2022高考化学一轮复习专练52实验综合应用一含解析

专练52　实验综合应用一

一、单项选择题

1．[2021·安徽淮北高三摸底]下列实验误差分析错误的是 (　　)

A．用容量瓶配制溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏小

B．滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡，所测体积偏小

C．用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH，测定值偏小

D．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏小

2．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)

3.[2021·河北武邑中学高三月考]下列对物质或离子的检验，结论正确的是 (　　)

A．加入KSCN溶液，溶液变红，证明原溶液含有Fe3＋

B．将气体通入KMnO4酸性溶液，紫色褪色，证明气体为SO2

C．将气体通入澄清石灰水，有白色沉淀，证明气体为CO2

D．加入BaCl2溶液，沉淀不溶于盐酸，证明原溶液含有SO

4．按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物：

下列说法错误的是(　　)

A．步骤(1)需要过滤装置

B．步骤(2)需要用到分液漏斗

C．步骤(3)需要用到坩埚

D．步骤(4)需要蒸馏装置

5．下列实验操作不当的是(　　)

A．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率

B．用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂

C．用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋

D．常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二

6．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

7．[2021·山西大同市一中高三开学检测化学试题]下列有关实验的说法正确的是(　　)

A．洗净的容量瓶放在烘箱中烘干，可以缩短干燥的时间

B．用棕色的碱式滴定管准确量取10.00mL碘水，可以避免HIO光照分解

C．将硝酸铵晶体溶于水，测得水温降低，说明硝酸铵水解吸热

D．区分NaHSO4溶液和Na2CO3溶液，可以不用任何其他试剂

8．下列实验操作、现象、解释或结论都正确的是(　　)

二、不定项选择题

9．[2021·广东佛山一检]实验室可用如图装置探究石蜡油分解产物的性质，下列说法错误的是(　　)

A．仪器①可控制石蜡油滴加的速率

B．装置②起到防倒吸的作用

C．实验过程中，关闭K1，打开K2，装置②中溶液颜色逐渐褪去

D．加热一段时间后，关闭K2，打开K1，在③处点燃气体可看到淡蓝色火焰

10．[2021·福建永安三中月考]关于下列各装置图的叙述中，错误的是(　　)

A．装置①用来电解饱和食盐水，c电极产生的气体能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝

B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2

C．装置③检查乙炔的还原性(实验室是由饱和食盐水与电石制乙炔，产生的混合气体除乙炔外，常含有H3P，H2S等杂质气体)

D．装置④可用于干燥、收集氨气、并吸收多余的氨气

11．草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末，某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。

下列说法正确的是(　　)

A．若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO，可检验生成的CO

B．通入N2的主要目的是防止空气中的CO2对产物检验产生影响

C．若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气

D．实验结束后，①中淡黄色粉未完全变成黑色，则产物可能为铁

12．由下列实验及现象推出的相应结论正确的是 (　　)

三、非选择题

13．[2021·浙江1月]某兴趣小组对化合物X开展探究实验。

其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。

请回答：

(1)组成X的3种元素是________________(填元素符号)，X的化学式是__________________。

(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是____________________________。

(3)步骤Ⅰ，发生反应的化学方程式是____________________________。

(4)步骤Ⅱ，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是__________________________。

(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明：__________________________。

14．硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：

回答下列问题：

(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是________________________。

(2)步骤②需要加热的目的是______________________，温度保持80～95℃，采用的合适加热方式是________________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为________________________(填标号)。

(3)步骤③中选用足量的H2O2，理由是________________________。分批加入H2O2，同时为了________________________，溶液要保持pH小于0.5。

(4)步骤⑤的具体实验操作有________________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。

(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为________________。

15．[2021·全国百强校郑州一中高三摸底测试]莫尔盐的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，溶于水而不溶于乙醇，常被用作氧化还原滴定的基准物。下面是制取莫尔盐的部分装置与实验步骤：

