第13讲化学实验基础知识和技能-高考化学二轮总复习习题VIP

第13讲化学实验基础知识和技能一、选择题(每小题只有一项符合题目要求)1.(2021·广东揭阳期末)明代《本草纲目》描述民间酿酒“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。这里用到的操作方法可用于分离下列哪一组物质(A)A.丙烯酸乙酯和丙烯酸B.对硝基甲苯和浓硫酸C.硝酸钾和氯化钠D.二氧化硫和二氧化碳气体解析：这里用到的操作方法为蒸馏，用于分离有沸点差的液态互溶物。丙烯酸乙酯和丙烯酸互溶，有沸点差，可以用蒸馏方法分离，故A正确；硝酸钾和氯化钠利用溶解度随温度变化不同的性质，可以用结晶的方法进行分离，故C错误；二氧化硫和二氧化碳气体可以用洗气的方法进行分离，故D错误。2.(2020·黑龙江龙凤区校级月考)饮茶是中国人的传统饮食文化之一。为方便饮用，可通过如图方法制取罐装饮料茶，下列关于如图过程中的说法不正确的是(A)A.③是分液B.②用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒C.①是萃取D.封口的目的是与空气隔绝解析：③中混合物分罐密封，无分液操作，故A错误；②为分离不溶性茶渣，为过滤，用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒，故B正确；①提取可溶物，为萃取，故C正确；封口可与空气隔绝，避免被氧化而变质，故D正确。3.下列除去杂质的方法，正确的是(B)A.除去碳酸氢钠固体中的少量碳酸钠：充入足量二氧化碳B.CuCl2溶液中含有FeCl3杂质：加入过量氧化铜粉末，过滤C.提取溴水中的溴：用乙醇萃取后分液D.CO2中含有HCl杂质：通入饱和Na2CO3溶液，洗气4.(2021·辽宁新高考适应性考试)下列装置或措施能达到目的的是(C)eq\a\vs4\al(A.验证氧化性：,Cl2＞Fe3＋＞I2)eq\a\vs4\al(B.实现Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑)C.测定反应速率D.保护铁闸门不被腐蚀解析：该装置可以验证氧化性：Cl2＞Fe2＋，但不能确定I－是Cl2氧化还是被Fe3＋氧化，A不能达到实验目的；Cu和Ag均为不活泼金属，不能在稀硫酸中发生自发的氧化还原反应，B不能达到实验目的；可根据一定时间内产生氢气的量来计算反应的速率，C可以达到实验目的；用外加电流的阴极保护法保护铁闸门不被腐蚀时，应将铁闸门连接电源的负极，D不能达到实验目的。5.(2021·浙江高三三模)下列说法不正确的是(B)A.镀锌铁皮锌镀层厚度的测定实验：往装有镀锌铁皮的烧杯中加入足量稀硫酸，当产生气泡的速率突然减小时，可以判断锌镀层已完全反应B.从海带中提取碘的主要实验步骤为取样→灼烧→溶解→过滤→萃取C.火柴头中氯元素的检验：将几根已燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液，滴加硝酸银和稀硝酸，即可判断氯元素的存在D.测定SO2水溶液的pH，可用玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，再与比色卡对照解析：锌的活泼性大于铁，镀锌铁皮锌镀层厚度的测定实验：往装有镀锌铁皮的烧杯中加入足量稀硫酸，当产生气泡的速率突然减小时，即可判断锌镀层已完全反应，故A正确；从海带中提取碘的主要实验步骤为取样→灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取，故B错误；火柴头中氯元素的检验：氯酸钾反应生成氯化钾，将已燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液，滴加硝酸银和稀硝酸，即可判断氯元素的存在，故C正确；测定SO2水溶液即亚硫酸的pH，可将pH试纸放在表面皿上，可用玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，再与比色卡对照，故D正确。6.用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是(D)A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HClB.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层解析：A中除去Cl2中含有的少量HCl，应该使用饱和氯化钠溶液，A错误；B中氯化铵易分解，应低温蒸发进行结晶，B错误；C中纯碱易溶于水，反应开始后，不能留在隔板上，不能达到反应随时发生随时停止的目的，且制得的CO2中有水蒸气，C错误。用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法。如图所示的实验(可加热)中，下列试纸的选用、现象、对应结论都不正确的一项是(A)选项试剂甲湿润的试纸乙现象结论A碘水淀粉试纸变蓝碘具有氧化性B浓氨水，生石灰红色石蕊试纸变蓝氨气为碱性气体CNa2SO3，稀硫酸品红试纸褪色SO2具有漂白性DCl2淀粉—碘化钾变蓝Cl2是氧化性气体解析：碘水遇淀粉变蓝，不属于氧化还原反应，不能体现碘具有氧化性。8.利用实验器材(规格和数量不限)，能完成相应实验的一项是(D)选项实验器材(省略夹持装置)相应实验A烧杯、玻璃棒、蒸发皿硫酸铜溶液的浓缩结晶B烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡C烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用固体氯化钠配制0.5mol/L的溶液D烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗用溴水和CCl4除去NaBr溶液中的少量NaI解析：硫酸铜溶液的浓缩结晶需要用到酒精灯，A错误；用盐酸除去BaSO4中的少量BaCO3需要进行过滤，需要用到漏斗，B错误；用固体配制溶液需要用到托盘天平称量固体，C错误；D中可以先进行置换反应，然后进行萃取、分液，D正确。二、不定项选择题(每小题有一个或者两个选项符合题目要求)9.下列图示实验正确的是(D)eq\a\vs4\al(A.除去粗盐溶液中的不溶物)B.碳酸氢钠受热分解eq\a\vs4\al(C.除去CO气体中的CO2气体)eq\a\vs4\al(D.乙酸乙酯的制备演示实验)解析：A项，过滤时要求“一贴、二低、三靠”，该实验中玻璃棒悬在漏斗上方，没有靠在三层滤纸上，故不正确；B项，加热分解碳酸氢钠时，因为有水生成，试管口应略向下倾斜，否则容易炸裂试管，故不正确；C项，该装置为洗气装置，导管应该是长进短出，故不正确；D项，由教材中的实验可知制备乙酸乙酯的实验装置及药品都正确。