空气是否排尽，B项正确。
装置Q是启普发生器，是氢气的发生装置，装置排列顺序是氢气发生装置→安全瓶→除去HCl、O2装置→除去H2S装置→干燥氢气装置→氢气还原氧化钨装置→尾气处理装置。Zn＋2HCI===ZnCl2＋H2↑、ZnS＋2HCl===ZnCl2＋H2S↑，用装置Q制得的氢气中含有H2S、O2、HCl、H2O等杂质，由于酸性高锰酸钾溶液氧化氯化氢生成氯气，所以，应先用焦性没食子酸溶液吸收氧气，同时除去氯化氢(易溶于水)，再用酸性高锰酸钾溶液吸收硫化氢，最后用浓硫酸干燥，试剂盛放顺序依次为焦性没食子酸溶液、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸，A项错误；类似氢气还原氧化铜，实验完毕后，先停止加热，再继续通入氢气一段时间，C项错误；装置Q不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用装置Q制备氯气，D项错误。
8.化学是一门以实验为基础的学科，某同学为探究FeCl3溶液的性质进行如下实验，操作如图所示，根据实验现象，下列分析不正确的是
A．①~④的变化中，有2处涉及氧化还原反应
B．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解
C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中，产生的现象与图中①、②现象不相同
D．④中的现象与胶体的聚沉有关
【答案】A
【解析】A．①中产生淡黄色的沉淀S，溶液变为淡绿色，说明有亚铁离子生成，属于氧化还原反应，②中是Fe2++S2-=FeS,不是氧化还原反应，③中铁离子与碳酸根离子发生了双水解反应生成氢氧化铁胶体和二氧化碳，是非氧化还原反应，④是氢氧化铁胶体在盐的作用下发生聚沉，是非氧化还原反应，故只有1出涉及氧化还原反应，A错误；
B．向②后试管加入足量稀盐酸，FeS溶解，而S不溶解，故沉淀部分溶解，B正确；
C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中，Na2S过量，产生的亚铁离子与硫离子生成黑色的硫化亚铁，溶液不会变成淡绿色，产生的现象与图中①、②现象不相同，C正确；
D．④中是向胶体中加入盐溶液，故氢氧化铁胶体发生聚沉，生成大量的红褐色沉淀，D正确；
故选A。
9．下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
【答案】A
【解析】A项，将镀锌铁皮放入烧杯中，加入稀硫酸，存在原电池，原电池反应速率快。当锌消耗完，原电池不复存在，则反应速率迅速变慢，故A正确；B项，含多羟基的物质例如甘油能和新制的氢氧化铜反应生成绛蓝色溶液，故若有绛蓝色溶液生成，则该产品中含有甘油，故B错误；C项，滴加过量酸性高锰酸钾溶液，溶液必定有(紫)红色，难以证明铁离子产生，难以证明亚铁离子存在，故C错误；D项，NaClO溶液具有强氧化性、漂白性，不能用pH试纸测pH，故D错误；故选A。
10．黄血盐[K4Fe(CN)6·3H2O]常用于制造颜料、印染氧化助剂、油漆、油墨等，一种以生产电石的副产物(主要成分氰化钙)为原料制备黄血盐的流程如下：
已知：
①黄血盐溶于水，不溶于乙醇和乙醚等。
②制备过程中涉及的部分反应如下：
3Ca(CN)2+FeSO4= Ca2Fe(CN)6+ CaSO4↓
Ca2Fe(CN)6+2KCl= K2CaFe(CN)6↓+CaCl2
③每一步骤均包含试剂和操作，如步骤Ⅰ包括80°C热水、过滤、洗涤。请回答下列问题：
(1)下列有关说法不正确的是_______。
A．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中洗涤目的相同，均为洗去杂质，提高纯度
B．步骤Ⅰ，使用80℃热水的目的只是为了加快溶解速率
C．步骤Ⅱ，过滤得到的滤渣的主要成分是CaSO4
D．步骤Ⅲ，可以用K2SO4固体代替KCl
(2)步骤Ⅳ，试剂X的最佳选择是_______。(填化学式)
(3)步骤Ⅳ，重结晶前，为了得到杂质较少的K4Fe(CN)6·3H2O粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：加入试剂X→加热煮沸→_______→干燥→粗产品。
a.抽滤
b.趁热过滤
c.冷却至室温
d.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热
e.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热
f.乙醇洗涤
g.蒸馏水洗涤
(4)黄血盐KxFe(CN)y·nH2O的化学式可通过下列实验测定：
步骤1：准确称取m g黄血盐样品加入水中充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A。
