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专题二十一 化学实验基础-2022年高考化学一轮复习对点讲解与练习（通用版）学案
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这是一份专题二十一 化学实验基础-2022年高考化学一轮复习对点讲解与练习（通用版）学案，共26页。学案主要包含了拓展训练，基础巩固，能力提升，答案与解析等内容，欢迎下载使用。
专题二十一 化学实验基础
考点1 常见的化学仪器及使用方法
考法1 实验仪器的选择与使用
命题角度1 物质制备中涉及的仪器、试剂的选择
例1 下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是
A
B
C
D
制乙炔的发生装置
蒸馏时的接收装置
除去SO2中的少量HCl
准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液
【解析】 电石和水反应剧烈,制备乙炔时,常用饱和食盐水代替水以减小反应速率,A项不符合题意;蒸馏装置中,锥形瓶与牛角管之间不用橡皮塞密封,B项不符合题意;HCl与饱和NaHSO3溶液反应,生成NaCl、H2O、SO2,而SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,故该方法可除去SO2中的少量HCl,C项符合题意;K2Cr2O7具有强氧化性,会氧化碱式滴定管中的橡胶管,应该用酸式滴定管量取K2Cr2O7溶液,D项不符合题意。
【答案】 C
例1. 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制 MnCl2·4H2O
命题角度2 “目的—操作”型实验中涉及的仪器、试剂的选择
例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混合物
分液漏斗、烧杯
Br2和CCl4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HNO3
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
【解析】 Br2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,所以不能用蒸馏水萃取出Br2和CCl4混合物中的Br2,A项错误;在水浴加热条件下,葡萄糖与银氨溶液能发生银镜反应,蔗糖则不能, B项正确;稀HNO3与锌作用不产生氢气,C项错误;中和滴定过程中一定要有酸碱指示剂, D项错误。
【答案】 B
考点2 化学实验基本操作
考法2 化学实验基本操作
命题角度1 以装置图为载体考查实验基本操作
仪器、药品、操作是实验的三大要素,考生在充分理解实验目的和了解实验过程变化的基础上,才能将三者有机地结合起来,完成实验任务。这类体现“仪器、药品、操作”的装置图型实验选择题主要在全国卷Ⅰ中出现,也可能“移植”到其他高考卷中。
例3 实验室制备溴苯的反应装置如图所示,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
【解析】 在溴化铁催化作用下,苯与液溴剧烈反应生成溴苯和溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气),圆底烧瓶内压强增大,所以在滴加苯和溴的混合液前需先打开K,避免因装置a中压强过大而不安全,A正确;苯与溴的反应是放热反应,而且溴易挥发,挥发出来的溴蒸气被装置b中的四氯化碳溶解,故装置b中液体逐渐变为浅红色,B正确;难溶于四氯化碳的溴化氢从装置b中逸出被装置c中碳酸钠溶液吸收,可防止污染空气,倒置漏斗起防倒吸的作用,C正确;反应后的混合液为生成的溴苯和少量溴化氢、未反应完的液溴和苯、作催化剂的溴化铁,可以依次经过“水洗除去溴化铁、溴化氢和少量溴”“稀碱溶液洗除去剩余的溴”“水洗除去水溶性杂质如NaOH、NaBr等”“干燥除去水”“蒸馏分离苯和溴苯”,得到溴苯,D错误。
【答案】 D
【拓展训练】 2. 实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是( )
A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
命题角度2 以表格为呈现方式考查“实验目的—实验现象—实验操作”
化学实验过程一般包括:①实验原理的分析,②实验仪器、装置的选择,③实验条件的控制,④实验试剂和用品的准备,⑤对实验过程、结果以及安全问题的预判等。表格型实验选择题侧重考查实验目的与实验操作(或实验现象与实验操作)之间匹配关系的正误判断,因其难度适中,4个选项相对独立,知识覆盖面广,在今后的高考选择题中应该会继续保留。
例4 下列实验现象与实验操作不相匹配的是
实验操作
实验现象
A
向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
B
将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
D
向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
【解析】 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯,乙烯被氧化为CO2,溶液紫色逐渐褪去,但由于不存在有机层,静置后溶液不分层,A错误;点燃的镁条与二氧化碳发生反应,化学方程式为2Mg+CO22MgO+C,故可观察到集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生,B正确;向饱和硫代硫酸钠溶液中滴加稀盐酸,反应的离子方程式为S2O32-+2H+SO2↑+S↓+H2O,故有刺激性气味的气体产生,溶液变浑浊,C正确;FeCl3溶液与足量铁粉发生反应,离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+,可观察到溶液黄色逐渐消失,反应后的溶液中无Fe3+,故加入1滴KSCN溶液,溶液颜色不发生变化,D正确。
【答案】 A
命题角度3 以“装置图+表格”为呈现方式考查“实验目的—实验现象—实验操作”
多年不变的装置图型和表格型实验选择题表明实验选择题命题形式“固化”严重,高考命题专家有可能将简洁的实验装置图与表格有机地整合在一起设计实验选择题。
例5 如图所示装置中电极均为石墨,通电后,表中有关实验现象的叙述正确的是
选项
X
通电后的实验现象
A
氢氧化铁胶体
左管红褐色逐渐变浅;右管红褐色逐渐变深
B
K2Cr2O7溶液(橙色)
右管溶液交界处逐渐变为黄色(CrO42-)
C
Cu(MnO4)2酸性溶液
左管溶液蓝色逐渐加深;右管溶液紫色逐渐加深
D
滴有石蕊的KNO3溶液
左管溶液交界处逐渐变为红色
【解析】 图中左管石墨作阴极,右管石墨作阳极。由于带有正电荷的氢氧化铁胶体粒子向阴极移动,所以通电后,左管红褐色逐渐变深,右管红褐色逐渐变浅,A错误;通电时阴极“放氢生碱”,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,左管溶液交界处pH增大,平衡“Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+”右移,左管溶液交界处由橙色逐渐变为黄色,阳极“放氧生酸”,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,平衡“Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+”左移,右管溶液交界处橙色逐渐加深,B错误;通电后,阴极吸引溶液中的阳离子(铜离子),阳极吸引溶液中的阴离子(高锰酸根离子),即左管溶液蓝色逐渐加深,右管溶液紫色逐渐加深,C正确;由B项分析可知,通电后阴极附近溶液显碱性,溶液交界处石蕊变为蓝色,阳极附近溶液显酸性,溶液交界处石蕊变为红色,D错误。
【答案】 C
考点3 化学试剂的保存
考法3 化学试剂的存放
高考中有关试剂的存放一般以选择题中一个选项或非选择题中某一空的形式进行考查,考查角度常为试剂瓶材质及颜色的选择或解释采用该方法保存试剂的原因等,需要认真对待。
命题角度 常见化学试剂的存放
例6 下列试剂保存方法的原因解释错误的是
选项
试剂
保存方法
原因
A
NaH、CaC2
均密封于广口瓶中
防止与空气中的水蒸气反应
B
液溴、少量白磷
均加水液封
防止挥发
C
FeCl2溶液
加入少量铁屑和稀盐酸
防止氧化和水解
D
HF溶液、NaF溶液
均用塑料瓶盛装
防止腐蚀
【解析】 NaH、CaC2均易与水反应,所以应密封保存,A正确;液溴和少量白磷保存时均加水液封,前者是为了防止液溴挥发,后者是为了防止白磷与空气中的氧气反应,B错误;FeCl2中的Fe2+易被氧化、易水解,保存时,加入铁屑可防止Fe2+被氧化,加入稀盐酸可抑制Fe2+水解,C正确;HF易与玻璃中的SiO2反应,NaF水解可产生HF,所以HF溶液和NaF溶液都应用塑料瓶盛装,D正确。
【答案】 B
考点4 化学实验安全
考法4 实验安全及事故处理
命题角度 实验安全及事故处理
例7 下列实验操作,不是从实验安全角度考虑的是
A.萃取分液:分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.实验室制取乙酸乙酯:收集时导管口不能与饱和碳酸钠溶液接触
C.蒸馏实验:蒸馏烧瓶所盛液体体积不大于容积的23,酒精灯中酒精体积不低于容积的14
D.实验室用固体NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3: 试管口不能向上倾斜
【解析】 萃取分液时“下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出”主要是为了防止液体互相污染,A错误;收集乙酸乙酯时需要防倒吸,即导管口不能与饱和碳酸钠溶液接触,B正确;蒸馏烧瓶所盛液体体积不大于容积的23,是为了防止液体沸腾溢出,酒精灯中酒精体积不低于容积的14,是为了防止干烧炸裂,C正确;实验室用固体NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3时,试管口不能向上倾斜的原因是防止冷凝水倒流至试管底部使试管炸裂,D正确。
