第四章研究型实验1．某探究小组用洗净的废铜屑制备硝酸铜，下列方案中既节约原料又环保的是（）A．Cu+HNO3（浓）→Cu（NO3）2B．Cu＋HNO3（稀）→Cu（NO3）2C．CuCuOCu（NO3）2D．CuCuSO4Cu（NO3）22．若某原子的摩尔质量是Mg·mol-1，则一个该原子的真实质量是（ ）A.MgB.gC.gD.g3．配制一定物质的量浓度溶液时，会导致所配溶液浓度偏大的操作是（）A．在用蒸馏水洗涤烧杯时，洗液未全部注入容量瓶中B．定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又加水到刻度C．定容时俯视刻度线D．用来配制溶液的容量瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理4．下列实验操作都可能引起实验误差，其中说法正确的是( )A．常温下测定的气体摩尔体积大于22.4L·mol－1B．100mL0.1mol·L－1NaOH溶液和100mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液反应放出的热量等于573JC．配制1.0mol·L－1NaCl溶液定容时仰视容量瓶的刻度线导致所配溶液浓度偏高D．中和滴定时，锥形瓶含有水就注入待测液，所测待测液浓度减小5．用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（ ）A.64gSO2含有氧原子数为1NAB.物质的量浓度为0.5mol·L-1的MgCl2溶液，含有Cl-数为1NAC.标准状况下，22.4LH2O的分子数为1NAD.常温常压下，14gN2含有分子数为0.5NA6．下列叙述正确的是（）A.在标准状况下，1mol任何物质的体积为22.4LB.等物质的量浓度的盐酸和硫酸中，H+的物质的量浓度也相等C.1molH2和1molHe中，所含的分子数相同、原子数相同，质量也相同D.体积为6L的O2，其质量可能为8g7．小张用白纸和无色溶液给表弟写了一封“无字”信，表弟接到信拆开一看觉得很愕然，但沉思一下便明白小张的意思。经过用另一溶液简单处理后，表弟看到了一封有颜色的信，并很快写了回信。小张和表弟所用的溶液分别可能是 （）A.前者是紫色石蕊试液，后者是稀盐酸 B.前者是NaOH稀溶液，后者是稀硫酸C.前者是浓硫酸，后者是紫色石蕊试液 \nD.前者是米汤，后者是碘酒8．为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是（）A．铁皮未及时取出，会导致测定结果偏小B．铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大C．烘干时间过长，会导致测定结果偏小D．若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大9．利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是选项①②③实验结论A浓盐酸MnO2NaBr溶液氧化性Cl2>Br2B浓氨水碱石灰AgNO3溶液AgOH具有两性C浓硫酸Na2SO3FeCl3溶液SO2具有还原性D稀盐酸Na2CO3Na2SiO3非金属性：C>Si10．根据下列实验现象，所得结论不正确的是（）实验实验现象结论A左边烧杯中铁表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡活动性：Al＞Fe＞CuB烧瓶内颜色深浅不同说明：2NO2N2O4（g）△H＜0C白色固体先变为淡黄色，后变为黑色溶度积（Ksp）：AgCl＞AgBr＞Ag2SD锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊非金属性：Cl＞C＞Si11．下面是关于中和滴定的实验叙述，在横线标明的操作中，有错误的是（）a．取25.00mL未知浓度的HCl溶液放入锥形瓶中；b．此瓶需事先用蒸馏水洗净，并将该瓶用待测液润洗过；c．加入几滴酚酞作指示剂；d．取一支酸式滴定管，经蒸馏水洗净；e．直接往其中注入标准NaOH溶液，进行滴定；f．一旦发现溶液由无色变成粉红色，即停止滴定，记下数据。A．d、e、fB．b、d、e、fC．b、d、eD．b、c、e、f12．下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是（）\n13．下列实验过程中产生的现象与对应图形相符合的是（）14．下列实验现象预测正确的是（）A．实验I：打开止水夹，烧瓶内出现红色喷泉B．实验II：酸性KMnO4溶液中出现气泡，颜色无明显变化C．实验III：静置一段时间，小试管内有晶体析出D．实验IV：烧杯中液体变为红褐色后，继续加热煮沸，会出现浑浊15．下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较中，正确的是（）A.等浓度的溶液中滴入稀盐酸，放出气体的快慢Na2CO3<NaHCO3B.热稳定性Na2CO3<NaHCO3C.常温时水溶性Na2CO3<NaHCO3D.