（浙江选考）2019高考化学二轮增分优选练 选择题满分练 速练18 实验方案的设计及评价.doc

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速练18　实验方案的设计及评价 1．(2017磐安县第二中学高三模拟)根据海水综合利用的工业流程图，下列说法不正确的是(　　) A．除去粗盐中杂质(Mg2＋、SO、Ca2＋)，加入药品的顺序为：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸 B．在过程②中将MgCl26H2O灼烧即可制得无水MgCl2 C．从能量转化角度看，氯碱工业电解饱和食盐水是一个将电能转化为化学能的过程 D．从第③步到第⑤步的目的是富集Br2 答案　B 解析　除去粗盐中的Mg2＋常用NaOH，除去SO常用BaCl2，除去Ca2＋常用Na2CO3，Na2CO3的作用不仅是除去Ca2＋，还要除去过量的BaCl2，因此Na2CO3放在BaCl2的后面，即顺序是NaOH、BaCl2、Na2CO3或者BaCl2、NaOH、Na2CO3或者BaCl2、Na2CO3、NaOH，然后过滤，再加盐酸，除去过量的NaOH和Na2CO3，故A说法正确；灼烧MgCl26H2O时，需要在HCl氛围中加热，防止Mg2＋水解，故B说法错误；电解饱和食盐水，此装置为电解池，是电能转化为化学能，故C说法正确；海水中Br－浓度低，从第③步到第⑤步的目的是富集Br2，故D说法正确。 2．(2017诸暨市牌头中学高二下学期期中考试)实验室通常采用粗锌与稀硫酸制氢气，因此制氢废液中含有大量的硫酸锌，同时含少量硫酸亚铁、硫酸铅等杂质。由制氢废液制备硫酸锌晶体(ZnSO47H2O)的流程如下： 废液溶液硫酸锌晶体 下列说法不正确的是(　　) A．步骤①，涉及的化学反应为： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O B．步骤②，加入适量ZnO的目的是：调节溶液pH，沉淀Fe3＋ C．步骤④，涉及的操作有：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D．步骤⑤，产物一定是：ZnO和SO2 答案　D 解析　步骤①，加入足量H2O2将FeSO4完全氧化成Fe2(SO4)3；步骤②，加入适量ZnO，调节溶液的pH，使Fe3＋完全转化成Fe(OH)3沉淀；经过滤除去Fe(OH)3和PbSO4得到ZnSO4溶液；从ZnSO4溶液中获得硫酸锌晶体的操作：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；步骤⑤用硫酸锌晶体制备ZnO。 3．(2018余姚中学高三选考模拟)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O及CaCO3，步骤如下： 下列说法正确的是(　　) A．为将溶液A中的Fe2＋氧化为Fe3＋，试剂①可选用双氧水、氯气等 B．流程中所加的CuO可以用Cu代替 C．由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作 D．制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入CO2，再通入氨气 答案　C 解析　A项，为将溶液A中的Fe2＋氧化为Fe3＋，试剂①可选用双氧水，但不能选择氯气，会引入氯离子杂质，错误；B项，流程中所加的CuO可以用氢氧化铜代替，铜与氢离子不反应，不能调节溶液pH，错误；C项，由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，正确；D项，氨气极易溶于水，制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入氨气，再通入CO2，错误。 4．工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程： 下列说法不正确的是(　　) A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈 B．若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品 C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2＋氧化为Fe3＋ ，涉及的反应：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2 答案　A 解析　Na2CO3溶液水解显碱性，浸泡废铁屑可以使废铁屑表面的油污除去，但不能除去废铁屑表面的铁锈，故A错误；废铁屑被稀硫酸溶解生成硫酸亚铁，生成的亚铁离子被双氧水部分氧化形成亚铁离子和铁离子的混合溶液，若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子，将不能得到高纯度四氧化三铁产品，故B正确；根据B的分析，加适量的H2O2是为了将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及反应：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，故C正确；根据最终产品为四氧化三铁，其中Fe2＋和Fe3＋的数目比为1∶2，因此溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2，故D正确。 5．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下： 下列说法正确的是(　　) A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ均属于氧化还原反应 B．甲、乙、丙和丁四种物质中都含有氮元素 C．反应Ⅳ和Ⅵ中的部分产物可在上述流程中循环利用 D．反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通CO2至饱和再通NH3 答案　C 解析　 由图中反应关系可知，反应Ⅰ是：N2＋3H22NH3，反应Ⅱ是：4NH3＋5O24NO＋6H2O，反应Ⅲ是：2NO＋O2===2NO2，反应Ⅳ是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应Ⅴ是：NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，反应Ⅵ是：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。根据上述分析可知，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中有元素化合价发生变化，是氧化还原反应，而反应Ⅴ中没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，故A错误；根据上述分析，甲为N2，乙为NO，丙为NO2，丁为NaHCO3，因NaHCO3中不含氮元素，故B错误；反应Ⅳ中的产物NO可以在反应Ⅲ中循环使用，反应Ⅵ中的产物CO2可以在反应Ⅴ中循环使用，故C正确；因CO2在水中的溶解度很小，氨气在水中的溶解度很大，所以反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通NH3至饱和再通CO2，故D错误。 6．实验室测定氧化物X(FexO)的组成实验如下： 下列有关说法正确的是(　　) A．样品X中氧元素的质量分数约为26.3% B．溶液Y中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝2∶1 C．用酸性高锰酸钾溶液检验溶液Z中是否含有Fe2＋ D．