1、专题十二化学实验基本操作与方案设计(时间:45分钟满分:100分)测控导航表考点题号(难易度)化学实验仪器、试剂保存1(易),3(易)实验基本操作2(易),4( 易)物质的检验、分离提纯5(易),6(易)气体的制备、收集8(中)实验方案的设计与评价7(中),9(中),10(中),11(中)一、选择题(共6小题,每小题7分,共42分)1.(2013四川成都一诊)读下列药品标签,有关分析不正确的是(A)选项ABCD物品标签药品:分析该试剂应装在橡胶塞的细口瓶中该药品不能与皮肤直接接触该物质受热易分解该物质浓度为18.4 mol/L解析:氯水中HClO、Cl2有强氧化性,易使橡胶塞老化,所以用细口玻
2、璃塞瓶储存,A错误;B是腐蚀性药品,不能接触皮肤,正确;碳酸氢钠不稳定,受热易分解,C正确;c(H2SO4)=18.4molL-1,D正确。2.下列关于实验原理或操作的叙述,正确的是(A)A.实验室欲用480 mL 0.2 molL-1 H2SO4溶液,可用500 mL容量瓶配制B.用如图所示装置测定NaOH溶液的浓度C.铜与浓硫酸反应时,用蘸有浓溴水的棉花放在导管口吸收多余的气体D.用pH试纸测得新制氯水的pH为4解析:因为没有480 mL的容量瓶,故A正确;NaOH溶液应该用碱式滴定管,不能用酸式滴定管,NaOH溶液会腐蚀玻璃活塞,B项错误;溴水中的溴有挥发性,与SO2气体一起挥发到空气中
3、,C错;新制氯水具有漂白性,不能用pH试纸测其pH,D错。3.(2013山东临沂一模)下列操作或仪器的选用正确的是(A)解析:中性或碱性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,故B错误;不能直接在容量瓶中稀释溶液或溶解固体,故C错误;氯化氢极易溶于水能产生倒吸现象,故D错误。4.(2013广东茂名一模)下列实验操作正确且能达到目的的是(B)A.将AlCl3溶液蒸发结晶提取无水AlCl3B.在温水瓶中加入Na2CO3溶液浸泡后加入盐酸能除去内壁的CaSO4C.用饱和的NaOH热溶液除去乙酸乙酯中的乙醇、乙酸D.用酸性KMnO4溶液除去乙烷中混有的少量乙烯解析:AlCl3溶液蒸干时,由于AlCl3水解程度较大,
4、可能得到的是Al2O3而不是AlCl3,要得到无水AlCl3,需要在HCl的气流中蒸发,A选项错;CaSO4是微溶化合物,加入饱和Na2CO3溶液后,发生沉淀的转化成为CaCO3,再加入盐酸,使CaCO3溶解,B正确;乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解,C错;酸性高锰酸钾溶液可以把乙烯氧化成CO2,虽然除去了乙烯,但是乙烷中又混入了CO2,正确方法是将混合气体通入盛溴水或盛溴的四氯化碳溶液的洗气瓶除去乙烯,D错误。5.(2013江苏盐城二模)下列使用漏斗的几个实验装置中,设计正确且能达到实验目的的是(D)A.用图1所示装置进行过滤,过滤时不断搅拌B.用图2所示装置吸收NH3制氨水C.用图3所示
5、装置用苯萃取碘水中的碘,并把碘的苯溶液从漏斗下口放出D.用图4所示装置用石灰石与稀盐酸制取CO2气体解析:图1中漏斗未紧靠烧杯内壁,且过滤时不能搅拌,A项错误;图2中倒置漏斗大部分插入水中起不到防倒吸作用,B项错误;苯的密度比水小,碘的苯溶液在上层,从分液漏斗上口倒出,C项错误;安全漏斗可保证气体不泄露,D项正确。6.下列实验能达到预期目的的是(C)A.用Ba(NO3)2溶液鉴别Na2SO3和Na2SO4B.除去苯中少量苯酚,向混合物中加入足量的NaOH溶液后过滤C.将碘水和CCl4倒入分液漏斗,振荡后静置,可将碘萃取到CCl4中D.取0.1 mol FeCl3溶于蒸馏水,用100 mL容量瓶
6、定容后得到1 molL-1 FeCl3溶液解析:BaSO3和BaSO4都是白色沉淀,现象一样;除去苯中少量苯酚,向混合物中加入足量的NaOH溶液后分液;为防止FeCl3水解,应将FeCl3溶解在浓盐酸中再配制。7.(2013苏南四校联考)下述实验能达到预期实验目的的是(B)序号实验内容实验目的A室温下,用pH试纸测定浓度为0.1 molL-1NaClO溶液和0.1 molL-1 CH3COONa溶液的pH 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱B向盛有1 mL硝酸银溶液的试管中滴加NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加Na2S溶液说明一种沉淀能转化为另一种溶解度更小的沉淀C向NaAlO2
7、溶液中滴加饱和NaHCO3溶液,有白色沉淀产生验证两者都发生了水解反应,且相互促进D室温下,分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液,再分别加入不同浓度的稀硫酸研究浓度对反应速率的影响解析:pH试纸不能测出准确pH,且次氯酸钠溶液有强氧化性,能使pH试纸先变黄后褪色,无法与标准比色卡对照,A错误;硫化银的溶解度小于氯化银,所以氯化银中加硫化钠溶液能生成硫化银,B正确;NaAlO2溶液与NaHCO3溶液生成白色沉淀的方程式为Al+HC+H2OAl(OH)3+C,说明HC比Al(OH)3酸性强,并不是两者相互促进水解,C错误;加入硫酸溶液体积不一定相同,故无法确定混合液中浓度大小
