(廣西專用)2014屆高三化學一輪復習題庫 11-1 化學實驗基礎(含解析)
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1、第十一章 化學實驗 第一講 化學實驗基礎 一、選擇題 1.化學實驗設計和操作中十分重視師生安全問題和環(huán)境保護問題。下列操作方法不正確的是 ( ) A.制氧氣時排水法收集氧氣后出現倒吸現象,立即打開試管上的橡皮塞 B.在氣體發(fā)生裝置上直接點燃乙炔氣體時,必須先檢驗乙炔氣體的純度 C.實驗結束后將所有的廢液倒入下水道排出實驗室,以免污染實驗室 D.給試管中的液體加熱時不停移動試管或加入碎瓷片,以免暴沸傷人 解析 選項A,產生倒吸現象的原因是由于裝置內壓力的降低,致使收集氣體時,水槽 中的水進入制氣裝置中,打開試管上的橡皮塞可阻止倒吸的水進入
2、制氣裝置中;選項B, 點燃可燃性氣體之前,都要對氣體進行驗純,防止出現爆炸事故;選項C,實驗結束后 的廢液中有的含有有毒性的物質,不能直接倒入下水道,應倒入指定的容器中,經處理 后再排放;選項D,給試管中的液體加熱時,不停移動試管可使試管內的液體受熱均勻, 加入碎瓷片也能防止出現暴沸現象。 答案 C 2.在實驗室進行下列實驗,括號內的實驗用品都能用到的是 ( ) A.硫酸銅晶體里結晶水含量的測定(坩堝、溫度計、硫酸銅晶體) B.蛋白質的鹽析(試管、醋酸鉛溶液、雞蛋白溶液) C.鈉的焰色反應(鉑絲、氯化鈉溶液、稀鹽酸) D.肥皂的制取(蒸發(fā)皿、玻璃棒、
3、甘油) 解析 A項,不需要溫度計,故錯誤;B項,不能用醋酸鉛溶液,重金屬鹽使蛋白質變 性,故錯誤;C項正確;D項不需要使用甘油,故錯誤。 答案 C 3.某同學通過系列實驗探討Mg及其化合物的性質,操作正確且能達到目的的是 ( ) A.將水加入濃硫酸中得稀硫酸,置鎂片于其中探討Mg的活潑性 B.將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中,觀察Mg(OH)2沉淀的生成 C.將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾,洗滌并收集沉淀 D.將Mg(OH)2沉淀轉入表面皿中,加足量稀鹽酸,加熱蒸干得無水MgCl2固體 解析 A項中濃硫酸的稀釋操作錯誤。C項中過濾時應將濁液沿玻璃
4、棒注入漏斗中過濾, C錯。D項溶液蒸發(fā)應在蒸發(fā)皿中進行,并且MgCl2溶液蒸發(fā)時要設法抑制Mg2+的水解, D錯。答案為B。 答案 B 4.下列實驗現象預測正確的是 ( ) A.實驗Ⅰ:振蕩后靜置,上層溶液顏色保持不變 B.實驗Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出現氣泡,且顏色逐漸退去 C.實驗Ⅲ:微熱稀HNO3片刻,溶液中有氣泡產生,廣口瓶內始終保持無色 D.實驗Ⅳ:繼續(xù)煮沸溶液至紅褐色,停止加熱,當光束通過體系時可產生丁達爾效應 解析 A項,振蕩后,Br2與NaOH溶液發(fā)生反應:Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O, 苯層(上層)溶液
5、顏色變淺至無色,錯誤;B項,濃H2SO4具有脫水性,能使蔗糖炭化, 并放出大量的熱,生成的炭在較高溫度下與濃H2SO4反應產生CO2和SO2氣體,反應為 C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,正確;C 項,銅絲與稀HNO3反應產生NO氣體,NO與廣口瓶內空氣中的O2反應生成紅棕色的 NO2,反應為2NO+O2===2NO2,故廣口瓶內開始應有紅棕色氣體產生,錯誤;D項, 將FeCl3飽和溶液滴入沸水中,發(fā)生水解反應:FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl, Fe(OH)3膠體能產生丁達爾效應,D項正確。 答案 BD
6、 5.廣口瓶在化學實驗室中被稱為萬能瓶,這是因為在實驗方案設計中,玻璃管和其他簡單儀器可以配合廣口瓶組成各種功能的裝置。下圖中能用作安全瓶防倒吸的裝置是( ) 解析 A裝置中間的玻璃管起到調節(jié)瓶內壓強的作用,可以防倒吸;B裝置中的兩個進 氣管都可能產生倒吸;C裝置中量筒內的導氣管可能產生倒吸;D裝置中的進氣管可能 產生倒吸。 答案 A 6.下列實驗操作或實驗事故處理正確的是 ( ) A.實驗室制溴苯時,將苯與液溴混合后加到有鐵絲的反應容器中 B.實驗室制硝基苯時,將硝酸與苯混合后再滴加濃硫酸 C.實驗時手指不小心沾上苯酚,立即用70 ℃以上的熱水清洗
