2014高考名师推荐化学制备实验方案的设计与评价(带解析)

方案一、配制标准酸溶液。取一定量的样品溶于水， 用标准酸溶液进行滴定，测定消耗的酸溶液的体积， 计算碳酸钠的质量分数。
方案二、取一定量的样品，在样品中加入足量的强酸 溶液，使CO2全部逸出，用吸收剂吸收CO2，根据吸 收剂的质量增加量，计算碳酸钠的质量分数。
方案三、取一定量的样品溶于水，加入足量的BaCl2 溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算碳 酸钠的质量分数。
方案四、取一定量的样品溶于水，加入足量的AgNO3 溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算 NaCl的质量分数，即得碳酸钠的质量分数。
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与期旦日日出时，后会者斩。旦日日出，十馀人后，后者至日中。於是越谢曰“臣老，诸君强以为长。今期而多后，不可尽诛，诛最后者一人”令校长斩之。皆笑曰“何至是。请后不敢”於是越乃引一人斩之，设坛祭，令徒属。徒属皆惊，畏越，不敢仰视。乃行略也，收诸侯散卒，得千馀人。 沛公之从砀北击昌邑，越助之。昌邑未下，沛公引兵西。越亦将其众居巨野泽中，收魏败散卒。项籍入关，王诸侯，还归，越众万馀人无所属。齐王田荣叛项王，汉乃使人赐越将军印，使下济阴以击楚。楚令萧公角将兵击越，越大破楚军。汉二年春，与魏豹及诸侯东击楚，越将其兵三万馀人， 归汉外黄。汉王曰“彭将军收魏地，得十馀城，欲急立魏后。今西魏王豹，魏咎从弟，真魏也”乃拜越为魏相国，擅将兵，略定梁地。汉王之败彭城解而西也，越皆亡其所下城，独将其兵北居河上。汉三年，越常往来为汉游兵击楚，绝其粮於梁地。项王与汉王相距荥阳，越攻下睢阳、外黄十七 城。项王闻之，乃使曹咎守成皋，自东收越所下城邑，皆复为楚。越将其兵北走谷城。项王南走阳夏，越复下昌邑旁二十馀城，得粟十馀万斛，以给汉食。汉王败，使使召越并力击楚，越曰“魏地初定，尚畏楚，未可去”汉王追楚，为项籍所败固陵。乃谓留侯曰“诸侯兵不从，为之奈何

题(4)。
一、化学实验方案设计的思路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(对应学生用书P181)
二、化学实验设计时遵循的原则 1．科学性：实验原理、实验操作程序和方法应该正确。 2．安全性：实验设计时，应尽量避免使用 有毒药品和进 行具有一定危险性的实验操作。 3．环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境。 4．可行性：设计的实验方案要切实可行，所选用的化学 药品、仪器、设备和方法等在现有的 实验条件 下能够得到满 足。
问题探究：如何设计物质组成、性质验证实验呢？ 提示：解答有关检测物质组成实验的流程设计问题，常 见的解题思路如下： 方法一：取少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液 中存在的阴、阳离子→得出实验结论。 方法二：取少量固体试样→在气体流中反应→检测所产 生的物质(如气体)→得出实验结论。 方法三：取少量试样→加酸(或碱)溶液使其气化→检测 气体的成分→得出实验结论。
【答案】 (1)①Fe3＋ ②I2 (2)①不合理；由于存在 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，所以无法判断是原来的I2还是反应 生成的I2引起变色；未发生反应 ②见下表。
实验操作
取少量黄色溶液， 滴加KSCN溶液
预期现象及结论
溶液变为血红色， 则说明发生了反应
解释现象的离子方 程式
Fe3＋＋3SCN－===
5．分析得出结论。 以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在解答 过程中，应根据实验设计题的具体情况和要求，作出正确的 回答。
四、化学实验方案设计的类型
制备 实验方案的设计 性质 实验方案的设计 实验设计实验设计方案的 评价 综合实验
实验方案的设计与评价要有总体思路和相对完整的实验 方案；还要注意明确实验目的，弄清实验原理；根据要求正 确选择仪器和药品；设计实验装置和实验步骤时，装置要简 单合理，步骤应简捷清楚。

