2024年高考化学一轮复习：专题16实验设计与评价

试卷更新日期：2023-08-31 类型：一轮复习

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一、选择题

1. 根据实验操作和和现象得出的结论正确的是（）

选项	实验操作和和现象	结论
A	取足量 $M n O_{2}$ 和浓盐酸反应后的溶液于试管中，依次加入稀硝酸、 $A g N O_{3}$ 溶液，产生大量白色沉淀	则说明盐酸有剩余
B	某溶液中滴加过量的氨水产生白色沉淀	则说明溶液中含 $A l^{3 +}$
C	向某溶液中加入少量 $N a O H$ 溶液，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸未变色	则说明溶液中不含 $N H_{4}^{+}$
D	将两支盛有等体积、等浓度的 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液的试管分别置于冷水、热水中，同时加入等体积、等浓度的稀硫酸。置于热水中的试管比冷水中的试管先出现沉淀	则说明其他条件相同时，升高温度能加快反应速率

A、A B、B C、C D、D

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2. 下列实验探究方案能达到探究目的的是（）

选项	探究方案	探究目的
A	向试管中滴入几滴1-溴丁烷，再加入 $2 m L 5 % N a O H$ 溶液，振荡后加热，反应一段时间后停止加热，静置。取数滴水层溶液于试管中，加入几滴 $2 % A g N O_{3}$ 溶液，观察现象	检验1-溴丁烷中的溴元素
B	$C_{2} H_{5} O H$ 与浓硫酸加热至170℃，产生的气体用NaOH溶液充分洗气后，通入溴水，溴水褪色	乙醇发生了消去反应
C	取2%硫酸铜溶液2mL再加入2%NaOH溶液1mL，再加入少量乙醛加热至沸腾，产生砖红色沉淀	醛基能被新制的 $C u (O H)_{2}$ 氧化
D	向苯和少量苯酚的混合溶液中加入足量的浓溴水，充分反应后，过滤	除去苯中少量的苯酚杂质

A、A B、B C、C D、D

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3. 根据下列实验及现象所得结论正确的是（）

选项	实验及现象	结论
A	将2－溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热，产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色	2－溴丙烷发生了消去反应
B	向电石中逐滴加入饱和食盐水，将产生的气体通入溴水中，溴水褪色	乙炔与Br₂发生了加成反应
C	将铜丝烧至表面变黑，伸入盛有某有机物的试管中，铜丝恢复亮红色	该有机物中一定含有醇羟基
D	将石蜡油加强热，产生的气体通入Br₂的四氯化碳溶液，溶液褪色	产生的气体中含有不饱和烃

A、A B、B C、C D、D

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4. 下列有关SO₂的实验原理或方案能达到目的的是（）

A、制SO₂ B、制BaSO₃沉淀 C、验证SO₂的还原性 D、收集SO₂

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5. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是（）

选项	实验操作和实验现象	结论
A	在一块除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水静置2~3min，溶液边缘出现红色	铁片上发生了吸氧腐蚀
B	将足量H₂O₂溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液溶液紫色褪去	H₂O₂具有漂白性
C	向某溶液中滴加NaOH溶液并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无明显变化	原溶液中无 $N H_{4}^{+}$
D	向Na₂CO₃、Na₂S的混合溶液中滴入少量AgNO₃溶液，有黑色沉淀生成	K_sp(Ag₂S)<K_sp(Ag₂CO₃)

A、A B、B C、C D、D

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6. 实验室可用如图所示的装置制备SO₂并探究其性质。下列说法错误的是（）

A、A装置中的药品可替换成铜片和浓硫酸 B、B装置可作储气瓶和安全瓶 C、C装置中溶液变浑浊，说明SO₂具有氧化性 D、E中可选用NaOH溶液除去尾气

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7. 下列实验操作、现象及结论均正确的是（）

选项	实验操作	实验现象	实验结论
A	向淀粉KI溶液中滴入适量稀硫酸	溶液变蓝	稀硫酸将I-氧化为I₂
B	向AgCl悬浊液中滴入适量氨水	悬浊液变澄清	AgCl(s) $⇌$ Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡正向移动
C	加热NH₄Cl固体	产生刺激性气味的气体	加热NH₄Cl可制备NH₃
D	向酸性KMnO₄溶液中滴入H₂C₂O₄溶液	酸性KMnO₄溶液褪色	H₂C₂O₄具有漂白性

