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2022高考化学一轮复习 单元卷十 化学实验基础新人教版

2022高考化学一轮复习 单元卷十 化学实验基础新人教版

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- 11 -

化学实验基础
(时间:60分钟　分值:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020年7月浙江选考,2)固液分离操作中,需要用到的仪器是(　　)

A. B. C. D.
2.(2020北京朝阳区等级考试练习二)正确应用物质性质并规范操作是保障安全的前提。下列做法不正确的是(　　)
A.工业上金属钠残渣用乙醇进行处理
B.苯酚不慎沾到皮肤上,用氢氧化钠溶液擦拭
C.大量氯气泄漏时,戴好防毒面具,喷稀碱液进行吸收
D.向电石上滴加饱和食盐水,将产生的气体验纯后点燃,观察燃烧现象
3.(2020湖北武汉质量检测)探究FeSO4的热分解产物的实验装置如图所示,乙和丙中盛有检验相应物质的常用试剂,实验完成后甲中残留固体为红棕色。下列有关实验操作或现象的叙述正确的是(　　)

A.实验过程中持续通氮气的目的是排出装置内空气
B.用盐酸和K3[Fe(CN)6]溶液检验残留固体的主要成分
C.乙装置中生成白色沉淀,丙装置中溶液褪色
D.丁装置中所盛装的试剂可用澄清石灰水替代

4.(2020江西上饶第一次模拟)实验室用苯、浓硫酸和浓硝酸制备硝基苯的实验装置如图所示,发生反应的方程式:+HO—NO2+H2O,下列说法错误的是(　　)
A.反应中浓硫酸的作用是催化剂、脱水剂
B.温度计的作用是测水浴的温度,长导管的主要作用是平衡气压
C.实验制得的硝基苯处于混合液的下层
D.从试管内混合物中分离出硝基苯可将反应后的混合物倒入水中,再分液
5.(2020天津河北区质量检测二)下列实验中,能达到相应实验目的的是(　　)

6.(2020山东泰安二模)某科学兴趣小组查阅资料得知,反应温度不同,氢气还原氧化铜的产物就不同,可能是Cu或Cu2O,Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体,但Cu2O能与稀硫酸发生反应,反应的化学方程式为Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O。为探究反应后的红色固体的成分,他们提出了以下假设:
假设一:红色固体只有Cu
假设二:红色固体只有Cu2O
假设三:红色固体中有Cu和Cu2O
下列判断不正确的是(　　)
A.取少量红色固体,加入足量的稀硫酸,若溶液无明显现象,则假设一成立,假设二不成立
B.少量红色固体与足量稀硫酸反应,若溶液呈蓝色且仍有红色固体,则只有假设三成立
C.若将7.2 g红色固体通入足量的H2还原,最后得到固体6.4 g,则假设二成立
D.实验室可用向新制Cu(OH)2悬浊液(碱性)中加入葡萄糖后加热,来制取Cu2O
7.(2020江苏南京、盐城第一次模拟)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　)
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚浊液中滴入Na2S溶液,浊液变清
C6H5O-结合H+的能力比S2-的强
B
将X溶液滴在KI淀粉试纸上,试纸变蓝色
X溶液中一定含有I2
C
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,溶液变红
Ag+的氧化性一定比Fe3+的强
D
向2支均盛有2 mL相同浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,分别滴入2滴相同浓度的KCl、KI溶液,前者无明显现象,后者有黄色沉淀
Ksp(AgI)<
Ksp(AgCl)

8.(2020江苏连云港六校联考改编)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　)
选项
实验操作和现象
实验结论
A
SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去
SO2具有漂白性
B
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深
2NO2(g)
N2O4(g)为吸热反应
C
将稀硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
氧化性:H2O2>Fe3+
D
向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,黄色逐渐消失,充分振荡后加1滴KSCN溶液,溶液颜色不变
Fe2+遇KSCN溶液不能显红色

二、非选择题(本题共3小题,共52分)
9.(16分)(2020海南天一大联考第三次模拟)铜片与浓硫酸反应后,铜片表面变黑,为研究该黑色物质的成分,某化学兴趣小组查阅资料得知该黑色物质可能含CuO、CuS、Cu2S及有可能被黑色掩盖颜色的Cu2O(砖红色)。该兴趣小组通过图1所示实验流程对该黑色物质的成分进行探究,其中步骤ⅲ在图2装置中进行。