(2021·安徽瑶海区月考)如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是(D)A.在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢B.在实验室中制备干燥的氨气时，可选用碱石灰做干燥剂C.实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色喷泉和红色喷泉D.喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体解析：氨水加入生石灰，生石灰与水反应放出大量的热，促进氨气的挥发，盐酸加入浓硫酸，浓硫酸吸收水，且放出大量的热，可促进氯化氢挥发，从而可得到气体，故A正确；碱石灰为碱性干燥剂，与氨气不反应，可选用碱石灰干燥氨气，故B正确；打开止水夹a、c、d，氨气和氯化氢反应而导致压强减小，从而形成喷泉，氨水溶液呈碱性，氯化氢溶液呈酸性，则可分别形成蓝色喷泉和红色喷泉，故C正确；氯化铵不稳定，加热易分解，蒸干无法获得氯化铵固体，故D错误。11.用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象和结论合理的是(B)选项①中物质②中的物质预测②中的现象和结论A浓盐酸二氧化锰立即产生大量黄绿色气体，证明HCl具有还原性和酸性B草酸溶液酸性高锰酸钾溶液溶液逐渐褪色，证明草酸具有还原性C硫酸铝饱和溶液碳酸钠饱和溶液立即产生大量气泡，证明二者发生相互促进水解D蒸馏水过氧化钠粉末立即产生大量气泡，滴加酚酞溶液后变红，说明过氧化钠是碱性氧化物解析：浓盐酸与二氧化锰的反应需要加热，故A错误；草酸能够被高锰酸钾氧化生成二氧化碳气体，高锰酸钾溶液褪色，体现了草酸的还原性，故B正确；硫酸铝和碳酸钠饱和溶液能够发生相互促进水解反应，还会产生沉淀，故现象不正确，故C错误；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠不属于碱性氧化物，结论不正确，故D错误。12.(2021·湖南新高考适应性考试)由下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(BD)选项实验操作和现象结论A向某溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液，溶液变红溶液中含有Fe2＋B室温下，测得相同浓度的NaX和NaY溶液的pH分别为8和9酸性：HX>HYC蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，水浴加热5min，加氢氧化钠溶液至溶液呈碱性，再加入少量新制Cu(OH)2，继续加热5min，生成砖红色沉淀蔗糖完全水解D向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少量等物质的量的ZnS和CuS固体，ZnS溶解而CuS不溶解Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)解析：Fe2＋和KSCN不反应，Fe3＋和KSCN溶液反应生成红色络合物，Fe2＋易被氯水氧化生成Fe3＋，Fe2＋检验时要先加KSCN溶液后加氯水，故A错误；相同物质的量浓度的钠盐溶液，溶液的pH越大，酸根离子的水解程度越大，相应的酸的酸性越弱；室温下，测得相同浓度的NaX和NaY溶液的pH分别为8和9可知，HX溶液的酸性强于HY，故B正确；蔗糖完全水解和部分水解，溶液中都含有葡萄糖，碱性条件下都能与新制的氢氧化铜共热生成氧化亚铜砖红色沉淀，故C错误；相同条件下，组成和结构相似的难溶金属硫化物，溶解度大的物质先溶，向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少量等物质的量的ZnS和CuS固体，ZnS溶解而CuS不溶解，说明溶度积Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，故D正确。三、非选择题13.某化学小组的同学到实验室学习。实验桌上摆有如图所示仪器：(1)指导教师要求同学们写出仪器的名称，甲同学书写的答案如下表，请你找出其中的错误，将改正后的名称填写在下表中(若正确，则此空不需要填写)。仪器编号abcde名称试管溶量瓶集气瓶碱式滴定管普通漏斗改正的名称(2)关于e的用途，乙同学说：组成防倒吸装置。你还能说出其他两种用途吗？①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(3)d仪器在使用前必须检查是否漏水，检查漏水的操作是_____________________________________________________________________。(4)丙同学想用如图所示装置进行大理石和稀盐酸反应制取CO2。老师指出，这需要太多的稀盐酸，会造成浪费。该同学选用了上面的一种仪器，加在装置中，解决了这个问题。请你把该仪器画在图中合适的装置。答案：(1)容量瓶酸式滴定管(2)①往细口容器中加液体②组成过滤装置(只要答对两个即可，其他合理答案亦可)(3)关闭活塞，向滴定管中加适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若不漏水，将活塞旋转180°，重复上述操作(4)14.下列是制备CuO的流程图：工业CuSO4eq\o(→,\s\up7(Ⅰ))eq\o(→,\s\up7(Ⅱ))CuSO4溶液eq\o(→,\s\up7(Ⅲ))CuSO4·5H2O→……→CuO(1)步骤Ⅰ的目的是除去不溶性杂质，操作是______________。(2)步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2＋转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1。控制溶液pH＝3.5的原因是_______________________________________。(3)步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是____________________，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是_____________________________________________________。