资源描述
化学实验仪器和根本操作
一、选择题(此题包括4小题,每题6分,共24分)
1.(2022·新乡模拟)以下选项中,为完成相应实验,所用仪器或相关操作合理的是 ( )
A
B
C
D
用CCl4提取溶在乙醇中的I2
测量Cl2的体积
过滤
用NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸
【解析】选B。A.四氯化碳是良好的有机溶剂,四氯化碳与乙醇互溶,不会出现分层,不能用分液漏斗别离,故A错误;B. 氯气不溶于饱和食盐水,可用排饱和食盐水的方法测定其体积,那么图中装置可测定Cl2的体积,故B正确;C. 过滤需要玻璃棒引流,图中缺少玻璃棒,故C错误;D. NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸,NaOH溶液应盛放在碱式滴定管中,仪器的使用不合理,滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,故D错误。
2.以下实验操作导致所读出的数值比真实值小的是(假设其他操作均正确)( )
A.滴定终点时对滴定管仰视读数:28.80 mL
B.将NaCl固体置于托盘天平右盘称量:左盘砝码(8 g)和游码(0.6 g)读数的和为8.6 g
C.中和热测定时用铜棒代替环形玻璃搅拌棒搅拌,测定反响的最高温度:30.4 ℃
D.用量筒量取硝酸时,俯视读数:5.8 mL
【解析】选C。滴定终点时对滴定管仰视读数,读出的数值比真实值大,故A错误;由用托盘天平称量药品时,砝码和药品放反了,砝码质量为8 g,游码质量为0.6 g,再根据左盘的质量=右盘的质量+游码的质量,即8 g=药品质量+0.6 g,所以药品实际质量为7.4 g,读出的数值比真实值大,故B错误;铜棒导热,使反响中放出的热量散失,温度降低,比真实值小,故C正确;俯视液面偏高,所读出的数值比真实值大,故D错误。
3.(2022·江苏七市联考)取5.0 mL 18 mol·L-1硫酸配制100 mL 0.9 mol·L-1的硫酸溶液,并用Na2CO3准确标定稀硫酸浓度。以下图示对应的操作不正确的选项是
( )
【解析】选D。量筒精确值为0.1 mL,量取5.0 mL液体,可用量筒量取,故A正确; 浓硫酸稀释产生大量的热,应冷却后再移液,故B正确; 定容时,为防止参加蒸馏水过多,应用胶头滴管逐滴滴加到凹液面最低处与刻度线相切,故C正确; 硫酸显酸性,应用酸式滴定管盛放,图中为碱式滴定管,故D错误。
4.(金榜原创)BCl3常用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,假设选择以下图所示装置(装置可重复使用),以化合反响的方法制备BCl3(BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;遇水剧烈反响生成盐酸和硼酸)。以下说法错误的选项是 ( )
A.装置A用于制备Cl2,固体反响物换成KMnO4,那么不需要加热
B.装置D用于冷却产物BCl3,装置E用于防止空气中的水进入前面装置引起副反响
C.仪器的连接顺序为A→C→F→B→D→E
D.硼酸(H3BO3)的钠盐化学式为Na[B(OH)4],硼酸是三元酸
【解析】选D。高锰酸钾和浓盐酸反响(不加热)也可制备Cl2,A正确;冰盐水可冷却产物,因BCl3遇水强烈反响,需防止空气中水蒸气接触产物,B正确;仪器的连接顺序应为A制Cl2→C除HCl→F枯燥→B反响→D冷却并收集产物→E防止空气中成分干扰,C正确;硼酸的电离方程式为H3BO3+H2O [B(OH)4]- +H+,硼酸是一元酸,D错误。
二、非选择题(此题包括2小题,共26分)
5.(8分)(1)玻璃棒是化学实验中常用的仪器,其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流。以下有关实验过程中,肯定不需要使用玻璃棒进行操作的是__________(可以多项选择)。
A.用pH试纸测定Na2CO3溶液的pH
B.从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
C.实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀
D.配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