步骤2：量取25.00mL溶液A，用2.000 ml·L-1酸性KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时，共消耗KMnO4溶液30.50mL。该实验中所发生的反应如下(未配平)： KxFe(CN)y+ KMnO4+H2SO4→KHSO4+Fe2(SO4)3+MnSO4+HNO3+CO2↑+H2O。
步骤3：向“步骤2”所得溶液中加入锰离子交换树脂，将完全吸附后再滴加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧，最终得红色固体0.4g。
①步骤1中配制溶液A所需的玻璃仪器除100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒外还需用到_______。
通过计算确定样品中K+的物质的量_______。
③下列操作会使测定结果中y值偏小的是_______(填字母)。
A．步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化
B．步骤1定容时俯视刻度线
C．步骤2滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶的内壁
D．步骤2滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡
【答案】(1)ABD (2)K2CO3 (3)bdcaf
(4)胶头滴管 0.08ml A
【解析】副产物用热水溶解，溶液中加FeSO4溶液，生成Ca2Fe(CN)6和CaSO4沉淀，过滤，滤液中加KCl固体生成K2CaFe(CN)6沉淀，过滤，滤渣K2CaFe(CN)6加碳酸钾溶液加热煮沸反应生成碳酸钙沉淀和K4Fe(CN)6溶液，趁热过滤除去碳酸钙、溶液蒸发至溶液出现晶膜，停止加热、冷却至室温、抽滤、用乙醇洗涤、干燥、粗产品。(1)A项，步骤Ⅰ、Ⅱ洗涤目的是增大产品的质量，提高产率，故A正确；B项，步骤Ⅰ，使用80℃热水的目的是为了提高溶解度，故B错误；C项，步骤Ⅱ，FeSO4和CaCN反应生成CaSO4沉淀，过滤得到的滤渣的主要成分是CaSO4，故C正确；D项，步骤Ⅲ，若用K2SO4固体代替KCl，会生成CaSO4沉淀，使产品不纯，故D错误；故选ABD；(2)步骤的Ⅲ产物是K2CaFe(CN)6，步骤Ⅳ是把K2CaFe(CN)6转化为K4Fe(CN)6·3H2O，除Ca2+，同时增大K+的量，根据元素守恒，试剂X的最佳选择是K2CO3；(3)为了得到杂质较少的K4Fe(CN)6·3H2O粗产品，加入试剂K2CO3→加热煮沸→为防止K4Fe(CN)6结晶，趁热过滤→蒸发至溶液出现晶膜，停止加热→冷却至室温→抽滤→由于K4Fe(CN)6·3H2O难溶于乙醇，用乙醇洗涤→干燥→粗产品。(4)步骤1中配制溶液A，定容需要用胶头滴管，所需的玻璃仪器除100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒外还用到胶头滴管。②向“步骤2”所得溶液中加入锰离子交换树脂，将Mn2+完全吸附后再滴加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧，最终得红色固体0.4g。可知生成Fe2O3的质量为0.4g，则n(Fe2+)=；KxFe(CN)y+ KMnO4+H2SO4→KHSO4+Fe2(SO4)3+MnSO4+HNO3+CO2↑+H2O，Fe元素化合价由+2升高为+3、C元素化合价由+2升高为+4、N元素化合价有-3升高为+5，Mn元素化合价由+7降低为+2，反应共消耗2.000 ml·L-1酸性KMnO4溶液30.50mL，根据得失电子守恒，解得y=6，根据电荷守恒，x=4，所以样品中K+的物质的量 。③A项，步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化，消耗高锰酸钾的物质的量偏小，则y偏小，故选A；B项，步骤1定容时俯视刻度线，样品溶液浓度判断，消耗消耗高锰酸钾的物质的量偏大，则y偏大，不选B；C项，步骤2滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶的内壁，对消耗高锰酸钾的物质的量无影响，则y不变，不选C；D项，步骤2滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡，消耗消耗高锰酸钾的物质的量偏大，则y偏大，选不D；故选A。
1．下列实验方案能达到相应实验目的的是( )
【答案】D
【解析】 不宜用石蕊溶液检验SO2，因为SO2在溶液中易被氧化生成H2SO4，A错误；稀硫酸催化纤维素水解后，应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性，再加入新制的Cu(OH)2，加热，观察是否有砖红色沉淀生成，B错误；向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2和稀硝酸，SOeq \\al(2－,3)会被氧化为SOeq \\al(2－,4)，会产生BaSO4白色沉淀，则不能说明Na2SO3是否变质，C错误；溶剂醇与溴水不反应，若溴水褪色，说明1-溴丁烷发生了消去反应产生了丁烯，D正确。
