高三化學一輪復習題庫 11-1 化學實驗基礎（含解析）

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(xiàn)倒吸現(xiàn)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(chǎn)生倒吸現(xiàn)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(xiàn)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(jīng)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(xiàn)暴沸現(xiàn)象。答案C2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、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C3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B4下列實驗現(xiàn)象預測正確的是 ()A實驗：振蕩后靜置，上層溶液顏色保持不變B實驗：酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡，且顏色逐漸退去C實驗：微熱稀HNO3片刻，溶液中有氣泡產(chǎn)生，廣口瓶內始終保持無色D實驗：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(chǎn)生丁達爾效應解析A項，振蕩后，Br2與NaOH溶液發(fā)生反應：Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O，苯層(上層)溶液顏色變淺至無色，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(chǎn)生CO2和SO2氣體，反應為C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O，SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，正確；C項，銅絲與稀HNO3反應產(chǎn)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2NOO2=2NO2，故廣口瓶內開始應有紅棕色氣體產(chǎn)生，錯誤；D項，將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，發(fā)生水解反應：FeCl33H2OFe(OH)3(膠體)3HCl，F(xiàn)e(OH)3膠體能產(chǎn)生丁達爾效應，D項正確。答案BD5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(chǎn)生倒吸；C裝置中量筒內的導氣管可能產(chǎn)生倒吸；D裝置中的進氣管可能產(chǎn)生倒吸。答案A6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A7下列實驗操作的先后順序的說法正確的是 ()加熱試管時，先均勻加熱，后局部加熱用排水法收集氣體時，先移出導管后撤酒精燈制取氣體物質時，先檢查裝置氣密性后裝藥品使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前，先檢查是否漏水后洗滌干凈用試紙檢驗氣體性質時，先用蒸餾水將試紙濕潤后檢驗使用托盤天平時，要先調零后稱量做H2還原CuO實驗時，先通H2后加熱CuO；反應完畢后，先撤酒精燈待試管冷卻后停止通H2A除以外 B除以外C除以外 D全部正確解析加熱試管時，先均勻加熱，后局部加熱可防止試管局部過熱而炸裂，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，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，分液漏斗和滴定管的活塞容易出現(xiàn)漏液現(xiàn)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23次，故必須保證瓶塞處不能漏液，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，使用托盤天平時，必須先調零，否則可能引起實驗誤差，H2還原CuO時要先通H2，排凈系統(tǒng)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D8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(shù)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，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·L1Ba(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(xiàn)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(xiàn)象和結論。(不考慮結晶水的檢驗；室溫時BaCO3飽和溶液的pH9.6)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、滴管實驗步驟預期現(xiàn)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：配制250 mL約0.1 mol·L1 Ba(OH)2溶液：準確稱取w克試樣，置于燒杯中，加適量蒸餾水，_，將溶液轉入_中，洗滌，定容，搖勻。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·L1鹽酸裝入50 mL酸式滴定管，滴定至終點，記錄數(shù)據(jù)。重復滴定2次。平均消耗鹽酸V mL。計算：Ba(OH)2·8H2O的質量分數(shù)_(只列出算式，不做運算)。(4)室溫下，_(填“能”或“不能”)配制1.0 mol·L1Ba(OH)2溶液。解析(3)nBa(OH)20.025 L×0.1 mol·L10.002 5 mol，n(HCl)2nBa(OH)20.005 mol，由于所用鹽酸的體積應小于50 mL，故c(HCl)>0.1 mol·L1，若用1.5 mol·L1鹽酸進行滴定，則會使鹽酸體積過小，產(chǎn)生較大誤差，故應選用0.198 0 mol·L1鹽酸進行滴定。試樣中，Ba(OH)2·8H2O的質量分數(shù)×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(OH)2溶液的物質的量濃度約為0.12 mol·L1，遠小于1.0 mol·L1，故室溫下不能配制1.0 mol·L1Ba(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(shù)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pHpH大于9.6，即可說明混合物中含有Ba(OH)2·8H2O(3)充分溶解并冷卻至室溫250 mL容量瓶0.198 0×100%(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(shù)。(1)現(xiàn)欲用500 mL量筒進行測定，取用Na2O2樣品的質量應是_(填序號)。A0.1 g0.2 g B2.5 g3.0 gC5.0 g6.0 g D10 g15 g(2)如用托盤天平稱取樣品，應選用如圖中的_(填數(shù)字序號)，不選用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?shù)难b置，測得的Na2O2的質量分數(shù)會_(填“偏大”或“偏小”)，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(shù)為_ %。解析根據(jù)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(chǎn)生的氣體太少，測量過程中量筒無法讀數(shù)或誤差太大，故選擇Na2O2樣品的合適質量為2.5 g3.0 g。量筒中收集到的液體體積即為O2的體積，其物質的量n(O2)mol，根據(jù)反應關系式：2Na2O2O2，可得n(Na2O2)mol，Na2O2的質量分數(shù)(78 g·mol1×2V×103mol/a)/m g×100%×100%。答案(1)B(2)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(shù)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(chǎn)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)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(jīng)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(xiàn)堵塞，則B中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。(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(xiàn)倒吸，可采取的應急操作是_。(6).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·L1的NaOH溶液滴定，當?shù)味ㄍ瓿珊笙腘aOH溶液18.00 mL，則E容器中所得硝酸的物質的量濃度為_mol·L1。.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(jù)是(請用數(shù)據(jù)和文字說明) _。解析本題考查驗證Cu與濃HNO3反應可能產(chǎn)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O2)。從A至E在反應之前都必須充滿N2。濃HNO3與Cu反應產(chǎn)生NO2氣體，再加滿CCl4至D中的目的是將產(chǎn)生的NO2全部擠入E中與水反應，產(chǎn)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(chǎn)生的NO的量相等，若大于，則說明Cu與濃硝酸反應除產(chǎn)生NO2外，還產(chǎn)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k3k1、k2(3)錐形瓶中玻璃管內液面上升(4)Cu2NO4H=Cu22NO22H2O(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).0.072 0.有E裝置中生成100 mL 0.072 0 mol·L1硝酸時產(chǎn)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_。(3)制備氮化鈣的操作步驟是：打開活塞K并通入N2；點燃酒精燈，進行反應；反應結束后，_；拆除裝置，取出產(chǎn)物。(4)數(shù)據(jù)記錄如下：空瓷舟質量m0/g瓷舟與鈣的質量m1/g瓷舟與產(chǎn)物的質量m2/g14.8015.0815.15計算得到實驗式CaxN2，其中x_。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(jù)：_。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)m(Ca)15.08 g14.80 g0.28 gm(N2)15.15 g15.08 g0.07 g2.8即x2.8。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)2.80O2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。