2020届一轮复习人教版化学实验作业(1)

2020届一轮复习人教版化学实验作业(1)

化学实验 ‎(时间：60分钟，满分：100分)‎ 一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)‎ ‎1．用化学方法区别MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3三种溶液时，最好选择下列试剂中的(　　)‎ A．NaOH溶液　　　　　　　 B．KSCN溶液 C．氨水 D．石蕊试液 解析：选A。足量的NaOH溶液滴加到MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3三种溶液中时现象分别是有白色沉淀生成、先生成白色沉淀而后沉淀消失、有红褐色沉淀生成，现象各不相同，故A正确；KSCN溶液只能鉴别出Fe2(SO4)3，故B不正确；氨水与MgSO4、Al2(SO4)3反应均有白色沉淀生成，故C不正确；三种溶液都呈酸性，滴入石蕊试液现象相同，故D不正确。‎ ‎2．实验是化学研究的基础，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．可在耐高温的石英坩埚中进行熔化氢氧化钠固体的实验 B．用pH试纸测定溶液的pH时，需用蒸馏水润湿试纸 C．实验室中不慎将酒精洒在桌面上起火，可用湿抹布覆盖灭火 D．实验室取用少量白磷时，可将白磷取出，在空气中用小刀切割 解析：选C。高温时，石英(SiO2)可与NaOH发生反应，A错误；用pH试纸测定溶液的pH时，pH试纸不能润湿，B错误；白磷易自燃，应在水中切割，D错误。‎ ‎3．为除去括号内的杂质，下列各选项中所选用的试剂或方法不正确的是(　　)‎ A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，滴入适量的NaOH溶液 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量CO2气体 C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在O2中加热 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤 解析：选D。Na2CO3溶液中含Na2SO4，加Ba(OH)2溶液，Na2CO3、Na2SO4都与Ba(OH)2反应产生沉淀，无法达到实验目的。‎ ‎4．下列实验方案能达到实验目的的是(　　)‎ 选项 实验方案 实验目的或结论 A 将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色 可证明氧化性：H2O2比Fe3＋强 B 向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液，振荡，再加入0.5 mL有机物Y，加热，未出现砖红色沉淀 说明Y中不含醛基 C 取a g铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反应，逸出的气体通过浓硫酸后，测其体积为V L(已转化为标准状况下)‎ 测定铝箔中氧化铝的含量 D 比较不同反应的反应热数据的大小 从而判断反应速率的大小 解析：选C。A.将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中发生的反应可能有2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，溶液变黄色，无法确定哪一个反应发生，无法比较H2O2和Fe3＋的氧化性强弱，错误；B.用新制Cu(OH)2悬浊液检验有机物中的醛基，必须保证碱性环境，题给NaOH溶液的量不足，无法检验有机物中是否含有醛基，错误；C.取a g铝箔与足量NaOH溶液发生反应：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，通过测定生成H2的体积确定铝箔中铝的质量，进一步计算Al2O3的质量从而计算Al2O3的含量，正确；D.化学反应速率的快慢与反应热的大小无关，错误。‎ ‎5．绿色化学实验是在绿色化学思想指导下的实验新方法，可以减少污染，防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是(　　)‎ A．用铜与浓硫酸制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气 B．将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中 C．用CCl4完成萃取操作练习时，将溴水改成碘水 D．将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后再清洗玻璃仪器 解析：选C。少量品红溶液可以用来检验SO2气体，但不能用来吸收尾气，A项错误；CO还原Fe2O3后的尾气直接排放到空气中会造成污染，B项错误；溴易挥发，而碘不易挥发，C项正确；锌与稀硫酸制氢气后的废液倒入水槽会污染环境，D项错误。‎ ‎6．某实验小组利用粗硅与氯气反应生成SiCl4粗产品(含有FeCl3、AlCl3等杂质且SiCl4遇水极易水解)，蒸馏得四氯化硅(SiCl4的沸点57.7 ℃)，再用氢气还原制得高纯硅；用滴定法测定蒸馏后残留物(将残留物预处理成Fe2＋)中铁元素含量。采取的主要操作如图，能达到实验目的的是(　　)‎ A．用装置甲完成SiCl4的制备 B．用装置乙进行蒸馏提纯SiCl4‎ C．用装置丙进行滴定，达到滴定终点时的现象是锥形瓶内溶液变为紫红色且半分钟内不变色 D．配制0.1 mol·L－1KMnO4溶液定容摇匀后，发现液面低于刻度线，加水至刻度线 解析：选C。SiCl4遇水极易水解，甲装置中湿润的氯气含水，A错误；乙装置中温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口处相平，B错误；定容摇匀后再加水，使所配溶液浓度偏小，D错误。‎ ‎7．下列实验装置设计正确，且能达到目的的是(　　)‎ 解析：选A。A选项可以根据右边玻璃管中的刻度读数得到气体体积，正确；B选项应该用碱式滴定管，错误；C选项氨气不能使干燥的pH试纸显色，错误；D选项温度计的水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平，错误。‎ ‎8．某无色透明溶液中，可能含有以下离子中的若干种：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、CO、I－和Cl－，取该溶液进行如下实验：‎ ‎①将溶液滴在pH试纸上，呈红色。