3.几种重要物质的制备方法
制备物质 制取原料
注意事项
Fe(OH)3 胶体
FeCl3溶液
将FeCl3溶液滴到沸水中，继续煮 沸至溶液变为红褐色
FeCl3 溶液
FeCl3晶体
用稀盐酸溶解FeCl3晶体，防止水 解
溴苯
苯和液溴
苯和液溴在铁作催化剂的条件下 反应，不用溴水
乙醇、浓 CH2CH2 硫酸
控制温度170 ℃，防止副反应发生， 加入碎瓷片防止暴沸
例如：H2、O2、CO、CH4、NO(只能用排液法收集)，
CH2===CH2、
等。
注意：Cl2不用排水法收集，但可用排饱和食盐水法收集，
CO2可以用排饱和NaHCO3溶液收集。排液法的典型仪器
是a，注意导管只能伸入集气瓶内少许。
(2)排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；
又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气
2．装置的选择：由反应物的状态，反应条件和所制备气体 的性质、量的多少决定。装置从左到右的组装顺序为： 发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理 装置。
3．仪器的装配：在装配仪器时，应自下而上，从左至右， 先塞好后固定；加入试剂时，先固后液；实验开始时， 先检查装置的气密性，后点燃酒精灯；在连接导管时， 应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大 口进，小口出。
就不能作为
尾气处理装置。
3．有些生成物需要防潮处理(如FeCl3、AlCl3等)，这时尾气 处理前必须有干燥装置，以防止水蒸气进入，如图所
示：
三种方法…………………………………………………………………………………………
1．气体收集装置的选择方法
(1)排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。

考向一 气体制备实验方案的设计 【自主回顾】 1．(2014·江苏卷)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化 锰的实验，能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
解析：本题考查实验知识，意在考查考生对知识的掌握能 力、迁移能力以及探究能力。浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需 要加热，不加热反应不能发生，A项错误；除去氯气中的少量 氯化氢应用饱和食盐水，且导气管应长进短出，不能使用 NaHCO3饱和溶液，否则会引入CO2杂质，B项错误；二氧化锰 不溶于水，氯化锰溶于水，可用过滤的方法分离，C项正确； 加热过程中氯化锰水解，最终得不到所要产物，D项错误。
答案：C
2．(2013·安徽卷)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处 理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提 供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )
b中的物 c中收集的
选项 a中的物质
d中的物质
质
气体
A 浓氨水 CaO
B 浓硫酸 Na2SO3
C 稀硝酸
Cu
D 浓盐酸 MnO2
2．安全无污染 对于不同实验途径、实验药品，在达到实验目的的前提 下，优先选择实验过程与操作最安全的途径。 3．药品价格低廉 在选择实验方案时，应尽量选择消耗药品最少(转化率最 高)、实验成本最廉价的实验方案。 4．环保无污染 实验中可能产生废气、废水、废渣等，应选择最有利于环 境保护的实验方案。
5．操作方便 不同的实验方案需要不同的实验条件，如加热、加压和催 化剂等，在选择方案时力求实验条件简单，有利于节约资源。 6．原理简单、正确 力求选择反应速率容易控制的实验方案，以便有利于对生 成物的控制和确保实验安全。 7．现象最明显 在性质验证或物质检验的实验中，应选择反应现象最明显 的实验方案。

考点20 化学实验方案的设计与评价一、选择题1.(2014·北京高考)用下图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,由②中现象,不能证实①中反应发生的是( )上浮,点燃有爆鸣声,错误;B选项,加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,酚酞溶液变红色,说明有碱性气体产生,说明①中反应发生;C选项,碳酸氢钠受热分解,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊,产生了二氧化碳,说明①中反应发生;D选项,石蜡油主要是18个碳原子以上的烷烃,不能使Br2的CCl4溶液褪色,加热之后,Br2的CCl4溶液褪色,说明有含有不饱和键的新物质生成,说明①中发生反应。

