2022版高考化学选考山东专用一轮总复习集训：专题十八化学常用仪器和化学实验基本操作 专题综合检测

【3年模拟】

时间:40分钟　分值:55分

一、选择题(每小题2分,共18分)

1.关于如图所示的装置对其作用的说法正确的是 (　　)

A.c中装浓硫酸,该装置可用于干燥NH3、SO2等气体

B.b口进气,该装置可用于排空气法收集CO2、Cl2、SO2等气体

C.a口进气,c中装满水,该装置可用于排水法收集O2、H2等气体

D.c中装NaHCO3饱和溶液,该装置可用于除去CO2中混有的HCl杂质

答案　D　A项,NH3不能用浓硫酸干燥,错误;B项,b口进气,该装置收集的气体必须是密度比空气小的气体,而CO2、Cl2、SO2都比空气密度大,错误;C项,a口进气,c中装满水,该装置无法收集气体,错误。

2.下列实验操作会使最终结果偏高的是 (　　)

A.配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液,定容时俯视刻度线

B.用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL NaOH溶液,起始读数时仰视

C.用湿润的pH试纸测定NaOH溶液的pH

D.测定中和热的数值时,将0.5 mol·L-1 NaOH溶液倒入盐酸后,立即读数

答案　A　A项,配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液,定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,由c=可知所配溶液浓度偏高,正确;B项,用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL NaOH溶液,起始读数时仰视,即起始时读数偏大,则计算得到的消耗标准液的体积偏小,由c(测)=可知测定浓度偏低,错误;C项,用湿润的pH试纸测定NaOH溶液的pH,NaOH溶液被稀释,所测溶液的pH偏小,错误;D项,测定中和热的数值时,将0.5 mol·L-1 NaOH溶液倒入盐酸后,立即读数,温度偏低,导致测定中和热数值偏低,错误。

解题关键　准确理解实验原理是解题的关键。溶液配制过程中,根据c=,结合配制过程中溶质质量和溶液体积的变化来判断误差;而中和滴定根据c(测)=,结合消耗标准液的体积误差对测定结果的影响进行分析即可。

3.下列图示装置正确且能达到实验目的的是 (　　)

答案　C　向容量瓶中转移溶液需要用玻璃棒引流,A项错误;过滤时漏斗下端需要靠在烧杯内壁上,B项错误;碘易升华,升华后的碘蒸气在冷的烧瓶底部凝华,C项正确;蒸馏时温度计的水银球应该位于蒸馏烧瓶的支管口附近,D项错误。

4.下列实验操作能达到相应实验目的的是(　　)

A.用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应

B.用酒精代替CCl4来萃取溴水中的Br2

C.用pH试纸测氯水的pH

D.用酸性KMnO4溶液除去乙烯中的二氧化硫

答案　A　铁丝、铂丝灼烧均为无色,可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应,A项正确;酒精与水互溶,不能作萃取剂,B项错误;氯水中含有的HClO具有漂白性,故应选pH计测定pH,C项错误;乙烯、二氧化硫均能被高锰酸钾氧化,应选NaOH溶液洗气,D项错误。

5.玻璃棒是化学实验中常用的仪器之一,主要用于搅拌、过滤或转移液体时的引流。下列有关实验过程中,肯定不需要使用玻璃棒的是              (　　)

①用pH试纸测定Na2CO3溶液的pH

②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl

③用饱和FeCl3溶液和沸水制取Fe(OH)3胶体

④配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液

⑤取某溶液做焰色实验,检验该溶液中是否含有钠元素

⑥用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验

⑦促使过饱和的硝酸钾溶液析出晶体

A.①②④⑤　　B.③④⑤⑦

C.③⑤　　D.⑤⑥⑦

答案　C　①用pH试纸测定溶液的pH,可用玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上观察;②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl,可根据KCl易溶于水,而MnO2不溶于水,用过滤和蒸发操作提取,操作时需要用玻璃棒进行引流和搅拌;③将几滴饱和FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中,继续加热至液体呈红褐色,得到的液体就是Fe(OH)3胶体,不需使用玻璃棒;④配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液需用玻璃棒搅拌和引流;⑤做焰色反应实验时,用铂丝蘸取待测液进行灼烧,无需使用玻璃棒;⑥进行浓硫酸的脱水性实验,需要用玻璃棒不断搅拌;⑦促使过饱和的硝酸钾溶液析出晶体,应该使用玻璃棒不断搅拌或摩擦烧杯内壁,促使晶体析出。可见不需要使用玻璃棒的实验过程是③⑤,故选C。

6.某化学学习小组用如图所示装置制备、收集Cl2,并进行性质验证实验(夹持装置略去)。下列说法正确的是              (　　)