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断X的组成为Fe0.75O 答案　A 解析　溶液Y消耗0.01 mol氯气，这说明溶液中含有0.02 mol 亚铁离子，因此X中相当于含有氧化亚铁的物质的量是0.02 mol，质量是0.02 mol72 gmol－1＝1.44 g，则相当于含有氧化铁的质量是3.04 g－1.44 g＝1.60 g，物质的量是0.01 mol，即X可以看作是2FeOFe2O3，因此x＝＝0.8，则样品X中氧元素的质量分数为100%≈26.3%，A正确；根据以上分析可知溶液Y中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1，B错误；Z溶液中含有氯离子，氯离子也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能用酸性高锰酸钾溶液检验溶液Z中是否含有Fe2＋，应该用铁氰化钾溶液，C错误；根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断X的组成为Fe0.8O，D错误。 7．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO>I－>Cl－)。 下列说法不正确的是(　　) A．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准液 B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出 C．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性 D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准液 答案　A 解析　二氧化硫具有还原性，可以被氯水氧化为硫酸，但是氯水也可以和氢氧化钠反应，所以此时不能选择NaOH标准液，A错误；根据上述分析知道：通氮气是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出，B正确；亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根，葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，C正确；若试剂A选择碱液，可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，试剂B可选择I2标准液，D正确。 8．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、8.0%的ZnS和12.8%的CuS，某同学以该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下： 已知：Ⅰ.步骤①中发生的化学反应为非氧化还原反应 Ⅱ.滤渣2的主要成分是SiO2和S 下列说法不正确的是(　　) A．步骤①，最好在通风橱中进行 B．步骤①和③，说明CuS不溶于稀硫酸而ZnS溶于稀硫酸 C．步骤③，涉及的离子反应为 CuS＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋S＋2H2O D．步骤②和④，均采用蒸发结晶的方式获取溶质 答案　D 解析　A项，步骤①发生的反应是ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O，ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S↑，H2S是有毒气体，因此应在通风橱内进行，正确；B项，根据流程图，步骤④得到CuSO45H2O，说明滤渣1中含有Cu元素，即CuS，从而推出CuS不溶于稀硫酸，步骤②从滤液中得到ZnSO47H2O，说明滤液中含有Zn2＋，即ZnS溶于稀硫酸，正确；C项，步骤③中CuS转变成Cu2＋，根据信息，滤渣2中有SiO2和S，推出CuS中S被过氧化氢氧化成硫单质，反应的离子方程式为CuS＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋S＋2H2O，正确；D项，得到的CuSO45H2O和ZnSO47H2O中都含有结晶水，采用蒸发结晶的方法容易失去结晶水，因此采用的方法是蒸发浓缩、冷却结晶，错误。 9．工业上用粗盐(含Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是(注：第一个操作为除杂)(　　) A．对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2，再加入盐酸调节溶液pH B．饱和食盐水中先通入的气体为CO2 C．流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒 D．下图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性 答案　C 解析　除去粗盐中的钙离子、镁离子、硫酸根离子及泥沙，可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子，盐酸要放在最后，来除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，选项A错误；二氧化碳在水中溶解度较小，氨气的溶解度较大，故应先通入氨气，碱性溶液中再通入二氧化碳，二氧化碳的溶解度增大，可以达到实验目的，选项B错误；从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作，这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等，选项C正确；碳酸钠加热不易分解，碳酸氢钠加热容易分解，故小试管中盛放碳酸氢钠，大试管中盛放碳酸钠，碳酸氢钠间接加热能分解，碳酸钠直接加热不分解，能证明两者的稳定性，图中放反了，选项D错误。 10．根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是(　　) A．除去粗盐中杂质Mg2＋、SO、Ca2＋，加入的药品顺序为：NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B．从能量转换角度看，氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程 C．从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩 D．在过程④中SO2被还原 答案　C 解析　Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO用氯化钡除去，过滤后加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除去，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整，如果在过滤沉淀前加入过量BaCl2溶液，稀盐酸不能除去氯化钡溶液，所以会产生新杂质，A错误；根据电解原理分析，电解饱和食盐水是将电能转化为化学能，B错误；溴离子被氧化为溴单质后，被二氧化硫吸收生成溴离子，加入氧化剂氧化溴离子为溴单质，富集溴元素，从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩，C正确；在过程④中发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，二氧化硫中硫元素化合价由＋4价变为＋6价，所以二氧化硫被氧化，D错误。 11．亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂，用如图实验可检验某食品中亚硫酸盐含量(含量通常以1 kg样品中含SO2的质量计；所加试剂均足量)。下列说法不正确的是(　　) A．葡萄酒酿造时通入SO2起到了杀菌和增酸的作用 B．反应①中若不通入N2则测得的SO2含量偏低 C．反应①中煮沸的目的是加快亚硫酸的分解，降低SO2的溶解度 D．若仅将②中的氧化剂“H2O2溶液”替换为“溴水”，对测定结果无影响 答案　D 解析　葡萄酒酿造时通入SO2起到杀菌和增酸的作用，A项正确；反应①中煮沸的目的是加快H2SO3的分解，降低SO2的溶解度，使葡萄酒中SO2全部蒸出，C项正确；将“H2O2溶液”替换为“溴水”，发生反应Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，为保证SO2完全吸收，溴水要略过量，用NaOH溶液中和，消耗的NaOH增多，测得的SO2含量偏高，对测定结果有影响，D项错误。