高考总复习优化设计二轮用书化学L山东专版(适用于新高考新教材) 专题10　化学实验基础与综合探究

专题十化学实验基础与综合探究

A组基础巩固练1.(2023·山东聊城三模)下列实验操作或实验仪器的使用错误的是()A.用剩的药品均不能放回原瓶B.用pH计测量NaClO溶液的pHC.用酸式滴定管量取12.50mL高锰酸钾溶液D.洗净的锥形瓶和容量瓶不需要干燥2.(2023·山东临沂一模)实验室中下列做法错误的是()A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火B.浓硝酸用带玻璃塞的细口棕色试剂瓶盛放,并贮存在阴凉处C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加入水稀释D.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后用3%~5%NaHCO3溶液冲洗3.(2023·湖南常德一模)化学实验是人们对知识的获取、验证和创新的重要手段。以下试剂的选择不合理的是()A.实验室可用浓盐酸、二氧化锰、浓硫酸、饱和食盐水制备纯净的氯气B.用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液可做喷泉实验C.可用过氧化钠或次氯酸漂白某些有色物质D.可利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀4.(2023·安徽省名校联盟联考)用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是()A.用装置甲制取Cl2B.用装置乙制取NaHCO3C.用装置丙干燥NH3D.用装置丁从FeCl3溶液中获得无水FeCl3固体5.(2023·山东泰安三模)用下图所示装置及药品进行实验,能达到对应实验目的的是()A.检查装置的气密性B.实验室制取氯气C.配制一定物质的量浓度的硫酸D.制备Fe(OH)3胶体6.(2023·重庆巴蜀中学二模)如图所示进行的实验,下列说法不正确的是()A.用装置甲来验证NH3极易溶于水,且水溶液显碱性B.用装置乙来进行酸碱中和滴定C.用装置丙来测量锌与稀硫酸反应的反应速率D.装置丁可用于制备Fe(OH)2,且能保存较长时间7.(2023·山东菏泽一模)一定量的甲苯和酸性KMnO4溶液发生反应得到混合物,按如下流程分离出苯甲酸、回收未反应的甲苯。下列说法错误的是()A.苯甲酸可反应形成盐、酯、酰胺、酸酐等B.操作Ⅰ和操作Ⅱ依次为蒸发浓缩、冷却结晶和蒸馏C.甲苯、苯甲酸依次由①、②获得D.苯甲酸100℃时迅速升华,故其粗品精制除采用重结晶方法外,还可用升华法8.(双选)(2023·山东淄博三模)根据如图所示装置进行实验,能得到相应结论的是()选项试剂a、b现象结论ACH3COOH溶液、Na2CO3有气泡生成Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)BCu、浓硝酸试管上部有红棕色气体Cu与浓硝酸反应生成NO2CNa、乙醇产生无色气体乙醇中含有水D漂白粉、稀硝酸产生黄绿色气体稀硝酸表现出强氧化性9.(2023·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应。将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”;②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下。步骤1:雷尼Ni的制备步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。回答下列问题。(1)操作(a)中,反应的离子方程式是

。

(2)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是

。

(3)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是。

A.丙酮 B.四氯化碳C.乙醇 D.正己烷(4)向集气管中充入H2时,三通阀的孔路位置如下图所示。发生氢化反应时,集气管向装置Ⅱ供气,此时孔路位置需调节为。

(5)仪器M的名称是。

(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是。

(7)如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是。

(8)判断氢化反应完全的现象是

。

10.(2023·江西上饶一模)碘化亚铜(CuI)是重要的有机催化剂。某学习小组用如图装置制备CuI,并设计实验探究其性质。已知:碘化亚铜(CuI)是白色固体,难溶于水,易与KI形成K[CuI2],实验装置如图1所示。图1(1)仪器D的名称是。