【误区提醒】(1)本题A项中很多同学看到肥皂水冒泡就误认为产生了H2,而实际上即使不反应,水蒸气加热也会使肥皂水冒泡。

(2)本题D项中很多同学搞不清楚石蜡的成分,误以为石蜡含有低沸点的烯烃,石蜡油受热汽化进入②也能使Br2的CCl4溶液褪色,实际上石蜡油主要是18个碳原子以上的烷烃,不含有不饱和键。

2.(2014·四川高考)下列实验方案中,不能达到实验目的的是( )(1)卤代烃中的卤素原子不能与硝酸银溶液反应生成卤化银沉淀;(2)二价铁离子有还原性,当遇到强氧化性的物质,如硝酸,会被氧化成三价铁离子。

【解析】选B。

A项,溴乙烷在氢氧化钠溶液中加热水解生成乙醇和溴化钠,酸性条件下溴化钠与硝酸银溶液反应生成淡黄色的溴化银沉淀,能达到实验目的;B 项,在酸性条件下,硝酸根离子有氧化性,能够将二价铁离子氧化成三价铁离子,三价铁离子与KSCN溶液反应,使溶液变红,因此不能达到实验目的;C项,溴单质与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,生成的碘单质溶解在四氯化碳溶液中,显紫色,故C能达到实验目的;D项,此过程中发生了沉淀的转化,由难溶物生成了更难溶的物质,因此D能达到实验目的。

【误区提醒】检验卤代烃中的卤素原子时,容易出现两种错误,一是混淆卤素离子和卤素原子的区别直接加硝酸银溶液,二是将卤代烃在碱性条件下水解了之后未经酸化,直接加硝酸银溶液。

主题28:实验方案的设计与评价李仕才考点四物质性质探究类实验探究性实验以其创新、灵活的特点成为高考的热点题型,试题将元素化合物知识与化学实验知识巧妙地融合在一起,增加了题目的新颖度和难度,能充分考查考生的发散思维能力和分析问题能力。

实验探究过程中往往通过对化学实验进行比较甄别,从而揭示反应原理、解释产生某些现象的原因等。

考生只有灵活运用已有元素化合物的知识,才能使复杂问题简单化。

探究性实验的考查点有对物质化学性质的实验探究、对反应产物成分的实验探究、对化学反应原理的实验探究。

1.物质性质实验探究的角度与方法物质性质实验探究是中学化学实验探究的重要内容。

设计实验探究时,要求原理准确、步骤简捷、现象明显、结论易得,且不对环境造成污染,中学化学性质实验探究的主要角度有:(1)物质氧化性、还原性的判断。

如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中,通过KMnO4溶液是否褪色来说明。

(2)物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。

如探究Fe3+的氧化性强于I2时,可利用FeCl3与KI-淀粉溶液反应,通过溶液是否变蓝色来说明。

(3)同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计元素金属性、非金属性的强弱实验来完成,如通过Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg的活动性强于Al。

(4)电解质强弱的判断。

如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA的溶液,测pH,若pH>7,则说明HA为弱酸。

(5)物质酸性强弱的判断。

如探究碳酸和硅酸的酸性强弱,可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理,将CO2气体通入Na2SiO3中溶液,看是否有白色沉淀生成来判断。

