天津专用2020高考化学二轮复习专题能力训练11化学实验基础含解析

天津专用2020高考化学二轮复习专题能力训练11化学实验基础含解析

专题能力训练十一　化学实验基础 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ 一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)‎ ‎1.(2019全国Ⅰ)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是(　　)‎ A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯 答案:D 解析:如果不先打开K,分液漏斗内的液体无法顺利滴入,A项正确;溴易挥发,挥发出的溴被四氯化碳吸收,因此装置b中的液体逐渐变为浅红色,B项正确;碳酸钠溶液可以与挥发出的溴化氢反应,C项正确;通常情况下溴苯是液体物质,不能用结晶的方法得到,D项错误。‎ ‎2.为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是(　　)‎ 选项 实验目的 主要仪器 试剂 A 分离Br2和CCl4的混合物 分液漏斗、烧杯 Br2和CCl4的混合物、蒸馏水 B 鉴别葡萄糖和蔗糖 试管、烧杯、酒精灯 葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银氨溶液 C 实验室制取H2‎ 试管、带导管的橡皮塞 锌粒、稀硝酸 D 测定NaOH溶液浓度 滴定管、锥形瓶、烧杯 NaOH溶液、0.100 0 mol·L-1盐酸 答案:B 解析:Br2和CCl4互溶,无法通过分液的方法将两者分离,可以采用蒸馏法进行分离,A项错误;葡萄糖分子中有5个羟基和1个醛基,可以用鉴别醛基的方法进行鉴别,加入的试剂可以是银氨溶液或者新制Cu(OH)2等,而蔗糖中没有醛基,B项正确;硝酸具有强氧化性,当与金属反应时不会产生氢气,会随着浓度的变化生成NO2、NO等气体,C项错误;酸碱中和滴定要有指示剂,D项错误。‎ ‎3.(2019河北邢台第二中学高三月考)关于一些实验的下列说法中,正确的有(　　)‎ ‎①配制一定浓度的稀硫酸,用量筒量取浓硫酸后,未将蒸馏水洗涤量筒后的洗涤液转移至容量瓶中,使配制的溶液浓度偏小。‎ ‎②用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,将浓硫酸溶于水后,并不马上转移到容量瓶中,而是让其冷却至室温后再进行后续操作。‎ ‎③钠与氯气反应的实验操作:取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层),用滤纸吸干煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,观察现象。‎ ‎④钾在空气中燃烧的实验操作:将一干燥的坩埚加热,同时取一小块钾,用滤纸吸干表面的煤油后,迅速投到热坩埚中,观察现象。‎ ‎⑤做Na的性质的验证实验时,在较大的钠块上切下绿豆大的金属钠后,将剩余部分放回原瓶中。‎ - 7 -‎ ‎⑥石油的蒸馏实验中,忘记加沸石,可以先停止加热,待溶液冷却后加入沸石,再重新加热蒸馏。‎ ‎⑦蒸馏可用于分离所有沸点不同的液体的混合物。‎ A.6个 　　　　B.7个 C.5个 　　　　D.4个 答案:C 解析:①配制一定浓度的稀硫酸,用量筒量取浓硫酸后,量筒不需要洗涤,若将蒸馏水洗涤量筒后的洗涤液转移至容量瓶中,会导致配制的溶液浓度偏高,①错误;②容量瓶只能在常温下使用,只有把浓硫酸稀释后的溶液冷却后才能转移到容量瓶中,防止实验误差,②正确;③钠的熔点低,首先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧生成氯化钠固体小颗粒,所以观察到产生大量白烟,反应的化学方程式为2Na+Cl22NaCl,③正确;④取一小块钾,用滤纸吸干表面的煤油后,迅速投到热坩埚中,可以观察到钾的燃烧,④正确;⑤钠容易被空气中的氧气氧化,也能与空气中的水蒸气反应,因此做Na的性质的验证实验时,剩余部分必须放回原试剂瓶中,防止发生意外,⑤正确;⑥石油的蒸馏实验中加热要加沸石或碎瓷片,防止溶液暴沸,如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取停止加热,待溶液冷却后重新添加碎瓷片,⑥正确;⑦蒸馏是利用液体混合物中各组分沸点不同分离的,但不是所有沸点不同的液体混合物都可以用蒸馏分离,各组分的沸点必须相差较大,一般需要达到30℃左右,如果温差较小,则不能通过蒸馏分离,⑦错误;故正确的有5个。‎ ‎4.(2019天津实验中学高三模拟)饮茶是中国人的传统饮食文化之一。为方便饮用,可通过以下方法制取罐装饮料茶:‎ 上述过程涉及的实验方法、实验操作和物质作用的说法中不正确的是(　　)‎ A.①操作利用了物质的溶解性 B.③操作为分液 C.②操作为过滤 D.加入抗氧化剂是为了延长饮料茶的保质期 答案:B 解析:①操作为向成品茶中加入热水来提取可溶物,①操作利用了物质的溶解性,A项正确;③操作为茶汤的分灌封口,不是分液,B项错误;②操作为分离茶汤和茶渣,属于过滤,C项正确;加入抗氧化剂可延长饮料茶的保质期,D项正确。‎ ‎5.