训练3　综合实验设计(选学)
[基础过关]
一、“一器多用”及仪器改进
1．为测定气球内的气体成分，有学生用超薄材料的气球按下图装置进行实验。开始时气球沉于烧杯底部，打开开关后，过一会儿气球从烧杯底部慢慢浮起，最后悬于烧杯口。气球内可能的气体是                                                      (　　)


A．氧气                              B．氢气
C．甲烷(CH4)                          D．氯气
2．如图所示装置有洗气、除气等多种功能。下列关于该装置的用途的说法正确的是(　　)
A．除去O2中混有的水蒸气，瓶内装浓硫酸(瓶的容积的一半)，气体从b端进
B．用排水法收集氮气，将瓶内装满水，气体从a端进
C．用于病人输氧，瓶内装水(瓶的容积的一半)，b端接供氧钢瓶
D．测量不溶于水的气体的体积，将瓶内装满水，气体从b端进，a端接量筒
二、实验中的气压差
3．如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压  
胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是                         (　　)
A．CO2(NaHCO3溶液)无色喷泉
B．NH3(H2O含酚酞)红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)白色喷泉
4．某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室中做了一个“喷烟” 
实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无
色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头
滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可看到甲烧瓶
中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。
若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO七种气体中的两种，则下列判断
中，正确的是                                                           (　　)
A．X是NH3，Y是HCl                  B．X是Cl2，Y是CH4
C．X是SO2，Y是O2                  D．X是NO，Y是O2
三、实验方案的设计
5．比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均控制在0.1 g,6%的H2O2溶液(密度按1 g·cm－3计算)均取2 mL，可选择的实验装置是 (　　)


  

[拓展探究]
6．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_________________________________。
(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用____( 选填序号)。版权所有
a．KSCN溶液和氯水                      b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水                              d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为____________。21教育网
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。21cnjy.com


(3)装置B中试剂的作用是____________________________________________________。
(4)认为气体Y中还含有气体Q的理由是_________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。21·cn·jy·com
(5)为确认Q的存在，需在装置中添加M于________(选填序号)。
a．A之前  b．A－B间  c．B－C间  d．C－D间
(6)如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是______________________________________
___________________________________________________________________________。
(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28 mL H2)，除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由_____________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
答案
1．A　2.D  3．A　4．A　5．D　
6．(1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案)
(2)①d　②66.7%(或其他合理答案)
(3)检验SO2是否除尽
(4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(5)c　(6)D中固体由黑变红且E中固体由白变蓝
(7)否，用托盘天平无法精确称量D或E的差量(或可，用分析天平精确称量D或E的差量)