2．硫酰氯(SO2Cl2)常用于制造医药品、染料等，某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯，装置如图所示：
已知：SO2Cl2的沸点为69℃，遇水能发生剧烈反应并产生白雾。下列说法错误的是( )
A．装置①中，为了提高浓盐酸的利用率，可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加
B．装置②中试剂是饱和食盐水，装置③中试剂是浓硫酸
C．装置④需要热水浴，控制温度不超69℃，装置⑤需要冰水浴
D．“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管
【答案】C
【解析】利用纯净干燥的氯气和二氧化硫反应制取硫酰氯，由实验装置可知，装置①中制备氯气，装置②中除去氯气中的氯化氢，装置③中浓硫酸干燥氯气，装置④中发生SO2(g)+Cl2(g)＝SO2Cl2(l)，装置⑤中吸收产物，最后吸收尾气。A项，装置①中，为了提高浓盐酸的利用率，可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加，以便控制反应速率，提高原料利用率，A正确；B项，生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气，则装置②中试剂是饱和食盐水，装置③中试剂是浓硫酸，B正确；C项，SO2Cl2的沸点为69℃，因此装置④需要热水浴，控制温度超高69℃，使生成的硫酰氯进入装置⑤吸收，其中装置⑤需要冰水浴，C错误；D项，为吸收尾气氯气和二氧化硫，同时防止水蒸气进入装置④中，则“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管，D正确；故选C。
3．硫代硫酸钠(Na2S2O3)，又名大苏打、海波，可以看成是硫酸钠中一个氧原子被硫原子取代的产物(SO42-结构如图所示)，易溶于水。 硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为照相业的定影剂，反应原理为AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr。
下图是实验室模拟工业制备Na2S2O3的装置示意图，下列说法不正确的是( )
A．不能用98.3%硫酸来代替75%硫酸
B．装置乙和装置丁都有防止倒吸的作用
C．装置丙中发生的离子方程式为： 4SO2+ 2OH— + 2S2—=3 S2O32-+ H2O
D．反应结束后将K1上端连接导管通入NaOH溶液中，然后关闭K2打开K1
【答案】C
【解析】由图可知，装置甲中75%硫酸与亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫气体，装置乙为空载仪器，做安全瓶，起防倒吸的作用，装置丙中二氧化硫与碳酸钠和硫化钠混合溶液反应制备硫代硫酸钠，装置丁中用于吸收反应生成的二氧化碳和有毒的二氧化硫，防止污染空气。A项，98.3%硫酸中硫酸主要以分子形式存在，溶液中氢离子浓度小，与亚硫酸钠反应速率慢，则不能用98.3%硫酸来代替75%硫酸，故A正确；B项，装置乙为空载仪器，做安全瓶，起防倒吸的作用，装置丁中倒置的漏斗能起防倒吸的作用，故B正确；C项，装置丙中二氧化硫与碳酸钠和硫化钠混合溶液反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，反应的离子方程式为4SO2+ 2CO32-+ 2S2—=3S2O32-+ CO2，故C错误；D项，反应结束后将K1上端连接导管通入氢氧化钠溶液中，然后关闭K2打开K1可以使空载仪器中的二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收，防止拆卸过程中二氧化硫逸出污染空气，故D正确；故选C。
4．下列实验方案设计、现象和结论都正确的是( )
【答案】C
【解析】A项，NaClO溶液具有强氧化性，可使pH试纸褪色，无法测出pH，应用pH计，A错误；B项，应先加入淀粉溶液，最后加入硫酸，否则可能会先发生反应，观察不到蓝色变化，B错误；C项，向酸性高锰酸钾和草酸的混合液中加入一小块硫酸锰固体，生成气体的速率加快，溶液迅速褪色说明硫酸锰是该反应的催化剂，使反应速率加快，CD正确；D项，高锰酸钾与草酸反应，方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O，两支试管各盛0.1ml/L4mL酸性高锰酸钾溶液，分别加入0.1ml/L2mL草酸溶液和0.2ml/L2mL草酸溶液，高锰酸钾是过量的，颜色不会完全褪去，D错误；故选C。
5.用如图所示的微型实验装置进行氯气性质探究。②～⑤是滴有相应溶液的滤纸条，实验时滴几滴浓盐酸。下列说法错误的是
A．②③处滤纸均先变红后褪色
B．④处滤纸变蓝色，推测氧化性：
C．⑤处发生反应：、
D．浓盐酸与反应体现浓盐酸的还原性和酸性
【答案】A