(2019天津育才中学高三模拟)下列实验操作、实验现象和实验结论中不正确的是(　　)‎ 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中 钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈 碱性:乙醇钠>氢氧化钠 B 向KNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热,管口放置湿润的红色石蕊试纸 试纸变为蓝色 NO‎3‎‎-‎被还原为NH3‎ C 向KI溶液中加少量苯,然后加FeCl3溶液 有机层呈橙红色 还原性:Fe2+>I-‎ D 向1 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中滴入1 mL 0.1 mol·L-1 ZnSO4溶液,再加入0.1 mol·L-1 CuSO4溶液 开始有白色沉淀生成,后有黑色沉淀生成 Ksp(CuS)<‎ Ksp(ZnS)‎ 答案:C - 7 -‎ 解析:钠与水反应和钠与乙醇反应都能置换出氢气,大小相同的钠与水反应比与乙醇反应剧烈,说明水中的氢原子比乙醇羟基上的氢原子活泼,则有碱性:乙醇钠>氢氧化钠,A项正确;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则NO‎3‎‎-‎被还原为NH3,B项正确;向KI溶液中加少量苯,然后加FeCl3溶液,发生反应2Fe3++2I-2Fe2++I2,碘被苯从水层中萃取出来,有机层呈紫红色,说明还原性:Fe2+I2‎ 答案:C 解析:加入硝酸钡溶液,再加入稀盐酸,相当于引入了稀硝酸,可将BaSO3氧化为BaSO4,沉淀也不溶解,A项错误;先加Na2CO3溶液,再加足量的BaCl2溶液,则过量的Ba2+无法除去,B项错误;将I-氧化为I2的物质也可能是稀硝酸,D项错误。‎ ‎7.(2019上海青浦区二模)为了除去括号中的杂质,下列方案中不合理的是(　　)‎ 物质 物质(杂质)‎ 加入试剂 方法 A 氯化铵溶液(FeCl3)‎ 氢氧化钠溶液 过滤 B KNO3(s)(少量NaCl)‎ 水 结晶 C 乙酸乙酯(乙酸)‎ 饱和碳酸钠溶液 分液 D 乙醇(水)‎ 新制生石灰 蒸馏 答案:A 解析:A项,两者均与NaOH反应,不能用NaOH溶液除杂,应加氨水、过滤,A项错误;B项,两者的溶解度受温度影响不同,可采用结晶法分离,B项正确;C项,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液上层,乙酸能与碳酸钠反应生成乙酸钠和二氧化碳,水溶液与乙酸乙酯分层,可采用分液法分离,C项正确;D项,CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与乙醇的沸点差异大,可采用蒸馏的方法分离,故D项正确。‎ 二、非选择题(共3小题,共58分)‎ ‎8.(2018全国Ⅱ)(20分)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题:‎ ‎(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以 - 7 -‎ K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。‎ ‎①通入氮气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有　　　　　、　　　　　。 ‎ ‎③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是 　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3的方法是: 　　　　　　。 ‎ ‎(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。‎ ‎①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,滴定终点的现象是 　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②向上述溶液中加入适量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL,该晶体中铁的质量分数的表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案:(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4‎ ‎(2)①隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置 ‎②CO2　CO ‎③先熄灭装置A、E处的酒精灯,待A、E处反应管冷却后停止通入氮气 ‎④取少许固体粉末放入试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3‎ ‎(3)①溶液出现粉红色且半分钟内粉红色不消失　②‎7cV‎25m×100%‎ 解析:(1)根据题目信息,三草酸合铁酸钾感光后得到FeC2O4,故以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,发生反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。‎ ‎(2)①探究三草酸合铁酸钾热分解的产物,通入氮气可以起到隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置的作用。‎ ‎②分析装置图各部分的作用,A为热分解的反应装置,B用于检验生成的气体中是否含有CO2,C吸收生成的CO2,D为干燥装置,E、F检验生成的气体中是否含有CO。若B、F中澄清石灰水均变浑浊,E中CuO变为红色,则热分解的产物中一定含有CO2和CO。‎ ‎③为防止倒吸,停止实验时应先熄灭A、E处酒精灯并继续通入氮气,待A、E处反应管冷却后停止通入氮气。‎ ‎④检验装置A中的残留物中是否含有Fe2O3,可将残留物溶于稀硫酸,使Fe2O3转化为Fe3+,然后用KSCN溶液检验。‎ ‎(3)①用KMnO4溶液滴定三草酸合铁酸钾,滴定终点的现象是溶液出现粉红色(极稀的酸性KMnO4溶液颜色)且半分钟内粉红色不消失。‎ - 7 -‎ ‎②该测定原理的离子方程式为2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+,5Fe2++MnO‎4‎‎-‎+8H+5Fe3++Mn2++4H2O。即5Fe2+~MnO‎4‎‎-‎,故该晶体中铁的质量分数的表达式:w(Fe)=cmol·L‎-1‎×V×1‎0‎‎-3‎L×5×56g·mol‎-1‎mg×100%=‎7cV‎25m×100%。