A、A B、B C、C D、D

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8. 室温下，根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是（）

选项	实验操作和现象	实验结论
A	卤代烃Y与NaOH水溶液共热后，再滴入 $A g N O_{3}$ 溶液，产生黑色沉淀	说明卤代烃未水解
B	取 $5 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} K I$ 溶液于试管中，加入 $1 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} F e C l_{3}$ 溶液，充分反应后滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色	则KI与 $F e C l_{3}$ 溶液的反应有一定限度
C	向溶有 $S O_{2}$ 的 $B a C l_{2}$ 溶液中通入气体X，出现白色沉淀	X可能是 $N H_{3}$
D	测得 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} C H_{3} C O O N a$ 溶液pH约为9， $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a N O_{2}$ 溶液pH约为8	$C H_{3} C O O^{-}$ 结合 $H^{+}$ 的能力比 $N O_{2}^{-}$ 强

A、A B、B C、C D、D

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二、多选题

9. 碲被誉为“现代工业的维生素”，它在地壳中平均的丰度值很低，铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥(主要含有 $C u_{2} T e$ )中提取粗碲设计工艺流程如图所示。下列有关说法正确的是（）

已知：①“焙烧”后，碲主要以 $T e O_{2}$ 形式存在；“氧化”过程，Te被氧化为+6价
② $T e O_{2}$ 微溶于水，易溶于强酸和强碱，与强碱生成 $T e O_{3}^{2 -}$

A、“焙烧”用到的主要硅酸盐产品仪器：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 B、“还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3 C、为加快“氧化”速率，温度越高越好 D、 $T e O_{2}$ 是两性氧化物，碱浸时反应的离子方程式为 $T e O_{2} + 2 O H^{-} = T e O_{3}^{2 -} + H_{2} O$

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10. 一种制备 $C u_{2} O$ 的工艺路线如图所示，反应Ⅱ所得溶液 $p H$ 在3~4之间，反应Ⅲ需及时补加 $N a O H$ 以保持反应在 $p H = 5$ 条件下进行。常温下， $H_{2} S O_{3}$ 的电离平衡常数 $K_{a l} = 1.3 \times 1 0^{- 2} ， K_{a 2} = 6.3 \times 1 0^{- 8}$ 。下列说法正确的是

A、反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 B、低温真空蒸发主要目的是防止 $N a H S O_{3}$ 被氧化 C、溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ D、若 $C u_{2} O$ 产量不变，参与反应Ⅲ的 $X$ 与 $C u S O_{4}$ 物质的量之比 $\frac{n (X)}{n (C u S O_{4})}$ 增大时，需补加 $N a O H$ 的量减少

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11. 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（）

选项	实验操作	实验现象	结论
A	将NaOH溶液逐滴滴加到 $A l C l_{3}$ 溶液中至过量	先产生白色胶状沉淀，后沉淀溶解	$A l {(O H)}_{3}$ 是两性氢氧化物
B	测定等浓度的 $N a H C O_{3}$ 和 $N a H S O_{3}$ 的溶液的pH	前者pH比后者大	非金属性：S>C
C	向2.0mL浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴 $0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g N O_{3}$ 溶液，振荡	沉淀呈黄色	$K_{s p} (A g C l) > K_{s p} (A g I)$
D	分别向两支盛有 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 醋酸和 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液	前者产生无色气泡，后者无明显现象	酸性：醋酸>碳酸>硼酸

A、A B、B C、C D、D

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三、非选择题

12. 为对比

N a_{2} C O_{3}

和

N a H C O_{3}

的性质，某同学进行如下实验，补全下表。

实验装置及操作
实验现象	盛有 (填化学式)试管中温度计示数升高	盛有 $N a_{2} C O_{3}$ 的试管中固体完全溶解；盛有 $N a H C O_{3}$ 的试管中固体有剩余
实验结论或解释		相同温度下，溶解度： $N a_{2} C O_{3}$ $N a H C O_{3}$ (填“>”、“<”或“=”)	$N a_{2} C O_{3}$ 很稳定，受热不易分解； $N a H C O_{3}$ 不稳定，受热容易分解

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13.