【答案】 A
【拓展训练】 3. 下列实验事故处理方法错误的是( )
A.温度计破碎后,水银洒落,先用胶头滴管进行回收,再撒上硫黄粉
B.氢氧化钾溶液不小心溅到皮肤上,立即用大量水冲洗,再涂上稀硼酸溶液
C.液溴不小心溅到皮肤上,立即用大量水冲洗,再用酒精擦洗
D.钠、钾等活泼金属着火时,立即用泡沫灭火器灭火
疑难9 实验仪器的“一器多用”
例8 (1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属作为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成图甲所示的气体简易发生器,该装置中装有铜丝隔板(不参与反应),利用该装置可制取的气体有(写两种) 。
(2)若将铜丝隔板改为铁丝隔板(不参与反应),则该装置可制取的气体是 ,写出反应的离子方程式: 。
(3)用图乙所示(夹持仪器省略)装置进行实验,将液体A逐滴加入固体B中,回答下列问题:
①图乙中D在实验中的作用是 。
②若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中的试剂为淀粉-碘化钾溶液,旋开E后,C中的现象为 ,C中反应的化学方程式是 。
③若A为浓硫酸(70%),B为Na2SO3,C中的试剂为酸性KMnO4溶液,旋开E后,C中的现象为 ,C中反应的化学方程式是 。
④若A为30%的H2O2溶液,B为MnO2,C中的试剂为饱和H2S溶液,旋开E后,C中的现象为 ,C中反应的化学方程式是 。
⑤若A为稀盐酸,B为大理石,C中的试剂为Na2SiO3溶液,旋开E后,C中的现象为 ,C中反应的化学方程式是 。
【解析】 (1)因为铜丝不与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应,所以该装置相当于启普发生器,可用来制取H2、H2S、CO2等。(2)把铜丝隔板改成铁丝隔板,且铁丝不参与反应,就不能使用酸液,因为酸与铁丝反应,应选用碱液来制取气体,该气体为H2。反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O 2AlO2- +3H2↑。(3)见答案。
【答案】 (1)H2、H2S、CO2(任选两种,其他合理答案也可)
(2)H2 2Al+2OH-+2H2O 2AlO2- +3H2↑
(3)①防止倒吸
②溶液先变蓝后褪色 2KI+Cl2 2KCl+I2、5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl
③溶液的紫色褪去 5SO2+2H2O+2KMnO4K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
④溶液中产生淡黄色固体 O2+2H2S 2S↓+2H2O
⑤产生白色胶状沉淀 CO2+H2O+Na2SiO3Na2CO3+H2SiO3↓
【基础巩固】
考点1 常见的化学仪器及使用方法
1.实验室提供的玻璃仪器有试管、导管、容量瓶、烧杯、酒精灯、表面皿、玻璃棒、圆底烧瓶、温度计(非玻璃仪器任选),选用上述仪器能完成的实验是( )
A.粗盐中不溶性杂质的去除
B.制备乙酸乙酯
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘单质
D.配制0.1 mol·L-1的盐酸
2.教材中证明海带中存在碘元素的实验过程中,下列有关装置或操作错误的是( )
A.过滤 B.灼烧 C.溶解 D.检验
3.某学习小组设计下列装置进行相关实验,装置和使用的药品均正确且能达到相应实验目的的是( )
A.制备CO2 B.干燥并收集SO2
C.中和热的测量 D.制备蒸馏水
4.“侯氏制碱法”的反应原理为NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,若实验室根据此原理制备少量的Na2CO3,实验主要包括制取NH3和CO2→生成NaHCO3→分离NaHCO3→制取Na2CO3四个步骤。下列实验选用的主要仪器或主要步骤错误的是( )
A.制取氨气,可选用仪器②③
B.分离NaHCO3,可选用仪器④⑤⑦
C.制取Na2CO3,可选用仪器①②⑦⑧
D.制取NaHCO3时,应先在仪器⑨中通入CO2后再加入氨水
5.如图是实验室制取气体的装置,其中发生装置相同(铁架台和锥形瓶中的药品略),干燥和收集装置(夹持装置已略)有Ⅰ和Ⅱ。下列选项不正确的是( )
选项
反应物
干燥和收集装置
A
锌和稀盐酸
选用装置Ⅰ
B
碳化钙和饱和食盐水
选用装置Ⅰ
C
铜和浓硫酸
选用装置Ⅱ
D
过氧化钠和水
选用装置Ⅱ
考点2 化学实验基本操作
6.下列说法正确的是( )
A.在实验室用药匙取用粉末状或块状固体药品
B.pH试纸使用时不需要润湿,用红色石蕊试纸检测氨气时也不需要润湿
C.蒸馏操作时,装置中温度计的液泡应位于蒸馏烧瓶中的液体中部
D.分液时下层液体从分液漏斗下端放出,上层液体从分液漏斗上端倒出
7.下列图示对应的实验操作不合理的是( )
A.定容 B.准确量取一定体积的K2Cr2O7溶液
C.过滤粗盐水 D.稀释浓硫酸
8.配制一定浓度的硫酸或氢氧化钠溶液,下列实验操作与解释均正确的是( )
选项
实验操作
解释
A
量取浓硫酸后,慢慢转入容量瓶中
浓硫酸溶于水放出大量的热,在容量瓶中溶解更安全
B
配制氢氧化钠溶液时,应为容量瓶选择合适的塑料瓶塞
氢氧化钠溶液与玻璃塞中的二氧化硅反应
C
定容时,改用胶头滴管滴加蒸馏水
容易控制滴加的水量
D
定容时,发现液面高度超过刻度线后,立即用干净胶头滴管吸去多余液体
由于及时吸去多余液体,溶液浓度不会受影响
9.下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去蛋白质溶液中混有的(NH4)2 SO4
将混合物装入半透膜袋中,并放入流动的蒸馏水中
B
除去Mg粉中混有的Al粉
加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥
C
用CCl4萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层,再从上口倒出水层
D
检验溶液中存在SO42-
向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液
考点3 化学试剂的保存
10.下列说法正确的是( )
A.浓硫酸、浓盐酸在密封不严时浓度均会降低,因为它们均具有挥发性
B.铁材质的容器和铝材质的容器均可盛装氢氧化钠溶液
C.越活泼的金属在空气中越容易被腐蚀,越难保存
D.浓硝酸、新制氯水、硝酸银溶液都应保存在棕色瓶中,因为三者均见光易分解
11.下列叙述正确的是( )
A.新制氯水应保存在棕色广口瓶中并置于阴暗处
B.酸碱中和滴定时,滴定管和锥形瓶在使用前均需用待装液润洗
C.配制NaOH溶液时,未恢复至室温就转移并定容,所得溶液浓度偏大
D.实验室制取Cl2、SO2时必须进行尾气处理,而制取H2时可以直接排放
考点4 化学实验安全
12.下列有关化学药品的说明正确的是( )
A.砒霜(As2O3):剧毒品
B.白磷:爆炸品
C.硅酸钠溶液:用带玻璃塞的试剂瓶储存
D.Fe(OH)3胶体:透明无色液体
13.化学实验过程中需要注重环境保护,下列操作不会引起空气污染的是( )
A.加热KMnO4制氧气的试管,用浓盐酸洗涤
B.用稀硝酸洗涤做过银镜实验的试管
C.硝酸亚铁和硫酸废液一同倒入废液缸中
D.将打破的水银温度计用硫粉覆盖
14.化学实验室必须有严格的规章制度和科学的管理方法。回答下列问题:
(1)危险化学品标志可以表示化学药品的危险性类别,硝酸应使用下列标志中的 (填标号)。
A B
C D
(2)钾、钠、镁等活泼金属着火时,下列物品可用来灭火的是 (填标号)。
A.水 B.细沙
C.泡沫灭火器 D.二氧化碳灭火器
钾、钠、镁等活泼金属着火时,除了选择的物品外,不能使用上述其他物品灭火的原因是 。
(3)下列药品的保存方法正确的是 (填标号)。
①保存液溴时向其中加入少量水
②用玻璃细口瓶盛装氢氟酸
③用带橡皮塞的玻璃试剂瓶盛装汽油
④用棕色玻璃细口瓶盛装浓硝酸
(4)NaCN属于剧毒化学品,应与酸类、氧化剂、食用化学品分开存放。其阴离子CN-中各原子均满足8电子稳定结构,NaCN的电子式为 ;NaCN溶液显碱性,原因是 (用离子方程式表示);强氧化剂NaClO会将CN-氧化,生成N2、CO32-和Cl-等无毒无害物质,可用该反应处理含氰(CN-)废水(破氰),反应的离子方程式为 。若用一定量NaClO处理浓缩后的含氰废水10 L[c(CN-)=0.2 mol·L-1],过程中产生标准状况下21 L氮气,则
该过程的破氰率达到 %。
【能力提升】
一、选择题(每小题6分,共72分)
1.下列关于药品的分类、保存及实验操作符合安全原则的是( )
A.危险化学品包括易燃易爆物质、强氧化性物质等
B.少量Na通常保存在冷水中
C.做蓝矾结晶水测定实验过程中,可用镊子转移热的坩埚
D.KNO3、KClO3与单质S、C2H5OH混搭存放在同一库房中
2.下列选项中,利用相关实验器材能够完成相应实验的是( )
选项
实验器材
相应实验
A
托盘天平(带砝码)、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、量筒、药匙、称量纸
用NaCl固体配制100 mL 1.00 mol/L NaCl 溶液
B
烧杯、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板
中和反应反应热的测定
C
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台
实验测定酸碱滴定曲线
D
三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片
钠在空气中燃烧
3.已知:6H2SO4+5BaBr2+Ba(BrO3)26BaSO4↓+6Br2+6H2O,利用此反应和CCl4得到溴单质的实验中不需要用到的实验装置是( )
A B C D
4.下列有关实验方案或说法正确的是( )