(2)实验完毕后,用图2所示装置分离CuI的突出优点是。

图2(3)某同学向装置C的烧杯中倾倒NaOH溶液时,不慎将少量溶液溅到皮肤上,处理的方法是。

(4)装置B中发生反应的离子方程式是。

(5)小组同学设计下表方案对CuI的性质进行探究:实验实验操作及现象Ⅰ取少量CuI放入试管中,加入KI溶液,白色固体溶解得到无色溶液;加水,又生成白色沉淀Ⅱ取少量CuI放入试管中,加入NaOH溶液,振荡,产生砖红色沉淀。过滤,向所得上层清液中滴加淀粉溶液,无明显变化;将砖红色沉淀溶于稀硫酸,产生红色固体和蓝色溶液①在实验Ⅰ中“加水,又生成白色沉淀”的原理是

。

②根据实验Ⅱ,CuI与NaOH溶液反应的化学方程式是。

(6)测定CuI样品纯度:取agCuI样品与适量NaOH溶液充分反应后,过滤;在滤液中加入足量的酸化的双氧水,滴几滴淀粉溶液,用bmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液体积为VmL[已知:滴定反应为I2+2S2O32-S4O62-(无色)+2I-]。该样品纯度为(用含a、b、V的代数式表示)。如果其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,测得结果(填“偏高”“偏低”B组能力提升练1.(2023·山东潍坊二模)实验室中,下列药品的保存方法正确的是()A.液溴保存于带橡胶塞的细口瓶中,并加水液封B.氯化亚铁溶液保存时,加入少量稀盐酸和铁粉C.钠置于广口瓶中,并用四氯化碳液封D.甲苯保存在细口塑料试剂瓶中2.(2023·山东潍坊三模)下列实验所选装置正确且能达到相应实验目的的是()选项AB实验装置实验目的除去Cl2中的NO2分离淀粉溶液和泥沙实验装置实验目的制备无水AlCl3验证Fe2+和Br-的还原性强弱3.(2023·河北邯郸一模)利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是()A.用装置甲中铜片与浓硫酸制取SO2B.用装置乙制备银氨溶液C.用装置丙制备无水MgCl2D.用装置丁在铁片上镀铜4.(2023·山东潍坊四县5月模拟)关于下列仪器或装置的使用错误的是()A.①可用于储存浓硝酸B.②可用于锌粒和稀硫酸反应制取H2C.③可用于冷却干燥D.④可用于物质分离5.(2023·山东潍坊三模)下列关于实验①~④的叙述正确的是()①中和滴定②检验葡萄糖中含有醛基③实验室制备乙烯④实验室制取乙酸乙酯A.实验①:刚开始时可将标准液成股流下一小段时间,然后一滴一滴滴加B.实验②:向1mL10%葡萄糖溶液中加入2mL银氨溶液,振荡、加热,观察现象C.实验③:应该先向烧瓶中加入浓硫酸,然后缓缓加入无水乙醇D.实验④:开始时先大火加热一段时间,然后小火微热6.(2023·湖南邵阳一模)下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是()选项实验目的实验方案A证明SO2有漂白性将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色B证明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有CO2将产生的气体直接通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成C测定0.1mol·L-1氨水的pH用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照读取pHD证明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入醋酸,红色很快褪为无色7.(2023·湖北省部分重点校联考)某化学学习小组利用NaClO溶液氧化环己醇()制备环己酮()的装置如图所示。操作步骤如下:ⅰ.向三颈烧瓶内加入环己醇、冰醋酸,逐滴加入NaClO溶液,30℃条件下反应30分钟后冷却。ⅱ.向三颈烧瓶内加入适量饱和NaHSO3溶液,用NaOH调节溶液显中性后加入饱和氯化钠溶液,然后经分液、干燥、蒸馏得到环己酮。下列叙述错误的是()A.冰醋酸既作为溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性B.若NaClO溶液滴加过快,三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体C.饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去CH3COOHD.饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层8.(双选)(2023·山东烟台二模)下列除杂(括号内为杂质)的试剂和方法均正确的是()选项物质除杂试剂操作方法A苯酚(乙酸)Na2CO3溶液分液BCO2(SO2)饱和NaHSO3溶液洗气C苯甲酸(NaCl)蒸馏水重结晶DCu[Cu(OH)2]浓NaOH溶液过滤9.(2023·辽宁卷)2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。Ⅱ.制噻吩钠。降温至10℃,加入25mL噻吩,反应至钠砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30min。Ⅳ.水解。恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92g。回答下列问题:(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择。