(1)、中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、、。

(2)、量取反应物时，取50mL 0.50mol•L^﹣1的盐酸，还需加入的试剂是（填序号）。

A、50mL 0.50mol•L^﹣1 NaOH溶液 B、50mL 0.55mol•L^﹣1 NaOH溶液 C、1.0g NaOH固体

(3)、由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验，实验试剂及其用量如下表所示。

反应物	起始温度t₁/℃	终了温度t₂/℃	中和热/kJ•mol^﹣1
A.1.0mol/L HCl溶液50mL、1.1mol/L NaOH溶液50mL	13.0		△H₁
B.1.0mol/L HCl溶液50mL、1.1mol/L NH₃•H₂O溶液50mL	13.0		△H₂

①甲在实验之前预计△H₁＝△H₂ ．他的根据是；乙在实验之前预计△H₁≠△H₂ ，他的根据是。

②实验测得的温度是：A的起始温度为13.0℃、终了温度为19.8℃；B的起始温度为13.0℃、终了温度为19.3℃．设充分反应后溶液的比热容c＝4.184J/（g•℃），忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化，则△H₁＝；△H₂＝。（已知溶液密度均为1g/cm³）

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14. 由于氯气会与自来水中的有机物发生反应，生成对人体有害的物质，人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂，如ClO₂气体就是一种新型高效含氯消毒剂。某兴趣小组通过下图所示装置(夹持装置略)对其进行制备、收集、吸收并制取 NaClO₂。

(1)、图中装置有一明显错误，请指出并纠正：。

(2)、打开B的活塞，A中有ClO₂生成，写出其反应的离子方程式：。

(3)、D中吸收ClO₂后生成NaClO₂和 NaHCO₃ ，写出D中所发生反应的离子方程式：。

(4)、E中溶液出现黄色能否说明ClO₂未被H₂O₂和Na₂CO₃的混合溶液充分吸收，判断并说明理由：。

(5)、另一种制备ClO₂的方法是用NaClO₃与盐酸反应，同时有Cl₂生成，产物中Cl₂体积约占1/3。则每生成0.5 mol ClO₂ ，转移mol e^－。

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15. 以镁铝复合氧化物( $M g O - A l_{2} O_{3}$ )为载体的负载型镍铜双金属催化剂(Ni－Cu/ $M g O - A l_{2} O_{3}$ )是一种新型的高效加氢或脱氢催化剂，其制备流程如下：
已知：常温下， $K_{s p} [C u {(O H)}_{2}] = 2.21 \times 1 0^{- 20}$ ， $K_{s p} [A l {(O H)}_{3}] = 1.3 \times 1 0^{- 33}$ 。回答下列问题：

(1)、在元素周期表中，Ni在(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区，基态铜原子的价电子排布式为。

(2)、在加热条件下，尿素 $[C O {(N H_{2})}_{2}]$ 在水中发生水解反应，放出和(填化学式)两种气体。

(3)、“晶化”过程中，需保持恒温60℃，可采用的加热方式为。

(4)、常温下，若“悬浊液”中 $\frac{c (C u^{2 +})}{c (A l^{3 +})} = 1.7 \times 1 0^{10}$ ，则溶液的 $p H =$ 。

(5)、 $A l_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 在消防工业中常用于与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂，请写出其灭火原理(用离子方程式表示)。

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16. 某课题组对含钴高炉渣(主要成分有Co₂O₃、Al₂O₃、Fe₃O₄、SiO₂、CaO、Fe₂O₃)资源化综合处理的流程如图：
回答下列问题：

