实验4-5 综合实验设计实践知识点题库

某化学活动小组设计以下装置进行不同的实验．其中a为用于鼓入空气的气囊，b为螺旋状铜丝，c中盛有冰水．

（1）若用A装置做乙醇与乙酸的酯化反应实验，则还需连接的装置是　（填序号），该装置中应加入试剂
（2）该小组同学欲做乙醇氧化成乙醛的实验，则应选用的装置是　　（填序号），再用制得的乙醛进行银镜反应，正确的操作顺序是　　（填序号）．
①向试管中滴入3滴乙醛溶液
②一边振荡一边滴入2%的稀氨水，直至最初产生的沉淀恰好溶解为止
③振荡后放入热水中，水浴加热
④在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO₃溶液．

某实验小组用如图装置进行乙醇催化氧化的实验．

（1）实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象，请写出此过程总的化学反应方程式．
（2）甲和乙两个水浴作用不相同，其中甲的作用是．
（3）反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们有水和．集气瓶中收集到的气体的主要成分是．
（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有乙酸，要除去该物质，可先在混合液中加入（填字母序号），然后，再通过（填实验操作名称）操作即可除去．
a．氯化钠溶液 b．苯 c．碳酸氢钠溶液 d．四氯化碳．

为了比较卤素单质的氧化性强弱可在实验室先制取Cl₂（利用MnO₂与浓盐酸反应可制取Cl₂）并将Cl₂依次通入NaBr溶液和KI淀粉溶液中．如图所示仪器及药品试回答：

（1）若所制取气体从左向右流向时上述仪器接口的连接顺序为F接G、H接、接、A接E．
（2）实验开始后装置5中反应的化学方程式为．
（3）装置3的作用是反应的离子方程式为．
（4）装置1中产生的现象是反应的离子方程式为．
（5）若溴离子的还原性弱于碘离子的还原性，通过实验，卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为．

实验室制得的乙烯气体中常含有少量的SO₂ ，有人设计如下实验装置确认反应生成的气体中有乙烯和SO₂ ．可供选择的试剂有：品红、NaOH溶液、溴水、浓硫酸．

（1） ①﹣④装置中所盛放的试剂（可重复）依次是．
（2）确认有乙烯存在的现象是．
（3）写出装置④中发生反应的化学方程式（用结构简式）．

某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了如下实验．请填写下列空白：

（1）【实验一】用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成．
另外两现象为．
（2）该反应的反应类型为．
（3）该反应的化学方程式为．（只写第一步）
（4）水槽中盛放的液体应为；（填标号）

A . 水 B . 饱和石灰水 C . 饱和食盐水 D . 饱和 NaHCO₃ 溶液
（5）【实验二】收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加 AgNO₃ 溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成．
该实验设计的错误之处为．

漂白液、漂白粉和漂粉精既可作棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池及环境的消毒剂．它们在生产、生活中有广泛应用．某实验小组同学看到一则报道：某造纸厂误将槽车中漂白液（NaCl和NaClO的混合液，其中有效成分为NaClO）倒入盛放饱和KAl（SO₄）₂溶液的池中，造成中毒事件．该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验．

（1）小组成员甲同学依据漂白液具有漂白消毒的性质推测，漂白液中ClO^﹣具有氧化性．进行如下实验：
Ⅰ．取10mL漂白液，依次加入Na₂SO₃溶液和BaCl₂溶液，观察到有白色沉淀生成，经检验白色沉淀不溶于盐酸．
Ⅱ．另取10mL漂白液，加入品红溶液，发现溶液红色逐渐变浅，一段时间后褪为无色．
Ⅲ．再取10mL漂白液，加入品红溶液，加入少量稀硫酸酸化后，观察溶液红色立即变为无色．
①由实验Ⅰ得出ClO^﹣具有氧化性，写出相关反应的离子方程式．
②对比实验Ⅱ和Ⅲ说明ClO^﹣氧化性与溶液酸碱性的关系是．
（2）小组成员乙同学依据（1）中的实验提出：漂白液在酸性溶液中有Cl₂生成，为此进行如下实验：
首先，他利用pH计分别测得漂白液pH＞7，饱和KAl（SO₄）₂溶液pH＜7．然后用下图1所示的装置继续实验，探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl₂ ．
①在测定漂白液pH的实验中，乙同学没有选择pH试纸的理由可能是；
②若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸，不久烧瓶中有黄绿色气体产生．A中反应的离子方程式．
③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和KAl（SO₄）₂溶液，预计只有观察到以下现象，才能说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl₂ ．
（3）为了进一步了解漂白液生产和保存的实际意义，小组其他成员还研究漂白液的稳定性，他们查阅资料，下图是30℃时，pH=11的漂白液中NaClO的质量百分含量随时间变化图2：
①分析分解速率v（Ⅰ）与v（Ⅱ）的大小关系是v（Ⅰ）v（Ⅱ），原因是
②4d～8d，Ⅰ中v（NaClO）=mol/（L•d）（常温下漂白液的密度约为1g/cm³ ，且溶液体积变化忽略不计，结果保留2位有效数字．）