8、,不能验证浓度对反应速率的影响,D不正确。二、 非选择题(共4小题,共58分)8.(2013河南益阳模拟)(15分)某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中合理的是(填序号,下同)。A.将氯化铵固体加热分解B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中(2)如图是甲同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是,集气的原理是 。解析: (1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气,遇冷又转化为氯化铵固体,不能制取氨气;用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时,将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作,而且节约氨水的用量;氨气极易溶于水,若
9、用稀溶液制取,产量较少。(2)氨气极易溶于水,采用向下排空气法收集。答案:(1)B (2)d利用氨气密度小于空气,采用短管进氨气,长管出空气,即可收集氨气9.(2013湖北黄冈调研)(15分)某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3;乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。(1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为 。(2)两同学利用下图所示装置进行测定:在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为过滤、洗涤、干燥。装置E中碱石灰的作用是 。实验过程中有以下
10、操作步骤:a.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应b.打开K1、K4,关闭K2、K3,通入过量空气c.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气正确的顺序是(填选项序号,下同)。若未进行步骤,将使测量结果偏低。若沉淀样品质量为m g,装置D质量增加了n g,则沉淀中CuCO3的质量分数为。(3)丙同学认为还可以通过测量CO2的体积并测量来测定沉淀中CuCO3的质量分数。解析:(1)如果甲的观点正确,则生成碳酸铜的同时,必然还生成CO2和水,离子方程式为Cu2+ + 2HCCuCO3+CO2+ H2O。 (2)由于空气中也含有水蒸气和CO2,所以E中碱石灰的作用是防止空气中的CO2和水蒸气
11、进入装置D,干扰实验结果。由于装置中也含有空气,所以首先要排尽装置中的空气,然后再反应。由于反应中生成的气体会残留在装置中,因此反应结束后,再通入空气将反应生成的气体全部排出,因此正确的答案选cab。如果不进行b步骤,必使CO2的量偏小,将使测量结果偏低。D是吸收CO2的,所以碳酸铜的质量是124 g,所以碳酸铜的质量分数是100%。(3)由CO2的体积可计算CuCO3的物质的量,还必须直接或间接测得样品的质量。答案:(1)Cu2+ + 2HC CuCO3+ CO2+ H2O(2)防止空气中CO2和水蒸气进入装置D cabb 100%(3)样品质量(或样品充分灼烧后的质量)(其他合理答案也可)
12、10.(2013广东茂名二模)(13分)草酸亚铁(FeC2O42H2O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。已知:CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉。回答下列问题:兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。(1)将气体产物依次通过A、澄清石灰水,B、氯化钯,观察到A中澄清石灰水变浑浊,B中有黑色物质生成,则上述现象说明气体产物中有。(2)探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。提出假设假设1:; 假设2:FeO; 假设3:FeO和Fe的混合物。设计实验方案证明假设3。限选试剂:1.0 molL-1盐酸、3% H2O2溶液、0.1 molL-1CuSO4溶液、