A.图1:用于实验室制取乙酸乙酯
B.图2:比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
C.图3:脱脂棉燃烧证明过氧化钠与水反应放热
D.图4:a处有红色物质生成,b处变蓝,证明X一定是H2
5.下列操作能达到相应实验目的的是( )
实验目的
操作
A
检验绿茶中是否含有酚类物质
向茶水中滴加FeCl3溶液
B
测定“84消毒液”的pH
用洁净的玻璃棒蘸取少许“84消毒液”滴在pH试纸上
C
除去苯中混有的少量苯酚
向混合物中滴加溴水,过滤后分液
D
实验室制备乙酸乙酯
向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热
6.下列实验装置的改进,不是基于实验安全角度考虑的是( )
A.金属钠与水反应 B.石油分馏实验中馏分收集
C.固液反应制备气体 D.铁与水蒸气反应实验 中水蒸气的产生
7.用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的的是( )
A.加热装置Ⅰ中的烧杯分离I2和高锰酸钾固体
B.用装置Ⅱ验证二氧化硫的漂白性
C.用装置Ⅲ制备氢氧化亚铁
D.用装置Ⅳ检验氯化铵受热分解生成的两种气体
8.CuBr是一种白色晶体,见光或潮湿时受热易分解。实验室制备CuBr的反应原理为SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4,用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
丙 丁
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙制取CuBr
C.用装置丙避光将CuBr与母液分离
D.用装置丁干燥CuBr
9.关于下列各实验装置的叙述,不正确的是( )
A.装置①可用于实验室制取少量NH3或O2
B.装置②可用于实验室制备Cl2
C.装置③可用从右侧管处加水的方法检验该装置的气密性
D.装置④中若溴水褪色,则证明石蜡油分解产生乙烯
10.下列药品和装置合理且能完成相应实验的是( )
A.喷泉实验 B.实验室制取并收集氨气
C.制备氢氧化亚铁 D.验证苯中是否有碳碳双键
11.下列实验操作所得的现象及结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象及结论
A
将AlCl3溶液加热蒸干
得到白色固体,成分为纯净的AlCl3
B
将少量Na2SO3样品溶于水,滴加足量盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀产生,则Na2SO3已变质
C
用量筒量取一定体积的浓硫酸时,仰视读数
所量取的浓硫酸体积偏小
D
向FeCl2溶液中通入少量Cl2
溶液变黄,则Cl2的氧化性强于Fe3+
12.用下列实验方案及所选玻璃仪器(非玻璃仪器任选)能达到相应实验目的的是（ ）
选项
实验目的
实验方案
所选玻璃仪器
A
除去KNO3中少量的NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
酒精灯、烧杯、玻璃棒
B
证明HClO和CH3COOH 的酸性强弱
同温下用pH试纸测定浓度均为0.1 mol/L的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH
玻璃棒、玻璃片
C
证明AgBr的溶度积比AgCl的小
向AgNO3溶液中先滴加NaCl溶液,出现白色沉淀后,再向其中滴加与NaCl溶液同浓度的NaBr溶液
试管、滴管
D
配制1 L 1.6%的CuSO4溶液
将25 g CuSO4·5H2O溶解在975 mL水中(ρ水=1 g/mL)
烧杯、量筒、玻璃棒
二、非选择题(共12分)
13.（12分）某兴趣小组在实验室模拟反应PCl3+SO2+Cl2POCl3+SOCl2,制备重要的化工原料POCl3。
已知:PCl3的熔点为-93.6 ℃,沸点为76.1 ℃,能与水反应,POCl3的熔点为1.18 ℃,沸点为105.5 ℃,能与水反应。
(1)装置A中发生反应的离子方程式是 。
(2)以上各仪器接口的连接顺序是a→ → → → →cd←g←h←b(仪器不重复使用),装置E中的试剂是无水氯化钙,装置F中盛装的试剂是 。
(3)装置C制备POCl3。
①仪器甲的名称是 。
②反应温度控制在60~65 ℃,其原因是
。
③POCl3发生水解反应生成HCl和 。
(4)该装置不足之处是
。
【答案与解析】
【拓展训练】
1.C 浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热,A项错误;除去氯气中的少量氯化氢应用饱和食盐水,且气体应长进短出,B项错误;二氧化锰不溶于水,氯化锰溶于水,可用过滤的方法分离,C项正确;加热蒸发过程中氯化锰发生水解,最终得不到所要产物,D项错误。
2.B 装置Q是启普发生器,是氢气的发生装置,从左到右装置排列顺序是氢气发生装置→安全瓶→除去HCl、O2装置→除去H2S装置→干燥氢气装置→氢气还原氧化钨装置→尾气处理装置。装置Q中发生反应Zn+2HClZnCl2+H2↑、ZnS+2HClZnCl2+H2S↑,用装置Q制得的氢气中混有H2S、O2、HCl、H2O等杂质,由于KMnO4溶液氧化氯化氢生成氯气,所以,应先用焦性没食子酸溶液吸收氧气,同时除去氯化氢(易溶于水),再用KMnO4溶液吸收硫化氢,最后用浓硫酸干燥,①、②、③中依次盛装焦性没食子酸溶液、KMnO4溶液、浓硫酸,A项错误;加热WO3之前,要确保排尽装置内的空气,因为H2在空气中的浓度达到一定范围时,加热易发生爆炸,因此通过检验氢气的纯度可判断空气是否排尽,B项正确;类似氢气还原氧化铜,实验完毕后,先停止加热,再继续通入氢气一段时间,C项错误;装置Q不能加热,适合块状固体与液体在常温下反应,而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热,且二氧化锰是粉末状固体,故不能用装置Q制备氯气,D项错误。
3.D 水银为重金属,有毒,应该先回收,由于硫与汞可生成稳定的硫化物,所以再撒上硫黄粉,A正确;强碱溅到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上稀硼酸溶液,B正确;液溴易溶于有机溶剂,所以先用水洗,再用酒精洗,C正确;泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量的水分,钠、钾易与水反应,所以不能用泡沫灭火器灭火,应用干沙土灭火,D错误。
【基础巩固】
1.B A项,粗盐中不溶性杂质的去除,还需要漏斗,错误;C项,用四氯化碳萃取碘水中的碘单质时,还需要分液漏斗,错误;D项,配制0.1 mol·L-1的盐酸时,还需要用量筒、胶头滴管,错误。
2.B 灼烧应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中进行, B项错误。
3.D 碳酸钠固体为粉末状固体,而启普发生器只适用于块状固体与液体的反应,A项错误;碱石灰可与二氧化硫反应,B项错误;中和热的测量装置缺少环形玻璃搅拌棒,C项错误;利用沸点不同的原理,采用蒸馏的方法将自来水中的杂质除去即得到蒸馏水,D项正确。
4.D 实验室常用加热NH4Cl与Ca(OH)2混合物的方法制取氨气,用此方法时需要选用仪器②③,故选项A正确;从溶液中分离出NaHCO3固体需要过滤,选用仪器④⑤⑦能够实现,故选项B正确;制取Na2CO3的方法是加热NaHCO3使其分解,可选用仪器①②⑦⑧,故选项C正确;制取NaHCO3时,是将生成的氨气和CO2通入饱和氯化钠溶液中,应先在仪器⑨中通入氨气后再通入CO2,以增大CO2在溶液中的溶解量,故选项D错误。
5.C 锌和稀盐酸反应制取H2 ,H2 中混有的H2O(g)和HCl(g)可用碱石灰吸收,H2的密度比空气的小,应用向下排空气法收集,故A正确;碳化钙和饱和食盐水反应制取乙炔,乙炔中混有水蒸气,可用碱石灰或无水氯化钙吸收,但乙炔的密度小于空气的密度,应用向下排空气法收集,故B正确;铜和浓硫酸在常温下不能发生反应,必须在加热条件下才有SO 2生成,故C错误;过氧化钠和水反应可制备氧气,氧气中混有水蒸气,可用无水氯化钙或碱石灰干燥,但氧气的密度比空气的大,因此用向上排空气法收集,故D正确。
6.D 粉末状或小颗粒状固体要用药匙取用,大的块状固体要用镊子取用,A项错误;用红色石蕊试纸检测氨气时试纸需要润湿,而pH试纸使用时不需要润湿,B项错误;蒸馏操作时温度计的液泡应该位于蒸馏烧瓶的支管口处,C项错误;分液时为避免上、下层液体重新混合,下层液体从分液漏斗下端放出,上层液体从分液漏斗上端倒出,D项正确。
7.A 定容时,当液面距离容量瓶刻度线下1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水,A项错误;K2Cr2O7溶液具有强氧化性,量取时用酸式滴定管,B项正确;过滤装置符合要求,C项正确;稀释浓硫酸时,浓硫酸应沿烧杯壁缓慢注入水中,并不断搅拌,D项正确。
8.C 容量瓶不能用于稀释溶液,A项错误。配制完的氢氧化钠溶液需要转移至试剂瓶中,故容量瓶塞子可以是玻璃塞,B项错误。定容时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,容易控制滴加的水量,C项正确。定容时,发现液面高度超过刻度线,则所配溶液浓度偏低,此次配制失败,应重新配制,D项错误。
9.D 蛋白质溶液属于胶体,因此可利用渗析法除去蛋白质溶液中的(NH4)2SO4,A项不符合题意;加入足量NaOH溶液,Al粉能和NaOH溶液反应生成易溶于水的物质NaAlO2,而Mg粉不与NaOH溶液反应,再经过滤、洗涤、干燥即可将Mg粉中混有的Al粉除去,B项不符合题意;用CCl4萃取碘水中的I2,分液漏斗的下层为I2的CCl4溶液,从分液漏斗下口放出,上层为水层,从上口倒出,C项不符合题意;向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,即使产生白色沉淀也不能说明原溶液中一定含有SO42-,因为原溶液中含有Ag+时也会有相同现象,D项符合题意。