某同学对Cu的常见化合物的性质进行实验探究，研究的问题和过程如下：

（1）为探究Cu（OH）₂是否和Al（OH）₃一样具有两性，除选择Cu（OH）₂外，必须选用的试剂为（填序号）．
a．氨水 b．氢氧化钠溶液 c．稀硫酸 d．冰醋酸
（2）为探究不同价态铜的稳定性，进行如下实验：
①将CuO粉末加热至1 000℃以上完全分解成红色的Cu₂O粉末，该实验说明：在高温条件下，+1价的Cu比+2价Cu更（填“稳定”或“不稳定”）．
②向Cu₂O中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，该反应的离子方程式为，由此可知，在酸性溶液中，+1价Cu比+2价Cu更（填“稳定”或“不稳定”）．
（3）为了探究氨气能否和氢气一样还原CuO，他根据所提供的下列装置进行实验（夹持装置未画）如图2，装置A产生氨气，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→→→→→→→h．
①实验开始时，打开分液漏斗的活塞K，发现浓氨水没有滴下，如果各仪器导管均没有堵塞，则可能的原因是．
②实验结束后，装置B中固体由黑色变为红色，装置E中收集到无色无味的气体，在空气中无颜色变化，点燃的镁条可以在其中燃烧，则B装置中发生反应的化学方程式为．
③装置C中的球形装置的作用是．

甲同学认为Ca(OH)₂与CO₂能反应，而NaOH与CO₂不能反应，因为实验室检验CO₂用澄清石灰水而不用NaOH溶液。乙同学认为甲同学的说法不完全正确。乙同学怎么通过实验证明自己的观点呢？请你与乙同学一起在实验室完成以下实验。

【提出假设】NaOH溶液与CO₂能反应。

（1）【设计方案】常用和反应制取CO₂气体；
（2）请从如图所示的实验装置中选出正确的制取装置（填字母），不选择其它发生装置的理由是。

（3）验证假设：

实验步骤

实验现象

结论

第一步：向集满CO₂的塑料瓶中注入少量NaOH溶液，立即旋好盖子，振荡

NaOH溶液吸收了塑料瓶中的CO₂气体

第二步：取上一步中所得溶液，加入盐酸

有关反应的化学方程式为

所以，假设成立。

（4）【总结与反思】丙同学认为还应该做一个对比实验，其理由是。

某校化学研究性学习小组设计实验验证NH₃能还原CuO，并对还原产物进行探究。请回答下列问题：

（1） Ⅰ.验证NH₃能还原CuO
试剂X为。
（2）请将提供的装置按合理顺序连接。g→。
（3）装置B的作用是。
（4）证明NH₃能还原CuO的实验现象是。

（5） II.探充还原产物的成分

【查阅资料】Cu₂O粉末呈红色，在酸性溶液中不稳定：Cu₂O+H₂SO₄(稀)=Cu+CuSO₄+H₂O。

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
取10.4g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置	若无现象	①证明红色固体为。
取10.4g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置	若溶液变蓝	②证明红色固体肯定含有，可能含有。
取上述反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重，得固体6.4g		③经计算，红色固体的成分及其物质的量

醋酸亚铬水合物[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，难溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤如下：

①检查装置气密性后，往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl₃溶液。

②关闭k₂打开k₁ ，旋开a的旋塞并控制好滴速。

③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr³^＋)变为亮蓝色(Cr²^＋)时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭a的旋塞。