【解析】利用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气，反应生成的氯气通过滴有相应溶液的滤纸条，从而探究氯气的性质，气球可以收集过量的氯气。
A．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，具有酸性和漂白性，②处是只褪色，3处是先变红后褪色，现象不一致，故A错误；
B．氯气和碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，由反应可知，氧化性：，故B正确；
C．氯气氧化氯化亚铁为氯化铁，三价铁离子遇到硫氰化钾溶液显红色，发生反应的离子方程式为、，故C正确；
D．浓盐酸与反应体现浓盐酸的还原性和酸性，故D正确；
故选A。
6．下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
【答案】C
【解析】A项，铵根离子和碱反应生成碱性气体氨气；尿素相当于是脱了水的碳酸铵，加入足量浓NaOH溶液加热，在碱性条件下发生了水解反应生成氨气，A错误；B项，加热碳酸钠晶体，试管内空气中的水蒸气在试管口处冷凝也会出现水珠，剩余固体加盐酸后也产生使石灰水变浑浊的无色无味气体，B错误；C项，蛋白质可以分解为氨基酸，故若溶液呈现紫色，则汗液中可能含有氨基酸，但也可能是含有蛋白质，C正确；D项，高锰酸钾溶液的浓度不同，起始颜色不同，无法通过比较颜色褪色时间比较反应快慢，D错误； 故选C。
7．下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
【答案】D
【解析】A项，乙醇在140℃，浓硫酸的作用下，会发生分子间脱水，而不发生消去反应，A项不符合题意；B项，乙酰水杨酸中没有酚羟基，水杨酸中酚羟基，酚羟基可以与FeCl3溶液显紫色，但是生成络合物，所以不会有沉淀，B项不符合题意；C项，如果金属钠没有完全燃烧，剩余的金属钠与水反应也可以生成氢气，C项不符合题意；D项，加入稀盐酸，亚硫酸根离子会转化为二氧化硫气体，加入氯化钡生成的沉淀只能是硫酸钡沉淀，可以说明样品已经变质，D项符合题意；故选D。
8．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
【答案】C
【解析】A项，先滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红，说明加入KSCN溶液前溶液中存在Fe3+，而此时的Fe3+是否由Fe2+氧化而来是不能确定的，所以结论中一定含有Fe2+是错误的，错误；B项，黄色沉淀为AgI，说明加入AgNO3溶液优先形成AgI沉淀，AgI比AgCl更难溶，AgI与AgCl属于同种类型，则说明Ksp(AgI)9．亚硝酰氯( NOCl)是重要的有机合成试剂，可由NO与Cl2在常温下合成。某学习小组在实验室利用如图装置制备亚硝酰氯。
已知：①亚硝酰氯易水解，能与O2反应；
②沸点：NOCl为-5.5℃，Cl2为-34℃，NO为-152℃；
③常温下，2NO + Cl2 =2NOCl2 NO2 + Cl2 =2NO2Cl。
请回答下列问题：
(1)NOCl中N元素的化合价为_______ ；NOCl水解生成两种酸，其化学方程式为___________________________________。
(2)实验所需的NO在A装置中制得，反应的离子方程式为_____________________。
(3)装置B中所盛试剂为_______其作用是____________________________。
(4)实验开始时，先关闭K3，打开K2、K4，从a处通一段时间氩气，其目的是_______。 然后在a处接废气处理装置，关闭K1、K4，打开K3，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性FeSO4溶液，当观察到D中_______时， 关闭K2，打开K1、K4 ，通干燥纯净的Cl2。
(5)为收集产物和分离未反应的两种原料， E、F装置采用不同温度的低温浴槽，其中装置E的温度T区间应控制在_______，装置F 的U形管中收集到的是_______。
【答案】(1) +3 NOCl+H2O=HCl+HNO2
(2)Fe2++NO2- +2H+=Fe3++NO↑+H2O
(3) 水 将NO2转化为NO
(4) 将E、F装置中的空气排出，防止亚硝酰氯水解和被氧气氧化 红棕色气体消失
(5) -34℃≤T＜-5.5℃ Cl2