(6)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。

可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验,找出规律。

2.性质实验探究设计需要注意的问题(1)有水蒸气生成时,先检验水蒸气再检验其他成分。

【解析】 (2)①根据反应的离子方程式： MnO2＋4H＋＋2Cl－ = Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，可以看出反应残余液 中c(Cl－)＞c(H＋)，用甲方案测得的是c(Cl－)，而不是c(H＋)。 ②根据c(盐酸)×V(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)， c(盐酸)＝ c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)/V(盐酸)
(2)评价：对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、 准确与不准确作出判断。要考虑是否合理、有无干扰现象、 经济上是否划算和对环境有无污染等。
评价时要注意对比思考几个实验方案的不同点，找出优 点和不足。
(3)最佳方案的选用：所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易 取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。
③防中毒：制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、 NO)时，应在通风橱中进行，且进行尾气处理。
④防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较 大的气体(如NH3、HCl)时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。
2．实验方案的评价 (1)选择：包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择 等。仪器的选择包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除 杂质的试剂和顺序)、干燥装置、收集装置、尾气处理装置等； 药品的选择包括种类、浓度、物质聚集状态等；连接方式的 选择包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。
(2)室温时，向两份相同的 PbSO4 样品中分别加入同体积、同 浓度的 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液均可实现上述转化，在________ 溶液中 PbSO4 转化率较大，理由是_______ 。
(3)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅
[2PbCO3·Pb(OH)2]，它和 PbCO3 受热都易分解生成 PbO。该课题 组对固体产物(不考虑 PbSO4)的成分提出如下假设，请你完成假设 二和假设三。

2014高考名师推荐化学制备实验方案的设计与评价（带解析）1．用如图所示装置制取表格中的四种干燥、纯净的气体(必要时可以加热；a、b、c、d 表示相应仪器中加入的试剂)。

其中正确的是选项气体a b c dA SO2浓硫酸Cu H2O浓硫酸B Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓硫酸C NH3饱和NH4Cl溶液消石灰空集气瓶固体NaOHD NO稀硝酸铜屑H2O浓硫酸【答案】D【解析】SO2能够溶解在水中，选项A错误；氯气能够溶解在NaOH溶液中，选项B错误；实验室中制备氨气采用的是加热固体NH4Cl和Ca(OH)2的方法，且氨气应该用向下排气法，选项C错误；稀硝酸与铜反应生成NO，装置体系中含有氧气，反应开始时，NO气体中含有少量的NO2，故c为水，可以除去NO2，d为浓硫酸，可以除去NO中的水蒸气，然后用注射器收集干燥的NO气体，选项D正确。

2．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，对今后世界经济发展有着决定性作用。

下列有关说法正确的是A．整个过程可在实验室中模拟进行B．工段②是风化过程C．在工段③④⑤中溴元素均被氧化D．工段①中除去粗盐中的、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸【答案】A【解析】工段②是MgCl2·6H2O加热失水的过程，而不是在空气中自然失水，不属于风化，B错。

工段④中发生反应Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，溴被还原，C错。

除去粗盐中的可溶性杂质，所加试剂均需过量，要注意Na2CO3溶液要在BaCl2溶液后面加，以除去过量Ba2＋，D错。

3．下列药品和装置合理且能完成相应实验的是A．喷泉实验B．实验室制取并收集氨气C．制备氢氧化亚铁D．验证苯中是否有碳碳双键【答案】D【解析】NO不溶于水，也不与水反应，故不能用于喷泉实验，A项错误；加热固体混合物时，试管口应略向下倾斜，B项错误；Fe(OH)2具有较强的还原性，应将滴管插入液面以下，C项错误；通过溴水或酸性高锰酸钾溶液是否褪色，可以验证苯环中是否有碳碳双键，D项正确。

高考化学复习考点知识突破解析实验方案的设计与评价1．下列实验操作、现象和结论都正确且有相关性的是【答案】D【解析】本题考查有机实验设计与评价，涉及有机成分检验、性质探究，意在考查考生的实验设计与评价能力。

A项，乙酸乙酯在碱作用下水解，也会消耗碱，错误；B 项，苯在溴化铁的催化作用下与液溴发生取代反应，与溴水不发生取代反应，错误；C 项，植物油中含碳碳不饱和键，与溴发生加成反应，错误；D项，葡萄糖中含有醇羟基等，能还原高锰酸钾，正确。