10.D 浓硫酸、浓盐酸在密封不严时浓度均会降低,原因是浓硫酸具有吸水性,浓盐酸具有挥发性,A错误;铁通常不与碱反应,所以铁材质的容器可以盛装氢氧化钠溶液,但铝可与氢氧化钠反应,故铝材质的容器不能盛装氢氧化钠溶液,B错误;镁和铝比铁活泼,但镁和铝在空气中易形成致密的氧化物薄膜,所以在空气中不易被腐蚀,比铁易保存,C错误;硝酸、次氯酸、硝酸银见光易分解,所以应该保存在棕色瓶中,D正确。
11.C 新制氯水应密封保存在棕色细口瓶中并置于阴暗处,A项错误;酸碱中和滴定时,锥形瓶在使用前不能用待装液润洗,B项错误;由于溶液自然冷却后体积会减小,故配制NaOH溶液时,未恢复至室温就转移并定容,会导致所配制的溶液体积偏小,浓度偏大,C项正确;实验室制取Cl2、SO2等对人身体健康有害和对环境有污染的气体时必须进行尾气处理,而H2是可燃性气体,制取H2时不能直接排放,D项错误。
12.A A项,砒霜有剧毒,正确;B项,白磷易燃,但不属于爆炸品,属于易燃固体,错误;C项,硅酸钠溶液应用带橡胶塞的试剂瓶储存,错误;D项,氢氧化铁胶体是红褐色胶体,错误。
13.D 加热KMnO4制氧气的试管中残留固体为MnO2、K2MnO4,K2MnO4、MnO2都能与浓盐酸反应产生氯气,氯气会污染空气,A不符合题意;做银镜实验的试管内壁附着有单质银,Ag与稀硝酸反应产生一氧化氮,一氧化氮污染空气,B不符合题意;在酸性环境下,亚铁离子与硝酸根离子发生反应,产生一氧化氮,一氧化氮污染空气,C不符合题意;水银温度计中的汞单质与硫粉发生化合反应生成HgS,不会污染大气,D符合题意。
14.(1)BD(2分) (2)B(2分) 钾、钠等活泼金属及其燃烧产物会与水、二氧化碳反应,镁也可与水、二氧化碳反应,从而促进火势(2分) (3)①④(2分) (4)Na+[∶C︙︙N∶]-(1分) CN-+H2O HCN+OH-(2分) 2CN-+5ClO-+2OH- 2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O(2分) 93.75(3分)
【解析】 (1)硝酸具有腐蚀性、强氧化性。(2)钾、钠、镁等金属能与水、CO2反应,且钾、钠与氧气反应生成的过氧化物能与水、CO2反应产生氧气,因此不能用水灭火,也不能用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器灭火,可以用细沙将火盖灭。(3)①液溴容易挥发,保存时加少量水起到液封的作用,可以防止液溴挥发,正确;②氢氟酸能腐蚀玻璃,应用塑料瓶盛装,错误;③汽油能溶解橡皮塞,因此不能用带橡皮塞的玻璃试剂瓶保存汽油,错误;④硝酸见光易分解,用棕色玻璃细口瓶保存浓硝酸,可防止其分解,正确。(4)NaCN由Na+、CN-构成,电子式为Na+[∶C︙︙N∶]-。NaCN溶液由于CN-发生水解而呈碱性,水解的离子方程式为CN-+H2OHCN+OH-。CN-中C为+2价,N为-3价,CN-CO32-+12N2,其失(2+3)e-=5e-,ClO-Cl-得2e-,根据得失电子守恒知,CN-、ClO-的化学计量数之比为2∶5,再根据电荷守恒和原子守恒,配平离子方程式为2CN-+5ClO-+2OH-2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O。根据关系式:2CN-~N2,知去除的n(CN-)=2n(N2)=21 L22.4 L·mol-1×2=10556 mol,10 L浓缩后的含氰废水中n(CN-)=0.2 mol·L-1×10 L=2 mol,故该过程的破氰率为10556÷2×100%=93.75%。
【能力提升】
1.A 危险化学品包括易燃易爆物质、强氧化性物质等,A项正确;Na与冷水可反应,不能保存在水中,B项错误;转移热坩埚应该用坩埚钳,C项错误;KNO3、KClO3具有氧化性,单质S、C2H5OH易燃烧,放在一起可能会发生爆炸,D项错误。
2.D 用NaCl固体配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液,需用玻璃棒引流和搅拌,故不选A;中和反应反应热的测定需用温度计测量反应前后的温度,故不选B;实验测定酸碱滴定曲线时需用pH计测定溶液pH,故不选C;用题述仪器可以完成钠在空气中燃烧的实验,故选D。
3.D 分离溴水和硫酸钡沉淀需要过滤操作,需用到装置B;用四氯化碳萃取溴水中的Br2需要用到装置C;从溴的四氯化碳溶液中提取Br2需要蒸馏操作,需用到装置A,综上所述,本题选D。
4.C 导管不能伸入饱和Na2CO3溶液中,否则易发生倒吸,引发安全事故,A项错误;大试管中温度较高,比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性时,应该将NaHCO3放入小试管中,Na2CO3放入大试管中,B项错误;脱脂棉燃烧可证明过氧化钠与水反应放热,C项正确;b处变蓝,说明有水生成,a处有红色物质生成,说明CuO被还原,则X可能为氢气、氨气等还原性气体,D项错误。
5.A A项,Fe3+与酚类物质会发生显色反应,可以达到实验目的;B项,“84消毒液”具有漂白性,不能用pH试纸测定pH,不能达到实验目的;C项,加入溴水会引入新的杂质,不能达到实验目的;D项,试剂加入的顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸,不能达到实验目的。
6.C 钠与水反应剧烈,若在试管中进行可能会发生危险,可在烧杯中进行,A不符合题意;石油分馏实验中,收集装置不能是全封闭的,否则体系压强增大,可能会发生爆炸,B不符合题意;分液漏斗稍作改进,便于液体顺利流下,C符合题意;在有气体生成的实验中,玻璃管可以平衡压强,避免体系压强过大,产生危险,D不符合题意。
7.D 加热时I2升华,高锰酸钾分解,不能达到实验目的,A项错误;二氧化硫与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,B项错误;装置Ⅲ无论开、关止水夹都不会产生压强差,则NaOH难与硫酸亚铁接触,不能制备氢氧化亚铁,C项错误;氯化铵受热分解生成氨气、HCl,氨气可使湿润的酚酞试纸变红,HCl可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,P2O5可以吸收氨气,碱石灰可以吸收HCl,所以装置Ⅳ可检验氯化铵受热分解生成的两种气体,D项正确。
8.D 用70%的浓硫酸溶液与Na2SO3反应可以制取SO2气体,装置甲合理,能达到实验目的,A项不符合题意;根据反应SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4可知,装置乙可制取CuBr,B项不符合题意;由已知反应可知CuBr难溶于水,且CuBr见光易分解,故可用装置丙避光将CuBr与母液分离,C项不符合题意;CuBr潮湿时受热易分解,通过装置丁干燥CuBr,CuBr会分解,无法达到实验目的,D项符合题意。
9.D 装置①可以用生石灰与浓氨水反应制取氨气,也可用于MnO2和H2O2反应制取氧气,A项正确;高锰酸钾与浓盐酸反应可生成氯气,氯气的密度大于空气,用向上排空气法进行收集,多余的氯气可用NaOH溶液吸收,B项正确;关闭装置③的止水夹,从右侧管处加水,若能产生液面差,且静置一段时间后液面差不变,则说明装置③气密性好,若不能形成液面差或液面差发生变化,则说明装置③气密性不好,C项正确;装置④中溴水褪色,说明石蜡油分解产生了烯烃,但不一定是乙烯,D项错误。
10.D NO难溶于水且不与水反应,不能完成喷泉实验,A项错误;利用氯化铵和消石灰共热制取氨气时,由于反应中有水生成,因此试管口应略向下倾斜,B项错误;题图中产生的Fe(OH)2会很快被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,C项错误;通过观察苯能否使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,可以验证苯中是否含碳碳双键,D项正确。
11.D 由于 AlCl3 水解生成的 HCl挥发而促进水解,所以AlCl3溶液加热蒸干后最终所得固体为Al2O3,A 项错误;酸性条件下NO3-有强氧化性, 能将 SO32-氧化为SO42-,干扰了检验结果,应用盐酸酸化的BaCl2溶液,B项错误;用量筒量取一定体积的液体时,仰视读数,液面高出刻度线,量取的液体体积偏大,C项错误;Cl2与Fe2+反应生成Cl-和Fe3+,从溶液变黄的现象可确定氧化性Cl2>Fe3+,D项正确。
12.D KNO3溶解度受温度变化的影响较大,NaCl溶解度受温度变化的影响较小,因此除去KNO3中少量的NaCl时采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法,用到的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗等,故A错误;NaClO具有强氧化性,能把pH试纸漂白,故B错误;应先向AgNO3溶液中加入过量的NaCl溶液,然后滴加NaBr溶液,如果出现淡黄色沉淀,说明AgBr的溶度积比AgCl的小,用到的玻璃仪器是试管和滴管,故C错误;25 g CuSO4·5H2O中CuSO4的质量为25×160250 g=16 g,水的密度为1 g/mL,则溶液质量为(25+975) g=1 000 g,溶质质量分数为161 000×100%=1.6%,需要的玻璃仪器是烧杯、量筒、玻璃棒,故D正确。
13.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2分) (2)i j e f(共2分) 饱和食盐水(1分) (3)①球形冷凝管(1分) ②温度太低,反应速率太慢;温度太高,PCl3、POCl3会挥发(2分) ③H3PO4(2分) (4)缺少尾气处理装置(2分)
【解析】(1)结合已知反应的化学方程式和题图装置可知A是利用浓盐酸与MnO2加热制备Cl2的装置,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)结合题目已知装置连接顺序可知C为制备POCl3的装置,从c口和d口分别通入干燥纯净的Cl2和SO2,故各仪器接口连接顺序为a→i→j→e→f→cd←g←h←b。装置F中盛装饱和食盐水以除去Cl2中的杂质HCl。(3)①图示仪器甲为球形冷凝管。②该反应温度之所以控制在60~65 ℃,是因为温度如果过低,反应速率太慢;由已知信息可知,如果温度太高则会导致PCl3、POCl3挥发。③POCl3中磷元素为+5价,则与水反应的化学方程式为POCl3+3H2O3HCl+H3PO4。