【解析】用NaNO2和硫酸酸化的FeSO4反应制取NO，通过装置B将杂质NO2转化为NO，再通过浓硫酸干燥NO，在D中和通入的氯气反应生成NOCl，在装置E中收集NOCl，在装置F中收集未反应的氯气，G中的氯化钙可以吸收空气中的水蒸气以防止NOCl水解，最后进行尾气处理。(1)NOCl中N的非金属性最弱，为正价，O和Cl均为负价，O为-2价，Cl为-1价，所以N元素的化合价为+3价；NOCl水解生成两种酸，分别为盐酸和亚硝酸，其化学方程式为：NOCl+H2O=HCl+HNO2。(2)在装置A中，NaNO2和硫酸酸化的FeSO4发生氧化还原反应，NaNO2被Fe2+还原为NO，Fe2+被氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：Fe2++ NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O。(3)装置A中生成了NO，NO容易被空气中的氧气氧化为NO2，装置A的液面上方有空气，空气中的氧气能将NO氧化为NO2，所以装置B中装有水，可以将NO2转化为NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO。(4)亚硝酰氯易水解，能与O2反应，实验开始时，先关闭K3，打开K2、K4，从a处通一段时间氩气，其目的是将装置E、F中的空气排出，以免生成的NOCl和空气中的水蒸气、氧气反应。 然后在a处接废气处理装置，关闭K1、K4，打开K3，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性FeSO4溶液，装置A产生的NO气体进入B中，混有的NO2被B中的水转化为NO，但装置B、C的液面上方有空气，NO会被氧化为NO2，装置D中的空气也能将NO氧化为NO2，所以在D中能观察到红棕色的气体，A装置中不断产生的NO将生成的NO2从K2排出，当观察到D中红棕色消失时，D中充满了纯净的NO， 此时关闭K2，打开K1、K4 ，通干燥纯净的Cl2和NO反应。(5)为收集产物NOCl和分离未反应的两种原料NO和Cl2，根据三种物质的沸点，控制装置E的温度-34℃≤T＜-5.5℃，可收集NOCl，装置F的温度要低于-34℃，可将未反应的原料氯气冷凝。
10．为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：
Ⅰ.甲方案
实验原理：
实验步骤：
(1)判断SO42-沉淀完全的操作为____________。
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_____________。
(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为__________。
(4)固体质量为wg，则c(CuSO4)=________ml‧L-1。
(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.乙方案
实验原理：Zn+CuSO4= ZnSO4 +Cu，Zn+H2SO4= ZnSO4 +H2↑
实验步骤:
①按右图安装装置(夹持仪器略去)
②……
③在仪器A、B、C、D、E…中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录。
⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录
⑦处理数据
(6)步骤②为___________。
(7)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)。
a.反应热受温度影响 b.气体密度受温度影响 c.反应速率受温度影响
(8)Zn粉质量为ag，若测得H2体积为bmL，已知实验条件下，则c(CuSO4)______ml‧L-1(列出计算表达式)。
(9)若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4)________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(10)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度：_________(填“是”或“否”)。
【答案】(1)向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全
(2)AgNO3溶液 (3)坩埚 (4) (5)偏低
(6)检查装置气密性 (7)b (8) (9) 偏高 (10) 否
【解析】Ⅰ．(1)硫酸根离子的检验是滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明溶液中含有硫酸根离子，故判断SO42-沉淀完全的操作向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全；(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为AgNO3溶液，硫酸钡沉淀中可能附着有氯化钡，为了证明还有没氯离子，需要加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，证明没有洗净；(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器为坩埚；(4)固体质量为wg，为硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为n=，根据硫酸根守恒可知，CuSO4~BaSO4，则c(CuSO4)===ml‧L-1；(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，会使固体的质量偏小，物质的量偏小，根据可知，则测得c(CuSO4)偏低。