①将铁屑放入小烧杯中，加适量的Na2CO3溶液，小火加热几分钟，倒掉溶液后，用蒸馏水洗净铁屑，晾干。

②在锥形瓶中加入2.24g铁屑和少量碳粉，由分液漏斗滴加20mL3mol/L硫酸溶液。

③待反应结束后，由分液漏斗加入适量的(NH4)2SO4溶液，过滤。在滤液中加入一定量的乙醇，待晶体析出后，过滤、洗涤、晾干，得莫尔盐晶体。

请回答下列问题：

(1)实验开始前，检査反应器气密性的方法为__________________________。

(2)步骤①中Na2CO3溶液的作用是___________________________________________。

(3)步骤②中滴加硫酸溶液时留取少许溶液于分液漏斗中的原因是__________________，加入少量碳粉的作用是____________________。

(4)步骤③中理论上需加入2mol/L的(NH4)2SO4溶液________mL。

(5)取10.00g铬青铜样品，将其中的铬氧化为H2CrO4，再加入硫酸酸化，并配成250mL溶液，取出25.00mL，用浓度为0.0180mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，终点时用去标准液20.75mL。已知弱酸H2CrO4被还原为Cr3＋则滴定时反应的离子方程式为________________________________。该样品中铬元素的质量分数为________。

专练52　实验综合应用一

1．A　俯视刻度线导致所加水偏少，所配溶液浓度偏大，A项错误；溶液读数偏小，所测体积偏小，B项正确；湿润的pH试纸使得碱液被稀释，pH值偏小，C项正确；将碱缓慢倒入酸中导致热量损失较多，所测温度值偏小，D项正确。

2．B　向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液，浊液变清，发生反应＋NaHCO3，酸性：，A项错误；CCl4将I2从碘水中萃取出来，I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，B项正确；氧化性Cu2＋>Fe2＋，C项错误；向NaCl、NaI的混合液中加入AgNO3溶液产生黄色沉淀，NaCl、NaI的浓度未知，不能说明AgCl、AgI溶度积的大小，D项错误。

3．A　使KMnO4酸性溶液褪色的气体不一定是SO2，可能是烯烃或炔烃等，B错误；SO2气体通入澄清石灰水，也有白色沉淀，C错误；加入BaCl2溶液，生成不溶于酸的沉淀，不一定是BaSO4，也可能是AgCl，D错误。

4．C　步骤(1)是分离固液混合物，其操作为过滤，需要过滤装置，故A正确；步骤(2)分离互不相溶的液体混合物，需进行分液，要用到分液漏斗，故B正确；步骤(3)是从溶液中得到固体，需要蒸发皿，而不用坩埚，故C错误；步骤(4)是利用物质的沸点不同采取蒸馏法得到甲苯，需要蒸馏装置，故D正确。

5．B　锌粒与加入的硫酸铜溶液发生置换反应，置换出单质铜，形成锌铜原电池，反应速率加快，A正确；用盐酸滴定碳酸氢钠溶液，滴定终点时，碳酸氢钠应该完全反应转化为氯化钠、水和二氧化碳，此时溶液应该显酸性(二氧化碳在水中形成碳酸)，应该选择酸变色的甲基橙为指示剂，B错误；用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧，进行焰色反应，火焰为黄色，说明该盐溶液中一定有Na＋，C正确；蒸馏时，为保证加热过程中液体不会从烧瓶内溢出，一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二，D正确。

6．D　本题涉及的考点有溴苯的制取与提纯、化学实验的基本方法和技能，考查了化学实验与探究能力。通过化学实验，体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。

苯与溴在FeBr3，催化下立即反应产生HBr气体，故加苯和溴的混合液前需打开K，A项正确；溴易挥发且易溶于有机溶剂CCl4，故装置b中的液体逐渐变为浅红色，B项正确；溴化氢易溶于水并能与Na2CO3发生反应，C项正确；溴苯是难溶于水的液体，反应后的混合液经碱液洗涤、分液、蒸馏，可得到纯净的溴苯，D项错误。

7．D　洗净的容量瓶放在烘箱中烘干，会导致容量瓶的体积发生变化，造成误差，故A项错误；碘水会氧化碱式滴定管下端的橡胶管，故B项错误；将硝酸铵晶体溶于水，测得水温降低，由于硝酸铵溶解也吸热，故不能证明硝酸铵水解是吸热反应，故C项错误。D中互滴现象不同，可以区别NaHSO4和Na2CO3。