专题二十一 化学实验基础
考点1 常见的化学仪器及使用方法
考法1 实验仪器的选择与使用
命题角度1 物质制备中涉及的仪器、试剂的选择
例1 下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是
A
B
C
D
制乙炔的发生装置
蒸馏时的接收装置
除去SO2中的少量HCl
准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液
【解析】 电石和水反应剧烈,制备乙炔时,常用饱和食盐水代替水以减小反应速率,A项不符合题意;蒸馏装置中,锥形瓶与牛角管之间不用橡皮塞密封,B项不符合题意;HCl与饱和NaHSO3溶液反应,生成NaCl、H2O、SO2,而SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,故该方法可除去SO2中的少量HCl,C项符合题意;K2Cr2O7具有强氧化性,会氧化碱式滴定管中的橡胶管,应该用酸式滴定管量取K2Cr2O7溶液,D项不符合题意。
【答案】 C
例1. 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制 MnCl2·4H2O
命题角度2 “目的—操作”型实验中涉及的仪器、试剂的选择
例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混合物
分液漏斗、烧杯
Br2和CCl4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HNO3
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
【解析】 Br2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,所以不能用蒸馏水萃取出Br2和CCl4混合物中的Br2,A项错误;在水浴加热条件下,葡萄糖与银氨溶液能发生银镜反应,蔗糖则不能, B项正确;稀HNO3与锌作用不产生氢气,C项错误;中和滴定过程中一定要有酸碱指示剂, D项错误。
【答案】 B
考点2 化学实验基本操作
考法2 化学实验基本操作
命题角度1 以装置图为载体考查实验基本操作
仪器、药品、操作是实验的三大要素,考生在充分理解实验目的和了解实验过程变化的基础上,才能将三者有机地结合起来,完成实验任务。这类体现“仪器、药品、操作”的装置图型实验选择题主要在全国卷Ⅰ中出现,也可能“移植”到其他高考卷中。
例3 实验室制备溴苯的反应装置如图所示,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
【解析】 在溴化铁催化作用下,苯与液溴剧烈反应生成溴苯和溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气),圆底烧瓶内压强增大,所以在滴加苯和溴的混合液前需先打开K,避免因装置a中压强过大而不安全,A正确;苯与溴的反应是放热反应,而且溴易挥发,挥发出来的溴蒸气被装置b中的四氯化碳溶解,故装置b中液体逐渐变为浅红色,B正确;难溶于四氯化碳的溴化氢从装置b中逸出被装置c中碳酸钠溶液吸收,可防止污染空气,倒置漏斗起防倒吸的作用,C正确;反应后的混合液为生成的溴苯和少量溴化氢、未反应完的液溴和苯、作催化剂的溴化铁,可以依次经过“水洗除去溴化铁、溴化氢和少量溴”“稀碱溶液洗除去剩余的溴”“水洗除去水溶性杂质如NaOH、NaBr等”“干燥除去水”“蒸馏分离苯和溴苯”,得到溴苯,D错误。
【答案】 D
【拓展训练】 2. 实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是( )
A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
命题角度2 以表格为呈现方式考查“实验目的—实验现象—实验操作”
化学实验过程一般包括:①实验原理的分析,②实验仪器、装置的选择,③实验条件的控制,④实验试剂和用品的准备,⑤对实验过程、结果以及安全问题的预判等。表格型实验选择题侧重考查实验目的与实验操作(或实验现象与实验操作)之间匹配关系的正误判断,因其难度适中,4个选项相对独立,知识覆盖面广,在今后的高考选择题中应该会继续保留。
例4 下列实验现象与实验操作不相匹配的是
实验操作
实验现象
A
向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
B
将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
D
向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
【解析】 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯,乙烯被氧化为CO2,溶液紫色逐渐褪去,但由于不存在有机层,静置后溶液不分层,A错误;点燃的镁条与二氧化碳发生反应,化学方程式为2Mg+CO22MgO+C,故可观察到集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生,B正确;向饱和硫代硫酸钠溶液中滴加稀盐酸,反应的离子方程式为S2O32-+2H+SO2↑+S↓+H2O,故有刺激性气味的气体产生,溶液变浑浊,C正确;FeCl3溶液与足量铁粉发生反应,离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+,可观察到溶液黄色逐渐消失,反应后的溶液中无Fe3+,故加入1滴KSCN溶液,溶液颜色不发生变化,D正确。
【答案】 A
命题角度3 以“装置图+表格”为呈现方式考查“实验目的—实验现象—实验操作”
多年不变的装置图型和表格型实验选择题表明实验选择题命题形式“固化”严重,高考命题专家有可能将简洁的实验装置图与表格有机地整合在一起设计实验选择题。
例5 如图所示装置中电极均为石墨,通电后,表中有关实验现象的叙述正确的是
选项
X
通电后的实验现象
A
氢氧化铁胶体
左管红褐色逐渐变浅;右管红褐色逐渐变深
B
K2Cr2O7溶液(橙色)
右管溶液交界处逐渐变为黄色(CrO42-)
C
Cu(MnO4)2酸性溶液
左管溶液蓝色逐渐加深;右管溶液紫色逐渐加深
D
滴有石蕊的KNO3溶液
左管溶液交界处逐渐变为红色
【解析】 图中左管石墨作阴极,右管石墨作阳极。由于带有正电荷的氢氧化铁胶体粒子向阴极移动,所以通电后,左管红褐色逐渐变深,右管红褐色逐渐变浅,A错误;通电时阴极“放氢生碱”,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,左管溶液交界处pH增大,平衡“Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+”右移,左管溶液交界处由橙色逐渐变为黄色,阳极“放氧生酸”,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,平衡“Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+”左移,右管溶液交界处橙色逐渐加深,B错误;通电后,阴极吸引溶液中的阳离子(铜离子),阳极吸引溶液中的阴离子(高锰酸根离子),即左管溶液蓝色逐渐加深,右管溶液紫色逐渐加深,C正确;由B项分析可知,通电后阴极附近溶液显碱性,溶液交界处石蕊变为蓝色,阳极附近溶液显酸性,溶液交界处石蕊变为红色,D错误。
【答案】 C
考点3 化学试剂的保存
考法3 化学试剂的存放
高考中有关试剂的存放一般以选择题中一个选项或非选择题中某一空的形式进行考查,考查角度常为试剂瓶材质及颜色的选择或解释采用该方法保存试剂的原因等,需要认真对待。
命题角度 常见化学试剂的存放
例6 下列试剂保存方法的原因解释错误的是
选项
试剂
保存方法
原因
A
NaH、CaC2
均密封于广口瓶中
防止与空气中的水蒸气反应
B
液溴、少量白磷
均加水液封
防止挥发
C
FeCl2溶液
加入少量铁屑和稀盐酸
防止氧化和水解
D
HF溶液、NaF溶液
均用塑料瓶盛装
防止腐蚀
【解析】 NaH、CaC2均易与水反应,所以应密封保存,A正确;液溴和少量白磷保存时均加水液封,前者是为了防止液溴挥发,后者是为了防止白磷与空气中的氧气反应,B错误;FeCl2中的Fe2+易被氧化、易水解,保存时,加入铁屑可防止Fe2+被氧化,加入稀盐酸可抑制Fe2+水解,C正确;HF易与玻璃中的SiO2反应,NaF水解可产生HF,所以HF溶液和NaF溶液都应用塑料瓶盛装,D正确。
【答案】 B
考点4 化学实验安全
考法4 实验安全及事故处理
命题角度 实验安全及事故处理
例7 下列实验操作,不是从实验安全角度考虑的是
A.萃取分液:分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.实验室制取乙酸乙酯:收集时导管口不能与饱和碳酸钠溶液接触
C.蒸馏实验:蒸馏烧瓶所盛液体体积不大于容积的23,酒精灯中酒精体积不低于容积的14
D.实验室用固体NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3: 试管口不能向上倾斜
【解析】 萃取分液时“下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出”主要是为了防止液体互相污染,A错误;收集乙酸乙酯时需要防倒吸,即导管口不能与饱和碳酸钠溶液接触,B正确;蒸馏烧瓶所盛液体体积不大于容积的23,是为了防止液体沸腾溢出,酒精灯中酒精体积不低于容积的14,是为了防止干烧炸裂,C正确;实验室用固体NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3时,试管口不能向上倾斜的原因是防止冷凝水倒流至试管底部使试管炸裂,D正确。
【答案】 A
【拓展训练】 3. 下列实验事故处理方法错误的是( )
A.温度计破碎后,水银洒落,先用胶头滴管进行回收,再撒上硫黄粉