(1)、“研磨”的目的为；物质A是(填化学式)。

(2)、Co₂O₃参与“酸浸”的化学方程式为， “酸浸”过程实际消耗双氧水的量大于理论值，可能的原因是(写出一条即可)。滤渣I的主要成分是(填化学式)。

(3)、“中和沉淀”中，Fe³⁺生成高效净水剂黄钠铁矾[NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆]存在于滤渣II中。该过程的离子方程式为。在实验室中，向Fe(OH)₃固体中加入等体积的0.75mol·L^-1H₂SO₄溶液和 mol·L^-1Na₂SO₄溶液，使其恰好完全反应，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到黄钠铁矾。

(4)、滤液③中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为。{通常认为溶液中离子浓度小于10^-5mol·L^-1为沉淀完全；[Al(OH)₄]^-+H⁺ $\underset{}{⇌}$ Al(OH)₃+H₂O，K=10^13.38；K_sp[Al(OH)₃]=10^-33}

(5)、CoC₂O₄经充分焙烧质量减少2t，则获得Co₃O₄的质量为t。

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17. 纯碱是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥料、合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用。

(1)、工业上“侯氏制碱法”以NaCl、NH₃、CO₂及水等为原料制备纯碱，其反应原理为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl。生产纯碱的工艺流程示意图如下：
请回答下列问题：
①操作A 的方法是，得到的NaHCO₃晶体中可能含有少量NaCl、NH₄Cl等杂质，检验该晶体中是否含有氯离子杂质的操作方法是。
②该工艺流程中可回收再利用的物质是。

(2)、若称取10.5 g纯净的NaHCO₃固体，加热一段时间后，剩余固体的质量为8.02 g。如果把剩余的固体全部加入到100 mL 2 mol·L^-1的盐酸中充分反应。求溶液中剩余的盐酸的物质的量浓度(设溶液的体积变化及盐酸的挥发忽略不计)(写出计算过程)。

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18. 某研究小组探究金属Na与 $C O_{2}$ 反应。

(1)、用如图所示装置及药品制取 $C O_{2}$ 打开弹簧夹制取 $C O_{2}$ 。为了得到干燥纯净的 $C O_{2}$ ，产生的气流应依次通过盛有、的洗气瓶。 $C O_{2}$ 收集满后关闭弹簧夹，可观察到的现象是。

(2)、将一小块Na在燃烧匙中点燃，迅速伸入充满 $C O_{2}$ 的集气瓶中。发现Na继续燃烧产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生瓶壁上有白色物质。取该白色物质溶于水滴加澄清石灰水，出现浑浊。据此写出Na与 $C O_{2}$ 反应的化学方程式，该反应体现了钠的性。

(3)、用如图所示装置进一步检验黑色固体与浓硫酸反应的产物装置②中无水硫酸铜的作用是，装置⑤中品红溶液的作用是。

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19. $A g N O_{3}$ 溶液与KI溶液混合时，按照复分解反应原理分析，可得到AgI黄色沉淀。查阅资料可知：① $A g N O_{3}$ 溶液呈酸性；② $A g^{+}$ 具有较强的氧化性；③单质碘遇淀粉溶液会变蓝。根据所得信息，甲学生对 $A g N O_{3}$ 溶液与KI溶液混合时发生的反应做出了如下猜测：
猜测1：发生复分解反应。

猜测2： $I^{-}$ 与 $A g^{+}$ 发生氧化还原反应。

(1)、①如果猜测2成立，则发生反应的化学方程式为；为了验证该猜测，甲同学往反应后的溶液中加入淀粉，观察到溶液变蓝，证明猜测2成立。
②乙同学认为甲同学的实验方案不能证明猜测2成立，原因是 $A g N O_{3}$ 溶液中的 $N O_{3}^{-}$ 在酸性条件下具有较强的氧化性，也可能氧化 $I^{-}$ ，反应的离子方程式为；该反应中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为。

(2)、乙同学利用原电池原理来验证以上猜测，设计了如图所示实验装置(盐桥中的离子可以自由移动，两烧杯中电解质溶液足量)，一段时间后，电流计指针发生偏转， $A g N O_{3}$ 溶液无气泡产生，石墨2表面有银白色金属析出。