相对分子质量Na2CO3<NaHCO316．用左下图所示装置进行实验，将少量液体甲逐滴加入到固体乙中，试管中的试剂为丙，则下表中现象与结论均正确的是（）选项甲乙丙试管中现象结论A浓氨水生石灰AgNO3溶液无明显现象NH3与AgNO3溶液不反应B盐酸碳酸钠BaCl2溶液变浑浊盐酸酸性强于碳酸C饱和食盐水电石酸性KMnO4溶液紫色褪去乙炔可被KMnO4氧化D浓硫酸亚硫酸钠溴水橙色褪去SO2具有漂白性\n17．下列关于各装置图的叙述不正确的是（）A．装置①中，c为阳极，d为阴极B．装置②可定量测定H2O2的分解速率C．关闭活塞a，从b处加水，可以检查装置③的气密性D．装置④可用于收集并吸收多余的氨气18．某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解，且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500℃左右。于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验。实验时均以收满500mL氧气为准（其他可能影响实验的因素均已忽略）。请回答：(1)上述实验中的待测数据应是：______________。(2)完成此研究后，他们准备发表一篇研究报告，请你替他们拟一个报告的题目：______________________________________________。19．某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。【探究目的】探究该焰火原料的组成【资料检索】①Mg2＋检验方法：取2滴待检液，加入2滴2mol·L－1NaOH溶液，再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色，表示待检液中含有Mg2＋。Ag＋、Cu2＋、Fe3＋、NH会妨碍Mg2＋检出。②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液，其他的常见不溶碱难溶于氯化铵。③很多合金是金属互化物，有确定的化学组成。【探究思路】①确定焰火原料所含金属种类；②测定焰火原料的化学式。【实验探究】（1）甲同学设计实验方案，确定焰火原料中的金属种类，实验记录如下。\n由甲的实验记录可知，该焰火原料是由________和________两种金属组成的合金；实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸，煮沸的理由是 。（2）乙同学利用甲同学的结论，设计如下图所示的实验步骤，确定合金组成。问题讨论：①能确定合金组成的数据组有________。(填字母)A.m、n B.m、y C.n、y②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x，金属总物质的量为7mol，试在下图中作出y随x变化的曲线。③当y＝8.5mol时，该合金是一种金属互化物，其化学式为________________。20．将固体MnC2O4·2H2O放在一个可以称出质量的容器里加热，固体质量随温度变化的关系如图所示(相对原子质量：H1.0,C12.0,O16.0,Mn55.0)：纵坐标是固体的相对质量。说出在下列五个温度区间各发生什么变化，并简述理由：0～50℃；50～100℃；100～214℃；214～280℃；280～943℃21．我国规定饮用水的硬度不能超过25度。硬度的表示方法是：将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其折算成CaO的质量。通常把1升水中含有10mgCaO称为1度。某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测，实验过程如下：实验中涉及的部分反应：M2＋(金属离子)＋EBT(铬黑T)＝MEBT蓝色酒红色\nM2＋(金属离子)＋Y4－(EDTA)＝MY2－MEBT＋Y4－(EDTA)＝MY2－＋EBT(铬黑T)⑴取地下水样品25.0毫升进行预处理。已知水中由Ca2+、Mg2+和HCO3－所引起的硬度称为暂时硬度，可通过加热减小硬度，写出加热时所发生的化学反应（任写一个）▲。预处理的方法是向水样中加入浓盐酸，煮沸几分钟，煮沸的目的是▲。⑵将处理后的水样转移到250mL的锥形瓶中，加入氨水－氯化铵缓冲溶液调节pH为10，滴加几滴铬黑T溶液，用0.0100mol·L－1的EDTA标准溶液进行滴定，滴定时眼睛应▲，滴定终点时的实验现象是▲。⑶滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL，则该地下水的硬度＝▲。⑷若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水润洗而未用标准液润洗，则测定结果将▲（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。\n参考答案1．C【解析】试题分析：A．浓硝酸与铜反应生成污染性气体NO2，故A错误；B．