高考化学二轮复习专题十四化学实验基础知识专题强化练
专题十四 化学实验基础知识
专题强化练
1．(2018·齐齐哈尔质检)下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
制备Al(OH)3
在烧碱溶液中滴加少量Al2(SO4)3溶液
B
制备无水FeSO4
在空气中蒸干FeSO4溶液
C
除去CO2中少量SO2
将气体依次通过足量的饱和NaHCO3溶液、足量的浓硫酸
D
验证新制氯水中含有Cl2
在新制氯水中滴加KI淀粉溶液
解析： A中NaOH过量，得到的是NaAlO2，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，A错误。空气中蒸干FeSO4溶液时，由于Fe2＋具有较强的还原性，加热过程中易被氧化为Fe3＋，所以最后得到的是Fe2(SO4)3，B错误。SO2能与NaHCO3反应而被吸收：SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋2CO2＋H2O，而CO2不会与NaHCO3反应，最后用浓硫酸干燥得到纯净的CO2气体，C正确。新制氯水中含有的HClO具有氧化性，也能将I－氧化为I2而使淀粉显蓝色，故无法验证新制氯水中是否含有Cl2，D错误。
答案：C
2．(2018·江苏卷)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变清
苯酚的酸性强于H2CO3的酸性
B
向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C
向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出
Fe2＋的氧化性强于Cu2＋的氧化性
D
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)> Ksp(AgI)
解析：苯酚与Na2CO3溶液反应生成苯酚钠和NaHCO3，故实验的结论应是苯酚的酸性强于HCO，A项错误；向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色，由于CCl4的密度大于水，则下层是有机层，从而得出结论：I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，B项正确；向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，发生反应：Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，Cu2＋是氧化剂，Fe2＋是氧化产物，则氧化性：Cu2＋>Fe2＋，C项错误；向
NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明生成了AgI沉淀，得出结论：c(Ag＋)·c(I－)＞Ksp(AgI)。由于题目未指明NaCl、NaI物质的量浓度大小，故无法根据生成沉淀的先后比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小，D项错误。
答案：B
3．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
结论
A
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，溶液颜色没有变为蓝色
不是加碘食盐
B
某溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，无现象，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成
溶液中一定含有Cl－
C
室温下，用pH试纸分别测0.100 mol·L－1 CH3COONa溶液和0.100 mol·L－1 Na2S溶液的pH，后者pH较大
酸性：H2S
Ksp(AgI)
B
取两支试管，分别加入4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4酸性溶液，然后向一支试管中加入0.1 mol·L－1 H2C2O4液2 mL
证明草酸浓度越大，反应速率越大
，向另一支试管中加入0.1 mol·L－1 H2C2O4液4 mL，记录褪色时间
C
向盛有1 mL浓硫酸的试管中加入5 mL 0.01 mol·L－1 K2Cr2O7溶液
证明增大生成物的浓度，使平衡Cr2O(橙色)＋H2O2CrO＋2H＋逆向移动
D
向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中滴入已知浓度的盐酸(用酚酞作指示剂)
滴定其中的NaOH含量
解析：向盛有2 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液中滴加一定量0.1 mol·L－1 NaCl溶液，溶液中可能剩余AgNO3，再向其中滴加一定量0.1 mol·L－1 KI溶液，可能直接生成AgI，不能确定AgI由AgCl转化而来，所以不能证明相同温度下的溶度积常数Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故A不能达到实验目的；溶液总体积不同，KMnO4浓度不同，无法证明草酸浓度越大，反应速率越大，故B不能达到实验目的；K2Cr2O7溶液稀释浓硫酸，不能向浓硫酸中加入K2Cr2O7溶液，故C不能达到实验目的；酚酞在碱性溶液中变色，用酚酞作指示剂，发生氢氧化钠与盐酸之间的中和反应，BaCO3沉淀不能与盐酸反应，故D能达到实验目的。
答案：D
5．(2018·揭阳质检)某学习小组设计实验制备供氢剂氢化钙(CaH2)，实验装置如下图所示。已知：氢化钙遇水剧烈反应。
下列说法正确的是( )
A．相同条件下，粗锌(含少量铜)比纯锌反应速率慢
B．酸R为浓盐酸，装置b中盛装浓硫酸
C．实验时先点燃酒精灯，后打开活塞K
D．装置d的作用是防止水蒸气进入硬质玻璃管
解析： 相同条件下，粗锌(含少量铜)比纯锌反应速率快，因为铜锌和电解质形成原电池，反应速率加快，故A错误；酸R为稀硫酸，装置b中盛装浓硫酸，故B错误；实验时先打开活塞K，后点燃酒精灯，用氢气赶走装置中的空气后，才能加热，故C错误；氢化钙遇水剧烈反应，装置d的作用是防止水蒸气进入硬质玻璃管，故D正确。
答案：D
6．下列实验装置或操作设计正确、且能达到目的的是( )
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 实验Ⅳ
A．实验Ⅰ：实验室制备氨气
B．实验Ⅱ：用二氧化碳作喷泉实验
C．实验Ⅲ：进行中和热的测定
D．实验Ⅳ：电解氯化铜溶液得到铜和氯气
解析：NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，但是冷却后又化合生成NH4Cl，因此实验Ⅰ得不到NH3，A错误；CO2在遇到NaOH浓溶液后，气体大量反应生成Na2CO3，使得烧瓶中CO2急剧减少从而形成喷泉，因此B正确；为了能够使反应能快速完成，减少过程中的热量损失，应当增加环形玻璃搅拌棒进行混合液的搅拌，因此C错误；该电解装置中Cu作阳极，Cu－2e－===Cu2＋，石墨棒作阴极，Cu2＋＋2e－===Cu，最终的效果是在石墨棒上镀上了一层铜，D错误。
答案：B
7．(2018·韶关模拟)某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。
已知：在溶液中，FeSO4＋NO [Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列对该实验相关描述错误的是( )
A．装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液
B．装置J收集的气体中不含NO
C．实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞
D．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应