④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥、称量。

（1）实验中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却，目的是。仪器a的名称是。
（2）三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H₂外，发生的另一个反应的离子方程式为。
（3）实验步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为。
（4）装置丙中导管口水封的目的是。
（5）为洗涤[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O产品，下列方法中最合适的是。
a．先用盐酸洗，后用水洗 b．先用水洗，后用乙醚洗

c．先用水洗，后用乙醇洗 d．先用乙醇洗，后用乙醚洗
（6）一定条件下，[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O受热得到CO和CO₂的混合气体，请设计实验检验CO的存在。

某小组同学为探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂的氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。

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实验记录如下：

	实验操作	实验现象
Ⅰ	打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞a	A中溶液变为红棕色
Ⅱ	吹入热空气	A中红棕色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化
Ⅲ	停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H₂O₂溶液	开始时颜色无明显变化；继续滴加H₂O₂溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色

请回答下列问题：

（1） A中反应的离子方程式是。
（2）实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是。
（3）装置C的作用是，C中盛放的药品是。
（4）实验操作Ⅲ，混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式是。
（5）由上述实验得出的结论是。
（6）实验反思：
①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气，会干扰（5）中结论的得出，你认为是否干扰，理由是。

②实验操作Ⅲ，开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可)。

为证明乙烯能被酸性KMnO₄溶液氧化，某小组按下图装置制备乙烯并检验其化学性质。完成下列填空：

图片_x0020_790874827

（1）首项检验该装置气密性。检验气密性的操作是。
（2）向圆底烧瓶中加入药品的顺序是：先加入，再缓慢加入，最后再加入几粒碎瓷片。
（3）加热圆底烧瓶，使温度迅速上升到℃，观察到烧瓶中的无色液体逐渐变黑。该黑色的物质是。
（4）酸性KMnO₄溶液很快褪色，但不能说明乙烯具有还原性。理由是。
（5）选用下列装置(可重复使用也不可用)来证明乙烯具有还原性，请在a,b装置间补充装置，按编号依次排列，并按照对应顺序写出装置内所放的药品。

装置：a→ →b

药品：(a药品略)(b酸性KMnO₄溶液)
（6）若将b中酸性KMnO₄溶液换成溴水，溴水也能褪色且可观察到b底部有少量无色油状液体生成，如何通过实验证明该无色油状液体中含有溴元素？
（7）试设计一条以为原料合成的合成路线。(合成路线常用的表示方式为：甲 $\text{[math]}$ 乙 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 目标产物)

下列相关实验设计不能达到预期目的的是（）

选项	实验设计	预期目的
A	相同温度下，等质量的大理石块、大理石粉分别与等体积、等浓度的盐酸反应	探究接触面积对化学反应速率的影响
B	把装有颜色相同的NO₂和N₂O₄混合气体的两支试管（密封）分别浸入冷水和热水中	探究温度对化学平衡的影响
C	用MgCl₂和AlCl₃分别与过量氨水反应	探究Mg、Al的金属性强弱
D	往盛有葡萄糖溶液的试管中滴入新制氢氧化铜悬浊液，加热	探究葡萄糖的化学性质

A . A B . B C . C D . D

下列实验能达到预期目的是（）

序号	实验操作	实验目的
A	MgCl₂、AlCl₃溶液中分别加入过量氨水	比较镁、铝的金属性强弱
B	测定H₂O、H₂S的热分解温度	比较氧、硫的非金属性强弱
C	室温下，分别将铝片与铁片浸入浓硝酸中	比较铝、铁的金属性强弱
D	将稀盐酸滴加到NaHCO₃溶液中	比较氯、碳的非金属性强弱

A . A B . B C . C D . D

某化学兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。

请回答下列问题：

（1）选择必要的仪器，按顺序连接好装置(填装置序号)。
（2）检验装置B气密性的方法：。
（3）实验时，在点燃酒精喷灯前必须进行的操作是，待装置E中出现现象时，再点燃酒精喷灯，以上操作的目的是。
（4）加热一段时间后观察到钠块表面变黑，继续加热后，钠燃烧，有白烟生成。两种产物中有一种是重要的化工原料，在玻璃工业中用量很大。则钠与二氧化碳反应的化学方程式是。

离子反应广泛用于化学研究、化工生产、医疗诊断和环境保护等各个领域。

（1） SO₂是一种酸性氧化物。工业上，可用足量的稀氨水吸收少量SO₂ ，写出发生反应的离子方程式：。
（2） SO₂具有较强的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，反应中被还原的元素是(填元素符号)。
（3）某硫酸厂每天排放1.12×10⁴m³(标准状况)尾气，其中含0.2%(体积分数)的SO₂。现用浓度为0.5 mol/L的NaOH废碱液(假设其他成分不参与反应)进行处理，每天至少需要这种废碱液的体积为L。
（4）某同学向BaCl₂溶液中通入SO₂ ，未观察到有白色沉淀生成。取上述所得溶液进行下列操作，依然不能观察到有白色沉淀生成的是____(填标号)。

