精修版高考化學二輪復習(十五) 專題五 化學實驗基礎 第1講 化學實驗常用儀器和基本操作

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1、精品文檔高考化學課時沖關練(十五)化學實驗常用儀器和基本操作(45分鐘,100分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題6分,共42分)1.(2014池州模擬)不潔凈玻璃儀器洗滌方法正確的是()A.做銀鏡反應后的試管用氨水洗滌B.做碘升華實驗后的燒杯用酒精洗滌C.盛裝苯酚后的試管用鹽酸洗滌D.實驗室用KClO3制取O2后的試管用稀鹽酸洗滌【解析】選B。銀不溶于氨水,A不正確,應該用硝酸;碘易溶在有機溶劑中,B正確;苯酚不溶于鹽酸,C不正確,應該用乙醇或氫氧化鈉溶液;用KClO3制取O2后的試管會殘留催化劑MnO2(生成的KCl是可溶于水的),MnO2不溶于稀鹽酸,D不正確。2.下列實驗操作正確的是

2、()A.將氫氧化鈉固體放在濾紙上稱量B.用10 mL的量筒量取8.58 mL蒸餾水C.制取氯氣時,用二氧化錳與濃鹽酸在常溫下反應,并用排水法收集D.配制氯化鐵溶液時,將一定量氯化鐵固體溶解在較濃的鹽酸中,再用水稀釋到所需濃度【解析】選D。NaOH固體易潮解且具有腐蝕性,只能用玻璃器皿稱量而不能放在濾紙上,A不正確;10 mL量筒的最小分度為0.1 mL,故不可能量取8.58 mL蒸餾水,B不正確;MnO2與濃鹽酸在常溫下不反應,只有在加熱條件下才能反應生成Cl2,并用向上排空氣法收集,C不正確;由于FeCl3易水解生成Fe(OH)3和HCl,故配制時常將其溶于濃鹽酸中,以防止其發(fā)生水解,D正確

3、。【加固訓練】下列實驗中所選用的儀器合理的是()A.用200 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸B.用250 mL容量瓶配制250 mL 0.2 molL-1的氫氧化鈉溶液C.用托盤天平稱量11.75 g氯化鈉晶體D.用堿式滴定管量取25.1 mL溴水【解析】選B。量取5.2 mL的稀硫酸,適合選用10 mL的量筒,A項錯誤;托盤天平的精確度為0.1 g,不能精確到0.01 g,C項錯誤;溴水具有強氧化性,會腐蝕堿式滴定管的橡膠管,且滴定管精確度為0.01 mL,D項錯誤。3.從海帶中提取碘的實驗過程中,涉及下列操作,其中正確的是()A.將海帶灼燒成灰B.過濾得含I-的溶液C.放出碘的苯溶液D.分

4、離碘并回收苯【解析】選D。海帶灼燒成灰應在坩堝中進行;過濾時應用玻璃棒引流;碘的苯溶液在分液漏斗中位于上層,應待下層液體放出后從上口倒出;分離碘并回收苯應用蒸餾的方法,用水浴加熱能控制溫度不至于太高而防止碘的升華?！炯庸逃柧殹繌暮е刑崛〉鈫钨|,成熟的工藝流程如下,下列關于海水制碘的說法中,不正確的是()A.實驗室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶,并且用玻璃棒攪拌B.含I-的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后,碘元素發(fā)生氧化反應C.在碘水中加入幾滴淀粉溶液,溶液變藍色D.碘水加入CCl4得到碘的CCl4溶液,該操作為“萃取”【解析】選A。A項,灼燒干海帶應在坩堝中進行,且用蓋子蓋上,不用攪拌;B項,雙氧水在酸性介

5、質中把I-氧化為I2,2I-+H2O2+2H+=2H2O+I2;C項,使淀粉變藍是I2的特征反應;D項,I2在CCl4中的溶解度遠大于在水中的溶解度,故CCl4能夠將I2從碘水中萃取出來。4.實驗室保存下列試劑采取的措施不正確的是()NaBr溶液中加入少量液溴CuSO4溶液中加入少量H2SO4FeSO4溶液中放一枚鐵釘液溴存放在帶橡膠塞的細口瓶中,并用水封Na2CO3溶液存放在滴瓶中固體NaOH存放在帶橡膠塞的廣口瓶中少量鈉貯存在酒精中濃硝酸存放在棕色細口瓶中,并置于冷暗處A.B.C.D.【解析】選D。NaBr溶液不易變質,加入液溴會引入雜質,不正確。加入H2SO4可抑制Cu2+水解生成Cu(