解析：根据实验装置图，在装置E中Cu与稀硝酸反应制备NO，实验开始前向装置中通入一段时间的N2排尽装置内的空气，由于HNO3具有挥发性，制得的NO中混有HNO3(g)和H2O(g)，装置F用于除去NO中的HNO3(g)，装置G中的无水CaCl2用于干燥NO，装置H用于探究NO与Cu粉的反应，装置I用于检验NO。A项，装置F中盛放水除去NO中的HNO3(g)，根据题意用FeSO4溶液检验NO，装置I中盛放FeSO4溶液，正确；B项，检验NO的反应为FeSO4＋NO [Fe(NO)]SO4，该反应为可逆反应，NO不能被完全吸收，NO难溶于水，装置J的气体中含有NO，错误；C
项，实验结束后，为了防止倒吸，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞停止通入NO，正确；D项，若观察到装置H中红色粉末变黑色，说明NO与Cu作用产生了黑色固体，说明NO与Cu发生了反应，正确。
答案：B
8．(2018·全国卷Ⅰ)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是________________，仪器a的名称是________。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为
______________________________________________________。
②同时c中有气体产生，该气体的作用是__________________。
(3)打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是
_____________________________________________________；
d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点___________________________。
解析：(1)由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗。(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3＋被锌还原为Cr2＋，反应的离子方程式为Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋。②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2＋，所以氢气的作用是排除c中空气。(3)打开K3，关闭K1和K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大，所以c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。(4)由于d装置是敞开体系，因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。
答案：(1)去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗
(2)①Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋ ②排除c中空气
(3)c中产生H2使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤
(4)敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触
9．过氧化钙是一种温和的氧化剂，常温下为白色的固体，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。
(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为______________(填仪器接口的字母编号，装置可重复使用)。
(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：①检验装置的气密性后，装入药品；②打开分液漏斗活塞，通入一段时间气体，加热药品；③反应结束后，________________(填操作)；④拆除装置，取出产物。
(3)若钙在空气中燃烧生成氮化钙(Ca3N2)，同时可能生成过氧化钙。请利用下列试剂，设计实验检验钙的燃烧产物中是否含有过氧化钙________________________________________________________
_______________________________________________________
(简要说明实验步骤、现象和结论)。
限选试剂：酸化的FeCl2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸
(4)利用反应Ca2＋＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH，在碱性环境下制取CaO2的装置如下：
C中沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0 ℃左右，其可能的原因分析：该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O产率；
______________________________________________________。
(5)测定产品中CaO2含量的实验步骤如下：
步骤一：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol·L－1的硫酸，充分反应。
步骤二：向上述锥形瓶中加入几滴________作指示剂。
步骤三：逐滴加入浓度为c mol·L－1的Na2S2O3溶液至反应完全，滴定至终点，记录数据，再重复上述操作2次，得出三次平均消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。
CaO2的质量分数为_________________________(用字母表示)。
[已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O]
解析：(1)制备过氧化钙时，用双氧水制备氧气，钙属于极活泼的金属，极易与水反应生成氢氧化钙和氢气，而制备的氧气中会混有水蒸气，所以在与钙化合之前需要干燥，选用试剂是浓硫酸；同时为防止空气中水蒸气进入，最后还需要连接浓硫酸的洗气瓶，所以正确的顺序：dfebcf或dfecbf。(2)实验结束时为防止空气进入装置，还要继续通氧气直到装置冷却，所以实验结束时的操作为熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞。(3)结合题中提供的试剂可知，通过利用过氧化钙能氧化亚铁离子的方法可判断燃烧产物中是否含有过氧化钙，设计实验为取样品少许于试管中，加入酸化的FeCl2溶液溶解后，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明样品中含有过氧化钙；若溶液不变红色，则说明样品中不含有过氧化钙。(4)该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O的产率，减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率，因此C中沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0 ℃左右。(5)步骤二：碘单质能够使淀粉溶液变蓝色，因此该滴定实验中，可以向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液作指示剂；步骤三：根据电子转移守恒及题中反应方程式，可得关系式：CaO2～I2～2S2O，设样品中CaO2的质量分数为x，则：
CaO2 ～ I2 ～ 2S2O
72 g 2 mol
ax g V×10－3 L×c mol·L－1
所以＝，
解得x＝%。
答案：(1)dfebcf(或dfecbf)
(2)熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞
(3)取样品少许于试管中，加入酸化的FeCl2溶液溶解后，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明样品中含有过氧化钙；若溶液不变红色，则说明样品中不含有过氧化钙
(4)温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率
(5)淀粉溶液 %
