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),M

2、nO2不溶于稀鹽酸,D不正確。 2.下列實驗操作正確的是　(　　) 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

3、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。 【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 mol·L-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

4、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。 【加固訓練】從海帶中提取碘單質(zhì),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

5、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,雙氧水在酸性介質(zhì)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?qū)2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　(　　) ①NaBr溶液中加入少量液溴 ②CuSO4溶液中加入少量H2SO4 ③FeSO4溶液中放一枚鐵釘 ④液溴存放在帶橡膠塞的細口瓶中,并用水封 ⑤Na2CO3

6、溶液存放在滴瓶中 ⑥固體NaOH存放在帶橡膠塞的廣口瓶中 ⑦少量鈉貯存在酒精中 ⑧濃硝酸存放在棕色細口瓶中,并置于冷暗處 A.①②⑤⑥⑦　　　　　　B.④⑤⑥⑦ C.②③④⑤⑥⑦ D.①④⑤⑦ 【解析】選D。NaBr溶液不易變質(zhì),加入液溴會引入雜質(zhì),①不正確。加入H2SO4可抑制Cu2+水解生成Cu(OH)2;加入鐵釘可防止Fe2+被氧化,②③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,④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,⑤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,⑦不正確。濃硝酸

7、見光易分解,應保存在棕色細口瓶中,⑧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　(　　) ① ② ③ 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 KMnO4 FeCl2溶液 氧化性: Mn>Cl2>Fe3+ C 濃氨水 生石灰 AlCl3溶液 Al(OH)3具有兩性 D 稀鹽酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 非金屬性:Cl>C>Si 【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(zhì)發(fā)生加成反應,H2S也能將溴水中

8、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(chǎn)生FeCl3。反應的方程式是2FeCl2+Cl2====2FeCl3。氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,正確;C項,濃氨水加到生石灰中產(chǎn)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.根據(jù)下列實驗內(nèi)容得出的結論正確的是　(　　) 選項 實驗內(nèi)容 結論 A 某氣體的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍

9、 該氣體一定是NH3 B 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SO2 C 某物質(zhì)的水溶液中加入鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體 該溶液一定含有C D 某物質(zhì)的水溶液中加入BaCl2溶液,產(chǎn)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(chǎn)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、碳酸氫根離子、亞硫酸根離子、亞硫酸氫根離子,故C選

10、項錯誤;某物質(zhì)的水溶液中加入氯化鋇溶液產(chǎn)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(jù)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(chǎn)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;焰色反應是元素性質(zhì),故原溶液也可

11、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。 【加固訓練】有一無色透明溶液,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(chǎn)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(chǎn)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

12、沉淀溶解 A.一定含有N、S和Cl- B.一定含有Al3+,可能含有Ba2+ C.一定含有N、S,可能含有HC D.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⑧和⑩的儀器的名稱分別為　 、　　　

13、　　　。 (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　　　　(填名稱)。 (4)在配制一定物質(zhì)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.①是量筒,讀數(shù)為2.5 mL B.②是量筒,讀數(shù)為2.5 mL C.③是滴定管,讀數(shù)為2.5 mL D.②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

14、成浪費。該同學選用了上述①～⑩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。 【解析】在分液操作中用到分液漏斗和燒杯;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①是溫度計,②是量筒,讀數(shù)精確到小數(shù)點后一位,③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)②⑥　(3)試管 (4)②④⑧⑨　(5)⑧⑨　(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

15、Al2O3,還含有Fe2O3、SiO2)提取氧化鋁,如圖所示。回答下列問題: (1)在實驗中需用1 mol·L-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)操作③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

16、入濾液B中制備Al(OH)3時,結果沒有產(chǎn)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:? ? 　