2．CuI是有机合成的一种催化剂，受热易氧化。

实验室可通过向CuSO与NaI的混合溶4液中通入SO2制备CuI(2CuSO4＋2NaI＋SO2＋2H2O2CuI↓＋2H2SO4＋Na2SO4)。

下列实验原理和装置不能达到实验目的的是A．制备SO2B．制备CuI并制备少量含SO2的溶液C．将CuI与母液分离并用装置制得的含SO2的溶液洗涤沉淀D．加热干燥湿的CuI固体【答案】D【解析】A．Cu与浓硫酸在加热时发生反应生成SO2，图中固液加热装置可制备，A正确；B．硫酸铜与NaI发生氧化还原反应生成CuI、SO2，可用该装置制备CuI并制备少量含SO2的溶液，B正确；C．分离沉淀与溶液，可选该装置进行过滤，C正确；D．加热干燥湿的CuI固体，由于CuI易被氧化，因此不能用该装置加热，D错误；故合理选项是D。

3．下列实验操作、现象和结论均正确的是【答案】D【解析】A．植物油中的烃基含有碳碳双键，与溴水发生加成反应，可导致溴水褪色，褪色原因不是萃取，A错误；B．氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸，而氯气本身不具有漂白性，B错误；C．因碳酸的酸性比盐酸弱，则二氧化碳与氯化钙溶液不反应，C错误；D．晶体逐渐变白色，说明晶体失去结晶水，浓硫酸表现吸水性，D正确，答案选D。

点睛：选项D是解答的易错点，注意浓硫酸的特性理解。

浓H2SO4的性质可归纳为“五性”：即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。

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3.从安全性方面对实验方案进行评价 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下: (1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸; (2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃 前先① 验纯 等); (3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在② 水 中进行等); (4)污染性气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应,要注意防止导 气管堵塞。
答案 (1)平衡压强 直形冷凝管 (2)在b和f中加水,水浸没导管a和e末端 (3)①CD ②不受影响 ③充分吸收HF气体,防止其挥发损失
(4) 0.057(c1V1-c2V2 )
m
(5)寻找最佳实验条件
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实践探究
1.综合实验题注重考查对实验原理的理解,对整个实验过程的把握,从而对 实验进行评价。考查内容通常为仪器名称、实验步骤、操作方法、化学 方程式的推断与书写、物质检验(有干扰)、滴定原理和计算等。 例1 (2019广东广州一模,26)二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。+4价 的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化。实验室以V2O5为原料合成用于制 备VO2的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
溶液V2 mL,则氟化稀土样品中氟的质量分数为
。
(5)用样品进行实验前,需要用0.084 g氟化钠代替样品进行实验,改变条件
(高氯酸用量、反应温度、蒸馏时间),测量并计算出氟元素质量,重复多
次。该操作的目的是
。
解题导引 一是要巧审题,明确实验目的和实验原理。实验原理可从题给 的化学情境并结合元素及其化合物等有关知识获取。二是要想过程,理清 实验操作的先后顺序,把握各步实验操作的要点。三是要看准图,分析各实 验装置的作用。四是要细分析,得出正确的实验结论。

2014年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编专题十三 化学实验设计与评价1．（2014·重庆理综化学卷，T9）(15分)中华人民共和国国家标准(GB2760－2011)规定葡萄酒中SO 2最大使用量为0.25g·L －1。

某兴趣小组用题9图I 装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO 2，并对其含量进行测定。

(1)仪器A 的名称是 ，水通入A 的进口为 。

(2)B 中加入300.00mL 葡萄酒和适量盐酸，加热使SO 2全部逸出并与C 中H 2O 2完全反应，其化学方程式为 。

(3)除去C 中过量的H 2O 2，然后用0.0900mol ·L －1NaOH 标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题9图2中的 ；若滴定终点时溶液的pH ＝8.8，则选择的指示剂为 ；若用50mL 滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积 (填序号)(①＝10mL ，②＝40mL ，③＜10mL ，④＞40mL)(4)滴定至终点时，消耗NaOH 溶液25.00mL ，该葡萄酒中SO 2含量为 g ·L －1 (5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施：【答案】(15分)（1）冷凝管或冷凝器，b（2）SO 2＋H 2O 2＝H 2SO 4（3）③；酚酞；④（4）0.24（5）原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响。