稀硝酸与铜反应生成污染性气体NO，故B错误；C．铜与氧气反应生成CuO，与硝酸反应消耗硝酸最少，且没有生成污染性气体，故C正确；D．铜与浓硫酸反应生成污染性气体二氧化硫，故D错误。故选C。考点：硝酸的化学性质制备实验方案的设计点评：本题考查硝酸的性质，题目难度不大，本题注意常见元素化合物的性质，做题时注意从题目要求出发，把握原子经济问题。2．C【解析】摩尔质量指的是1摩尔物质的质量，即6.02×1023个粒子的质量，因此一个该原子的真实质量可用g表示。3．C【解析】应逐个分析每个选项，找出正确的选项：因为cB＝nB/V,若错误操作使nB增大，V减小，则cB偏大，若错误操作使nB减小，V增大，则cB偏小．A操作使nB减少，B操作使V增大，C操作使V减小，D操作对nB和V均无影响，故A、B操作使cB减小，C操作使cB增大，D无影响．4．A【解析】试题分析：选项A，常温下的温度大于0℃，在压强和气体的物质的量一定时，温度越高测出的体积越大。选项B，CH3COOH是弱酸，电离需要吸热，测出的值应小于573J。选项C，定容时仰视容量瓶的刻度线时，所加水的量增大，导致所配溶液浓度偏低。选项D，锥形瓶中是否有水对测定结果没有影响，因此答案选A。考点：考查实验误差分析的判断点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，侧重对学生能力的培养，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确实验原理，然后结合题意灵活运用即可。5．D【解析】A中含有的氧原子的数目为2NA；B中溶液的体积未知，所以氯离子的数目无法确定；C中水在标准状况下为液态，其物质的量大于1mol。6．D【解析】A项中明显是物质的状态不明确；B项中盐酸是一元酸，而硫酸是二元酸，其氢离子浓度不相等；C项中1molH2和1molHe中，所含的分子数相同、原子数不相同、质量相同。7．D【解析】8．C【解析】\n试题分析：A、铁皮未及时取出，导致部分铁与盐酸反应，质量差偏大，则锌的质量偏大，引起结果偏高，错误；B、铁皮未洗涤干净，导致反应后的质量变大，质量差 偏小，则锌的质量偏小，引起结果偏低，错误；C、烘干时间过长（铁被氧化），则剩余物的质量偏大，锌的质量偏小，导致测定结果偏小，正确；D、若把盐酸换成硫酸，对测定结果没有影响，错误，答案选C。考点：考查对实验误差的分析9．C【解析】试题分析：A.浓盐酸与MnO2发生反应制取氯气需要加热，错误；B.浓氨水加入到碱石灰中发生反应产生氨气，把氨气通入AgNO3溶液，首先发生反应：NH3+H2O=NH3∙H2O；NH3∙H2O+AgNO3=AgOH↓+AgNO3,当氨气过量时，会发生反应：AgOH+2NH3∙H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O，不是AgOH具有两性具有两性，错误；C.浓硫酸与Na2SO3混合发生反应产生SO2，将SO2通入FeCl3溶液中，会发生反应：SO2+2H2O+2FeCl3=H2SO4+2FeCl2+2HCl，证明SO2具有还原性，正确；D.稀盐酸滴加到Na2CO3，发生反应产生CO2，由于盐酸有挥发性，所以在Na2SiO3会发生反应：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓；CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓，不能证明元素的非金属性：C>Si，错误。考点：考查实验装置及实验操作和相应实验结论关系正误判断的知识。10．D【解析】D实验只能证明酸性：HCl＞NaCo3＞H2Sio3，不能比较Cl、C、Si的非金属性强弱，故D错误。11．B【解析】试题分析：a．将待测溶液放入锥形瓶中；正确。b．锥形瓶不能润洗。错误。c．用已知浓度的碱来滴定未知浓度的酸，加入几滴酚酞作指示剂；正确。d．已知浓度的碱有关用碱式滴定管盛装；错误。；e．滴定管用水洗涤后应该用标准溶液润洗，然后再进行滴定；错误。f．当发现溶液由无色变成粉红色，半分钟内颜色不褪色，即停止滴定。错误。因此错误的说法是b．d．e、f。选项是B。考点：考查酸碱中和滴定的操作方法、正误判断的知识。12．A【解析】试题分析：A、向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg（OH）2粉末，搅拌一段时间后过滤，促进铁离子的水解，使其转化为沉淀，达到除杂的目的，故A正确；B、硫酸钡和AgCl均为不溶于酸的白色沉淀，则向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，继续加稀硝酸沉淀不消失，溶液中可能含SO42-、Ag+或SO32‾，故B错误；C、向某溶液中加入稀盐酸，放出无色无味气体，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，气体为二氧化碳，则为碳酸盐或碳酸氢盐溶液，故C错误；D、向0.1mol•L-1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色发生氧化还原反应，Fe元素的化合价升高，则证明Fe2+具有还原性，故D错误。