1、高考化学分类解析(二十六) 化学实验的设计与评价考点阐释掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验：1.根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。2.根据实验试题要求，设计基本实验方案。能绘制和识别典型的实验仪器装置图。试题类编(一)选择题1.(2002 年上海理综，21)某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是 MnO 离子的4颜色，而不是 K 离子的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是A.将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少B.观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中 K 无色C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与 K 不反应D.在高锰酸
2、钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明 MnO 离子为紫4红色2.(2000 年广东，23)如图，该装置可用于A.加热无水醋酸钠和碱石灰混合物，制取甲烷B.加热硝酸铅制取二氧化氮C.加热氯酸钾和少量二氧化锰，制取氧气D.加热氯化铵和消石灰混合物，制取氨气3.(1999 年全国，5)如图，该装置可用于A.加热 NaHCO3 制 CO2.用 Cu 与稀 HNO3 反应制 NOC.用 NH4Cl 与浓 NaOH 溶液反应制 NH3.用 NaCl 与浓 H2SO4 反应制 HCl4.(1998 年全国，3)按下述实验方法制备气体，合理又实用的是A.锌粒与稀 HNO3 反应制备 H2B.向饱
3、和 NaCl 溶液中滴加浓 H2SO4 制备 HClC.亚硫酸钠与浓 H2SO4 反应制备 SO2D.大理石与浓 H2SO4 反应制备 CO25.(1994 年全国，9)下列反应适用于实验室制备氧气的是高锰酸钾热分解 2KMnO4 K2MnO4MnO 2O 2硝酸铵热分解 2NH4NO3 4H2O2N 2+O2过氧化氢催化分解 2H2O2 2H2OO 2Mn二氧化氮热分解 2NO2 2NO+O2A.只有 B.和 C.和 D.6.(1994 年上海，9)实验室利用氧化还原反应制取的气体是HCl H2S O2 CO2 Cl2 NOA. B. C. D.(二)笔答题7.(2003 年春北京，26)为
4、了检验 Pb(NO3)2 热分解的产物，有人用示意图中的装置进行实验。( 图中铁架台、铁夹和加热设备均略去 )实验时在试管中放入研细的 Pb(NO3)2 晶体；实验结束后，试管中得到黄色粉末(PbO) ，U 型管下部有少量液体 X，集气瓶中收集到无色气体 Y。( 如图)回答下面问题：(1)在装置中试管和 U 型管上的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，原因是 。(2)液体 X 可能是 ；气体 Y 可能是 。(3)导管口不再有气泡冒出时，停止反应，这时在操作上应注意 ，理由是 。(4)用简单的实验证实(2) 中的判断对 X 的判断 对 Y 的判断(要求：怎样从水槽中取出集气
5、瓶、实验方法、现象、结论)8.(2002 年上海,26) 为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现甲同学实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。请回答问题：(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 。(2)甲同学设计的实验 (填能或不能)验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是 。(a)使溴水褪色的反应，未必是加成反应(b)使溴水褪色的反应，就是加成反应(c)使溴水褪色的物质，未必是乙炔
6、(d)使溴水褪色的物质，就是乙炔(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ，它与溴水反应的化学方程式是 。验证过程中必须全部除去。(4)请你选用上列四个装置(可重复使用 )来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。(5)为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用 pH 试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是 。9.(2002 年上海,27)Ag/Al 2O3 是石油化学工业的一种重要催化剂，其中 Ag 起催化作用， Al2O3 是载体且不溶于硝酸，该催化剂的回收实验如下图所示。其中的转化反应为：6AgCl+Fe2O3 3Ag2O+2FeCl3 阅读上述实
7、验流程，完成下列填空：(1)Ag/Al 2O3 加酸溶解应该选用装置 (选填 a、 b、c)。(2)在实验操作()，如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤，将会发生化学反应的离子方程式为 。(3)实验操作( )所需玻璃仪器为 (填写三种) 。(4)实验操作( )从 AgNO3 溶液获得 AgNO3 晶体需要进行的实验操作依次为： (多选扣分 )。(a)蒸馏 (b)蒸发 (c)灼烧 (d)过滤 (e)冷却结晶(5)已知：NO+NO 2+2NaOH 2NaNO2+H2O； 2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2ONO 和 NO2 的混合气体的组成可表示为 NOx。该混合气体通入 NaOH 溶液
8、被完全吸收时，x 的值为 。(a)x1.5 (b)x=1.2 (c)x1.5(6)已知 Ag/Al2O3 中 Ag 的质量分数，若计算 Ag 的回收率，还必须知道的实验数据为 和 。10.(2002 年上海理综，47)甲、乙两位同学分别做“中和滴定”的实验，甲同学认真地做了一次实验，就取得了实验数据。乙同学认真地做了两次实验，取两次数据的平均值作为实验的测定数据。你认为哪一位同学的方法合理，请简述理由。11.(2002 年广东、河南、广西 )根据右图回答问题：(1)上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。答： 。(2