a.乙醇 b.水c.甲苯 d.液氨(2)噻吩沸点低于吡咯()的原因是

。

(3)步骤Ⅱ的化学方程式为。

(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是。

(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是

。

(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是(填名称);无水MgSO4的作用为。

(7)产品的产率为(用Na计算,精确至0.1%)。

参考答案专题十化学实验基础与综合探究A组基础巩固练1.A金属Na等易发生安全事故的试剂应放回原瓶,A错误;NaClO溶液具有强氧化性,会漂白试纸,可以用pH计测量NaClO溶液的pH,B正确;高锰酸钾溶液具有强氧化性,不可以使用碱式滴定管,否则会氧化橡胶管,需要用酸式滴定管量取12.50mL高锰酸钾溶液,C正确;洗净的锥形瓶和容量瓶不需要干燥,有水残余不影响使用,D正确。2.A金属钠着火生成过氧化钠,与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成的氧气助燃,不能灭火,应该用(干燥的)沙土铺盖灭火,A错误。3.B二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,故不能用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液做喷泉实验,B错误。4.B二氧化锰与浓盐酸在加热下反应产生氯气,装置甲缺少加热装置,A错误;氨气极易溶于水所得溶液呈碱性,饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根,碳酸氢钠溶解度小,形成碳酸氢钠的过饱和溶液,则析出碳酸氢钠晶体,B正确;NH3能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气、应用碱石灰(装在干燥管内)干燥,C错误;FeCl3溶液是强酸弱碱盐,水解生成氢氧化铁和盐酸,加热蒸干时HCl挥发、升温都促使水解平衡右移,不能得到FeCl3固体,D错误。5.A检验装置气密性的原理是:通过气体发生器与液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏,A正确;浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气,不能达到对应实验目的,B错误;配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,用量筒量取(用到胶头滴管)浓硫酸,在烧杯中稀释,用玻璃棒搅拌,冷却后转移到容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤2~3次,将洗涤液转移到容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀,不能达到对应实验目的,C错误;制取Fe(OH)3红褐色胶体,应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色,不能达到对应实验目的,D错误。6.B用装置乙来进行酸碱中和滴定,NaOH溶液应装在碱式滴定管中,B错误。7.B苯甲酸中含有羧基,能形成盐、酯、酰胺、酸酐等,A正确;滤液经过萃取分为有机相和水相,有机相经过无水硫酸钠干燥,蒸馏后得到甲苯,水相经过蒸发浓缩和冷却过滤得到苯甲酸,B错误;甲苯、苯甲酸依次由①、②获得,C正确;苯甲酸在100℃左右开始升华,故除了重结晶方法外,也可用升华法精制苯甲酸,D正确。8.AB向Na2CO3溶液中滴加CH3COOH溶液,有气泡生成,说明醋酸的酸性比碳酸强,即Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3),A正确;Cu与浓硝酸反应,生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,B正确;钠可以直接和乙醇反应生成氢气,C错误;在酸性条件下,漂白粉中的Cl-和ClO-反应生成氯气,HClO表现强氧化性,D错误。9.答案(1)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑(2)取最后一次洗涤液,用pH计(或pH试纸)测定其pH,若pH=7,说明雷尼Ni已经被水洗净(3)C(4)B(5)恒压滴液漏斗(6)排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃(7)发生倒吸(8)装置Ⅰ中集气管液面不再上升(或水准瓶液面不再下降)时,说明氢化反应完全解析(1)Ni-Al合金加入NaOH溶液中,Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],与Ni分离而被除去。