Ⅱ．(6)加入药品之前需检查装置的气密性；步骤②为检查装置气密性；(7)气体的体积受温度和压强的影响较大，气体的质量不随温度和压强的变化而改变，密度也受温度和压强的影响，步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是气体密度受温度影响；反应热不受温度的影响，只与反应物和生成物自身的能量有关，不随温度压强而改变；反应速率受温度影响，温度越高，反应速率越快，步骤⑥需保证体系恢复到室温与反应速率无关；(8)Zn粉质量为ag，若测得H2体积为bmL，已知实验条件下，氢气的质量=，利用氢气的质量得到氢气的物质的量n=，根据Zn+H2SO4= ZnSO4 +H2↑，与酸反应的锌的物质的量为，锌的总物质的量为，与硫酸铜反应的锌的物质的量为，根据Zn+CuSO4= ZnSO4 +Cu，则c(CuSO4)=；(9)若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，得到氢气的体积偏小，与硫酸反应的锌的质量偏小，与硫酸铜反应的锌的质量偏大，则测得c(CuSO4)偏高；(10) 不能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度，硫酸镁不和锌发生置换反应。
选项
实验目的
实验及现象
结论
A.(2022·全国甲卷，13B)
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去
铁锈中含有二价铁
B.(2021·浙江6月选考，25D)
探究Na2SO3固体样品是否变质
取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀产生
样品已经变质
C.(2022·全国甲卷，13D)
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体
乙醇中含有水
D.(2019·江苏，13A)
检验X溶液中是否含有Fe2＋
向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色
X溶液中一定含有Fe2＋
A．石蕊溶液先变红后褪色
B．安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾产生
C．试管内先出现红棕色气体，后变无色
D．Na2CO3溶液上出现一层无色透明的油状液体
选项
实验目的
方案设计
现象
A
验证转化为是放热反应
将充有的密闭烧瓶放入热水中
烧瓶内气体颜色变浅
B
验证比的酸性强
时，分别用计测定溶液和溶液的
溶液的：
C
验证与相比，能加速破坏铝片表面的氧化膜
两块相同的未经打磨的铝片，相同温度下分别投入到等浓度的溶液和溶液中
一段时间后，前者无明显现象，后者铝片
发生溶解
D
验证
向浓度均为的混合溶液中加入溶液
出现蓝色沉淀
选项
实验操作
现象
结论
A
向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉-KI溶液
先变橙色，后变蓝色
氧化性：Cl2>Br2>I2
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新制的Cu(OH)2悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
石蜡油加强热，将产生的气体通入Br2的CCl4溶液
溶液由红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可逆反应
实验方案
现象
结论
A
往Ba(NO3)2溶液中通入SO2
无明显现象
弱酸不能制强酸
B
向Na2SO3固体中加入较浓硫酸
产生无色有刺激性气味气体
浓硫酸体现强氧化性
C
将某固体溶于水后，加足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液
产生白色沉淀
该固体中一定含有HSO4-或SO42-
D
盛有等体积等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积等浓度的稀硫酸
热水浴中产生乳白色浑浊更快
其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越快
目的
方案设计
现象和结论
A
探究镀锌铁皮的锌镀层是否已反应完全
将镀锌铁皮放入烧杯中，加入稀硫酸，用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使其充分反应
若产生氢气的速率突然减小，则锌镀层已反应完全
B
探究某牙膏中是否含有甘油