考点：本题考查化学实验方案的评价。13．C【解析】14．CD【解析】试题分析：A、盐酸使酚酞试液显无色，A错误；B、浓硫酸与蔗糖反应有SO2生成，SO2\n具有还原性被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，B错误；C、浓硫酸吸水，溶剂减少硝酸钾晶体析出，C正确；D、向沸腾的水中滴加氯化铁生成氢氧化铁胶体，继续加热胶体聚沉生成沉淀，D正确，答案选CD。考点：考查实验现象正误判断15．A【解析】试题分析：B、NaHCO3加热分解，而Na2CO3加热不分解，即热稳定性Na2CO3>NaHCO3，故错；C、常温时水溶性Na2CO3>NaHCO3，故错；D、相对分子质量Na2CO3>NaHCO3，故错。故选A。考点：探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质点评：本题考查Na2CO3和NaHCO3性质的异同，题目难度不大，注意把握Na2CO3和NaHCO3性质，注重基础知识的积累。16．C【解析】试题分析：A、图中装置及试剂能制取氨气，氨气与硝酸银溶液反应生成沉淀，氨水过量生成银氨溶液，故A错误；B、图中生成的二氧化碳，但二氧化碳与氯化钡溶液不反应，不会观察到白色沉淀，故B错误；C、利用图中装置及试剂能生成乙炔，乙炔能被高锰酸钾氧化，溶液褪色，则乙炔发生氧化反应，故C正确；D、利用图中装置及试剂能生成二氧化硫，二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，溶液褪色，说明二氧化硫具有还原性，故D错误；故选C。考点：考查化学实验方案的评价17．B【解析】试题分析：A．装置①中，c电极与电源的正极连接，为阳极，d与电源的负极连接，为阴极，正确；B．H2O2遇MnO2会分解产生O2，但是产生的氧气会从长颈漏斗中逸出，就不能准确测量氢气的体积，因此装置②不可定量测定H2O2的分解速率，错误；C．关闭活塞a，从b处加水，若装置不漏气，则会在U型管的左右两端形成一段稳定的液差，故可以检查装置③的气密性，正确；D．氨气是碱性气体，可以用碱石灰干燥，由于氨气的密度比空气小，所以用向下排空气的方法收集，由于氨气极容易溶于水，会引起倒吸现象的发生，为了防止倒吸的发生，在导气管的末端安装一个倒扣的漏斗，故装置④可用于收集并吸收多余的氨气，正确。考点：考查装置图设计的实验与完成情况的正误判断的知识。18．（8分）（1）收满500mLO2所需的时间；（2）探究A和MnO2催化氯酸钾性能的比较【解析】（1）氯酸钾分解生成氧气，所以要比较反应速率大小，则需要测量的数据就是收满500mLO2所需的时间。（2）根据实验过程及原理可知，题目可以是探究A和MnO2催化氯酸钾性能的比较19．(10分)(1)Mg(1分) Al(1分) 除NH，排除检测Mg2＋存在的干扰(1分)(2)①ABC(1分)\n②(2分)③Mg4Al3(4分)【解析】本题考查镁、铝及其化合物的性质，虽为探究题，但给出的信息比较多，整体难度不大。根据信息，加入足量饱和的NH4Cl溶液得到沉淀和滤液，沉淀既能溶于盐酸又溶于氢氧化钠，故有两性，其中一种金属为Al；滤液为Mg(OH)2和NH4Cl溶液，加入NaOH，除去NH，排除干扰，检验出Mg。第二步为定量分析实验，加入足量的稀硫酸，Mg和Al均反应，产生氢气ymol，溶液中加入过量的氢氧化钠，Al转化为NaAlO2，Mg转化为Mg(OH)2沉淀，灼烧得到MgO为ng，可以设Mg、Al分别为p、qmol，取任意两个数据，列两个方程即可计算，故答案为ABC；后面绘制图形，可以选择两个极点，x=0，全部为Al，产生H2为10.5mol，x=1，全部为Mg，产生H2为7mol；当y=8.5时，n（Mg）=4mol，n（Al）=3mol，故化学是为Mg4Al3。20．0～50℃MnC2O4·2H2O稳定区域(1分)50～100℃MnC2O4·2H2O=MnC2O4+2H2O(2分)179143143/179=0.80(1分)100～214℃MnC2O4稳定区域(1分)214～280℃MnC2O4=MnO+CO+CO2(2分)1437171/179=0.40(1分)280～943℃3MnO+1/2O2=Mn3O476.3/179=0.43(2分)【解析】如果说上题最后一部分是“看表释义”，则本题是“看图识字”。试题的题面并没有说实验装置叫什么，是避免过多分散精力。这种仪器叫做热分析仪，本题涉及的是其中的热重分析。本题的解必须通过计算，计算的基础是图中的相对失重，要假设发生一个化学方程，然后进行失重的计算来论证，是否与题面的图中的实验数据相吻合。这种工作方法是实实在在的热重分析方法。当然，这种分析在很大程度上仍然有猜测的成分，因此最后的证实还要靠更多的分析手段，特别是热分解产物的结构分析(本题没有涉及)。21．⑴Ca(HCO3)2△CaCO3↓＋CO2↑＋H2O或Mg(HCO3)2△MgCO3↓＋CO2↑＋H2O除去溶解的CO2。⑵注视锥形瓶中溶液颜色的变化溶液由酒红色变为蓝色且半分钟不褪色⑶33.6度⑷偏大【解析】略