图1

图2
已知:Cu2O在酸中不稳定,生成Cu2+和Cu;铜的硫化物难溶于稀硫酸。回答下列问题:
(1)若测得滤渣Ⅰ中含Cu,写出“黑色物质”中加入稀硫酸发生反应生成Cu的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)检验图2中整套装置气密性的方法是　　　　　　　　　　　,仪器X的名称是　　　　　　　　。 
(3)步骤ⅱ中检验固体Ⅱ洗涤干净的方法是　。 
(4)通过计算确定固体Ⅱ中一定存在的硫化物是　　　　　　　　(写化学式)。 
(5)为防止环境污染,丙装置可选用下列装置中的　　　　　　　　(填标号)。 

10.(18分)(2020江苏徐州三校联考)ClO2是一种强氧化性气体,在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图所示装置对其进行制备、收集、吸收并制取NaClO2。

(1)仪器A的名称是　　　　　　。 
(2)图中装置有一明显错误,请指出:　　　　　　。 
(3)打开B的活塞,A中有ClO2生成,D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,写出D中所发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)E中溶液出现黄色能否说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,判断并说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)写出一种提高ClO2吸收率的方法:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液(pH为5.5~6.5)中存在少量ClO2-,当pH≤2时,ClO2-能被I-还原。请补充完整检验E装置溶液中存在少量ClO2-的实验方案:取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中,　　　　　　　　,则溶液中存在ClO2-。(实验中须使用的试剂有:CCl4、稀硫酸、淀粉溶液) 
11.(18分)(2020天津化学,15)为测定CuSO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:
Ⅰ.甲方案
实验原理:CuSO4+BaCl2BaSO4↓+CuCl2
实验步骤:
足量BaCl2溶液
　↓
CuSO4溶液
(25.00 mL)固体固体(w g)
(1)判断SO42-沉淀完全的操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为　　　　　　　　　。 
(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为　　　　　。 
(4)固体质量为w g,则c(CuSO4)=　　　　 mol·L-1。 
(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSO4)　　　　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 
Ⅱ.乙方案
实验原理:Zn+CuSO4ZnSO4+Cu
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
实验步骤:
①按下图安装装置(夹持仪器略去)
②……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录
⑤将CuSO4溶液滴入A中并搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录
⑦处理数据

(6)步骤②为　　　　　　　。 
(7)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是　　　　(填序号)。 
a.反应热受温度影响
b.气体密度受温度影响
c.反应速率受温度影响
(8)Zn粉质量为a g,若测得H2体积为b mL,已知实验条件下ρ(H2)=d g·L-1,则c(CuSO4)=　　　　 mol·L-1(列出计算表达式)。 
(9)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4)　　　　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 
(10)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度:　　　　　(填“是”或“否”)。 