答案：(1)溶解，过滤(2)使Fe3＋可全部转化为Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不会转化为Cu(OH)2沉淀(3)将CuSO4溶液加热蒸发至有大量晶体出现时，停止加热受热均匀，温度易于控制在100℃以下解析：(1)不溶性杂质由于不溶于水，采用过滤的方法除去。(2)步骤Ⅱ操作是向含有CuSO4、FeSO4的溶液中滴加H2O2，发生反应2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，当pH＝3.5时，Fe3＋易水解，故此时要加入Cu2(OH)2CO3粉末，以中和H＋，同时加热煮沸，使Fe3＋水解趋于完全，同时抑制Cu2＋的水解，过滤除去Fe(OH)3沉淀，再加稀硫酸酸化得到CuSO4溶液。(3)通过蒸发溶剂、冷却结晶的方法析出硫酸铜晶体，加热烘干时温度不能超过100℃，以防温度过高使硫酸铜分解，因此采用水浴加热。15.铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁(FeCO3)可用作补血剂，铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)制备FeCO3的流程如下：(1)“酸溶”时增大反应速率的方法有_________________________________(写出一种)。(2)①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3＋通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2＋14Fe3＋＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋。则另一个反应的离子方程式为________________________________________________________________________。②加入FeS2还原后，检验Fe3＋是否反应完全的方法是_____________________________________________________________________。(3)①“沉淀”时，需要控制温度在35℃以下，其可能原因是________________________________________________________________________。②所得FeCO3需充分洗涤，检验沉淀已洗净的方法是______________________________________________________________________。(4)FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，则与FeCO3反应的物质为__________(填化学式)。(5)写出在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式：_________________________________________________。FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧23.2kg的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物15.84kg，则Fe2O3的质量为________kg。答案：(1)加热(或增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等)(2)①FeS2＋2Fe3＋=3Fe2＋＋2S↓②取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液摇匀，若溶液变为红色，说明其中含有Fe3＋，未反应完全(3)①防止碳酸铵分解，减小亚铁离子的水解程度②取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明沉淀已洗涤干净，反之，则说明没洗涤干净(检验NHeq\o\al(＋,4)也行)(4)O2、H2O(5)4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋4CO214.416.(2021·吉林长春一模)硫酰氯(SO2Cl2)可用作有机化学的氯化剂，在药物和染料的制取中也有重要作用。已知：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点－54.1℃，沸点69.1℃。在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。某化学学习小组拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反应的化学方程式为SO2(g)＋Cl2(g)=SO2Cl2(l)ΔH＝－97.3kJ·mol－1，实验装置如图所示。(部分夹持装置未画出)回答下列问题：(1)装置己的作用是__________________________；如何控制两种反应物体积相等：________________________________________。(2)装置戊上方分液漏斗中最好选用下列试剂____。(填字母)A.蒸馏水B.饱和食盐水C.浓氢氧化钠溶液D.6.0mol·L－1盐酸(3)若缺少装置乙和丁(均盛放浓硫酸)，潮湿氯气和二氧化硫会发生副反应，化学方程式是____________________________________；同时生成的SO2Cl2也会水解而“发烟”，该反应的化学方程式为______________________________________________。(4)为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有______(填序号)。①控制气流速率，宜慢不宜快②持续加热丙装置③若丙装置发烫，可适当降温④先通冷凝水，再通气(5)氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯：2ClSO3Heq\o(=,\s\up7(△))SO2Cl2＋H2SO4①分离两种产物的方法是__________(填字母)。A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取②请设计实验方案检验产物中存在硫酸(可选试剂：稀盐酸、稀硝酸、氯化钡溶液、蒸馏水、石蕊溶液)。答案：(