2O 2【解析】（1）装臵A 的名称为冷凝管或者冷凝器，冷凝管中水流的方向要和馏分的方向是相反的过程，所以应从b 端为水的进口；（2）SO 2具有还原性，H 2O 2具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，方程式为H 2O 2+SO 2=H 2SO 4；（3）排出气体的方法：挤压胶管的滚珠，利用碱液将气泡冲出，故答案选③；滴定终点的PH=8.8，溶液显碱性，可以选择无色酚酞作为指示剂；因为滴定管的末端还有一部分液体，所以管内的体积应大于40ml ；（4）消耗的氢氧化钠的物质的量等于0.025L×0.09mol/L=0.00225mol ，NaOH 和H 2SO 4反应生成物是Na 2SO 4。

第三讲物质的制备及实验方案的设计与评价一、选择题1．用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是 ( )解析A中稀释浓H2SO4不能在量筒中进行；B中称量NaOH固体应在干燥的小烧杯中称量；C中冷却水的流向不对，温度计水银球的位置不对。

答案 D2．浓硫酸常用于干燥气体，下列气体不能用浓H2SO4干燥的是（）①Cl2②SO2③SO3（g）④CO2⑤H2S ⑥NH3⑦NO2A.③④⑥B.②④⑥C.②③⑤⑥D.③⑤⑥解析根据干燥剂选择原则，干燥剂不能与被干燥气体发生反应，因浓H2SO4具有氧化性及酸性，故不能干燥还原性气体（H2S）及碱性气体（NH3），SO3（g）会被浓H2SO4吸收为发烟硫酸。

答案 D3．某无色气体可能由O2、CO、CO2、HCl、NH3、NO、Br2中的一种或几种组成，通过图中洗气瓶后气体体积减少（该装置前后都不与大气直接相连），通过干燥管（内盛放Na2O2）后气体呈红棕色，则下列推断正确的是（）A.原气体中一定有NO和O2B.原气体中一定有NH3、NO、CO2、COC.原气体中一定没有COD.原气体中一定没有HCl、Br2、O2解析由题中给出无色气体，可以排除Br2，通过浓H2SO4体积减少，可以得出无色气体中存在NH3而排除HCl，又通过Na2O2后有红棕色气体生成，可以推出有NO、CO2的存在，而排除O2，所以一定存在的是NH3、NO、CO2，一定不存在的是HCl、Br2、O2，不能确定的是CO。

答案 D4．可用如下图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是( )①H2S ②HCl③NH3④Cl2⑤SO2⑥C2H4A．①和② B．②和⑤ C．③和④ D．⑤和⑥解析①③中气体不能用浓H2SO4干燥；④不能用水吸收Cl2；⑥不能用向上排空气法收集尾气处理应用溴水；HCl、SO2必须用防倒吸装置进行尾气处理。

答案 B5．关于下图中各装置的叙述不正确的是( )A．装置①能验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀B．装置②中若X为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止发生倒吸C．装置③的实验可推断硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱D．装置④可检验溴乙烷发生消去反应得到的气体中含有乙烯解析A项，硝酸银与氯化钠反应中硝酸银过量，再加入硫化钠，硫化钠与过量的硝酸银反应会产生硫化银沉淀，故不能说明是氯化银转变为硫化银沉淀，不正确。

1．在实验室可利用氧化复原反响制取的气体是()①H2②NH3③O2④CO2⑤Cl2⑥NOA．①③④⑥ B ．①②⑤⑥C．①③④⑤ D ．①③⑤⑥分析：考察学生对课本常提到的气体实验室制法的娴熟程度。