单元质检卷十　化学实验基础
1.C　固液分离用过滤操作,用到的仪器为漏斗,C项符合题意。
2.B　Na能与乙醇反应生成乙醇钠和氢气,且反应缓和,则少量金属钠残渣可用乙醇进行处理,A正确;苯酚能和氢氧化钠溶液发生中和反应,生成可溶于水的苯酚钠,但NaOH溶液有强腐蚀性,对皮肤有伤害,B错误;氯气有毒且溶于碱,则氯气泄漏时,应戴好防毒面具,并喷稀碱液进行吸收,C正确;电石与水反应速率快,用饱和NaCl溶液代替水可减缓反应速率,生成的乙炔是易燃气体,需要验纯后点燃,D正确。
3.C　Fe2+易被空气中氧气氧化,加热前排除装置内空气,是防止FeSO4被氧化,加热过程中通氮气的目的是排出反应中生成的气体,A错误;残留的红棕色固体是氧化铁,溶于稀盐酸得到Fe3+的溶液,应选择KSCN溶液检验,而K3[Fe(CN)6]溶液是用来检验Fe2+的,B错误;反应中生成的气体是SO3和SO2,乙中盛装BaCl2溶液,应有BaSO4白色沉淀生成,丙中盛装品红溶液,可观察到品红褪色,C正确;丁装置中盛装NaOH溶液吸收尾气,石灰水的浓度低,吸收效果差,不能代替NaOH溶液,D错误。
4.A　浓硫酸在该反应中是催化剂,且浓硫酸具有吸水性,使反应能向生成硝基苯的方向进行,即又可作吸水剂,A错误;由反应条件可知,水浴加热,温度计的作用是测定水浴的温度,长导管可冷凝回流、平衡气压,B正确;硝基苯的密度比水的大,制得的硝基苯处于混合液的下层,C正确;硫酸、硝酸可溶于水,硝基苯不溶于水,则可将试管内混合物倒入水中,再分液,可分离出硝基苯,D正确。
5.D　制取乙酸乙酯需要用浓硫酸作催化剂,A错误;1mL0.1mol·L-1的AgNO3溶液滴加几滴0.1mol·L-1的NaCl溶液生成白色沉淀AgCl,AgNO3有剩余,再滴加几滴0.1mol·L-1的Na2S溶液,AgNO3与Na2S反应生成Ag2S沉淀,所以不能证明氯化银溶解度大于硫化银,B错误;乙烯、乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以该装置不能验证溴乙烷的消去产物是乙烯,C错误;碳酸钠与稀硫酸反应放出二氧化碳,证明非金属性S>C,二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,证明非金属性C>Si,D正确。
6.B　取少量红色固体,加入足量的稀硫酸,若溶液无明显现象,说明红色固体中不含氧化亚铜,则假设一成立,假设二、三不成立,A正确;若看到溶液变成蓝色,说明红色固体中含有氧化亚铜,仍有红色固体,说明反应后还有红色固体铜存在,但不能说明原红色固体中含有铜,因为氧化亚铜和稀硫酸反应也能生成铜,则假设二或三成立,B错误;假设二:红色固体只有Cu2O,则7.2gCu2O的物质的量n(Cu2O)=mM=7.2g144g·mol-1=0.05mol,和H2反应后生成铜的物质的量为0.1mol,质量为6.4g,所以假设二成立,C正确;葡萄糖含有醛基,可以与新制的Cu(OH)2悬浊液(碱性)在加热条件下反应制取Cu2O,D正确。
7.D　苯酚浊液中滴入Na2S溶液生成苯酚钠和H2S,可知C6H5O-结合H+的能力比S2-的弱,A错误;X若为氯水、溴水等具有氧化性的溶液,滴在KI淀粉试纸上,也能使试纸变蓝色,B错误;FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,亚铁离子、硝酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成铁离子,不能说明Ag+的氧化性一定比Fe3+的强,C错误;向2支均盛有2mL相同浓度Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,分别滴入2滴相同浓度的KCl、KI溶液,前者无明显现象,后者有黄色沉淀,说明相同条件下AgI更容易沉淀,即AgI溶解度更小,AgI和AgCl为同种沉淀,所以Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),D正确。
8.D　SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去是因为二氧化硫和NaOH反应使溶液碱性减弱,并不是因为SO2具有漂白性,A错误;将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深,说明温度升高平衡逆向移动,则反应2NO2(g)N2O4(g)为放热反应,B错误;硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,可氧化亚铁离子,该实验无法证明是何种物质氧化的亚铁离子,C错误;过量的Fe与FeCl3反应生成FeCl2,加入KSCN溶液后溶液的颜色没有发生变化,说明Fe2+遇KSCN溶液不能显红色,D正确。
9.答案(1)Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O
(2)封闭装置末端,向分液漏斗中注入适量水,使下端浸在水中,继续加水至形成一段水柱,一段时间内水柱不发生回落,则装置气密性良好　锥形瓶