E.取某溶液做焰色反响实验,说明该溶液中含有钠元素
F.用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验
G.促使过饱和的硝酸钾溶液析出晶体
(2)化学实验中平安意识是重要的科学素养,以下实验操作或事故处理操作中正确的选项是____________。
A.酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭
B.将CO中毒者移至通风处抢救
C.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
D.配制硫酸溶液时,可先在量筒中参加一定量的水,再在搅拌条件下参加H2SO4
E.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,再用稀双氧水擦洗,然后敷药包扎
F.做“氢气复原氧化铜〞的实验时,先加热再通氢气
【解析】(1)A.用pH试纸测定Na2CO3溶液的pH,可用玻璃棒蘸取溶液,滴在玻璃片上的pH试纸上观察;B.从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl,用到过滤和蒸发操作,分别用玻璃棒进行引流和搅拌;C.实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀,无需使用玻璃棒;D.配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液用玻璃棒搅拌和引流;E.做焰色反响实验,用铂丝蘸取待测液,无需使用玻璃棒;F.进行浓硫酸的脱水性实验,应用玻璃棒不断搅拌;G.促使过饱和的硝酸钾溶液析出晶体,用玻璃棒摩擦烧杯壁,产生玻璃碎末、用玻璃棒搅拌这样都可以找一个“中心〞聚集起来让晶体析出;故不需要使用玻璃棒进行操作的是C、E。(2)酒精与水互溶,那么酒精灯不慎碰倒起火时,不能用水扑灭,用湿抹布扑灭,故A错误;CO中毒时缺少氧气,那么将CO中毒者移至通风处抢救,补充氧气,故B正确;将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,降低酸性,并边洗边眨眼睛,故C正确;量筒中不能配制溶液,应在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中定容,故D错误;玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,再用稀双氧水擦洗,然后敷药包扎,故E正确;氢气不纯,加热易发生爆炸,做“氢气复原氧化铜〞的实验时,先通氢气再加热,故F错误。
答案:(1)CE (2)BCE
6.(18分)以下是实验室常用的局部仪器,请答复以下问题:
(1)序号为⑧和⑩的仪器的名称分别为____________、___。
(2)在分液操作中,必须用到上述仪器中的____________(填序号)。
(3)能作反响容器且可直接加热的仪器是上述中的____________(填名称)。
(4)配制一定物质的量浓度的溶液时要用到的仪器是____________(填序号)。
(5)仪器上标有温度的有____________(填序号)。
(6)如图是温度计、量筒、滴定管的一局部,下述读数(虚线对应刻度)及说法正确的选项是____________。
A.①是量筒,读数为2.5 mL
B.②是量筒,读数为2.5 mL
C.③是滴定管,读数为2.5 mL
D.②是温度计,读数为2.5 ℃
【解析】(1)序号为⑧和⑩的仪器分别是容量瓶和直形冷凝管;(2)在分液操作中用到分液漏斗和烧杯;(3)能作为反响容器且能够直接加热的仪器是试管;(4)配制溶液时要用到的玻璃仪器是容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管;(5)容量瓶、量筒上标有温度;(6)分析刻度可知①是温度计,②是量筒,读数精确到小数点后一位,③是滴定管,读数精确到小数点后两位,只有B合理。
答案:(1)容量瓶 直形冷凝管 (2)②⑥
(3)试管 (4)②④⑧⑨ (5)⑧⑨ (6)B
一、选择题(此题包括3小题,每题6分,共18分)
1.(2022年山东等级考模拟)实验室提供的玻璃仪器有试管、导管、容量瓶、烧杯、酒精灯、外表皿、玻璃棒(非玻璃仪器任选),选用上述仪器能完成的实验是