(2)除Al操作及雷尼Ni在水洗前的碱洗过程中,溶液呈碱性,故判断雷尼Ni被水洗净就是测定溶液中c(H+)=c(OH-),可用pH计精确测定(或pH试纸粗略测定)最后一次洗涤液的pH是否为7,若测得pH=7,说明雷尼Ni已经被水洗净。(3)A项中丙酮分子中含有羰基,会干扰邻硝基苯胺的催化氢化反应,依据信息“邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行”,在题给B、C、D项中的三种有机溶剂中,乙醇相对极性最大,故选C。(4)当集气管向装置Ⅱ供气时,集气管应与右侧橡胶软管相通,且不能与外界环境相通,因此孔路位置需调节为B。(6)依据信息①可知,雷尼Ni在空气中会自燃,故通入N2的作用:排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃。(7)由原理可知,反应物中有气体而生成物中没有气体,反应前后气体的体积发生了变化,体系产生负压,若把导气管口插入液面以下可能会发生倒吸。(8)当氢化反应完全时,装置Ⅱ中H2不再参加反应即不再消耗H2,则装置Ⅰ中集气管液面不再变化(或水准瓶中液面不再变化)。10.答案(1)恒压滴液漏斗(2)过滤速率快(3)先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液(4)2Cu2++SO2+2I-+2H2O2CuI↓+SO42-(5)①无色溶液中存在平衡:I-+CuI[CuI2]-,加水,平衡向逆反应方向移动,转化成更多的CuI,因其难溶于水而析出②2CuI+2NaOHCu2O+2NaI+H2O(6)191bV解析(2)图中装置有抽气泵,可以降低布氏漏斗下部的气体压强,布氏漏斗上部气体压强为大气压强,由于上部压强大于下部气体压强,混合物质中的液体在重力及上下气体压强作用下可以迅速过滤,分离得到CuI固体,即该装置的优点是过滤速率快。(6)根据反应方程式可得,关系式:2CuI~2NaI~I2~2Na2S2O3,n(CuI)=n(Na2S2O3)=bV×10-3mol,则样品中CuI的纯度为bV×10-3mol×191g·mol-1B组能力提升练1.B液溴易挥发,有强氧化性,能够腐蚀橡胶塞,应保存在带玻璃塞的试剂瓶中,并加水液封,A错误;氯化亚铁溶液保存时,加入少量稀盐酸防止亚铁离子水解,加入铁粉防止亚铁离子被氧化,B正确;钠的密度比四氯化碳小,比煤油大,所以钠置于广口瓶中,并用煤油液封,C错误;甲苯为有机溶剂,会溶解塑料,应保存在细口玻璃试剂瓶中,D错误。2.DNO2和水反应生成NO,引入新的杂质NO,A错误;淀粉溶液为胶体,泥沙为不溶物,两者均不能透过半透膜,B错误;制无水AlCl3固体应该在HCl的气流中蒸干AlCl3溶液,C错误;少量Cl2与FeBr2充分反应,将混合液滴入CCl4中,溶液分层,上层黄色,下层无色,说明Cl2优先将Fe2+氧化为Fe3+,证明Fe2+的还原性比Br-强,D正确。3.C铜和浓硫酸在常温下不发生反应,缺少酒精灯加热,A错误;应该向硝酸银溶液滴加氨水配制银氨溶液,试剂加入顺序颠倒,B错误;HCl可以抑制氯化镁的水解,氯化氢氛围中加热氯化镁晶体制取无水氯化镁,C正确;在铁上镀铜,镀层金属铜作阳极,镀件铁作阴极,故铁作阴极连接电源负极,D错误。4.C浓硝酸不稳定,见光易分解,可以装在棕色细口瓶中,A正确;②为启普发生器,可以用于锌粒和稀硫酸反应制取H2,B正确;③是坩埚,用来灼烧,冷却干燥应该放在干燥器中进行,C错误;④为蒸馏烧瓶,可以蒸馏分离物质,D正确。5.A滴定时,先快后慢,防止滴加液体过多,则刚开始时可将标准液成股流下一小段时间,然后一滴一滴滴加,A正确;银镜反应需要水浴加热,向银氨溶液中滴加葡萄糖,操作不合理,B错误;混合时将密度大的液体注入密度小的液体中,则先向烧瓶中加入无水乙醇,然后缓缓加入浓硫酸,C错误;大火加热可促进乙醇、乙酸的挥发,不能大火加热,应小火微热,D错误。6.D二氧化硫具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,A错误;二氧化硫也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙使溶液变浑浊,有白色沉淀生成,不能说明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有二氧化碳,B错误;用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照读取pH测得的是稀释后0.1mol·L-1氨水的pH,C错误;将“84”消毒液滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入醋酸,红色很快褪为无色说明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强,D正确。7.C冰醋酸为有机溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性,次氯酸根离子在酸