取少量样品，加入适量蒸馏水，搅拌、静置，取上层清液，滴加适量新制
若有绛蓝色沉淀生成，则该产品中含有甘油
C
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，先加入KSCN溶液，再滴加过量酸性高锰酸钾溶液
若溶液加入KSCN溶液无现象，滴加酸性高锰酸钾溶液后变红，说明原溶液中含有
D
探究和HClO的酸性
取等浓度的和NaClO溶液，用玻璃棒蘸取后点于试纸中部，与标准比色卡比较
若溶液测得的蓝色更深，说明的酸性比HClO弱
选项
实验目的
实验方案
A
证明铜与浓硫酸反应生成了SO2
将铜单质与浓硫酸在试管中加热，产生的气体通入石蕊溶液，观察石蕊是否变红
B
检验稀硫酸催化纤维素水解的产物含有还原糖
向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2，加热，观察是否有砖红色沉淀生成
C
检验Na2SO3是否变质
向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2和稀硝酸，观察是否产生白色沉淀
D
证明1-溴丁烷发生了消去反应
将1-溴丁烷与NaOH醇溶液共热，将产生的气体通入溴水，观察溴水是否褪色
编号
目的
方案设计
现象和结论
A
探究NaClO溶液的酸碱性
把NaClO溶液滴到pH试纸上
pH＝10，则NaClO溶液水解显碱性
B
探究反应速率与温度的关系
分别在20℃、30℃下，取0.1 ml·L-1KI溶液，向其中先加入0.1 ml·L-1的硫酸，再加入淀粉溶液
30℃下出现蓝色的时间短，则温度越高反应速率越快
C
探究MnSO4有催化作用
向酸性KMnO4和H2C2O4的混合液中加入一小块MnSO4
若生成气体的速率加快，溶液迅速褪色，则MnSO4可能是该反应的催化剂
D
探究反应速率与浓度的关系
两支试管各盛0.1ml/L4mL酸性高锰酸钾溶液，分别加入0.1ml/L2mL草酸溶液和0.2ml/L2mL草酸溶液
加入0.2ml/L草酸溶液试管中，高锰酸钾溶液褪色更快，则反应物浓度越大，反应速率越快
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
鉴别同为白色粉末状晶体的尿素[CO(NH2)2]和氯化铵(NH4Cl)
分别取少量晶体于试管中，加入足量浓NaOH溶液加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，观察试纸是否变色
若试纸不变蓝色，说明该晶体为尿素，若试纸变蓝色，说明该晶体为氯化铵
B
检验钠盐试剂柜中某瓶标签残破的纯净白色晶体是不是NaHCO3
取少量晶体于试管中，加热，观察现象；冷却后加入足量盐酸，观察是否产生无色无味气体，并通入澄清石灰水
若加热时试管口出现小水珠，加盐酸后产生无色无味气体，且能使石灰水变浑浊，则该试剂为NaHCO3
C
探究人体汗液中是否含有氨基酸
取1mL汗液，加入5滴0.1%茚三酮溶液加热至沸腾，观察现象
若溶液呈现紫色，则汗液中可能含有氨基酸，但也可能是含有蛋白质
D
验证反应物浓度增大可加快反应速率
在试管甲中加入1mL0.01ml·L-1高锰酸钾溶液和2mL蒸馏水，试管乙中加入2mL0.01ml·L-1高锰酸钾溶液和1mL蒸馏水，再同时向两试管加入1mL0.1ml·L-1草酸溶液，观察现象
若试管乙中溶液紫色先褪去，则反应物浓度增大时，反应速率增大
目的
方案设计
现象和结论
A
探究乙醇消去反应的产物
取4 mL乙醇，加入12 mL浓硫酸、少量沸石，迅速升温至140℃，将产生的气体通入2 mL溴水中
若溴水褪色，则乙醇消去反应的产物为乙烯
B
探究乙酰水杨酸样品中是否含有水杨酸
取少量样品，加入蒸馏水和少量乙醇，振荡，再加入1-2滴FeCl3溶液
若有紫色沉淀生成，则该产品中含有水杨酸
C
探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分
取少量固体粉末，加入2~3 mL蒸馏水
若无气体生成，则固体粉末为Na2O；若有气体生成，则固体粉末为Na2O2
D
探究Na2SO3固体样品是否变质
取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液
若有白色沉淀产生，则样品已经变质
选项
实验操作和现象
结论
A
向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色
X溶液中一定含有Fe2+
B
向浓度均为0.05 ml·L−1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成
Ksp(AgI)> Ksp(AgCl)
C
向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1mL淀粉溶液，溶液显蓝色
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH试纸测得：CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强