(3)取少量最后一次洗涤液,向其中滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明洗涤干净
(4)CuS　(5)cd
解析: (1)该黑色物质可能含CuO、CuS、Cu2S及有可能被黑色掩盖颜色的Cu2O(砖红色),由已知信息可知,铜的硫化物难溶于稀硫酸,CuO溶于稀硫酸生成CuSO4和H2O,只有Cu2O溶于酸生成Cu,则“黑色物质”中加入酸发生反应生成Cu的离子方程式为Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O。
(2)由分液漏斗组装的气体发生器的气密性检查可采用液封法,检验图2中整套装置气密性的具体操作为:封闭装置末端,向分液漏斗中注入适量水,使下端浸在水中,继续加水至形成一段水柱,一段时间内水柱不发生回落,则装置气密性良好。仪器X的名称是锥形瓶。
(3)固体Ⅱ是黑色物质加入稀硫酸反应后过滤得到的滤渣,溶液中含有硫酸铜,故只需检查洗涤液中是否含SO42-即可。
(4)根据流程图,1.92g固体Ⅱ煅烧后质量变为1.72g,因为Cu+O2→2CuO,固体质量增加;Cu2S+O22CuO,固体质量不变;CuS+O2CuO,固体质量减少,则固体Ⅱ中一定含有CuS。
(5)装置丙用于吸收生成的SO2,二氧化硫在水中的溶解度较大,但在有机溶剂中的溶解度较小,为防止倒吸,可采用c、d两个装置。
10.答案(1)锥形瓶　(2)C装置中导气管应该长进短出
(3)2ClO2+H2O2+2CO32-2ClO2-+2HCO3-+O2↑
(4)不能,因为D装置中有氧气产生,氧气也可能将I-氧化为I2
(5)减缓稀硫酸的滴加速率,长导管口加装多孔球泡(或其他合理答案)
(6)用CCl4多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝
解析: A装置中盛放亚硫酸钠和氯酸钠的固体混合物,当分液漏斗滴加稀硫酸进入A中后,三者混合发生反应生成二氧化氯,C为吸收装置,多余的二氧化氯在装置D中被H2O2和Na2CO3的混合溶液吸收生成NaClO2,装置E用来检验是否还存在氧化性气体。
(1)根据图示仪器A的名称是锥形瓶。
(2)二氧化氯的密度比空气大,C装置为气体收集装置,应采用向上排空气法,气体应该从长管进短管出。
(3)D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,ClO2具有强氧化性,化合价降低生成NaClO2,过氧化氢为还原剂,化合价升高生成氧气,化学方程式为2ClO2+H2O2+2Na2CO32NaClO2+2NaHCO3+O2↑,改写成离子方程式为2ClO2+H2O2+2CO32-2ClO2-+2HCO3-+O2↑。
(4)E中装有碘化钾溶液,出现黄色,说明碘离子被氧化生成了碘单质,但不能说明存在ClO2,因为D中反应生成了氧气,氧气也可能将I-氧化为I2,所以出现黄色不能说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收。
(5)为提高D中ClO2吸收率,可采取减缓稀硫酸的滴加速率,减慢二氧化氯生成的速率,也可在D中长导管口加装多孔球泡,增大气体与溶液的反应面积等方法。
(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液含有I2和ClO2-,要检验ClO2-必须除去I2,然后调节pH≤2.0再检验,所以检验E装置溶液中存在少量ClO2的实验方案:取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中,用CCl4多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,则溶液中存在ClO2-。
11.答案Ⅰ.(1)向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全
(2)AgNO3溶液　(3)坩埚　(4)40w233　(5)偏低
Ⅱ.(6)检查装置气密性　(7)b
(8)a65-bd×10-3225×10-3　(9)偏高　(10)否
解析: 本题考查实验基本仪器和基本操作,涉及的基础知识较多,如仪器名称、气密性的检验、沉淀的洗涤等,解答中注意答题规范即可。
Ⅰ.(4)由题意知:
CuSO4　~　BaSO4
　1 1
w233mol w233mol
c(CuSO4)=w233mol25×10-3L=40w233mol·L-1。
(5)未洗涤烧杯,会使测得的w偏小,最终导致c(CuSO4)偏低。
Ⅱ.(6)安装实验装置完毕后,要检验装置气密性。
(7)通过排水法测气体的体积,必须考虑气体密度受温度的影响。
(8)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
1 1
bd×10-32mol　　　　　bd×10-32mol
Zn　　　　　+　　　　CuSO4ZnSO4+Cu
1 　1
(a65-bd×10-32)mol (a65-bd×10-32)mol
c=a65-bd×10-3225×10-3mol·L-1。