‎ ‎9.(20分)实验室制取乙酸丁酯的实验装置有如图所示两种装置供选用。其有关物质的物理性质如表所示:‎ 乙酸 ‎1-丁醇 乙酸丁酯 熔点/℃‎ ‎16.6‎ ‎-89.5‎ ‎-73.5‎ 沸点/℃‎ ‎117.9‎ ‎117‎ ‎126.3‎ 密度/(g·cm-3)‎ ‎1.05‎ ‎0.81‎ ‎0.88‎ 水溶性 互溶 可溶(9 g/100 g水)‎ 微溶 ‎(1)制取乙酸丁酯的装置应选用　　　　(填“甲”或“乙”);不选另一种装置的理由是　 　。‎ ‎(2)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,可采取的措施是　 。 ‎ ‎(3)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,如图所示的操作中,肯定需要的化学操作是　　　　　。 ‎ ‎(4)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须　 ; ‎ 某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还可能 　 。 ‎ 答案:(1)乙　由于反应物(乙酸和1-丁醇)的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点,若采用甲装置会造成反应物的大量挥发,降低了反应物转化率,乙装置则可以冷凝回流反应物,提高了反应物转化率 ‎(2)增大乙酸浓度 ‎(3)AC ‎(4)检查是否漏水或堵塞　分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准(或漏斗内部未与外界大气相通,或玻璃塞未打开)‎ - 7 -‎ 解析:(1)装置的选择要综合考虑反应条件及反应物、生成物的性质,本题中反应物沸点均低于产物的沸点,因此要考虑冷凝回流。(2)可逆反应提高某一原料利用率的方法是增大另一反应物的浓度。(4)分液漏斗在使用前要检漏,放液时应使漏斗内外压强一致,才能使液体顺利流下。‎ ‎10.(2017全国Ⅲ改编)(18分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:‎ ‎(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。‎ ‎①仪器B的名称是　　　　。 ‎ ‎②将下列实验操作步骤正确排序　　　　(填字母);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。 ‎ a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2‎ d.打开K1和K2,缓缓通入N2‎ e.称量A f.冷却到室温 ‎③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=　　　　　　　　(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ‎ ‎(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。‎ ‎①C、D中的溶液依次为　　　　　　(填字母)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为　 　 。 ‎ a.品红　　b.NaOH　　c.BaCl2　　d.Ba(NO3)2‎ e.浓硫酸 ‎②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式: 　 。 ‎ 答案:(1)样品中没有Fe3+　Fe2+易被氧化成Fe3+‎ ‎(2)①干燥管　②dabfce　③‎76(m‎2‎-m‎3‎)‎‎9(m‎3‎-m‎1‎)‎　偏小 ‎(3)①c、a　产生白色沉淀、褪色　②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑‎ 解析:(1)样品溶于水,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不存在Fe3+;通入空气,溶液逐渐变红色,说明Fe2+易被氧气氧化为Fe3+。(2)①B为干燥管;②在反应之前先通入N2,目的是排除装置中的空气,防止Fe2+被空气中的O2氧化,再加热使绿矾隔绝空气分解,然后熄灭酒精灯使其在N2中冷却到室温,再关闭K1、K2‎ - 7 -‎ ‎,最后称量A,根据前后质量变化,可得出失去的结晶水质量。则操作步骤的正确排序是dabfce。③根据题意FeSO4的质量为(m3-m1)g,结晶水的质量为(m2-m3)g,绿矾分解反应的化学方程式为:‎ FeSO4·xH2OFeSO4　+　xH2O ‎152 18x ‎(m3-m1)g (m2-m3)g 则‎152‎‎(m‎3‎-m‎1‎) g‎=‎‎18x‎(m‎2‎-m‎3‎) g,得x=‎76(m‎2‎-m‎3‎)‎‎9(m‎3‎-m‎1‎)‎;若按a、d次序操作,Fe2+会被空气中的O2氧化,导致m3增大,由表达式x=‎76(m‎2‎-m‎3‎)‎‎9(m‎3‎-m‎1‎)‎,可判断x偏小。(3)①FeSO4分解看到有红色粉末,说明有Fe2O3生成。将气体通入BaCl2溶液中,若有沉淀生成,说明产物中有SO3,SO2与BaCl2不反应。继续通入品红溶液中,若红色褪去,说明产物中有SO2,SO2并不能完全被品红吸收,所以在最后要进行尾气处理。BaCl2溶液不能换为Ba(NO3)2溶液,因为将SO2和SO3的混合气通入Ba(NO3)2溶液,SO2和SO3均能与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀。②由实验现象判断出分解产物有Fe2O3、SO2和SO3,则FeSO4分解反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。‎ - 7 -‎