17、 (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。 【解析】(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,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

18、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2～3次 (3)合理　2OH-+CO2====C+H2O 飽和NaHCO3溶液　洗氣瓶 【互動探究】 若將操作①和操作②使用的試劑互換,則操作③中的最佳試劑是什么?寫出操作③反應的離子方程式。 提示:若將操作①和操作②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Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3N。 【講評建議】教師在講解時,請?zhí)嵝褜W生注意以下幾點: 解答第(1)小題

19、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(zhì),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?qū)W生特別強調(diào)不能用玻璃棒攪拌。 解答第(3)小題時,要向?qū)W生講解做題時要思考全面,注意已知條件的應用。因為操作②加入過量NaOH,所以在溶液B中不可避免混有NaOH,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Na2CO

20、3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MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì))制備少量Mg(ClO3)2·6H2O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(zhì)離子,檢驗已沉淀完全的方法是? ? 　

21、 。 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+2NaClO3====Mg(ClO3)2+2NaCl↓,再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為①　　　　;②趁熱過濾;③　　　　;④過濾、洗滌、干燥。 (4)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定: 步驟1:準確稱量3.50 g產(chǎn)品配成100 mL溶液。 步驟2:取10.0

22、0 mL溶液于錐形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20. 00 mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微熱。 步驟3:冷卻至室溫,用0.100 mol·L-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 ①步驟2中發(fā)生反應的離子方程式為? 　 。 ②步驟3中發(fā)生反應的離子方程式為?

23、 　 。 ③若配制K2Cr2O7標準溶液時未洗滌燒杯,則產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的含量會 　　　　(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 ④產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分數(shù)為　　　　。 【解析】(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(diào)節(jié)pH

24、=4,Fe3+轉(zhuǎn)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(zhì)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。(4)①Cl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。 ②Cr2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。③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

25、體積就會偏大,計算所得的錐形瓶中過量的Fe2+的物質(zhì)的量就會偏大,同Mg(ClO3)2·6H2O反應的就會偏小,即產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的含量就會偏低。④由①②的離子方程式可得Cl～6Fe2+,Cr2～6Fe2+,用0.100 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至終點,可以得出剩余的n(Fe2+)為0.100 mol·L-1×0.015 L×6=0.009 mol,同Cl反應的n(Fe2+)為20×10-3L×1.000 mol·L-1-0.009 mol=0.011 mol,則n(Cl)=n(Fe2+)=×0.011 mol,產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分數(shù)為(××

26、0.011 mol×299 g·mol-1)×10××100%=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)①Cl+6Fe2++6H+====6Fe3++Cl-+3H2O ②Cr2+6Fe2++14H+====6Fe3++2Cr3++7H2O ③偏低?、?8.3% 11.(12分)重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑,工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,雜質(zhì)為SiO2、Al2O3)為原料生產(chǎn)它,實驗室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要

27、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③調(diào)節(jié)pH后過濾得到的濾渣是　 。 (3)操作④中,酸化時,Cr轉(zhuǎn)化為Cr2,寫出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式? ?

28、 　 ; (4)用簡要的文字說明操作⑤加入KCl的原因? ? 　

29、 。 (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 mol·L-1H2SO4和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)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 mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定(I2+2S2====2I-+S4O62-) ①判斷達到滴定終點的依據(jù)是? ?

30、 　 ; ②若實驗中共用去Na2S2O3標準溶液40.00mL,則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為(設整個過程中其它雜質(zhì)不參加反應)　　　　　　　(保留2位有效數(shù)字)。 【解析】(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(jù)工藝流程圖可以看出在反應器中SiO2、Al2O3與NaOH反應分別轉(zhuǎn)化為Na2SiO3和NaAlO2,步驟③調(diào)節(jié)pH后過濾得到的濾渣是Al(OH)3、H2SiO3; (3)酸化時,CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-

31、平衡轉(zhuǎn)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(zhì)存在可用淀粉,滴定終點藍色褪去;分析可得關系式:Cr2O72-～3I2～6S2O32-,n(S2O32-)=0.04 L×0.120 0 mol·L-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 mol×10×294 g·mol-1=2.352 g,可知質(zhì)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)①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(nèi)不恢復　 ②94%