9、)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式： 。(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：D 中加入的试剂是_ 作用是_。B 中加入的试剂是_ 作用是_。C 中加入的试剂是_ 作用是除尽_气体。A 中加入的试剂是_ 作用是_。(4)实验时，C 中应观察到的现象是_。12.(2002 年春季，26)从固体物质 A 开始，可以发生如下框图所示的一系列变化：回答下面问题：(1)在实验室中收集气体 B 的方法是 。(2)操作的名称是_。在操作中所使用的玻璃仪器的名称是_。(3)写出反应和反应的化学方程式：反应 反应 (4)A 的化学式
10、是 _。(5)在实验室中，如要获得干燥纯净的气体 D，可以将它通过如右图所示的装置，其中瓶中盛放的试剂是_。瓶中盛放的试剂是_。收集干燥气体 D 的方法是 。13.(2001 年春季，20)如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白。(1)如图将装置中、三部分仪器的连接顺序转变为、 、，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。(2)如果将仪器的连接顺序变为 、，则可以检出的物质是_，不能检出的物质是_。(3)如果将仪器的连接顺序变为 、，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。14.(2001 年上海,26)用实验确定某酸 HA 是弱电解质。
11、两同学的方案是：甲： 称取一定质量的 HA 配制 0.1 molL1 的溶液 100 mL；用 pH 试纸测出该溶液的 pH，即可证明 HA 是弱电解质。乙： 用已知物质的量浓度的 HA 溶液、盐酸，分别配制 pH=1 的两种酸溶液各 100 mL；分别取这两种溶液各 10 mL，加水稀释为 100 mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明 HA 是弱电解质。(1)在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是_。(2)甲方案中，说明 HA 是弱电解质的理由是测得溶液的 pH_1(选填“”“ ”“=”)，乙方案中，说明 HA 是弱电解质的现象是 _。a.
12、装 HCl 溶液的试管中放出 H2 的速率快b.装 HA 溶液的试管中放出 H2 的速率快c.两个试管中产生气体速率一样快(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处_、_。(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案( 药品可任取)，作简明扼要表述。15.(2000 年全国,24)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色，易潮解，100左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如() 和() 所示。试回答：(1)B 中反应的化学方程式为： 。(2)D 中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：_。(3)D 中
13、反应化学方程式为： 。(4)装置() 的主要缺点是： 。(5)装置() 的主要缺点是： 。如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是： 。16.(2000 年上海，28)某课外活动小组加热炭粉(过量) 和氧化铜的混合物，再用右图所示装置，对获得的铜粉(含炭 )样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。(一)实验目的： 。(二)实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。药品：红褐色(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。(三)实验内容： (四)计算：样品中铜的质量分数 (用含 、m 1、m 2 的代数式表示)(五
14、)问题和讨论：实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使 C 中反应完全，D 中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在 B 与 C 之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是 。在 B 与 C 之间加入的装置可以是 ，其中盛放的药品是 。17.(2000 年广东,23)某液态卤代烃 RX(R 是烷基，X 是某种卤素原子)的密度是agcm 3。该 RX 可以跟稀碱发生水解反应生成 ROH(能跟水互溶)和 HX。为了测定 RX 的相对分子质量，拟定的实验步骤如下：准确量取该卤代烷 b mL，放入锥形瓶中。在锥形瓶中加入过量稀
15、 NaOH 溶液，塞上带有长导管的塞子，加热，发生反应。反应完成后，冷却溶液，加稀 HNO3 酸化，滴加过量 AgNO3 溶液得到白色沉淀。过滤、洗涤、干燥后称重，得到固体 c g。回答下面问题：(1)装置中长导管的作用是 。(2)步骤中，洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的 离子。(3)该卤代烷中所含卤素的名称是 ，判断的依据是 。(4)该卤代烷的相对分子质量是 (列出算式)。(5)如果在步骤中，加 HNO3 的量不足，没有将溶液酸化，则步骤 中测得的 c 值(填下列选项代码)_。A.偏大 B.偏小 C.不变 D.大小不定18.(1999 年全国，27)为了测定人体新陈代谢呼出气体中 CO2 的