7、 D.實驗室制乙酸丁酯時,用水浴加熱 解析 B項,先將濃硫酸與硝酸混合;C項,手指沾上苯酚后,應先用乙醇洗滌,再用 水沖洗;D項,實驗室制乙酸丁酯時,應直接加熱。 答案 A 7.下列實驗操作的先后順序的說法正確的是 ( ) ①加熱試管時,先均勻加熱,后局部加熱?、谟门潘ㄊ占瘹怏w時,先移出導管后撤酒 精燈?、壑迫怏w物質時,先檢查裝置氣密性后裝藥品?、苁褂萌萘科俊⒎忠郝┒?、滴 定管前,先檢查是否漏水后洗滌干凈?、萦迷嚰垯z驗氣體性質時,先用蒸餾水將試紙濕 潤后檢驗?、奘褂猛斜P天平時,要先調零后稱量 ⑦做H2還原CuO實驗時,先通H2 后加熱CuO;反應完畢后
8、,先撤酒精燈待試管冷卻后停止通H2 A.除②以外 B.除④以外 C.除⑤以外 D.全部正確 解析?、偌訜嵩嚬軙r,先均勻加熱,后局部加熱可防止試管局部過熱而炸裂,②用排水 法收集氣體時,要先撤出導管,然后熄滅酒精燈,以免引起倒吸,③制取氣體物質時, 要先檢查裝置的氣密性,否則會造成藥品的浪費,④分液漏斗和滴定管的活塞容易出現 漏液現象,使用前必須檢查是否漏水,用容量瓶來配制溶液時,搖勻這個步驟需顛倒容 量瓶2~3次,故必須保證瓶塞處不能漏液,⑤用蒸餾水先將試紙濕潤,讓氣體溶解并與 試紙發(fā)生作用,否則氣體不與試紙作用,⑥使用托盤天平時,必須先調零,否則可能引 起實
9、驗誤差,⑦H2還原CuO時要先通H2,排凈系統內的空氣,若先加熱再通H2會引起 爆炸,實驗完畢后仍需通H2以待試管冷卻,若立即停止通H2,會引起氧化。 答案 D 8.下列關于實驗的敘述正確的是 ( ) A.向煮沸的1 mol/L NaOH溶液中滴加飽和FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體 B.直接觀察焰色反應,火焰為淺紫色,則一定不含鈉元素 C.若酸堿用量不同,則相同條件下測得的中和熱數值也不同 D.將二氧化錳和0.5 mol/L鹽酸混合加熱,制取氯氣 解析 制備Fe(OH)3膠體應是向沸水中滴加飽和FeCl3溶液,A錯;由于黃色火焰能覆蓋 淺紫色火焰
10、,故直接觀察焰色反應,火焰為淺紫色,則一定不含鈉元素,B對;中和熱 是指在稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1 mol水時的反應熱,與酸堿用量無關,C 錯;制取氯氣使用的是濃鹽酸,0.5 mol/L的鹽酸是稀鹽酸,D錯。 答案 B 二、非選擇題 9.某同學進行實驗研究時,欲配制1.0 mol·L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O試劑(化學式量:315)。在室溫下配制溶液時發(fā)現所取試劑在水中僅部分溶解,燒杯中存在大量未溶物。為探究其原因,該同學查得Ba(OH)2·8H2O在283 K、293 K和303 K時的溶解度(g/100 g H2O)分別為
11、2.5、3.9和5.6。 (1)燒杯中未溶物可能僅為BaCO3,理由是________________________________________ __________________________________________________________________________。 (2)假設試劑由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3組成。設計實驗方案,進行成分檢驗。 寫出實驗步驟、預期現象和結論。(不考慮結晶水的檢驗;室溫時BaCO3飽和溶液的pH =9.6) 限選試劑及儀器:稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH計、燒杯、試管、帶 塞導氣管
12、、滴管 實驗步驟 預期現象和結論 步驟1:取適量試劑于潔凈燒杯中,加入足量蒸餾水,充分攪拌,靜置、過濾,得濾液和沉淀 步驟2:取適量濾液于試管中,滴加稀硫酸 續(xù)表 步驟3:取適量步驟1中的沉淀于試管中,____________________________________________________________________ 步驟4: (3)將試劑初步提純后,準確測定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。實驗如下: ①配制250 mL約0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液:準確稱取w克試樣,置于燒杯中,加適量 蒸餾水,__________
13、______________,將溶液轉入________中,洗滌,定容,搖勻。 ②滴定:準確量取25.00 mL所配Ba(OH)2溶液于錐形瓶中,滴加指示劑,將________(填 “0.020”、“0.05”、“0.198 0”或“1.5”)mol·L-1鹽酸裝入50 mL酸式滴定管,滴定至終點, 記錄數據。重復滴定2次。平均消耗鹽酸V mL。 ③計算:Ba(OH)2·8H2O的質量分數=________(只列出算式,不做運算)。 (4)室溫下,________(填“能”或“不能”)配制1.0 mol·L-1Ba(OH)2溶液。 解析 (3)②n[Ba(OH)2]=0.025 L