A . 通入Cl₂ B . 滴加稀硝酸 C . 滴加稀盐酸 D . 滴加NaOH溶液
（5）硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。甲、乙两位同学用铜和硫酸作原料，设计了两种制取硫酸铜的方案。
方案甲：铜与浓硫酸加热直接反应，即Cu→CuSO₄
方案乙：Cu→CuO→CuSO₄
①方案甲中，铜和浓硫酸发生反应的化学方程式是。
②这两种方案，你认为哪一种方案更合理？。理由是。

下列操作能达到相应的实验目的的是（）

	实验目的	操作
A	除去乙烷中的乙烯	将混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液中
B	配制银氨溶液	将过量的 $\text{[math]}$ 溶液滴入氨水中
C	除去乙酸乙酯中的乙酸	加入饱和 $\text{[math]}$ 溶液，充分反应后静置、分液
D	验证苯和液溴反应有 $\text{[math]}$ 生成	将生成的气体直接通入 $\text{[math]}$ 溶液中

A . A B . B C . C D . D

化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱消毒剂。回答下列问题：

（1）氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图装置来制取。写出制取氯气的化学方程式；a的作用是。
（2）实验室通过测定不同浓度NaClO溶液在不同pH下的细菌杀灭率(%)，以探究“84”消毒液杀菌能力的影响因素，实验结果如表。
NaClO溶液浓度
(mg·L^-1)
不同pH下的细菌杀灭率(%)
pH=4.5
pH=7.0
pH=9.5
250
98.90
77.90
53.90
500
99.99
97.90
65.54
①结合表中数据可推断，相同条件下，HClO的杀菌消毒能力(填“强于”、“弱于”或“相当于”)NaClO的杀菌消毒能力。
②下列关于“84消毒液”使用方法的描述中，正确的是(填字母序号)。
a.与双氧水消毒液混合使用会增强杀菌消毒能力
b.其杀菌消毒能力与其浓度无关
c.不能与洁厕灵混合使用，可能会导致安全事故
d.喷洒在物品表面后适当保持一段时间，以达到杀菌消毒效果
（3） ClO₂和NaClO₂均为重要的杀菌消毒剂。已知NaClO₂易溶于水，难溶于乙醇。NaClO₂饱和溶液在温度低于38 ℃时析出NaClO₂·3H₂O晶体，高于38 ℃时析出NaClO₂晶体，高于60 ℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。
①将ClO₂通入到NaOH和H₂O₂混合溶液中，可制备NaClO₂溶液。所得溶液在减压和55 ℃条件下蒸发至大量晶体析出后，，，低于60℃干燥，得到干燥的NaClO₂ (补全实验步骤)。
②一种有效成分为NaClO₂、NaHSO₄、NaHCO₃的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，得到ClO₂和NaCl，理论上每消耗1molNaClO₂生成ClO₂的量为mol。

下列实验操作能达到实验目的的是（）

	实验目的	实验操作
A	除去苯中混有的苯酚	向混合液中加入NaOH溶液，充分振荡后，分液
B	检验溴乙烷中的溴元素	向溴乙烷中加入少量AgNO₃溶液，振荡静置
C	证明CH₂=CHCHO中含有碳碳双键	向CH₂=CHCHO中滴入酸性KMnO₄溶液
D	区分苯、乙醇、CCl₄三种无色液体	分别向三种无色液体中滴加溴水，振荡静置

A . A B . B C . C D . D

用如图所示装置进行 $\text{[math]}$ 与CuO反应的实验。下列说法错误的是（）

A . b中可观察到黑色粉末逐渐变为红色 B . a中药品为氯化铵固体 C . b中可能有 $\text{[math]}$ 生成 D . c中能收集到氨水，d中可收集到 $\text{[math]}$

NaClO溶液浓度 (mg·L^-1)	不同pH下的细菌杀灭率(%)
NaClO溶液浓度 (mg·L^-1)	pH=4.5	pH=7.0	pH=9.5
250	98.90	77.90	53.90
500	99.99	97.90	65.54

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