13、20% KSCN溶液、蒸馏水。实验步骤现象与结论步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量,充分振荡若溶液颜色明显改变,且有生成,则证明有铁单质存在步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水洗涤至洗涤液无色步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加:某草酸亚铁样品中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。滴定反应是:5Fe2+ +5C2+3Mn+24H+5Fe3+ +10CO2+3Mn2+12H2O实验方案设计为:将准确称量的0.20 g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70 左右,立即用浓度为0.020 00
14、 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V1 mL。向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸58 min,用KSCN溶液在点滴板上检验点滴液,直至溶液不立刻变红。将滤液过滤至另一个锥形瓶中,继续用0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V2 mL。重复以上实验12次。若某小组的一次测定数据记录如下:V1= 18.90 mL,V2=6.20 mL。根据数据计算0.20 g 样品中:n(Fe2+)=; n(C2)= ;FeC2O4 的质量分数为(精确到0.01%)。解析:.(1)根据CO能与氯化钯
15、(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉,可判断有CO气体,根据A中澄清石灰水变浑浊,可判断有CO2气体。(2)根据后面的假设2和假设3为Fe、FeO中的一种或两种可知,假设1为Fe。要证明假设3是FeO和Fe的混合物,证明Fe的存在可通过Fe与硫酸铜发生置换反应生成红色的铜;第一步中,硫酸铜过量,已经将Fe除去,因此在固体中再加盐酸和H2O2 ,如果有FeO,则会被氧化为Fe3+,遇到KSCN溶液呈血红色。.根据电子守恒找出关系式:5Fe2+Mn,5C22Mn,故n(Fe2+)=5n(Mn)=50.006 200 L0.020 00 mol/L=0.000 620 0 mol,n(C2)=5(0
16、.018 90-0.006 20)L0.020 00 mol/L2=0.000 635 0mol。因此n(FeC2O4)=n(Fe2+)=0.000 620 0 mol,故其质量分数为0.000 620 0mol144 g/mol0.2g100%=44.64%。答案:.(1)CO2、CO (2) Fe 实验步骤现象与结论步骤1:硫酸铜溶液暗红色固体步骤3:过量HCl,静置,取上层清液,滴加适量H2O2 ,充分振荡后滴加KSCN 若溶液呈血红色,则证明有FeO .0.000 620 0 mol0.000 635 0 mol44.64%11.(2013陕西渭南高三质量检测)(15分).铁是人体必需
17、的微量元素,绿矾(FeSO47H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是;实验室在配制FeSO4溶液时常加入以防止其被氧化。请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化 。.硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。(2)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因是 。(3)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,
18、观察到的现象为 。实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)。解析:(1)Fe2+被O2氧化为Fe3+,最终生成红褐色的Fe(OH)3沉淀;加入铁粉可以防止Fe2+被氧化为Fe3+;通常用KSCN检验Fe3+。(2)N水解显酸性,c(H+)越大,反应4Fe2+O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+正向进行的程度越小,Fe2+越不易被氧化。(3)通入N2可以将装置中的气体全部排到B和C,保证被完全吸收。SO2不和BaCl2反应,但SO3可以和BaCl2反应产生BaSO4沉淀。H2O2将SO2氧化为S,再与Ba2+反应生成BaSO4沉淀。答案:.(1)12Fe2+3O2+6H2O4Fe(OH)3+8Fe3+(其他合理答案也给分)铁粉取少量FeSO4溶液于试管中,加数滴KSCN溶液,如果溶液变红,则说明FeSO4溶液已被氧化,如不变红,则说明FeSO4溶液没有被氧化。.(2)硫酸亚铁铵溶液中N发生水解增大c(H+),抑制了Fe2+氧化反应的进行。(3)使分解产生的气体在B、C中被吸收充分溶液变浑浊(或出现白色沉淀)SO2+H2O2+Ba2+BaSO4+2H+(或SO2+H2O22H+S、S+Ba2+BaSO4)