B.氢氧化钾溶液不小心溅到皮肤上,立即用大量水冲洗,再涂上稀硼酸溶液
C.液溴不小心溅到皮肤上,立即用大量水冲洗,再用酒精擦洗
D.钠、钾等活泼金属着火时,立即用泡沫灭火器灭火
疑难9 实验仪器的“一器多用”
例8 (1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属作为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成图甲所示的气体简易发生器,该装置中装有铜丝隔板(不参与反应),利用该装置可制取的气体有(写两种) 。
(2)若将铜丝隔板改为铁丝隔板(不参与反应),则该装置可制取的气体是 ,写出反应的离子方程式: 。
(3)用图乙所示(夹持仪器省略)装置进行实验,将液体A逐滴加入固体B中,回答下列问题:
①图乙中D在实验中的作用是 。
②若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中的试剂为淀粉-碘化钾溶液,旋开E后,C中的现象为 ,C中反应的化学方程式是 。
③若A为浓硫酸(70%),B为Na2SO3,C中的试剂为酸性KMnO4溶液,旋开E后,C中的现象为 ,C中反应的化学方程式是 。
④若A为30%的H2O2溶液,B为MnO2,C中的试剂为饱和H2S溶液,旋开E后,C中的现象为 ,C中反应的化学方程式是 。
⑤若A为稀盐酸,B为大理石,C中的试剂为Na2SiO3溶液,旋开E后,C中的现象为 ,C中反应的化学方程式是 。
【解析】 (1)因为铜丝不与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应,所以该装置相当于启普发生器,可用来制取H2、H2S、CO2等。(2)把铜丝隔板改成铁丝隔板,且铁丝不参与反应,就不能使用酸液,因为酸与铁丝反应,应选用碱液来制取气体,该气体为H2。反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O 2AlO2- +3H2↑。(3)见答案。
【答案】 (1)H2、H2S、CO2(任选两种,其他合理答案也可)
(2)H2 2Al+2OH-+2H2O 2AlO2- +3H2↑
(3)①防止倒吸
②溶液先变蓝后褪色 2KI+Cl2 2KCl+I2、5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl
③溶液的紫色褪去 5SO2+2H2O+2KMnO4K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
④溶液中产生淡黄色固体 O2+2H2S 2S↓+2H2O
⑤产生白色胶状沉淀 CO2+H2O+Na2SiO3Na2CO3+H2SiO3↓
【基础巩固】
考点1 常见的化学仪器及使用方法
1.实验室提供的玻璃仪器有试管、导管、容量瓶、烧杯、酒精灯、表面皿、玻璃棒、圆底烧瓶、温度计(非玻璃仪器任选),选用上述仪器能完成的实验是( )
A.粗盐中不溶性杂质的去除
B.制备乙酸乙酯
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘单质
D.配制0.1 mol·L-1的盐酸
2.教材中证明海带中存在碘元素的实验过程中,下列有关装置或操作错误的是( )
A.过滤 B.灼烧 C.溶解 D.检验
3.某学习小组设计下列装置进行相关实验,装置和使用的药品均正确且能达到相应实验目的的是( )
A.制备CO2 B.干燥并收集SO2
C.中和热的测量 D.制备蒸馏水
4.“侯氏制碱法”的反应原理为NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,若实验室根据此原理制备少量的Na2CO3,实验主要包括制取NH3和CO2→生成NaHCO3→分离NaHCO3→制取Na2CO3四个步骤。下列实验选用的主要仪器或主要步骤错误的是( )
A.制取氨气,可选用仪器②③
B.分离NaHCO3,可选用仪器④⑤⑦
C.制取Na2CO3,可选用仪器①②⑦⑧
D.制取NaHCO3时,应先在仪器⑨中通入CO2后再加入氨水
5.如图是实验室制取气体的装置,其中发生装置相同(铁架台和锥形瓶中的药品略),干燥和收集装置(夹持装置已略)有Ⅰ和Ⅱ。下列选项不正确的是( )
选项
反应物
干燥和收集装置
A
锌和稀盐酸
选用装置Ⅰ
B
碳化钙和饱和食盐水
选用装置Ⅰ
C
铜和浓硫酸
选用装置Ⅱ
D
过氧化钠和水
选用装置Ⅱ
考点2 化学实验基本操作
6.下列说法正确的是( )
A.在实验室用药匙取用粉末状或块状固体药品
B.pH试纸使用时不需要润湿,用红色石蕊试纸检测氨气时也不需要润湿
C.蒸馏操作时,装置中温度计的液泡应位于蒸馏烧瓶中的液体中部
D.分液时下层液体从分液漏斗下端放出,上层液体从分液漏斗上端倒出
7.下列图示对应的实验操作不合理的是( )
A.定容 B.准确量取一定体积的K2Cr2O7溶液
C.过滤粗盐水 D.稀释浓硫酸
8.配制一定浓度的硫酸或氢氧化钠溶液,下列实验操作与解释均正确的是( )
选项
实验操作
解释
A
量取浓硫酸后,慢慢转入容量瓶中
浓硫酸溶于水放出大量的热,在容量瓶中溶解更安全
B
配制氢氧化钠溶液时,应为容量瓶选择合适的塑料瓶塞
氢氧化钠溶液与玻璃塞中的二氧化硅反应
C
定容时,改用胶头滴管滴加蒸馏水
容易控制滴加的水量
D
定容时,发现液面高度超过刻度线后,立即用干净胶头滴管吸去多余液体
由于及时吸去多余液体,溶液浓度不会受影响
9.下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去蛋白质溶液中混有的(NH4)2 SO4
将混合物装入半透膜袋中,并放入流动的蒸馏水中
B
除去Mg粉中混有的Al粉
加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥
C
用CCl4萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层,再从上口倒出水层
D
检验溶液中存在SO42-
向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液
考点3 化学试剂的保存
10.下列说法正确的是( )
A.浓硫酸、浓盐酸在密封不严时浓度均会降低,因为它们均具有挥发性
B.铁材质的容器和铝材质的容器均可盛装氢氧化钠溶液
C.越活泼的金属在空气中越容易被腐蚀,越难保存
D.浓硝酸、新制氯水、硝酸银溶液都应保存在棕色瓶中,因为三者均见光易分解
11.下列叙述正确的是( )
A.新制氯水应保存在棕色广口瓶中并置于阴暗处
B.酸碱中和滴定时,滴定管和锥形瓶在使用前均需用待装液润洗
C.配制NaOH溶液时,未恢复至室温就转移并定容,所得溶液浓度偏大
D.实验室制取Cl2、SO2时必须进行尾气处理,而制取H2时可以直接排放
考点4 化学实验安全
12.下列有关化学药品的说明正确的是( )
A.砒霜(As2O3):剧毒品
B.白磷:爆炸品
C.硅酸钠溶液:用带玻璃塞的试剂瓶储存
D.Fe(OH)3胶体:透明无色液体
13.化学实验过程中需要注重环境保护,下列操作不会引起空气污染的是( )
A.加热KMnO4制氧气的试管,用浓盐酸洗涤
B.用稀硝酸洗涤做过银镜实验的试管
C.硝酸亚铁和硫酸废液一同倒入废液缸中
D.将打破的水银温度计用硫粉覆盖
14.化学实验室必须有严格的规章制度和科学的管理方法。回答下列问题:
(1)危险化学品标志可以表示化学药品的危险性类别,硝酸应使用下列标志中的 (填标号)。
A B
C D
(2)钾、钠、镁等活泼金属着火时,下列物品可用来灭火的是 (填标号)。
A.水 B.细沙
C.泡沫灭火器 D.二氧化碳灭火器
钾、钠、镁等活泼金属着火时,除了选择的物品外,不能使用上述其他物品灭火的原因是 。
(3)下列药品的保存方法正确的是 (填标号)。
①保存液溴时向其中加入少量水
②用玻璃细口瓶盛装氢氟酸
③用带橡皮塞的玻璃试剂瓶盛装汽油
④用棕色玻璃细口瓶盛装浓硝酸
(4)NaCN属于剧毒化学品,应与酸类、氧化剂、食用化学品分开存放。其阴离子CN-中各原子均满足8电子稳定结构,NaCN的电子式为 ;NaCN溶液显碱性,原因是 (用离子方程式表示);强氧化剂NaClO会将CN-氧化,生成N2、CO32-和Cl-等无毒无害物质,可用该反应处理含氰(CN-)废水(破氰),反应的离子方程式为 。若用一定量NaClO处理浓缩后的含氰废水10 L[c(CN-)=0.2 mol·L-1],过程中产生标准状况下21 L氮气,则
该过程的破氰率达到 %。
【能力提升】
一、选择题(每小题6分,共72分)
1.下列关于药品的分类、保存及实验操作符合安全原则的是( )
A.危险化学品包括易燃易爆物质、强氧化性物质等
B.少量Na通常保存在冷水中
C.做蓝矾结晶水测定实验过程中,可用镊子转移热的坩埚
D.KNO3、KClO3与单质S、C2H5OH混搭存放在同一库房中
2.下列选项中,利用相关实验器材能够完成相应实验的是( )
选项
实验器材
相应实验
A
托盘天平(带砝码)、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、量筒、药匙、称量纸
用NaCl固体配制100 mL 1.00 mol/L NaCl 溶液
B
烧杯、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板
中和反应反应热的测定
C
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台
实验测定酸碱滴定曲线
D
三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片
钠在空气中燃烧
3.已知:6H2SO4+5BaBr2+Ba(BrO3)26BaSO4↓+6Br2+6H2O,利用此反应和CCl4得到溴单质的实验中不需要用到的实验装置是( )
A B C D
4.下列有关实验方案或说法正确的是( )
A.图1:用于实验室制取乙酸乙酯
B.图2:比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
C.图3:脱脂棉燃烧证明过氧化钠与水反应放热
D.图4:a处有红色物质生成,b处变蓝,证明X一定是H2
5.下列操作能达到相应实验目的的是( )