‎ ‎②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体放出，通入空气则立即变成红棕色。‎ ‎③取少许溶液滴入BaCl2试液，产生白色沉淀。‎ ‎④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO3试液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。‎ ‎⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解。‎ 根据以上现象判断原溶液中(　　)‎ A．肯定不存在的离子是Ba2＋、Fe2＋、CO、I－‎ B．肯定存在的离子是Al3＋、SO、Cl－、NO、Mg2＋‎ C．不能作出判断的离子只有K＋‎ D．以上判断都不正确 解析：选A。无色透明溶液中无Fe2＋；①说明溶液呈酸性，可判断无CO；②可以判断有NO；结合①②，酸性溶液中NO有强氧化性，可判断无还原性较强的I－；③中产生白色沉淀，溶液中有SO，进而推断溶液中无Ba2＋；③中滴入BaCl2试液，引入了Cl－，则④中检验出的Cl－不一定是原溶液中的；⑤中白色沉淀部分溶解，可确定有Al3＋、Mg2＋。综上所述，溶液中一定有Mg2＋、Al3＋、NO、SO，可能有K＋、Cl－，一定没有Fe2＋、Ba2＋‎ ‎、CO、I－。A正确，B、C、D错误。‎ 二、非选择题(本题包括4小题，共52分)‎ ‎9．(11分)某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：‎ ‎(1)在下列装置中，第一次浸出必须用________，第二次浸出应选用________。(填标号)‎ ‎(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成_____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 滤渣2的主要成分是____________。‎ ‎(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________。‎ ‎(4)某同学在实验完成之后，得到1.5 g CuSO4·5H2O，则铜的回收率为________。‎ 解析：(1)根据题给化学工艺流程知第一次浸出发生反应：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S↑，产生有毒气体H2S，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置；第二次浸出时发生反应：CuS＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋S＋2H2O，不产生有毒气体，可选用A装置。‎ ‎(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣2的主要成分是SiO2(或SiO2和S)。‎ ‎(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。‎ ‎(4)15.0 g废催化剂中含有铜的物质的量为15.0 g×12.8%÷96 g·mol－1＝0.02 mol，1.5 g CuSO4·5H2O中铜的物质的量为1.5 g÷250 g·mol－1＝0.006 mol，则铜的回收率为0.006 mol/0.02 mol×100%＝30%。‎ 答案：(1)D　A ‎(2)H2O2与固体颗粒接触分解　SiO2(或SiO2和S)‎ ‎(3)蒸发皿　(4)30%‎ ‎10．(13分)无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，‎ 装置如图1，主要步骤如下：‎ 步骤1　三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚；装置B中加入15 mL液溴。‎ 步骤2　缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。‎ 步骤3　反应完毕后恢复至常温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0 ℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。‎ 步骤4　室温下用苯溶解粗品，冷却至0 ℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160 ℃分解得无水 MgBr2 产品。‎ 已知：①Mg和Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。‎ ‎②MgBr2＋3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5‎ 请回答：‎ ‎(1)仪器A的名称是______________。实验中不能用干燥空气代替干燥N2，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)如将装置B改为装置C(图2)，可能会导致的后果是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤3中，第一次过滤除去的物质是__________________________________。‎ ‎(4)有关步骤4的说法，正确的是________。‎ A．可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B．洗涤晶体可选用0 ℃的苯 C．加热至160 ℃的主要目的是除去苯 D．该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴 解析：(1)装置图中仪器A为干燥管；镁是活泼金属，极易与O2反应生成MgO，MgO沉积在表面会阻止镁与溴的反应，所以不能用空气代替N2。(2)原装置采用通入的N2‎ 带动挥发的溴进入三颈瓶中，若用C装置代替B装置，则锥形瓶中的液溴将被快速地压入三颈瓶中，使反应过快，短时间产生大量的热而引发危险。(3)步骤3中第一次过滤除去的是未反应的镁屑。(4)95%乙醇中含有的水会造成产物的分解，加热的主要目的是使三乙醚合溴化镁分解得到无水溴化镁，所以A、C项不正确；步骤4的目的是除去乙醚和可能残留的溴，所以应以苯作为洗涤剂洗涤，B、D项正确。‎ 答案：(1)干燥管　防止镁屑与氧气反应，生成的MgO阻碍Mg与Br2的反应 ‎(2)会将液溴快速压入三颈瓶，反应过快大量放热而存在安全隐患 ‎(3)镁屑 ‎(4)BD ‎11．(14分)碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。