14、×0.1 mol·L-1=0.002 5 mol,n(HCl)=2n[Ba(OH)2]= 0.005 mol,由于所用鹽酸的體積應小于50 mL,故c(HCl)>=0.1 mol·L-1,若用 1.5 mol·L-1鹽酸進行滴定,則會使鹽酸體積過小,產生較大誤差,故應選用0.198 0 mol·L -1鹽酸進行滴定。 ③試樣中,Ba(OH)2·8H2O的質量分數= ×100%. (4)室溫(293 K)下,Ba(OH)2·8H2O的溶解度為3.9 g,則100 g水中最多能溶解的 Ba(OH)2·8H2O的物質的量為≈0.012 mol,而溶液的體積約為0.1 L,故 Ba(O
15、H)2溶液的物質的量濃度約為0.12 mol·L-1,遠小于1.0 mol·L-1,故室溫下不能配制 1.0 mol·L-1Ba(OH)2溶液。 答案 (1)Ba(OH)2能吸收空氣中的CO2生成不溶物BaCO3 (2)步驟2:有白色沉淀和氣泡生成,證明試劑中含有BaCO3,還可能含有Ba(OH)2。 步驟3:加入足量稀鹽酸,并將所得氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,證明試劑 中含有BaCO3。(或加入適量蒸餾水,保證固體有剩余,用pH計測定上層溶液的pH 若 讀數為9.6,證明試劑中含有BaCO3。) 步驟4:取適量步驟1中濾液于試管中,用pH計測定其pH pH大于9.6,即
16、可說明混 合物中含有Ba(OH)2·8H2O (3)①充分溶解并冷卻至室溫 250 mL容量瓶 ②0.198 0 ③×100% (4)不能 10.利用Na2O2與水反應能放出氧氣的性質,可通過選擇裝置A或B來測定已部分變質的 Na2O2樣品中Na2O2的質量分數。 (1)現欲用500 mL量筒進行測定,取用Na2O2樣品的質量應是________(填序號)。 A.0.1 g~0.2 g B.2.5 g~3.0 g C.5.0 g~6.0 g D.10 g~15 g (2)如用托盤天平稱取樣品,應選用如圖中的________(填數字序號),不選用
17、另一個裝置的原因是___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)因Na2O2與水反應會放熱而影響測定的準確性,所以反應結束后,必須使錐形瓶中的氣體溫度降低至室溫。如忽略導管本身帶來的測量誤差,應選用裝置A、B中的________(填“A”或“B”)。如果選用了另一種不適當的裝置,測得的Na2O2的質量分數會________(填“偏大”或“偏小”)
18、,原因是 ________________________________________________________________________。 (4)如在實驗中,氣體摩爾體積為a L/mol,量筒中收集到的水的體積為V mL,樣品的質量為m g,則樣品中Na2O2的質量分數為________ %。 解析 根據量筒的體積可粗略計算出Na2O2的最大質量約為3.5 g,Na2O2的質量應小于3.5 g,如果過多會造成量筒中液體外溢,如果過少產生的氣體太少,測量過程中量筒無法讀數或誤差太大,故選擇Na2O2樣品的合適質量為2.5 g~3.0 g。量筒中收集到的液體體積即為O2的體
19、積,其物質的量n(O2)=mol,根據反應關系式:2Na2O2~O2↑,可得n(Na2O2)=mol,Na2O2的質量分數=[(78 g·mol-1×2V×10-3mol/a)/m g]×100%=×100%。 答案 (1)B (2)① 過氧化鈉容易吸收空氣中的H2O和CO2,不宜暴露在空氣中稱量,并且過氧化 鈉為粉末狀,不易全部轉移到錐形瓶中 (3)A 偏大 量筒的讀數大于室溫時放出的氧氣的體積 (4) 11.某化學興趣小組欲設計使用如下裝置驗證:銅和一定量的濃硝酸反應有一氧化氮產生。(假設氣體體積均為標準狀況下測定,導氣管中氣體體積忽略不計,且忽略反應中的溶液體積變化)
20、試回答下列問題: (1)將銅粉分散在石棉絨中的原因是____________________________________________。 (2)在銅和濃硝酸反應前,擠壓打氣球,經A、B、C反應后,進入D中的氣體是________(填 化學式),通入該氣體的目的是________;進行此步操作時應關閉________(填“k1”“k2” 或 “k3”,下同),打開________。 (3)若C裝置的硬質玻璃管中出現堵塞,則B中可能出現的現象是_____________________ _______________________________________________