实验目的
操作
A
检验绿茶中是否含有酚类物质
向茶水中滴加FeCl3溶液
B
测定“84消毒液”的pH
用洁净的玻璃棒蘸取少许“84消毒液”滴在pH试纸上
C
除去苯中混有的少量苯酚
向混合物中滴加溴水,过滤后分液
D
实验室制备乙酸乙酯
向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热
6.下列实验装置的改进,不是基于实验安全角度考虑的是( )
A.金属钠与水反应 B.石油分馏实验中馏分收集
C.固液反应制备气体 D.铁与水蒸气反应实验 中水蒸气的产生
7.用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的的是( )
A.加热装置Ⅰ中的烧杯分离I2和高锰酸钾固体
B.用装置Ⅱ验证二氧化硫的漂白性
C.用装置Ⅲ制备氢氧化亚铁
D.用装置Ⅳ检验氯化铵受热分解生成的两种气体
8.CuBr是一种白色晶体,见光或潮湿时受热易分解。实验室制备CuBr的反应原理为SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4,用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
丙 丁
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙制取CuBr
C.用装置丙避光将CuBr与母液分离
D.用装置丁干燥CuBr
9.关于下列各实验装置的叙述,不正确的是( )
A.装置①可用于实验室制取少量NH3或O2
B.装置②可用于实验室制备Cl2
C.装置③可用从右侧管处加水的方法检验该装置的气密性
D.装置④中若溴水褪色,则证明石蜡油分解产生乙烯
10.下列药品和装置合理且能完成相应实验的是( )
A.喷泉实验 B.实验室制取并收集氨气
C.制备氢氧化亚铁 D.验证苯中是否有碳碳双键
11.下列实验操作所得的现象及结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象及结论
A
将AlCl3溶液加热蒸干
得到白色固体,成分为纯净的AlCl3
B
将少量Na2SO3样品溶于水,滴加足量盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀产生,则Na2SO3已变质
C
用量筒量取一定体积的浓硫酸时,仰视读数
所量取的浓硫酸体积偏小
D
向FeCl2溶液中通入少量Cl2
溶液变黄,则Cl2的氧化性强于Fe3+
12.用下列实验方案及所选玻璃仪器(非玻璃仪器任选)能达到相应实验目的的是（ ）
选项
实验目的
实验方案
所选玻璃仪器
A
除去KNO3中少量的NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
酒精灯、烧杯、玻璃棒
B
证明HClO和CH3COOH 的酸性强弱
同温下用pH试纸测定浓度均为0.1 mol/L的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH
玻璃棒、玻璃片
C
证明AgBr的溶度积比AgCl的小
向AgNO3溶液中先滴加NaCl溶液,出现白色沉淀后,再向其中滴加与NaCl溶液同浓度的NaBr溶液
试管、滴管
D
配制1 L 1.6%的CuSO4溶液
将25 g CuSO4·5H2O溶解在975 mL水中(ρ水=1 g/mL)
烧杯、量筒、玻璃棒
二、非选择题(共12分)
13.（12分）某兴趣小组在实验室模拟反应PCl3+SO2+Cl2POCl3+SOCl2,制备重要的化工原料POCl3。
已知:PCl3的熔点为-93.6 ℃,沸点为76.1 ℃,能与水反应,POCl3的熔点为1.18 ℃,沸点为105.5 ℃,能与水反应。
(1)装置A中发生反应的离子方程式是 。
(2)以上各仪器接口的连接顺序是a→ → → → →cd←g←h←b(仪器不重复使用),装置E中的试剂是无水氯化钙,装置F中盛装的试剂是 。
(3)装置C制备POCl3。
①仪器甲的名称是 。
②反应温度控制在60~65 ℃,其原因是
。
③POCl3发生水解反应生成HCl和 。
(4)该装置不足之处是
。
【答案与解析】
【拓展训练】
1.C 浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热,A项错误;除去氯气中的少量氯化氢应用饱和食盐水,且气体应长进短出,B项错误;二氧化锰不溶于水,氯化锰溶于水,可用过滤的方法分离,C项正确;加热蒸发过程中氯化锰发生水解,最终得不到所要产物,D项错误。
2.B 装置Q是启普发生器,是氢气的发生装置,从左到右装置排列顺序是氢气发生装置→安全瓶→除去HCl、O2装置→除去H2S装置→干燥氢气装置→氢气还原氧化钨装置→尾气处理装置。装置Q中发生反应Zn+2HClZnCl2+H2↑、ZnS+2HClZnCl2+H2S↑,用装置Q制得的氢气中混有H2S、O2、HCl、H2O等杂质,由于KMnO4溶液氧化氯化氢生成氯气,所以,应先用焦性没食子酸溶液吸收氧气,同时除去氯化氢(易溶于水),再用KMnO4溶液吸收硫化氢,最后用浓硫酸干燥,①、②、③中依次盛装焦性没食子酸溶液、KMnO4溶液、浓硫酸,A项错误;加热WO3之前,要确保排尽装置内的空气,因为H2在空气中的浓度达到一定范围时,加热易发生爆炸,因此通过检验氢气的纯度可判断空气是否排尽,B项正确;类似氢气还原氧化铜,实验完毕后,先停止加热,再继续通入氢气一段时间,C项错误;装置Q不能加热,适合块状固体与液体在常温下反应,而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热,且二氧化锰是粉末状固体,故不能用装置Q制备氯气,D项错误。
3.D 水银为重金属,有毒,应该先回收,由于硫与汞可生成稳定的硫化物,所以再撒上硫黄粉,A正确;强碱溅到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上稀硼酸溶液,B正确;液溴易溶于有机溶剂,所以先用水洗,再用酒精洗,C正确;泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量的水分,钠、钾易与水反应,所以不能用泡沫灭火器灭火,应用干沙土灭火,D错误。
【基础巩固】
1.B A项,粗盐中不溶性杂质的去除,还需要漏斗,错误;C项,用四氯化碳萃取碘水中的碘单质时,还需要分液漏斗,错误;D项,配制0.1 mol·L-1的盐酸时,还需要用量筒、胶头滴管,错误。
2.B 灼烧应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中进行, B项错误。
3.D 碳酸钠固体为粉末状固体,而启普发生器只适用于块状固体与液体的反应,A项错误;碱石灰可与二氧化硫反应,B项错误;中和热的测量装置缺少环形玻璃搅拌棒,C项错误;利用沸点不同的原理,采用蒸馏的方法将自来水中的杂质除去即得到蒸馏水,D项正确。
4.D 实验室常用加热NH4Cl与Ca(OH)2混合物的方法制取氨气,用此方法时需要选用仪器②③,故选项A正确;从溶液中分离出NaHCO3固体需要过滤,选用仪器④⑤⑦能够实现,故选项B正确;制取Na2CO3的方法是加热NaHCO3使其分解,可选用仪器①②⑦⑧,故选项C正确;制取NaHCO3时,是将生成的氨气和CO2通入饱和氯化钠溶液中,应先在仪器⑨中通入氨气后再通入CO2,以增大CO2在溶液中的溶解量,故选项D错误。
5.C 锌和稀盐酸反应制取H2 ,H2 中混有的H2O(g)和HCl(g)可用碱石灰吸收,H2的密度比空气的小,应用向下排空气法收集,故A正确;碳化钙和饱和食盐水反应制取乙炔,乙炔中混有水蒸气,可用碱石灰或无水氯化钙吸收,但乙炔的密度小于空气的密度,应用向下排空气法收集,故B正确;铜和浓硫酸在常温下不能发生反应,必须在加热条件下才有SO 2生成,故C错误;过氧化钠和水反应可制备氧气,氧气中混有水蒸气,可用无水氯化钙或碱石灰干燥,但氧气的密度比空气的大,因此用向上排空气法收集,故D正确。
6.D 粉末状或小颗粒状固体要用药匙取用,大的块状固体要用镊子取用,A项错误;用红色石蕊试纸检测氨气时试纸需要润湿,而pH试纸使用时不需要润湿,B项错误;蒸馏操作时温度计的液泡应该位于蒸馏烧瓶的支管口处,C项错误;分液时为避免上、下层液体重新混合,下层液体从分液漏斗下端放出,上层液体从分液漏斗上端倒出,D项正确。
7.A 定容时,当液面距离容量瓶刻度线下1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水,A项错误;K2Cr2O7溶液具有强氧化性,量取时用酸式滴定管,B项正确;过滤装置符合要求,C项正确;稀释浓硫酸时,浓硫酸应沿烧杯壁缓慢注入水中,并不断搅拌,D项正确。
8.C 容量瓶不能用于稀释溶液,A项错误。配制完的氢氧化钠溶液需要转移至试剂瓶中,故容量瓶塞子可以是玻璃塞,B项错误。定容时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,容易控制滴加的水量,C项正确。定容时,发现液面高度超过刻度线,则所配溶液浓度偏低,此次配制失败,应重新配制,D项错误。
9.D 蛋白质溶液属于胶体,因此可利用渗析法除去蛋白质溶液中的(NH4)2SO4,A项不符合题意;加入足量NaOH溶液,Al粉能和NaOH溶液反应生成易溶于水的物质NaAlO2,而Mg粉不与NaOH溶液反应,再经过滤、洗涤、干燥即可将Mg粉中混有的Al粉除去,B项不符合题意;用CCl4萃取碘水中的I2,分液漏斗的下层为I2的CCl4溶液,从分液漏斗下口放出,上层为水层,从上口倒出,C项不符合题意;向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,即使产生白色沉淀也不能说明原溶液中一定含有SO42-,因为原溶液中含有Ag+时也会有相同现象,D项符合题意。
10.D 浓硫酸、浓盐酸在密封不严时浓度均会降低,原因是浓硫酸具有吸水性,浓盐酸具有挥发性,A错误;铁通常不与碱反应,所以铁材质的容器可以盛装氢氧化钠溶液,但铝可与氢氧化钠反应,故铝材质的容器不能盛装氢氧化钠溶液,B错误;镁和铝比铁活泼,但镁和铝在空气中易形成致密的氧化物薄膜,所以在空气中不易被腐蚀,比铁易保存,C错误;硝酸、次氯酸、硝酸银见光易分解,所以应该保存在棕色瓶中,D正确。
