2023届高考化学人教版一轮复习测评-(二十九)　化学实验的常用仪器和基本操作

化学实验的常用仪器和基本操作一、选择题(本题包括7个小题，每小题只有一个选项符合题意)1．《本草纲目》中记载：“彼人采蒿蓼之属，开窖浸水，漉起，晒干烧灰。以原水淋汁，每百斤入粉面二三斤。久则凝淀如石。”在实验室完成有关操作，没有用到的仪器是()【详解】D“漉起”操作为过滤，要用到漏斗；“晒干烧灰”是灼烧操作，要用到酒精灯、坩埚。2．下列分离和提纯的实验中，所选用的方法或仪器错误的是()选项ABCD实验目的制取蒸馏水分离水和植物油分离食盐水与泥沙从浓食盐水中得到氯化钠晶体分离方法蒸馏分液萃取蒸发选用仪器【详解】C水的沸点较低，选蒸馏法制备蒸馏水，则利用蒸馏烧瓶进行蒸馏，A正确；水和植物油分层，可选分液漏斗进行分液，B正确；泥沙不溶于水，可选漏斗进行过滤，C错误；NaCl为可溶性固体，可选蒸发皿进行蒸发，D正确。3．(2020·天津高考)下列实验仪器或装置的选择正确的是()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()配制50.00mL0.1000mol·L－1Na2CO3溶液除去Cl2中的HClABeq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()蒸馏用冷凝管盛装Na2SiO3溶液的试剂瓶CD【详解】B配制一定物质的量浓度的溶液应选用容量瓶，A项错误；氯化氢极易溶于水，通入饱和食盐水，在除去HCl的同时也可以降低氯气的溶解度，B项正确；蒸馏时应选用直形冷凝管，C项错误；盛装Na2SiO3溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，D项错误。4．实验室提供的玻璃仪器有试管、导管、容量瓶、烧杯、酒精灯、表面皿、玻璃棒(非玻璃仪器任选)，选用上述仪器能完成的实验是()A．粗盐的提纯B．制备乙酸乙酯C．用四氯化碳萃取碘水中的碘D．配制0.1mol·L－1盐酸溶液【详解】B粗盐提纯实验缺少的玻璃仪器是漏斗，A项不符合题意；用CCl4萃取碘水中的I2缺少分液漏斗，C项不符合题意；配制0.1mol·L－1盐酸溶液缺少胶头滴管和量筒，D项不符合题意；用试管、导气管、酒精灯三种玻璃仪器即可完成乙酸乙酯的制备实验，B项符合题意。5．实验室中下列做法正确的是()A．排除碱式滴定管尖嘴处气泡时，尖嘴垂直向下B．用热的纯碱溶液洗涤分液漏斗内壁的苯C．用带橡胶塞的棕色试剂瓶盛放AgNO3溶液D．取用钠后将剩余的钠直接放回原试剂瓶【详解】D排除碱式滴定管尖嘴处气泡时，尖嘴应斜向上，A项错误；热的纯碱溶液与苯不反应、也不互溶，不能用于洗涤苯，B项错误；AgNO3溶液显酸性，腐蚀橡胶，C项错误；取用钠后剩余的钠可以直接放回原试剂瓶，D项正确。6．下列试剂保存方法或实验方法中，不正确的是()A．用托盘天平称取5.2gNaOH固体时，不能把NaOH放在纸片上称B．用10mL的量筒量取9.0mL无水乙醇，使液面最低点至刻度9.0mL处C．浓硫酸保存在广口瓶中，没有挥发性，无须密封D．溴水密封保存，放置于阴凉处【详解】CNaOH固体具有腐蚀性，易潮解，用托盘天平称量时需要用烧杯盛放氢氧化钠，而不能用纸片，故A正确；量筒的小刻度在下，大刻度在上，所以用容积为10mL的量筒量取9.0mL无水乙醇，使液面最低点至刻度9.0mL处，故B正确；浓硫酸易吸水，应密封保存在细口瓶中，故C不正确；溴水易挥发，应密封保存，溴水见光易分解，应放置在棕色试剂瓶中置于阴凉处，故D正确。7．在中学化学实验中使用的玻璃、陶瓷仪器等，在实验操作中不能承受温度的急剧变化，否则会引起安全事故。下列实验操作过程不是基于上述原因的是()A．用排水法收集气体后，先移出导气管，后熄灭酒精灯B．在用二氧化锰和浓盐酸制氯气时，先加入二氧化锰，再加入浓盐酸，然后点燃酒精灯C．用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气的实验结束后，将大试管从铁架台上取下置于石棉网上，冷却后再洗涤D．钠与水反应时，只能取黄豆粒大小的钠投入盛水的烧杯中反应【详解】D先移出导气管是为了避免液体倒吸进入前一装置，引起装置炸裂，故A不符合题意；先加热再加入浓盐酸会因温度骤变而使装置炸裂，故B不符合题意；大试管取下后，若直接洗涤会因温度骤降而使装置炸裂，故C不符合题意；钠与水反应剧烈，若钠块过大会因为反应过于剧烈而引起爆炸，不是因温度急剧变化而引起安全事故，故D符合题意。