6、OH)2;加入鐵釘可防止Fe2+被氧化,正確。橡膠中含有碳碳不飽和鍵,能與液溴揮發(fā)出的溴蒸氣緩慢發(fā)生加成反應,所以不能用橡膠塞,不正確。Na2CO3溶液堿性較強,會腐蝕玻璃使滴瓶瓶頸與膠頭滴管粘連,不正確。金屬鈉與乙醇反應,不能放在乙醇中,應保存在煤油中,不正確。濃硝酸見光易分解,應保存在棕色細口瓶中,正確。5.(2014合肥三模)利用下列圖表中的實驗裝置和試劑,能得出正確實驗結論的是()實驗結論A飽和食鹽水電石溴水乙炔和溴水發(fā)生加成反應B濃鹽酸KMnO4FeCl2溶液氧化性:MnCl2Fe3+C濃氨水生石灰AlCl3溶液Al(OH)3具有兩性D稀鹽酸Na2CO3Na2SiO3溶液非金屬性:C

7、lCSi【解析】選B。A項,飽和NaCl溶液中的水與電石反應得到乙炔、H2S,乙炔與溴水中的溴單質發(fā)生加成反應,H2S也能將溴水中的溴還原,使溴水褪色,錯誤。B項,濃鹽酸有還原性,而KMnO4有強氧化性,能把HCl氧化為Cl2,Cl2有氧化性,會與FeCl2發(fā)生反應產生FeCl3。反應的方程式是2FeCl2+Cl2=2FeCl3。氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性,正確;C項,濃氨水加到生石灰中產生氨氣,氨氣與氯化鋁溶液反應生成氫氧化鋁沉淀,但氫氧化鋁沉淀不溶于過量的氨水,即不能證明氫氧化鋁有兩性,錯誤;D項,證明Cl、C、Si的非金屬性強弱,應該用最高價含氧酸,即鹽酸換為高氯酸即可,錯誤。6

8、.根據下列實驗內容得出的結論正確的是()選項實驗內容結論A某氣體的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍該氣體一定是NH3B某氣體能使紫色的酸性高錳酸鉀溶液褪成無色該氣體一定是SO2C某物質的水溶液中加入鹽酸產生能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體該溶液一定含有CD某物質的水溶液中加入BaCl2溶液,產生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解該溶液中至少含有S、S中的一種【解析】選A。某氣體的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍,證明氣體是氨氣,故A選項正確;還原性氣體均可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故B選項錯誤;向某溶液中加入稀鹽酸,產生能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體,氣體可能為二氧化硫或二氧化碳,則溶液中可能存在碳酸根離子、

9、碳酸氫根離子、亞硫酸根離子、亞硫酸氫根離子,故C選項錯誤;某物質的水溶液中加入氯化鋇溶液產生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,則溶液中還可能存在銀離子,D選項錯誤。7.(2013江蘇高考)下列依據相關實驗得出的結論正確的是()A.向某溶液中加入稀鹽酸,產生的氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁,該溶液一定是碳酸鹽溶液B.用鉑絲蘸取少量某溶液進行焰色反應,火焰呈黃色,該溶液一定是鈉鹽溶液C.將某氣體通入溴水中,溴水顏色褪去,該氣體一定是乙烯D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中一定含F(xiàn)e2+【解析】選D。A項所述溶液中含有HC也會有類似現(xiàn)象,錯誤;焰色反應是元素