( )
A.粗盐的提纯
B.制备乙酸乙酯
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘
D.配制0.1 mol·L-1的盐酸溶液
【解析】选B。此题考点为物质的别离提纯、常见有机物的制备、实验仪器的选择和根本实验操作。A.完成粗盐的提纯实验尚缺少的玻璃仪器是漏斗;B.有试管、导管和酒精灯三种玻璃仪器即可完成乙酸乙酯的制备实验(如图);C.用四氯化碳萃取碘水中的碘所需主要玻璃仪器为分液漏斗,题中未给;D.配制
0.1 mol·L-1的盐酸溶液需要用胶头滴管定容、量筒量取浓盐酸,题中未给。
2.(2022·盐城模拟)CuI是有机合成的一种催化剂,受热易氧化。实验室可通过向CuSO4与NaI的混合溶液中通入SO2制备CuI(2CuSO4+2NaI+SO2+2H2O2CuI↓+2H2SO4+Na2SO4)。以下实验原理和装置不能到达实验目的的是 ( )
A.用装置甲制备SO2
B.用装置乙制备CuI并制备少量含SO2的溶液
C.用装置丙将CuI与母液别离并用装置乙制得的含SO2的溶液洗涤沉淀
D.用装置丁加热枯燥湿的CuI固体
【解析】选D。 A.Cu与浓硫酸加热生成二氧化硫,图中固液加热装置可制备,故A正确;B.硫酸铜与NaI发生氧化复原反响生成CuI,可用装置乙制备CuI并制备少量含SO2的溶液,故B正确;C.别离沉淀与溶液,可选装置丙进行过滤,故C正确;D.加热枯燥湿的CuI固体,易被氧化,不能用装置丁加热,故D错误。
3.氧化铅(PbO)是黄色固体。实验室用草酸在浓硫酸作用下分解制备CO,其原理为H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某学习小组设计实验探究CO复原氧化铅并检验氧化产物的装置如下图(CO通入银氨溶液产生黑色银粒)。以下说法正确的选项是( )
A.装置②③⑤⑥中的试剂依次为氢氧化钠溶液、碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水
B.实验时,先点燃①处酒精灯,等装置⑥中有明显现象且有连续气泡后再点燃④处酒精灯
C.实验完毕时,先熄灭①处酒精灯,再熄灭④处酒精灯
D.尾气处理装置可选用盛NaOH 溶液的洗气瓶
【解析】选B。CO加热时复原PbO得到Pb,CO的氧化产物为CO2;根据制备CO的原理,装置①制得的CO中混有CO2、H2O(g),CO在加热时会与空气中O2反响生成CO2且空气中含有少量CO2,这些CO2都会干扰CO氧化产物的检验,那么CO与PbO反响之前必须排尽装置中的空气,CO通入PbO之前必须除去其中的CO2和H2O(g)。A项,根据上述分析,装置②③⑤⑥中的试剂依次为NaOH溶液(除去CO中混有的CO2)、碱石灰(枯燥CO)、澄清石灰水(检验CO的氧化产物)、银氨溶液(检验CO),A项错误;B项,为防止CO与空气中O2反响生成CO2和空气中少量CO2干扰CO氧化产物的检验,在CO与PbO加热反响前必须先通CO排尽装置中的空气,实验时先点燃①处酒精灯,当观察到装置⑥中产生黑色固体颗粒且有连续气泡产生时说明装置中空气已经完全排尽,再点燃④处酒精灯,B项正确;C项,实验完毕,为防止产生倒吸,应先熄灭④处酒精灯,再熄灭①处酒精灯,C项错误;D项,由于CO有毒,要进行尾气处理,NaOH溶液不能吸收CO,尾气处理可点燃或用气球收集,D项错误。
二、非选择题(此题包括2小题,共32分)
4.(15分)(1)用18 mol·L-1硫酸配制100 mL 1.0 mol·L-1硫酸。假设实验仪器有:A.100 mL量筒、B.托盘天平、C.玻璃棒、D.50 mL容量瓶、E.10 mL量筒、F.胶头滴管、G.50 mL 烧杯、H.100 mL容量瓶。实验时选用仪器的先后顺序是____________(填写编号)。
(2)以下实验操作或对实验事实的表达正确的选项是_________(填序号)。
①用稀硝酸清洗做过银镜反响实验的试管
②配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢加到浓硝酸中,并不断搅拌
③用碱式滴定管量取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的KMnO4溶液
④用托盘天平称取10.50 g枯燥的NaCl固体
⑤实验台上的酒精灯不慎碰翻起火,立即用湿抹布扑灭