①③⑤⑥是在实验室可利用氧化复原反响制取的气体， NH3、 CO2都是利用复分解反响制取的。

答案： D2．为了净化和采集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从以下图中选择适合的装置并连结，合理的是()A．a－a′→ d－d′→ e B ．b－b′→ d－d′→gC．c－c′→ d－d′→ g D ． d－d′→ c－c′→f分析：由盐酸和大理石制得的CO2气体中混有HCl 和 H2O，HCl 可用水或饱和碳酸氢钠溶液除掉， H2O可用浓硫酸汲取。

因为CO2气体能溶于水，所以不可以用排水法采集，考虑到气体的密度比空气大，故用向上排空气法采集，综合以上几点可得选项 C 正确。

答案： C3．在实验室中可按以下图装置来干燥、采集气体R，剩余气体R可用水汲取，则 R 是 (CO2 )A．HCl B ．Cl 2C．CO D．NH3分析：干燥剂是固态的，同时尾气汲取使用倒置的漏斗，说明该气体极易溶于水，别的由图中集气瓶进、出气导管的长短剖析，该气体密度应小于空气。

一些学生看到倒置的漏斗，误以为是HCl，事实上 HCl 的密度大于空气，不可以用这类排气集气法。

答案： D4．以下制备和采集气体的实验装置合理的是()分析： A 中固体混淆物加热时，试管口应略向下倾斜且在采集NH3的试管口放一团棉花；B中 NO采集应用排水法，排空气法采集到的是 NO2；H2密度小于空气，应用向下排空气法采集。

答案： D5．某化学小组在常温下测定必定质量的某铜铝混淆物中铜的质量分数，设计了以下实验方案：足量溶液 A方案Ⅰ：铜铝混淆物――――――→测定生成气体的体积充足反响足量溶液 B方案Ⅱ：铜铝混淆物――――――→测定节余固体的质量充足反响以下相关判断中不正确的选项是()A．溶液 A 和 B 均能够是盐酸或NaOH溶液B．溶液 A 和 B 均能够采纳稀硝酸C．若溶液B采纳浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小D．实验室方案Ⅱ更便于实行分析：因铝拥有两性，而铜不可以与碱、无氧化性酸反响，所以 A 和 B 是盐酸或氢氧化钠时，都与铝反响，故 A 可行；又因测固体质量比测气体体积易进行，故 D 正确；若 A 和B都是稀硝酸时则方案Ⅱ没法实行，故 B 错；若 B 是浓硝酸则铝钝化，致使节余固体质量增添，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确。

专题15 化学实验方案设计与评价 考点1、制备实验方案设计 制备实验设计思路及一般方法列出可能的几种制备方法和途径，进行分析和比较，从中选取最佳的实验方法。

在制订具体的实验方案时，还应注意对实验条件进行严格、有效的控制。

其顺序是： 特别提醒 ： （2）验证性性质实验方案的设计 对物质具备的性质进行求证，关键是设计出简捷的实验，操作简单安全，实验现象明显。

特别提醒： 定量测量实验设计是为了深入了解物质和自然现象的量的特征，揭露各因素之间的数量关系，从而确定某些因素的数值。

它能够具体的从量上来测定对象所具有的某种性质或者他们的数量关系。

它得到的结果是一定质和量之间的准确函数关系。

因此所有影响此函数关系准确的因素都视为干扰因素，设计实验就是确定了具体某一方案后，排除此方案中所有干扰因素，干扰因素全部排除，此方案具体的实施程序就清晰且明确了。

例1．09天津卷3下列实验设计和结论相符的是A．将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性 C．某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42- D．在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液 答案B 解析 A项，乙醇不可以作为萃取剂，错； B项，石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。

C项，若原溶液中含有SO32 －，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO3－ 结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，故错； D项，加热时，FeCl3会水解，错。

．（09广东理科基础27）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。

以下处理措施和方法正确的是答案D 解析废酸与碱中和属于化学法，A项错；Cu2＋不可能用SO42 －沉降，B项错；活性碳无法吸收苯，C项错；Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3↓+ 2NaOH，是复分解法，属于化学法，D项正确。