①该装置的负极为石墨(填“1”或“2”)。

②若石墨2增重5.4g(不考虑其他反应)，则电路中转移电子数为 $N_{A}$ 。

③根据实验现象，证明猜测2成立。若将盐桥中的 $K N O_{3}$ 溶液换成 $K C l$ 溶液，一段时间后，电流计指针不发生偏转，可能原因是。

(3)、原电池在生产生活和学习中有着广泛的应用，下列关于原电池的说法正确的是____(填标号)。

A、原电池是化学能转化为电能的装置 B、原电池内发生的反应为氧化还原反应 C、所有的化学反应均可设计成原电池 D、电子从负极流出，经电解质溶液流入正极

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20. 为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：

(1)、上述 3 个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是；

(2)、某同学选用装置I 进行实验(实验前U 型管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U 型管中可观察到的现象是，说明该反应属于(选填“吸热” 或“放热”)反应。

(3)、为探究固体M 溶于水的热效应，选择装置 II 进行实验(反应在甲中进行)。
①若 M 为Na，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是
②若观察到烧杯里产生气泡，则说明 M 溶于水(选填“一定是放热反应”、“一定是吸热反应” 或“可能是放热反应”)，理由是。
③若观察到烧杯里玻璃管内形成一段水柱，则 M 溶于水是(选填“放热”或“吸热”)过程。

(4)、C(石墨)与适量 H₂O(g)反应生成标准状况下 CO 和H₂ 各 2.24L 时，吸收 3.13kJ 热量，该反应的热化学方程式为。

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21. 如图所示是制取无水氯化铜的实验装置图，将浓盐酸滴加到盛有二氧化锰粉末的圆底烧瓶中，
请回答：

(1)、仪器E的名称是。

(2)、装置B中盛放的试剂是：装置C的作用是．

(3)、装置A中浓盐酸与二氧化锰反应的离子方程式是．

(4)、用简单实验验证D中的单质铜是否完全反应．

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22. 不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为 $S O_{2}$ ，也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计实验验证这一事实，并进行数据测定和相关计算。

请回答：

(1)、橡胶管的作用是什么？。

(2)、按图组装完装置后，在加药品前欲检查装置的气密性，应如何操作？。

(3)、写出圆底烧瓶中可能发生的化学反应方程式。

(4)、若烧瓶中投入ag锌且完全反应，氢氧化钠溶液洗气瓶增重bg，量气管中收集到VmL气体（标准状况），请用一个代数式表示出a，b，V之间的关系。

(5)、反应结束后，为了准确测量气体体积，读数时视线应与液面最低处相平外，若量气管右侧液面高于左侧液面，则 $\frac{n (H_{2})}{n (S O_{2})}$ 的数值（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

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23. 为探究X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质，设计并完成如下实验。已知A为气体单质，液体B能使硫酸铜粉末变为蓝色。请回答：

(1)、写出液体B的电子式；

(2)、X的化学式是；

(3)、写出金属C与 ${Fe}_{2} O_{3}$ ，反应的化学方程式；

(4)、写出E转化为F的离子方程式。

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24. 无机盐X由五种元素组成，某学习小组按如下流程进行实验：

已知：上述气体体积均在标准状况下测得。气体B为纯净物，有刺激性气味，标准状况下密度为2.86 g/L。请回答：

(1)、X的组成元素是， X的化学式是。

(2)、写出C→D转化过程的离子方程式。

(3)、深蓝色溶液E与气体B反应可生成X沉淀，写出该反应的离子方程式。

(4)、若盐X与足量盐酸的反应改在密闭容器中进行，得到固体A、气体B和溶液M(M中不合固体A的组成元素)。设计实验检验溶液M中的 $C l^{-}$ 。

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25. 某易溶于水的无色晶体X由四种短周期元素组成，阴、阳离子数之比为1∶2.在一定条件可发生如下转化(所加试剂均足量)

(1)、组成X的四种元素为；X的化学式为。

(2)、无色溶液H中所含的阳离子为(用化学式表示)。

(3)、写出由固体X到黄色溶液A的化学方程式。

(4)、固体X可与 $M n S O_{4}$ 溶液反应得到紫色溶液，写出反应的离子方程式。

(5)、请设计实验，检验黄色溶液A中的阳离子( $K^{+}$ 除外)。

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