8．C　将少量浓硝酸分多次加入Cu和稀硫酸的混合液中，相当于Cu与稀硝酸反应，还原产物是一氧化氮，一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮，故A错误；火焰呈黄色，说明是含钠元素的物质，不能确定一定是钠盐，故B错误；因为相同温度下Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，所以向新生成的AgCl浊液中滴入KI溶液，会有白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀，故C正确；纯碱水解生成NaOH，牛油属于酯类化合物，遇NaOH水解得到丙三醇和高级脂肪酸盐，故D错误。

9．D　仪器①为注射器，通过推动注射器，可以控制石蜡油滴加的速率，A项正确；装置②中导气管没有插入到酸性KMnO4溶液中，可以起到防倒吸的作用，B项正确；石蜡油分解的产物中含有烯烃，烯烃能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，因此关闭K1，打开K2，装置②中溶液颜色逐渐褪去，C项正确；加热一段时间后，关闭K2，打开K1，在③处点燃气体时，由于石蜡油分解产物中烯烃的碳含量较高，因此火焰明亮，且有黑烟，D项错误。

10．C　由电流方向可知a是正极，b是负极，电解时，c为阳极，溶液中氯离子在此极发生氧化反应生成能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝的气体氯气，A正确；H2、NH3、Cl2、HCl、NO2可以采用排空气法来收集，收集H2、NH3时，导管是短进长出，收集Cl2、HCl、NO2时，导管长进短出，B正确；乙炔中含有杂质硫化氢等，硫化氢具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，影响到乙炔的还原性的检验，C错误；氨气的收集采用向下排空气法，导管可以短进长出，用碱石灰来干燥，用水来吸收时，要防止倒吸，故D正确。

11．AD　③中放足量NaOH溶液，利用②③检验并除去CO2，④中的无水CaCl2将气体干燥后，如果⑤中黑色CuO固体变红，⑥中澄清石灰水变浑浊，说明有CO生成，A正确；实验时应先打开K1，通入N2以除去装置内的空气，并且在反应后继续通入氮气至装置冷却到室温，防止⑥中澄清石灰水倒吸入⑤中，故B错误；因混合气体经过了②澄清石灰水，③NaOH溶液，必然会有水蒸气，使无水硫酸铜变蓝，不能证明分解生成产物中有水蒸气，C错误；实验结束后，①中淡黄色粉未完全变成黑色，可能为铁，也可能为FeO，Fe3O4，D正确。

12．AB　乙醇具有还原性，能把K2Cr2O7还原，A正确；酸性条件下，硝酸根将二氧化硫氧化为硫酸，所以硝酸的氧化性大于硫酸，B正确；白色物质为Al2O3，HgO是红色物质，C错误；D中Fe的存在形式是[Fe(CN)6]4－，不是Fe2＋，所以相同浓度的K4Fe(CN)6和CuSO4溶液中Fe2＋、Cu2＋浓度并不相同，前者无明显现象，后者产生黑色沉淀，并不能比较Ksp(FeS)和Ksp(CuS)的大小，D错误。

13．(1)Cu、S、O　CuS2O6

(2)S2OSO＋SO2↑

(3

(4)SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3能被氧气氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4