A.用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时,只选①

B.③用于收集Cl2时,a为进气口

C.④中加入NaBr溶液和CCl4,通入Cl2反应后振荡、静置,下层溶液呈橙红色

D.⑤中通入Cl2使品红溶液褪色后,加热溶液可恢复红色

答案　C　高锰酸钾可溶于水,KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2时不能用①,A项错误。因氯气的密度比空气大,排空气法收集氯气时,应从b进气,B项错误。Cl2的氧化性比Br2强,将Cl2通入NaBr溶液中,会发生氧化还原反应生成Br2,Br2被CCl4萃取后在下层溶液中,显橙红色,C项正确。Cl2能使品红溶液褪色,是发生了氧化还原反应,反应不可逆,因此反应后的溶液加热不能恢复红色,D项错误。

方法技巧　广口瓶的多种用途

①收集气体

②洗气瓶

7.下列有关实验的图示及分析均正确的是 (　　)

答案　A　实验室用酸性KMnO4溶液滴定草酸溶液,酸性KMnO4溶液具有强氧化性,盛放在酸式滴定管中,用左手控制酸式滴定管的活塞,右手摇瓶时,使溶液向一个方向做圆周运动,勿使瓶口接触滴定管,溶液也不得溅出,A项正确;分馏时接受馏出物的锥形瓶不能密封,B项错误;稀硫酸与锌反应产生的H2会从长颈漏斗中逸出,不能准确测量生成H2的体积,稀硫酸应盛放在分液漏斗中,C项错误;用CCl4萃取碘水中的碘,充分振荡后静置,待溶液分层后,先放出下层液体,再把上层液体从上口倒出,D项错误。

8.下列关于实验装置和相关实验描述都正确的是 (　　)

A.图①装置可完成苯在铁粉作用下与液溴的反应,长玻璃管的作用是冷凝回流挥发的苯和溴

B.图②装置可分离MnO2和稀盐酸

C.图③装置和秒表可用于测锌和稀硫酸反应生成氢气的速率

D.用图④装置检验氯化铵受热分解生成的两种气体

答案　A　A项,苯和液溴都是易挥发的物质,同时该反应放热,温度升高加快两者的挥发,长玻璃管中苯和溴在空气冷凝作用下,温度降低转化为液体,回流到烧瓶中继续参加反应,故A正确;B项,漏斗的尖嘴未紧贴烧杯内壁,故B错误;C项,生成的氢气会从长颈漏斗逸出,应用分液漏斗,故C错误;D项,P2O5可以吸收分解生成的氨气,检验HCl应该用湿润的蓝色石蕊试纸,碱石灰吸收分解生成的HCl,应该用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,故D错误。

9.某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO,已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示:

下列说法正确的是 (　　)

A.实验开始时,先点燃酒精灯,后打开活塞K

B.b、c、f中试剂依次为氢氧化钠溶液、浓硫酸、银氨溶液

C.装置e的作用是收集一氧化碳气体

D.用上述装置(另选试剂)可以制备氢气并探究其还原性

答案　D　由题意知,实验目的是探究CO2和锌粒反应是否生成CO,a装置是二氧化碳气体发生装置,生成的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气,应通过b中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,c中浓硫酸除去水蒸气,通过d加热使CO2和锌发生反应,通过装置e为安全瓶,装置f中银氨溶液产生黑色固体,一氧化碳的存在。实验开始时,装置内含有空气,若先点燃酒精灯,锌与空气中的O2反应生成ZnO,所以应该先打开活塞K,使CO2充满整个装置后再点燃酒精灯,A项错误。根据以上分析可知b中试剂为饱和碳酸氢钠溶液,用来除去杂质氯化氢;c中试剂为浓硫酸,用来干燥CO2气体;f中试剂为银氨溶液,验证一氧化碳的存在,B项错误。装置e作安全瓶,防止装置f中液体倒吸入硬质玻璃管中,C项错误。在实验室中用稀盐酸与Zn粒反应制取氢气,反应不需要加热,因此可以使用启普发生器制取H2,然后用饱和食盐水或水除HCl杂质,用浓硫酸干燥氢气,再通过盛有CuO的干燥管来验证H2的还原性,e作安全瓶,可以防止倒吸现象的发生,氢气是可燃性气体,排放时要进行尾气处理,D项正确。

二、非选择题(共37分)

10.(14分)化学兴趣小组在实验室里制备某些气体,并探究相关物质的性质,需要的仪器如下图所示,部分装置可重复选取。请回答下列问题:

(1)制备并收集纯净的氨气。

①所选装置正确的连接顺序为　　　　　　　　　(填接口编号)。 

②简述检验氨气的操作方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)氯气的制备及性质实验。

①制备装置中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 

②将纯净的氯气通入事先放入铁粉的两通硬质玻璃管中,加热制取氯化铁(极易吸水),则在玻璃管右侧需要直接连接一个　　　　装置(填作用)。若将制得的氯化铁配制成溶液,请简述操作方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