二、非选择题(本题包括3个小题)8．基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。如图所示是分离混合物时常用的仪器，回答下列问题：(1)写出仪器A、C、E的名称________、________、________。(2)分离以下混合物应该主要选用什么仪器。食用油和酒精：________(填字母)，汽油和水：________。(3)微型化学实验被誉为绿色环保的化学实验，如图为某种“微型”实验装置。如果H处放少量锌粒，G处盛稀盐酸，则加热处的现象为_______________________________________________________________________________________________________________________；反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________；为了实验安全，在加热前应采取的措施是__________________________________________________________________________________________________________；用微型仪器进行实验，除试剂的用量极少以外，还可能具有的优点是________________________________________________________________________。【详解】(1)由图可知，A、C、E分别为蒸馏烧瓶、分液漏斗、直形冷凝管。(2)食用油和酒精互溶，但二者沸点不同，利用蒸馏法分离，选择的仪器为A、E；汽油和水分层，利用分液法分离，选择的仪器为C。(3)如果H处放少量锌粒，G处盛稀盐酸，当稀盐酸和锌粒反应时生成氢气，在加热的条件下，氧化铜被氢气还原生成了铜，所以加热处的现象为固体由黑色变为红色；反应的化学方程式为CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Cu＋H2O；为了实验安全，在加热前应采取的措施是通一段时间氢气，使整个装置中不再有空气，以防止氢气和空气的混合气体在加热时发生爆炸。用微型仪器进行实验，除试剂的用量极少以外，还可能具有的优点是产生的废物少(或减少污染)；加热时间短；反应时间短等。答案：(1)蒸馏烧瓶分液漏斗直形冷凝管(2)AEC(3)固体由黑色变为红色CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Cu＋H2O通一会氢气，使整个装置中不再有空气产生的废物少(其他合理答案也可)9．FTO导电玻璃为掺杂氟的SnO2透明导电玻璃，广泛用于液晶显示屏、薄膜太阳能电池基底等方面，SnCl4可用于制作FTO导电玻璃。实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4，此反应放热，生成的SnCl4易水解生成SnO2·xH2O。回答下列问题：有关物理性质如下表：物质颜色、状态熔点/℃沸点/℃Sn银白色固体231.92260SnCl4无色液体－33114SnCl2无色晶体246652(1)将上述装置用玻璃管连接，组装成一套制备SnCl4的实验装置(每个装置最多使用一次)，正确的顺序是(填各接口字母序号)：B→____→____→____→____→N→A→____→____→____→____。Ⅲ处中应选用的冷凝管为__________(填字母)。(2)检查装置气密性并装好药品后，应先打开Ⅱ中的分液漏斗活塞，待出现________________________________________________________________________现象后，再点燃Ⅰ处的酒精灯。(3)装置Ⅵ的作用是___________________________________________________。若没有装置Ⅵ，可能发生的化学反应方程式为_____________________________________________________________________________________________________。