‎ ‎【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子。取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。‎ ‎(1)根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是________和________。‎ ‎(2)根据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是_____________。‎ ‎【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素的质量比。该兴趣小组准确称取a g碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如图所示。‎ ‎(3)碳铵固体应放在________中进行加热。‎ A．试管　　　　　 B．蒸发皿 C．烧瓶 D．坩埚 ‎(4)从安全的角度考虑，尾气处理的装置可以选用________。‎ ‎(5)若加热后最终没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为b g。由此测得N元素的质量是________g。‎ ‎(6)为了测定碳铵中碳元素的质量分数，他们设计的实验方案是将a g碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀质量。请你评价该方案是否合理：________(填“合理”或“不合理”)，理由是_______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：【定性实验】取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，白色沉淀为碳酸钙，盐中阴离子可能有HCO、CO；再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色，则气体为氨气，则原固体中含铵根离子。(1)由上述分析可知，阴离子可能为HCO、CO。(2)碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是NH＋OH－NH3↑＋H2O或NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O。‎ ‎【定量实验】称取a g碳铵，加热使之分解，碱石灰增重为水和二氧化碳的质量，尾气为氨气。(3)因加热分解固体，且加热装置后连接U形管，则选择仪器只能为试管，故答案为A。(4)尾气处理时应防止倒吸，B不能防止倒吸，C中气体收集时导管应短进长出，D中为密闭容器可能会炸裂，只有A装置可以收集氨气及防倒吸，故答案为A。(5)加热后最终没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为b g，则氨气的质量为(a－b) g，则含N元素的质量为(a－b) g。‎ 答案：(1)HCO　CO ‎(2)NH＋OH－NH3↑＋H2O或NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O ‎(3)A　(4)A　(5)(a－b)‎ ‎(6)不合理　因为碳铵中可能含有HCO，不能与BaCl2反应产生沉淀，所测得的碳元素质量分数不准确(或合理　因为碳铵中只含有CO，加入BaCl2能完全反应生成沉淀，可准确测得碳元素的质量分数)(本小题属于开放性试题，答案言之有理即可)‎ ‎12．(14分)某校化学兴趣小组为探究浓、稀硝酸与金属铝反应的异同，实验装置如图，请回答下列问题：‎ ‎(1)仪器A的名称为________________。实验开始前先将A、B、C、D连接在一起，打开弹簧夹，通一段时间的氮气，其目的为_______________________________________。‎ 然后再关闭弹簧夹，连接E、F装置。‎ ‎(2)甲同学先向A中滴加20 mL稀硝酸，观察到C中气体为无色，D中导气管口有气泡冒出。试写出此时A中反应的离子方程式：____________________________________。‎ 接下来他把稀硝酸换成浓硝酸，重复上述操作，观察到C中气体仍然为无色，D中导气管口也有气泡冒出。于是得出结论：无论浓硝酸还是稀硝酸，与金属铝反应生成的气体产物相同。你认为甲同学的结论是否正确？____(填“是”或“否”)。加浓硝酸时“D中导气管口也有气泡冒出”是因为__________________________________________________。‎ ‎(3)乙同学用电化学方法来测定使铝钝化时硝酸的最低浓度，装置如图。向两支具支试管中分别加入浓硝酸5.0 mL(质量分数为65%，密度为1.4 g·mL－1)，将金属丝插入溶液中，开始实验时，观察到灵敏电流计指针指向正极______(填“铜”或“铝”)，此时电池的正极反应式为______________________________________________________________，‎ 但指针又迅速反转。用盛蒸馏水的注射器缓慢向右边具支试管内加水并振荡，当出现________________的现象时，抽出金属丝停止实验。重复三次实验得平均加水量为2.5 mL，据此计算，使铝钝化的硝酸溶液的最低溶质质量分数为________。‎ 解析：(1)由于铝与稀硝酸反应生成的NO能与空气中的氧气发生反应，所以需要预先通入氮气以排尽空气，防止对气体产物的检验造成干扰。(2)稀硝酸与金属铝反应生成NO，依据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒可写出反应的离子方程式。加入20 mL浓硝酸后，浓硝酸会把氮气排出，导致D中导气管口冒出气泡，所以甲同学的结论不正确。(3)开始实验时，由于铝还未发生钝化，所以铜为正极，铝为负极，灵敏电流计指针指向正极铜，此时正、负极的电极反应式分别为NO＋e－＋2H＋===NO2↑＋H2O、Al－3e－===Al3＋；当铝发生钝化时铜作负极，铝作正极，因而灵敏电流计指针发生反转。向右边具支试管中加水，浓硝酸逐渐变为稀硝酸，至一定浓度时钝化被解除，此时铝又成为负极，铜为正极，灵敏电流计指针重新指向铜。根据题意可知，当加入2.5 mL水时，铝的钝化恰好被解除，此时硝酸的浓度即为使铝钝化的最低浓度，此时硝酸的质量分数为×100%≈47.9%。‎ 答案：(1)三颈烧瓶　排尽体系内的空气，防止对气体产物的检验造成干扰 ‎(2)Al＋4H＋＋NO===Al3＋＋NO↑＋2H2O　否　当加入20 mL浓硝酸时就会排出20 mL氮气 ‎(3)铜　NO＋e－＋2H＋===NO2↑＋H2O　灵敏电流计的指针再次指向铜　47.9%‎