11.C 新制氯水应密封保存在棕色细口瓶中并置于阴暗处,A项错误;酸碱中和滴定时,锥形瓶在使用前不能用待装液润洗,B项错误;由于溶液自然冷却后体积会减小,故配制NaOH溶液时,未恢复至室温就转移并定容,会导致所配制的溶液体积偏小,浓度偏大,C项正确;实验室制取Cl2、SO2等对人身体健康有害和对环境有污染的气体时必须进行尾气处理,而H2是可燃性气体,制取H2时不能直接排放,D项错误。
12.A A项,砒霜有剧毒,正确;B项,白磷易燃,但不属于爆炸品,属于易燃固体,错误;C项,硅酸钠溶液应用带橡胶塞的试剂瓶储存,错误;D项,氢氧化铁胶体是红褐色胶体,错误。
13.D 加热KMnO4制氧气的试管中残留固体为MnO2、K2MnO4,K2MnO4、MnO2都能与浓盐酸反应产生氯气,氯气会污染空气,A不符合题意;做银镜实验的试管内壁附着有单质银,Ag与稀硝酸反应产生一氧化氮,一氧化氮污染空气,B不符合题意;在酸性环境下,亚铁离子与硝酸根离子发生反应,产生一氧化氮,一氧化氮污染空气,C不符合题意;水银温度计中的汞单质与硫粉发生化合反应生成HgS,不会污染大气,D符合题意。
14.(1)BD(2分) (2)B(2分) 钾、钠等活泼金属及其燃烧产物会与水、二氧化碳反应,镁也可与水、二氧化碳反应,从而促进火势(2分) (3)①④(2分) (4)Na+[∶C︙︙N∶]-(1分) CN-+H2O HCN+OH-(2分) 2CN-+5ClO-+2OH- 2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O(2分) 93.75(3分)
【解析】 (1)硝酸具有腐蚀性、强氧化性。(2)钾、钠、镁等金属能与水、CO2反应,且钾、钠与氧气反应生成的过氧化物能与水、CO2反应产生氧气,因此不能用水灭火,也不能用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器灭火,可以用细沙将火盖灭。(3)①液溴容易挥发,保存时加少量水起到液封的作用,可以防止液溴挥发,正确;②氢氟酸能腐蚀玻璃,应用塑料瓶盛装,错误;③汽油能溶解橡皮塞,因此不能用带橡皮塞的玻璃试剂瓶保存汽油,错误;④硝酸见光易分解,用棕色玻璃细口瓶保存浓硝酸,可防止其分解,正确。(4)NaCN由Na+、CN-构成,电子式为Na+[∶C︙︙N∶]-。NaCN溶液由于CN-发生水解而呈碱性,水解的离子方程式为CN-+H2OHCN+OH-。CN-中C为+2价,N为-3价,CN-CO32-+12N2,其失(2+3)e-=5e-,ClO-Cl-得2e-,根据得失电子守恒知,CN-、ClO-的化学计量数之比为2∶5,再根据电荷守恒和原子守恒,配平离子方程式为2CN-+5ClO-+2OH-2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O。根据关系式:2CN-~N2,知去除的n(CN-)=2n(N2)=21 L22.4 L·mol-1×2=10556 mol,10 L浓缩后的含氰废水中n(CN-)=0.2 mol·L-1×10 L=2 mol,故该过程的破氰率为10556÷2×100%=93.75%。
【能力提升】
1.A 危险化学品包括易燃易爆物质、强氧化性物质等,A项正确;Na与冷水可反应,不能保存在水中,B项错误;转移热坩埚应该用坩埚钳,C项错误;KNO3、KClO3具有氧化性,单质S、C2H5OH易燃烧,放在一起可能会发生爆炸,D项错误。
2.D 用NaCl固体配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液,需用玻璃棒引流和搅拌,故不选A;中和反应反应热的测定需用温度计测量反应前后的温度,故不选B;实验测定酸碱滴定曲线时需用pH计测定溶液pH,故不选C;用题述仪器可以完成钠在空气中燃烧的实验,故选D。
3.D 分离溴水和硫酸钡沉淀需要过滤操作,需用到装置B;用四氯化碳萃取溴水中的Br2需要用到装置C;从溴的四氯化碳溶液中提取Br2需要蒸馏操作,需用到装置A,综上所述,本题选D。
4.C 导管不能伸入饱和Na2CO3溶液中,否则易发生倒吸,引发安全事故,A项错误;大试管中温度较高,比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性时,应该将NaHCO3放入小试管中,Na2CO3放入大试管中,B项错误;脱脂棉燃烧可证明过氧化钠与水反应放热,C项正确;b处变蓝,说明有水生成,a处有红色物质生成,说明CuO被还原,则X可能为氢气、氨气等还原性气体,D项错误。
5.A A项,Fe3+与酚类物质会发生显色反应,可以达到实验目的;B项,“84消毒液”具有漂白性,不能用pH试纸测定pH,不能达到实验目的;C项,加入溴水会引入新的杂质,不能达到实验目的;D项,试剂加入的顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸,不能达到实验目的。
6.C 钠与水反应剧烈,若在试管中进行可能会发生危险,可在烧杯中进行,A不符合题意;石油分馏实验中,收集装置不能是全封闭的,否则体系压强增大,可能会发生爆炸,B不符合题意;分液漏斗稍作改进,便于液体顺利流下,C符合题意;在有气体生成的实验中,玻璃管可以平衡压强,避免体系压强过大,产生危险,D不符合题意。
7.D 加热时I2升华,高锰酸钾分解,不能达到实验目的,A项错误;二氧化硫与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,B项错误;装置Ⅲ无论开、关止水夹都不会产生压强差,则NaOH难与硫酸亚铁接触,不能制备氢氧化亚铁,C项错误;氯化铵受热分解生成氨气、HCl,氨气可使湿润的酚酞试纸变红,HCl可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,P2O5可以吸收氨气,碱石灰可以吸收HCl,所以装置Ⅳ可检验氯化铵受热分解生成的两种气体,D项正确。
8.D 用70%的浓硫酸溶液与Na2SO3反应可以制取SO2气体,装置甲合理,能达到实验目的,A项不符合题意;根据反应SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4可知,装置乙可制取CuBr,B项不符合题意;由已知反应可知CuBr难溶于水,且CuBr见光易分解,故可用装置丙避光将CuBr与母液分离,C项不符合题意;CuBr潮湿时受热易分解,通过装置丁干燥CuBr,CuBr会分解,无法达到实验目的,D项符合题意。
9.D 装置①可以用生石灰与浓氨水反应制取氨气,也可用于MnO2和H2O2反应制取氧气,A项正确;高锰酸钾与浓盐酸反应可生成氯气,氯气的密度大于空气,用向上排空气法进行收集,多余的氯气可用NaOH溶液吸收,B项正确;关闭装置③的止水夹,从右侧管处加水,若能产生液面差,且静置一段时间后液面差不变,则说明装置③气密性好,若不能形成液面差或液面差发生变化,则说明装置③气密性不好,C项正确;装置④中溴水褪色,说明石蜡油分解产生了烯烃,但不一定是乙烯,D项错误。
10.D NO难溶于水且不与水反应,不能完成喷泉实验,A项错误;利用氯化铵和消石灰共热制取氨气时,由于反应中有水生成,因此试管口应略向下倾斜,B项错误;题图中产生的Fe(OH)2会很快被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,C项错误;通过观察苯能否使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,可以验证苯中是否含碳碳双键,D项正确。
11.D 由于 AlCl3 水解生成的 HCl挥发而促进水解,所以AlCl3溶液加热蒸干后最终所得固体为Al2O3,A 项错误;酸性条件下NO3-有强氧化性, 能将 SO32-氧化为SO42-,干扰了检验结果,应用盐酸酸化的BaCl2溶液,B项错误;用量筒量取一定体积的液体时,仰视读数,液面高出刻度线,量取的液体体积偏大,C项错误;Cl2与Fe2+反应生成Cl-和Fe3+,从溶液变黄的现象可确定氧化性Cl2>Fe3+,D项正确。
12.D KNO3溶解度受温度变化的影响较大,NaCl溶解度受温度变化的影响较小,因此除去KNO3中少量的NaCl时采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法,用到的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗等,故A错误;NaClO具有强氧化性,能把pH试纸漂白,故B错误;应先向AgNO3溶液中加入过量的NaCl溶液,然后滴加NaBr溶液,如果出现淡黄色沉淀,说明AgBr的溶度积比AgCl的小,用到的玻璃仪器是试管和滴管,故C错误;25 g CuSO4·5H2O中CuSO4的质量为25×160250 g=16 g,水的密度为1 g/mL,则溶液质量为(25+975) g=1 000 g,溶质质量分数为161 000×100%=1.6%,需要的玻璃仪器是烧杯、量筒、玻璃棒,故D正确。
13.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2分) (2)i j e f(共2分) 饱和食盐水(1分) (3)①球形冷凝管(1分) ②温度太低,反应速率太慢;温度太高,PCl3、POCl3会挥发(2分) ③H3PO4(2分) (4)缺少尾气处理装置(2分)
【解析】(1)结合已知反应的化学方程式和题图装置可知A是利用浓盐酸与MnO2加热制备Cl2的装置,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)结合题目已知装置连接顺序可知C为制备POCl3的装置,从c口和d口分别通入干燥纯净的Cl2和SO2,故各仪器接口连接顺序为a→i→j→e→f→cd←g←h←b。装置F中盛装饱和食盐水以除去Cl2中的杂质HCl。(3)①图示仪器甲为球形冷凝管。②该反应温度之所以控制在60~65 ℃,是因为温度如果过低,反应速率太慢;由已知信息可知,如果温度太高则会导致PCl3、POCl3挥发。③POCl3中磷元素为+5价,则与水反应的化学方程式为POCl3+3H2O3HCl+H3PO4。
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