③可以用E装置收集并测量氯气的体积,其操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)标准状况下,在D中可以发生反应3Cl2+2NH3 N2+6HCl。首先在烧瓶中收集满氯气,然后关闭止水夹1、3,打开止水夹2,通入NH3至上述反应恰好完全进行并关闭止水夹2。若此时仅打开止水夹3,D中烧瓶中的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案　(1)①b(c)→i→j→k→m(→i→j)→n　②将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)与气体接触,若试纸变蓝说明是氨气(其他合理答案均可)　(2)①MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O　②干燥　将FeCl3固体溶解在少量浓盐酸中,然后加蒸馏水稀释至所需体积　③调节两侧液面相平,读数。收集结束后,再次调节两侧液面相平并读数,两次读数差值即为所收集氯气的体积　(3)有喷泉产生,溶液体积约占烧瓶容积的

解析　(1)①实验室制备氨气,可用氯化铵固体与熟石灰加热反应或者浓氨水与生石灰反应或者加热浓氨水;生成的氨气中含有水蒸气,需要用碱石灰来干燥,气体的收集为向下排空气法;吸收尾气时注意防止倒吸。②氨气的水溶液显碱性,将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)与气体接触,若试纸变蓝说明是氨气;也可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体,产生白烟说明是氨气。

(2)①实验室可用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O。②氯化铁极易吸水,玻璃管右侧需要直接连接一个装有碱石灰的干燥装置,既能吸水,又能吸收多余的氯气;氯化铁在水中易发生水解,配制FeCl3溶液时为防止发生水解,将FeCl3固体溶解在少量浓盐酸中,然后加蒸馏水稀释至所需体积。

11.(12分)草酸是草本植物常具有的成分。查阅相关资料得到草酸晶体(H2C2O4·3H2O)及其盐的性质如表。

(1)草酸晶体(H2C2O4·3H2O) 175 ℃以上会发生分解生成三种氧化物,某实验小组欲通过实验证明这三种氧化物。

①该小组选用装置丙作为分解装置,不选用甲装置的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。丙装置相对于乙装置的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。实验前检验该装置气密性的操作方法是　。 

②从图中选用合适的装置,验证分解产生的气体,装置的连接顺序是　　　　　　　。(用装置编号表示,某些装置可以重复使用,也可以装不同的试剂) 

③B装置的作用是　。 

(2)某实验小组称取4.0 g粗草酸晶体配成100 mL溶液,采用0.1 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液滴定该草酸溶液,测定该草酸晶体的纯度。

①配制草酸溶液需要用到的主要玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　　　。 

②本实验达到滴定终点的标志是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

③将所配草酸分为四等份,实验测得每份平均消耗酸性高锰酸钾溶液20 mL。计算该粗草酸中含草酸晶体的质量为　　　　g(保留两位有效数字)。 

答案　(1)①甲装置管口向上,反应时生成的水蒸气冷凝回流易使试管炸裂　乙装置管口略向下倾斜,晶体熔化成液态后会流出试管,而丙装置会避免这种情况发生　将丙装置连接导气管插入水中,加热试管,若导气管口有气泡冒出,停止加热后倒吸形成一段水柱,证明装置气密性良好

②EBCDCEFC　③冷凝草酸,防止生成白色草酸钙沉淀干扰CO2的检验

(2)①烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管　②滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为粉红色(或淡红色)且半分钟内颜色不变　③2.88

解析　(1)①甲装置管口向上,反应时生成的水蒸气冷凝回流易使试管炸裂,乙装置管口略向下倾斜,晶体熔化成液态后会流出试管,而丙装置会避免这种情况发生。根据热胀冷缩的原理,检验该装置气密性的操作方法是将丙装置连接导气管插入水中,加热试管,若导气管口有气泡冒出,停止加热后倒吸形成一段水柱,证明装置气密性良好。②草酸晶体分解生成二氧化碳、一氧化碳、水,通过E验证分解的气体中含水蒸气,再通过B装置,冷凝草酸,防止草酸与氢氧化钙反应生成草酸钙白色沉淀干扰CO2的检验,用C检验产生的CO2,用D除去CO2,再用C检验CO2是否除尽,将余下的气体干燥后通入F,用CuO与余下的气体反应,再用C检验生成的气体,则装置的连接顺序是EBCDCEFC。(2)③滴定时酸性高锰酸钾溶液能氧化H2C2O4生成CO2,同时本身被还原为Mn2+,反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O,可得关系式:5H2C2O4~2Mn,样品中草酸晶体的质量为m(H2C2O4·3H2O)=×4=2.88 g。

12.(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:

回答下列问题:

(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　　　　　　　　　　　　。 

答案　(1)D　A(每空1分,共2分)

(2)H2O2与固体颗粒接触分解　SiO2(和S)(每空2分,共4分)

(3)蒸发皿(2分)

(4)30%(3分)

解析　本题考查了化学工艺流程分析,化学实验方案的分析、评价,化学实验基本操作和化学计算,考查的角度主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用的能力。体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。

(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↑,有有毒气体H2S生成,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的主要成分是二氧化硅。(3)浓缩溶液即为蒸发操作,应使用蒸发皿。(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%。