(4)实验制得30g溶有氯气的SnCl4，其中氯气质量分数为13.0%，则至少需向Ⅰ中通入氯气的物质的量为________(保留2位小数)。提纯该SnCl4的方法是________(填字母)。a．用NaOH溶液洗涤再蒸馏b．升华c．重结晶d．蒸馏e．过滤解析：(1)在装置Ⅱ中制取Cl2，Cl2中含有杂质HCl及水蒸气，先通过装置Ⅴ的饱和食盐水除去杂质HCl，然后通过装置Ⅳ的浓硫酸干燥除去水蒸气，导气管都是长进短出，然后将Cl2由N通入到装置Ⅰ中制取SnCl4，产生的SnCl4用装置Ⅲ冷凝收集在D中，为防止生成的SnCl4水解，同时吸收多余的Cl2，再使气体由D经装置Ⅵ的J进入，由K排出，故按接口的先后顺序为BHIEFNACDJK。为避免冷凝产生的液体SnCl4滞留在冷凝管中，要采用直形冷凝管，故合理选项是B。(2)检查装置气密性并装好药品后，为防止Sn与装置中的空气发生反应，应先打开Ⅱ中的分液漏斗活塞，待装置Ⅰ中蒸馏烧瓶中充满黄绿色气体后，再点燃Ⅰ处的酒精灯。(3)装置Ⅵ的作用是吸收多余的氯气，并防止水蒸气进入锥形瓶，避免制取的SnCl4水解。若没有装置Ⅵ，SnCl4水解产生SnO2·xH2O和HCl，反应的化学方程式为SnCl4＋(x＋2)H2O=SnO2·xH2O↓＋4HCl↑。(4)实验制得30g溶有氯气的SnCl4，其中氯气质量分数为13.0%，则m(Cl2)＝30g×13.0%＝3.9g，m(SnCl4)＝30g－3.9g＝26.1g，则根据Cl元素守恒可知至少需向Ⅰ中通入氯气的物质的量为n(Cl2)＝eq\f(3.9g,71g·mol－1)＋eq\f(26.1g,261g·mol－1)×2≈0.25mol。Sn与Cl2在加热时反应产生的物质SnCl4中由于会混有Cl2而显黄色，SnCl4在室温下呈液态，故分离提纯SnCl4应该采用蒸馏方法，合理选项是d。答案：(1)HIEFCDJ(或K)K(或J)B(2)Ⅰ中蒸馏烧瓶中充满黄绿色气体(3)吸收多余的氯气，并防止水蒸气进入锥形瓶SnCl4＋(x＋2)H2O=SnO2·xH2O↓＋4HCl↑(4)0.25d10．(2021·湖北高考)超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下：SbCl3＋Cl2eq\o(=,\s\up7(80℃))SbCl5、SbCl5＋6HF=HSbF6＋5HCl。制备SbCl5的初始实验装置如图(毛细管连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：相关性质如表：物质熔点沸点性质SbCl373.4℃220.3℃极易水解SbCl53.5℃140℃分解79℃/2.9kPa极易水解回答下列问题：(1)实验装置中两个冷凝管________(填“能”或“不能”)交换使用。(2)试剂X的作用为____________________、____________________。(3)反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移________(填仪器名称)中生成的SbCl5至双颈烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是________(填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是________________________。(4)实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为________________________________________________________________________。(写化学反应方程式)(5)为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH3COOH＋H2SO4=[CH3C(OH)2]＋[HSO4]－。以此类推，H2SO4与HSbF6之间的化学反应方程式为____________________________________________________________________________________________________________________