10、性質,故原溶液也可能是NaOH溶液,B錯誤;SO2、乙烯、丙烯等氣體都能使溴水褪色,C錯誤;D項中的操作為Fe2+的檢驗,D正確?！炯庸逃柧殹坑幸粺o色透明溶液,可能含有下列離子:Al3+、Fe2+、Ba2+、N、S、Cl-、HC,取該溶液做如下實驗,則對該溶液的相關判斷正確的是()實驗步驟實驗現(xiàn)象(1)取少量該溶液,加銅片和濃硫酸加熱有無色氣體產生,氣體遇空氣可以變成紅棕色(2)取少量該溶液,加BaCl2溶液有白色沉淀產生(3)取(2)中上層清液,加AgNO3溶液有穩(wěn)定的白色沉淀生成,且不溶于硝酸(4)取少量該溶液,加NaOH溶液有白色沉淀生成,當NaOH過量時沉淀溶解A.一定含有N、S和Cl

11、-B.一定含有Al3+,可能含有Ba2+C.一定含有N、S,可能含有HCD.一定不含F(xiàn)e2+、Ba2+和HC【解析】選D。由實驗步驟(1)知原溶液中一定含有N;由實驗步驟(2)知原溶液中一定含有S,則一定不含Ba2+;由實驗步驟(3)知原溶液中可能含有Cl-;由實驗步驟(4)知原溶液中一定含有Al3+,則一定不含HC;溶液無色透明,則一定不含F(xiàn)e2+。故答案選D。二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)8.(16分)以下是實驗室常用的部分儀器,請回答下列問題:(1)序號為和的儀器的名稱分別為 、。(2)在分液操作中,必須用到上述儀器中的(填序號)。(3)能作反應容器且可直接加熱的儀器是上述中的

12、(填名稱)。(4)在配制一定物質的量濃度的溶液時,需要用到的儀器是(填序號)。(5)儀器上標有溫度的是(填序號)。(6)如圖是溫度計、量筒、滴定管的一部分,下述讀數(shù)(虛線刻度)及說法正確的是。A.是量筒,讀數(shù)為2.5 mLB.是量筒,讀數(shù)為2.5 mLC.是滴定管,讀數(shù)為2.5 mLD.是溫度計,讀數(shù)是2.5(7)丙同學想用如下圖裝置以大理石和稀鹽酸反應制取CO2。教師指出,這需要太多的稀鹽酸,造成浪費。該同學選用了上述中的一種儀器,加在裝置上,解決了這個問題。請你把該儀器畫在圖中合適的位置?！窘馕觥吭诜忠翰僮髦杏玫椒忠郝┒泛蜔?能作為反應容器且能夠直接加熱的儀器是試管;配制溶液時要用到的玻

13、璃儀器是容量瓶、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。容量瓶、量筒上標有溫度。(6)分析刻度可知是溫度計,是量筒,讀數(shù)精確到小數(shù)點后一位,是滴定管,讀數(shù)精確到小數(shù)點后兩位,分析可知選B。(7)可在漏斗頸下端套上一個試管。答案:(1)容量瓶冷凝管(2)(3)試管(4)(5)(6)B(7)9.(16分)某探究小組在實驗室中用鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、SiO2)提取氧化鋁,如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)在實驗中需用1 molL-1的NaOH溶液480 mL,配制該溶液已有下列儀器:托盤天平(砝碼)、膠頭滴管、藥匙、玻璃棒,還缺少的儀器是。在灼燒操作中用到下列儀器中的一種,其名稱是。(2

14、)操作中洗滌如何操作 。(3)甲同學在實驗室中用如圖裝置制備CO2氣體,并通入濾液B中制備Al(OH)3時,結果沒有產生預期現(xiàn)象。乙同學分析認為:甲同學通入CO2不足是導致實驗失敗的原因之一,你認為乙的分析是否合理? 。若合理,請用離子方程式解釋其原因: (若你認為不合理,該空不作答)。丙同學分析認為:甲同學通入的CO2中含有HCl氣體,也是導致實驗失敗的原因,在實驗裝置中增加盛有的裝置可解決這個問題?！窘馕觥?1)配制NaOH溶液時,應先將NaOH溶解在燒杯中,另外容量瓶的規(guī)格是規(guī)定的,故應選用500 mL的容量瓶。灼燒Al(OH)3應該使用坩堝。(3)因上一步的操作中加入了過量的NaOH,