2014年高考二轮复习指导冲关第12练物质制备 实验方案的设计与评价 1. (2013·全国大纲高考)下列操作不能达到目的的是( )选项目的操作A配制100 mL 1．0 mol·L－1 CuSO4溶液将25 g CuSO4·5H2O 溶于100 mL蒸馏水中B除去KNO3 中少量NaCl将混合物制成热的饱和 溶液，冷却结晶，过滤C在溶液中将MnO 完全转化为Mn2＋向酸性KMnO4溶液 中滴加H2O2溶液至 紫色消失D确定NaCl溶液中是 否混有Na2CO3取少量溶液滴加CaCl2 溶液，观察是否出现白 色浑浊【解析】　A．配制100 mL 1.0 mol·L－1 CuSO4溶液应将25 g CuSO4·5H2O溶于蒸馏水配成100 mL溶液，而不是溶于100 mL蒸馏水中。

B.NaCl的溶解度受温度的影响比较小，冷却结晶时KNO3大量析出，过滤可分离。

C.H2O2具有还原性，可将紫色MnO还原为Mn2＋。

D.利用Ca2＋＋CO===CaCO3↓的反应来判断Na2CO3是否存在。

【答案】　A 2．(2013·铁岭质检)下列对Ⅰ～Ⅳ实验的现象预测正确的是 A．实验Ⅰ：振荡后静置，液体分层，下层液体无色 B．实验Ⅱ：滴入氢氧化钠溶液后，试管中出现白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色 C．实验Ⅲ：一段时间后，饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体 D．实验Ⅳ：加热后，水槽中先生成白色沉淀，后逐渐溶解 【解析】　实验Ⅰ静置后分层，上层液体无色，下层液体紫红色；实验Ⅱ直接生成红褐色沉淀，实验Ⅲ氧化钙吸水使饱和硫酸铜溶液析出晶体，实验Ⅳ氢氧化铝不溶于氨水。

【答案】　C 3．(2013·连云港摸底考试)下列有关实验原理、方法和结论都正确的是( ) A．用HNO2溶液做导电性实验，灯光较暗，说明HNO2是弱电解质 B．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中逐滴加入BaCl2溶液，红色逐渐褪去，说明Na2CO3溶液中存在水解平衡 C．将等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液分别稀释相同倍数，醋酸溶液的pH变化大 D．利用溶解性的不同，可用酒精将碘水中的碘萃取出来 【解析】　导电性与离子的浓度有关，题中未指明浓度，不能证明，A项错误；滴加酚酞，溶液呈红色，说明溶液呈碱性，而加BaCl2会生成BaCO3沉淀，CO减少，红色褪去，说明此红色是由CO水解引起的，B项正确；醋酸是弱酸，不完全电离，在稀释过程中又会电离，故其pH变化小，C项错误；酒精与水互溶，不能萃取，D项错误。

专题二十三　实验方案的设计与评价 高考试题 考点一 常见气体的实验室制法 1. (2013年安徽理综,8,6分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。

仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( ) 选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析:NH3应用向下排气法收集,A项不合理;稀硝酸与Cu反应,产物为NO,且NO与空气中的O2反应,不应用排气法收集,C项不合理;浓盐酸与MnO2在常温下不反应,D项不合理。

答案:B 2.(2012年江苏化学,6,2分)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( ) A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl B.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体 D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层 解析:气体的除杂要保证原气体与洗涤液不反应,由于Cl2能与NaOH溶液反应,A选项错;由于NH4Cl受热易分解,所以不能蒸干溶液,应该加热浓缩,冷却结晶获得NH4Cl晶体,B选项错;图3是简易启普发生器装置,要求用块状固体,纯碱是粉末状固体,使粉末漏于容器底部而无法控制反应速率,C选项错;对于不相混溶的液体,用分液漏斗进行分离,D选项正确。

答案:D 3.(2012年福建理综,25,15分)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(反应装置如图所示)。

(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是 (填序号)。

? A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热 C.往烧瓶中加入浓盐酸 (2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。

为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出的下列实验 方案: 甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。