21、___________________________。 (4)關閉k1、k2,打開k3,由分液漏斗向D中滴加濃硝酸。待Cu和濃硝酸反應結束后, 再通過分液漏斗向D中加入CCl4至滿。則D中一定發(fā)生反應的離子方程式為__________ ________________________。 (5)若E中出現倒吸,可采取的應急操作是_______________________________________。 (6)Ⅰ.從E裝置所得溶液中取出25.00 mL溶液,加兩滴酚酞,用0.100 0 mol·L-1的NaOH 溶液滴定,當滴定完成后消耗NaOH溶液18.00 mL,則E容器中
22、所得硝酸的物質的量濃 度為________mol·L-1。 Ⅱ.若實驗測得F裝置所收集到的氣體體積為139.00 mL,則銅和一定量的濃硝酸反應 ____________(填“有”或“無”)NO生成,其依據是(請用數據和文字說明) __________ ________________________________________________________________________。 解析 本題考查驗證Cu與濃HNO3反應可能產生NO的實驗過程,其原理為,先用打氣 球將整個裝置中的CO2、O2和H2O除盡(NaOH用來吸收CO2,濃硫酸用來吸收水蒸氣, 銅粉用來除去
23、O2)。從A至E在反應之前都必須充滿N2。濃HNO3與Cu反應產生NO2 氣體,再加滿CCl4至D中的目的是將產生的NO2全部擠入E中與水反應,產生的NO 通過排水法量氣,然后計算出NO的量是否與NO2和水反應產生的NO的量相等,若大 于,則說明Cu與濃硝酸反應除產生NO2外,還產生NO。 答案 (1)增大銅粉與氧氣的接觸面積,使反應迅速、充分 (2)N2 排出D中的空氣 k3 k1、k2 (3)錐形瓶中玻璃管內液面上升 (4)Cu+2NO+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O (5)向下調節(jié)量氣管(或及時關閉k3)(其他合理答案也可以) (6)Ⅰ.0.072 0 Ⅱ
24、.有 E裝置中生成100 mL 0.072 0 mol·L-1硝酸時產生的NO約為80.6 mL,而試管中 原有50 mL N2,二者之和小于139.00 mL,說明生成NO2的同時有NO生成 12.某實驗小組利用如下裝置(部分固定裝置略)制備氮化鈣(Ca3N2),并探究其實驗式。 (1)按圖連接好實驗裝置。檢查裝置的氣密性,方法是________________________。 (2)反應過程中末端導管必須始終插入試管A的水中,目的是________________________ _______________________________________________
25、____________________________。 (3)制備氮化鈣的操作步驟是:①打開活塞K并通入N2;②點燃酒精燈,進行反應;③ 反應結束后,______________________;④拆除裝置,取出產物。 (4)數據記錄如下: 空瓷舟質量m0/g 瓷舟與鈣的質量m1/g 瓷舟與產物的質量m2/g 14.80 15.08 15.15 ①計算得到實驗式CaxN2,其中x=________。 ②若通入的N2中混有少量O2,請比較x與3的大小,并給出判斷依據:_________________ _________________________________
26、__________________________________________。 解析 本題考查實驗操作、實驗計算及誤差分析。(3)Ca3N2能與水反應,所以反應完成 后,通N2以防Ca3N2與水反應,影響測定結果。 (4)①m(Ca)=15.08 g-14.80 g=0.28 g m(N2)=15.15 g-15.08 g=0.07 g ==2.8 即x=2.8。 答案 (1)關閉活塞K,微熱反應管,試管A中有氣泡冒出,停止加熱,冷卻后若末端導 管中水柱上升且高度保持不變,則說明裝置氣密性良好。 (2)防止反應過程中空氣進入反應管;便于觀察N2流速 (3)熄滅酒精燈,待反應管冷卻至室溫,停止通N2并關閉活塞K (4)①2.80 ②O2和N2分別與等量的Ca反應,生成CaO的質量高于Ca3N2。若通入的N2中混有少 量O2,會導致計算出的n(N)偏大,所以n(Ca)/n(N)<,即x<3。
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