1、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)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KB.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
2、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 molL-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
3、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()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。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。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
4、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。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。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。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。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: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,错误;容量瓶只能在常温下使用,只有把浓硫酸稀
5、释后的溶液冷却后才能转移到容量瓶中,防止实验误差,正确;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,正确;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,正确;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,正确;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,正确;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
6、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,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.操作利用了物质的溶解性B.操作为分液C.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:操作为向成品茶中加入热水来提取可溶物,操作利用了物质的溶解性,A项正确;操作为茶汤的分灌封口,不是分液,B项错误;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
7、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NH3C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 molL-1 Na2S溶液中滴入1 mL 0.1 molL-1 ZnSO4溶液,再加入0.1 molL-1 CuSO4溶液开始有白色沉淀生成,后有黑色沉淀生成Ksp(Cu
8、S)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+I-,C项错误;向1mL0.1molL-1Na2S溶液中滴入1mL0.1molL-1ZnSO4溶液,再加入0.1molL-1CuSO4溶液,开始有白色沉淀生成,说明Na2S与ZnSO4反应生成了ZnS沉淀,后有黑色沉淀生成,说明ZnS转化成了CuS,从而说明Ksp(CuS)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
9、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BKNO3(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
10、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)(20分)K3Fe(C2O4)33H2O(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K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂,以K3Fe(CN)6溶液为显色剂,其光解反应的化学方程式为2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+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
11、热分解产物,按下图所示装置进行实验。通入氮气的目的是。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、。为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是。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。称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,滴定终点的现象是。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 molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL,该晶体中铁
12、的质量分数的表达式为。答案:(1)3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4(2)隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO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取少许固体粉末放入试管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(3)溶液出现粉红色且半分钟内粉红色不消失7cV25m100%解析:(1)根据题目信息,三草酸合铁酸钾感光后得到FeC2O4,故以K3Fe(CN)6溶液为显色剂,发生反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4。(2)探究三草酸合
13、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。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。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。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)用KMnO4溶液滴定三草酸合铁酸钾,滴定终点的现象是溶
14、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。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)=cmolL-1V10-3L556gmol-1mg100%=7cV25m100%。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/117.9117126.3密度/(gcm-3)1.050.810.88水溶性互溶可溶(9 g/100 g水)微溶
15、(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
16、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)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KS
17、CN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。仪器B的名称是。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K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温根据实验记录,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
18、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。C、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.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓硫酸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)干燥管dabfce76(m2-m3)9(m3-m1)偏小(3)c、a产生白色沉淀、褪色2FeSO4Fe2O3+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
19、气,溶液逐渐变红色,说明Fe2+易被氧气氧化为Fe3+。(2)B为干燥管;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,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。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:FeSO4xH2OFeSO4+xH2O15218x(m3-m1)g(m2-m3)g则152(m3-m1) g=18x(m2-m3) g,得x=76(m2-m3)9(m3-m
20、1);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)FeSO4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。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。