⑥用瓷坩埚高温熔融NaOH和Na2CO3的固体混合物
⑦向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,以制备Fe(OH)3胶体
⑧配制Al2(SO4)3溶液时,参加少量的稀硫酸
【解析】(1)配制1 mol·L-1的稀硫酸100 mL,需要浓硫酸的体积为V==0.005 6 L=5.6 mL,应选择10 mL量筒,因配制一定物质的量浓度的溶液需要量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,所以正确顺序为EFGCHF。
(2)由于稀硝酸能够与银反响,所以用稀硝酸清洗做过银镜反响实验的试管,故①正确;类比稀释浓硫酸的方法,浓硝酸和浓硫酸混合的方法为将浓硫酸沿器壁慢慢加到浓硝酸中,并不断搅拌,故②正确;高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够氧化碱式滴定管的橡胶管,应该使用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液,不能用碱式滴定管量取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的KMnO4溶液,故③错误;托盘天平的准确度为0.1 g,不能用托盘天平称取10.50 g枯燥的NaCl固体,故④错误;酒精灯碰翻起火,应立即用湿抹布盖灭,故⑤正确;陶瓷中含有二氧化硅,二氧化硅能够与碳酸钠、氢氧化钠高温下反响,所以不能用瓷坩埚高温熔融NaOH和Na2CO3的固体混合物,故⑥错误;向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,生成的是氢氧化铁沉淀,不是氢氧化铁胶体,制取氢氧化铁胶体方法应该是将饱和氯化铁溶液参加沸水中,故⑦错误;配制Al2(SO4)3溶液时,铝离子能够发生水解,所以参加少量的稀硫酸,抑制铝离子的水解,故⑧正确。
答案:(1)EFGCHF (2)①②⑤⑧
5.(17分)无水氯化铝为白色粉末,极易吸水,常压下182.7 ℃升华。学生甲拟选用如下图仪器、装置(局部仪器连接的橡胶管或橡胶塞省略)和试剂制备无水氯化铝。
答复以下问题:
(1)实验前,如何检查装置A的气密性?____________________。
(2)装置A中反响的化学方程式为 ________________________。
(3)从上列仪器中选取制备无水氯化铝的装置,各装置的连接顺序为A→______→______→______→______→G
(4)装置G的作用是_______________________________。
(5)学生乙提出另一种制备无水氯化铝的方案:将金属铝与足量盐酸反响后,将溶液加热蒸干、灼烧得到无水氯化铝,请你评价该方案是否可行,并说明理由
________________________。
【解析】(1)关闭A装置的止水夹和分液漏斗的旋塞,向分液漏斗中加水,然后翻开分液漏斗的旋塞,当少许水进入烧瓶后滴水停止,说明装置A不漏气;
(2)HCl(浓)与MnO2反响可用来制取氯气;
(3)根据题意知,先制取氯气,制取氯气所用的药品的状态是固体和液体,条件是加热,所以选A;制取氯气所用的浓盐酸具有挥发性,浓盐酸中的水在加热条件下生成水蒸气,所以制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气,要想制取纯洁、枯燥的氯气,必须除去氯化氢和水蒸气,所以要进行净化和枯燥氯气,所以选C、B;制取的纯洁、枯燥的氯气和铝反响,条件是加热,且必须有进气口和出气口,所以选D;因为AlCl3易升华,所以选取一个缓冲装置使其变成固态易保存,应选F;氯气有毒,污染空气,所以不能直接排空,又因为空气中有水蒸气,无水AlCl3极易与水作用而变质,所以选取盛放碱石灰的枯燥管G;
(4)因为空气中有水蒸气,无水AlCl3极易与水作用而变质,且氯气有毒,所以用碱石灰吸收Cl2和防止空气中水蒸气进入装置;
(5)AlCl3在水中存在如下平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,蒸干和灼烧过程中,HCl挥发,Al(OH)3分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑,因此固体产物主要为Al2O3。