16、体积分数，某学生课外小组设计了如右图所示的实验装置。实验中用过量 NaOH 溶液吸收气体中的 CO2，准确测量瓶中溶液吸收 CO2 后的增重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气) ，请填空。(1)图中瓶的作用是 。(2)对实验装置尚有如下 A、B、C、D 四种建议，你认为合理的是 (填代号) 。A.在 E 处增加 CaCl2 干燥管B.在 F 处增加 CaCl2 干燥管C.在 E 和 F 两处增加 CaCl2 干燥管D.不必增加干燥管(3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡( 图中的)，有利于提高实验的准确度，其理由是 。(4)实验时先缓缓吸气，再缓缓呼气，反复若干次，得如下数据：瓶溶
17、液增重 a g,收集到的气体体积(标准状况)为 b L，该呼出气体中 CO2 的体积分数是(列出算式) ： 。(5)实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会 ,猛呼时会 。19.(1999 年上海，28)某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如下图：在电流强度为 I A，通电时间为 t s 后，精确测得电极上析出的铜的质量为 m g。试回答：(1)连接这些仪器的正确顺序为( 用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)E 接_，C 接_ ，_接 F。实验线路中的电流方向为 _ _ C _ _。 (2)写出 B 电
18、极上发生反应的离子方程式 。G 试管中淀粉KI 溶液变化的现象为 ，相应的离子方程式是 。(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是_。(选填下列操作步骤的编号 )称量电解前电极质量 刮下电解后电极上的铜并清洗 用蒸馏水清洗电解后电极 低温烘干电极后称量 低温烘干刮下的铜后称量 再次低温烘干后称量至恒重(4)已知电子的电量为 1.61019 C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA_。20.(1998 年全国，27)测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800 mL 烧杯、100 m
19、L 量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度 1.19 gcm3 )、水。按右图所示装置进行实验，回答下列问题。(设合金样品全部反应，产生的气体不超过 100 mL)(1)补充下列实验步骤，直到反应开始进行( 铁架台和铁夹安装可省略)：将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在 800 mL 烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。(2)合金样品用铜网包裹的目的是： 。21.(1998 年上海，30)用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(仪器可选择使用，N 2 和 O2 的用量可自由控制)。已知： NO+NO2+2OH 2NO +H2O，气体液化温度：NO 221，
20、NO152 。试回答：(1)仪器的连接顺序(按左 右连接，填各接口的编号)为 。 (2)反应前先通入 N2，目的是 。(3)确认气体中含有 NO 的现象是 。(4)装置 F 的作用是 。(5)如果 O2 过量，则装置 B 中发生反应的化学方程式为 。22.(1997 年全国，28)1，2二溴乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是 2.18 g/cm3，沸点 131.4，熔点 9.79，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用下图所示装置制备 1，2二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶 a 中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管 d 中装有浓溴(表面覆盖少量水 )。填写下列空白。
21、(1)写出本题中制备 1，2二溴乙烷的两个化学反应方程式。(2)安全瓶 b 可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管 d 是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶 b 中的现象。(3)容器 c 中 NaOH 溶液的作用是： 。(4)某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因。23.(1997 年上海，28)某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理 (过氧化钠与潮湿二氧化碳反应) ，设计用如下图所示的仪器来制取氧气并测得氧气的体积。图中量气装置 E 是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(0 50 mL)，供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。实验室可选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。试回答：(1)图中装置的连接顺序是(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)： 。(2)装置 C 中放入的反应物是_和_。(3)装置 A 的作用是 _。装置 B 的作用是_ 。(4)为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中，应注意_和_(填写字母编号) 。A.视线与凹液面最低处相平B.等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数C.读数时应上下移动乙管，使甲乙两管液面相平