15、若通入的CO2不足,則發(fā)生反應:CO2+2OH-=C+H2O,故不能生成Al(OH)3沉淀。將混合氣體通入飽和NaHCO3溶液,既可以除去其中的HCl,又能降低CO2的溶解度。答案:(1)500 mL容量瓶、燒杯坩堝(2)向過濾器中加入蒸餾水,使水剛好沒過沉淀物,讓水自然流下,重復操作23次(3)合理2OH-+CO2=C+H2O飽和NaHCO3溶液洗氣瓶【互動探究】若將操作和操作使用的試劑互換,則操作中的最佳試劑是什么?寫出操作反應的離子方程式。提示:若將操作和操作顛倒,則濾液B為鋁鹽、鈉鹽以及過量的酸,因Al(OH)3能夠溶解在強堿溶液中,故可以用氨氣或氨水制取Al(OH)3,其方程式為Al

16、3+3NH3H2O=Al(OH)3+3N?！局v評建議】教師在講解時,請?zhí)嵝褜W生注意以下幾點:解答第(1)小題時,要提醒學生注意容量瓶的規(guī)格,學生很容易答成480 mL的容量瓶。第二個空學生很容易誤選蒸發(fā)皿,要提醒學生注意二者的區(qū)別:坩堝可以加熱不含水的物質,比如熔化非腐蝕性鹽類、灼燒沉淀、碳化或灰化某些復雜試樣等;蒸發(fā)皿一般用于蒸發(fā)溶液。解答第(2)小題時,要嚴密答題,規(guī)范描述。一定要有“水剛好沒過沉淀物”“水自然流下”等必要的文字敘述,且向學生特別強調不能用玻璃棒攪拌。解答第(3)小題時,要向學生講解做題時要思考全面,注意已知條件的應用。因為操作加入過量NaOH,所以在溶液B中不可避免混有N

17、aOH,它會優(yōu)先和CO2發(fā)生反應。第三個空要注意提醒學生不能用飽和Na2CO3溶液,因為Na2CO3溶液在除去HCl的同時,也會把CO2給除去。10.(14分)(2014太原模擬)氯酸鎂常用作催熟劑、除草劑等,實驗室用鹵塊(主要成分為MgCl26H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質)制備少量Mg(ClO3)26H2O的流程如下:已知:幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。(1)過濾時需要的玻璃儀器主要有。(2)加入BaCl2的目的是除去雜質離子,檢驗已沉淀完全的方法是 。加MgO后過濾所得濾渣的主要成分是 。(3)加入NaClO3飽和溶液發(fā)生的反應為MgCl2+2NaClO

18、3=Mg(ClO3)2+2NaCl,再進一步制取Mg(ClO3)26H2O的實驗步驟依次為;趁熱過濾;過濾、洗滌、干燥。(4)產品中Mg(ClO3)26H2O含量的測定:步驟1:準確稱量3.50 g產品配成100 mL溶液。步驟2:取10.00 mL溶液于錐形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20. 00 mL 1.000 molL-1的FeSO4溶液,微熱。步驟3:冷卻至室溫,用0.100 molL-1K2Cr2O7標準溶液滴定未被氧化的Fe2+至終點。步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗K2Cr2O7標準溶液15.00 mL步驟2中發(fā)生反應的離子方程式為 。步驟3中發(fā)生反應的離子方程式為

19、 。若配制K2Cr2O7標準溶液時未洗滌燒杯,則產品中Mg(ClO3)26H2O的含量會(填“偏高”“偏低”或“不變”)。產品中Mg(ClO3)26H2O的質量分數(shù)為?！窘馕觥?1)過濾需使用的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒。(2)靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液,若無白色沉淀生成,說明S沉淀完全;加入高錳酸鉀,將Fe2+氧化為Fe3+,加入氯化鋇形成硫酸鋇沉淀,加入氧化鎂調節(jié)pH=4,Fe3+轉化成氫氧化鐵沉淀,過濾所得濾渣為硫酸鋇和氫氧化鐵。(3)相同條件下,四種物質中氯化鈉溶解度最小,所以加入氯酸鈉溶液后,蒸發(fā)濃縮,氯化鈉析出,趁熱過濾,濾液為氯酸鎂溶液,將濾液降溫結晶得到氯酸鎂晶體。