答案:(1)关闭A装置的止水夹和分液漏斗的旋塞,向分液漏斗中加水,然后翻开分液漏斗的旋塞,当少许水进入烧瓶后滴水停止,说明装置A不漏气
(2)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)C B D F
(4)吸收多余的氯气,同时防止空气中水蒸气进入装置中使氯化铝水解
(5)不可行,AlCl3在水中存在如下平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,蒸干和灼烧过程中,HCl挥发,Al(OH)3分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑,因此固体产物主要为Al2O3
【加固训练】
1.玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器,以下实验过程中,一般不需要用玻璃棒的是____________(填写编号)
①用湿润的红色石蕊试纸检验氨气;
②将蒸发结晶所得NaCl固体从蒸发皿中转移至称量纸上进行称量;
③探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反响过程中的能量变化;
④用蒸馏法别离两种沸点差距较大的液体;
⑤过滤别离互不相溶的固体和液体;
⑥用浓度的盐酸滴待测浓度的NaOH溶液的酸碱中和滴定过程;
⑦稀释浓硫酸的过程。
【解析】将湿润的红色石蕊试纸沾在玻璃棒一端,靠近待测气体,即可检验氨气,故①需要;蒸发皿中的NaCl用玻璃棒刮下,转移到称量纸上进行称量,故②需要;探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反响过程中的能量变化,用玻璃棒搅拌两固体的混合物,需要使用玻璃棒,故③需要;蒸馏需要使用温度计测量温度,蒸馏操作中不需要使用玻璃棒,故④不需要;过滤操作中需要使用玻璃棒引流,防止液体流到漏斗以外,故⑤需要;酸碱中和滴定中不需要使用玻璃棒,故⑥不需要;稀释浓硫酸的过程中,需要使用玻璃棒搅拌,加速稀释过程,故⑦需要。
答案:④⑥
2.熟悉和使用中学化学实验中常见仪器及用品,是化学学习的根本要求。试答复以下问题:
(1)在仪器:a.分液漏斗 b.试剂瓶 c.集气瓶 d.滴定管 e.容量瓶 f.量筒 g.托盘天平中,标有“0”刻度的是(填序号)____________。
(2)“磨砂〞是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺,在以下仪器中,没有用到“磨砂〞工艺处理的有(填序号)____________。
a.试管 b.分液漏斗
c.带滴管的试剂瓶(滴瓶)
d.集气瓶 e.酸式滴定管 f.碱式滴定管
(3)用装置甲、乙、丙和乳胶管组成一套装置(气密性已检查),可用于制取并收集NH3或HCl气体.可供选择的液体试剂有浓硫酸、浓盐酸、浓氨水,丙中试剂为紫色石蕊溶液,请答复以下问题:
①假设制取某气体的过程中,丙中的石蕊溶液变红,且烧瓶中的试剂A与分液漏斗中的试剂B均为无色液体,那么试剂A为____________,制取该气体利用了B的性质有________________________、_____________________。
②通过丙中紫色石蕊溶液变红或变蓝,说明乙中气体已集满,假设石蕊溶液变蓝,那么烧瓶甲中应参加的固体试剂A为____________;
③假设在乙中收集氨气,气体流经装置的顺序是:a→______→______→d(填接口代号)。
【解析】(1)标有“0〞刻度的仪器有滴定管、托盘天平;
(2)但凡玻璃连接处,不能漏水漏气的要磨砂处理,用到“磨砂〞工艺处理的玻璃仪器有分液漏斗、细口瓶、广口瓶、滴瓶、集气瓶、酸式滴定管等;
(3)酸或酸性物质可使紫色石蕊溶液变红,丙中的石蕊溶液变红,所以制取的是氯化氢气体,可以用浓硫酸滴入浓盐酸中来制取,浓硫酸具有吸水性、溶于水放出大量的热的性质特点;氨气显碱性,能使石蕊溶液变蓝,可以将浓氨水滴加到NaOH或CaO或碱石灰中来制取;氨气密度比空气的小,收集氨气时导气管要短进长出。
答案:(1)dg (2)af
(3)①浓盐酸 吸水性 溶于水放出大量热
②NaOH或CaO或碱石灰 ③c b
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