(5)配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)固体，褪色更快

解析：(1)B可使品红水溶液褪色，则B为SO2，固体A与NaOH溶液反应生成蓝色悬浊液，则说明A中含有Cu元素，X由3种元素组成，则固体X中含有的元素是Cu、S、O；加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成1.165g硫酸钡沉淀，则该份硫酸铜的物质的量为0.005mol，即固体CuSO4的物质的量为0.010mol；步骤Ⅱ中产生2.330g白色沉淀C，则气体SO2的物质的量为0.01mol，则固体X中所含S元素的质量为0.320g＋0.320g＝0.640g，所含Cu元素的质量为0.640g，所含O元素的质量为2.240g－0.640g－0.640g＝0.960g，则该物质中三种元素的质量比m(Cu):m(S):m(O)＝0.640g:0.640g:0.960g，这三种元素原子的物质的量之比n(Cu):n(S):n(O)＝1:2:6，故固体X的化学式为CuS2O6。(2)根据题目，固体X与温热的稀硫酸反应可以生成SO2气体，根据原子守恒和电荷守恒配平方程式，可得该过程的离子方程式为S2OSO＋SO2↑。(3)步骤Ⅰ中发生的是氢氧化铜与甘油的反应，其反应的化学方程式是(4)步骤Ⅱ中H2O2的作用是氧化＋4价的硫生成硫酸根离子，未加H2O2溶液，也会缓慢出现白色浑浊，说明SO2溶于水后可以被空气中的氧气氧化。(5)气体B是SO2，SO2溶于水所得的溶液中存在SO2分子和H2SO3，欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)固体，褪色更快。

14．(1)碱煮水洗

(2)加快反应　热水浴　C

(3)将Fe2＋全部氧化为Fe3＋；不引入杂质　防止Fe3＋水解

(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)

(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O

解析：本题涉及的考点有铁及其化合物、氧化还原反应和工艺流程等；考查了学生将实际问题分解，通过运用相关知识分析和解决化学问题的能力，体现了科学态度与社会责任的学科核心素养，以及关注社会发展的价值观念。

(1)用热纯碱溶液洗去铁屑表面的油污后，再用水洗涤铁屑表面附着物。

(2)加热可以加快化学反应速率，进而加快铁屑的溶解。为便于控制温度在80～95℃，可采取水浴加热方式。铁屑中硫化物与稀H2SO4反应生成酸性气体H2S，可用碱液吸收，并用倒扣漏斗，既能充分吸收又能防止倒吸。

(3)步骤③利用H2O2的强氧化性将Fe2＋全部氧化为Fe3＋。为防止Fe3＋水解，需控制溶液的pH小于0.5。

(4)从溶液中得到产品硫酸铁铵晶体，先加热浓缩、冷却结晶，然后过滤、洗涤、干燥即可。

(5)设硫酸铁铵晶体的物质的量为1mol，加热到150℃，失去1.5mol(即27g)水，质量减轻5.6%，则硫酸铁铵晶体的相对分子质量为≈482，NH4Fe(SO4)2的相对分子质量为266，则剩余部分为水，＝12，故硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。

15．(1)关闭止水夹，打开分液漏斗活塞向锥形瓶中滴加水，若一段时间后水不能滴下来，则反应器气密性良好。(或关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，将导气管末端浸入水中，微热锥形瓶，若导管口有气泡冒出，停止微热，导管末端倒吸一段水柱，则反应器气密性良好)

(2)除去铁屑表面的油污

(3)起液封作用(防止Fe2＋被氧化)　与铁、稀硫酸构成原电池，加快反应速率

(4)20

(5)H2CrO4＋3Fe2＋＋6H＋===Cr3＋＋3Fe3＋＋4H2O　0.65%

解析：(4)2.24g铁屑和20mL3mol/L硫酸溶液反应，硫酸过量，消耗铁0.04mol，生成硫酸亚铁0.04mol，然后根据(NH4)2SO4＋FeSO4＋6H2O===(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O反应可知消耗(NH4)2SO40.04mol，根据(NH4)2SO4浓度为2mol/L，可知体积为0.02L，即20ml。

(5)根据题中所给信息可写出离子方程式为H2CrO4＋3Fe2＋＋6H＋===Cr3＋＋3Fe3＋＋4H2O；根据关系式H2CrO4～3Fe2＋可知25.00mL溶液中n[(NH4)2Fe(SO4)2]＝n(Fe2＋)＝0.018×20.75×10－3＝3.735×10－4mol，n(H2CrO4)＝1.245×10－4mol，则250ml溶液中含有n(H2CrO4)＝1.245×10－3mol，m(Cr)＝1.245×10－3×52g，则该样品中铬元素的质量分数为(1.245×10－3×52/10)×100%＝0.65%。