20、(4)Cl具有氧化性,可以將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式為Cl+6Fe2+6H+=6Fe3+Cl-+3H2O。Cr2具有氧化性,可以將Fe2+氧化成Fe3+,本身被還原為Cr3+,其離子方程式為Cr2+6Fe2+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O。配制K2Cr2O7標準液時未洗滌燒杯,導致標準液濃度偏小,相當于把標準液稀釋了,消耗的標準液的體積就會偏大,計算所得的錐形瓶中過量的Fe2+的物質的量就會偏大,同Mg(ClO3)26H2O反應的就會偏小,即產品中Mg(ClO3)26H2O的含量就會偏低。由的離子方程式可得Cl6Fe2+,Cr26Fe2+,用0.100 molL-1K2Cr

21、2O7溶液滴定至終點,可以得出剩余的n(Fe2+)為0.100 molL-10.015 L6=0.009 mol,同Cl反應的n(Fe2+)為2010-3L1.000 molL-1-0.009 mol=0.011 mol,則n(Cl)=n(Fe2+)=0.011 mol,產品中Mg(ClO3)26H2O的質量分數(shù)為(0.011 mol299 gmol-1)10100%=78.3%。答案:(1)漏斗、玻璃棒、燒杯(2)靜置,取上層清液加入BaCl2,若無白色沉淀,則S沉淀完全BaSO4和Fe(OH)3(3)蒸發(fā)濃縮冷卻結晶(4)Cl+6Fe2+6H+=6Fe3+Cl-+3H2OCr2+6Fe2+

22、14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O偏低78.3%11.(12分)重鉻酸鉀是工業(yè)生產和實驗室的重要氧化劑,工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeOCr2O3,雜質為SiO2、Al2O3)為原料生產它,實驗室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如下圖。涉及的主要反應是(1)堿浸前將鉻鐵礦粉碎的作用是 (2)步驟調節(jié)pH后過濾得到的濾渣是 。(3)操作中,酸化時,Cr轉化為Cr2,寫出平衡轉化的離子方程式 ;(4)用簡要的文字說明操作加入KCl的原因 。(5)稱取重鉻酸鉀試樣2.500 g配成250 mL溶液,取出25 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 molL-1H2SO4和足量碘化鉀(鉻

23、的還原產物為Cr3+),放于暗處5 min。然后加入100 mL水,加入3 mL淀粉指示劑,用0.120 0 molL-1Na2S2O3標準溶液滴定(I2+2S2=2I-+S4O62-)判斷達到滴定終點的依據是 ;若實驗中共用去Na2S2O3標準溶液40.00mL,則所得產品中重鉻酸鉀的純度為(設整個過程中其它雜質不參加反應)(保留2位有效數(shù)字)?！窘馕觥?1)將鉻鐵礦粉碎的作用是增大接觸面積,增大反應速率;(2)根據工藝流程圖可以看出在反應器中SiO2、Al2O3與NaOH反應分別轉化為Na2SiO3和NaAlO2,步驟調節(jié)pH后過濾得到的濾渣是Al(OH)3、H2SiO3;(3)酸化時,C

24、rO42-轉化為Cr2O72-平衡轉化的離子方程式為2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;(4)溫度對氯化鈉的溶解度影響小,但對重鉻酸鉀的溶解度影響較大,利用復分解反應,降溫結晶時得到的是重鉻酸鉀;(5)檢測碘單質存在可用淀粉,滴定終點藍色褪去;分析可得關系式:Cr2O72-3I26S2O32-,n(S2O32-)=0.04 L0.120 0 molL-1,而25 mL中1/6n(S2O32-)=n(Cr2O72-)=0.000 8 mol,則250 mL中含有的m(K2Cr2O7)=0.000 8 mol10294 gmol-1=2.352 g,可知質量分數(shù)為(2.352 g/2.500 g)100%=94%。答案:(1)增大接觸面積,增大反應速率(2)Al(OH)3、H2SiO3(3)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O(4)溫度對氯化鈉的溶解度影響小,但對重鉻酸鉀的溶解度影響較大,利用復分解反應,可得到重鉻酸鉀(5)當?shù)渭幼詈笠坏瘟虼蛩徕c溶液,溶液藍色褪去,且半分鐘內不恢復94%