2020高考化学一轮复习第十章化学实验基础第3节真题检测(含解析)

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化学实验基础真题体验·直击高考1．(2018·全国卷Ⅱ，12)下列实验过程可以达到实验目的的是(　　)选项实验目的实验过程A配制0.4000 mol·L－1的NaOH溶液称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容B探究维生素C的还原性向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象【答案】B　【解析】A项，氢氧化钠溶于水放热，因此溶解后需要冷却到室温下再转移至容量瓶中，错误；B项，氯化铁具有氧化性，能被维生素C还原为氯化亚铁，从而使溶液颜色发生变化，通过观察颜色变化可以探究维生素C的还原性，正确；C项，向稀盐酸中加入锌粒，生成氢气，由于生成的氢气中含有氯化氢和水蒸气，因此将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可，不需要通过KMnO4溶液，或者直接通过碱石灰，错误；D项，反应的方程式为HSO＋H2O2===SO＋H＋＋H2O，这说明反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，错误。2．(2017·全国卷Ⅰ，10)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【答案】B　【解析】从焦性没食子酸溶液逸出的气体中一定会混有水蒸气，因此浓硫酸应放在最后用来干燥氢气，A项错误；进入管式炉的气体为氢气，若氢气与管式炉中的氧气混合，不经验纯直接加热容易发生爆炸，因此在加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度，当听到“噗”的一声，表明氢气纯净，可以加热，B项正确；为防止生成的钨被氧化，应先停止加热，继续通入氢气，等钨冷却后再关闭K，C项错误；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，D项错误。3．(2016·全国卷Ⅱ，13)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)选项实验目的实验操作A制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥D比较水与乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中　【答案】D4．(2018·全国卷Ⅰ，26)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是______________，仪器a的名称是______。(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为______________________ __________________________________________________。②同时c中有气体产生，该气体的作用是____________________________ ____________________________________________。(3)打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是____________________________；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是__________、_________、洗涤、干燥。(4)指出装置d可能存在的缺点：________________________________。【答案】(1)去除水中溶解氧　分液(或滴液)漏斗　(2)①Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋　②排除c中空气　(3)c中产生H2使压强大于大气压　(冰浴)冷却　过滤(4)敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触【解析】(1)由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗。(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3＋被锌还原为Cr2＋，反应的离子方程式为Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋；②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2＋，所以氢气的作用是排除c中空气。(3)打开K3，关闭K1和K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大，所以c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。5．(2017·全国卷Ⅲ，26)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KSCN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。①仪器B的名称是________。②将下列实验操作步骤正确排序____________(填标号)；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K2　d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量Af．冷却到室温③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。①C、D中的溶液依次为________(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为__________________________________________________________。a．品红　　　　b．NaOH　　　　c．BaCl2　　　　d．Ba(NO3)2e．浓H2SO4②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＋易被氧气氧化为Fe3＋(2)①干燥管　②dabfce　③　偏小(3)①c、a　生成白色沉淀、褪色　②2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑【解析】(1)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，将其溶于水滴加KSCN溶液时，溶液颜色无变化，说明样品中无Fe3＋，当通入空气后溶液变红，说明Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋。(2)①仪器B为干燥管。②由于要防止绿矾被氧化，所以加热之前要先通N2，等反应充分之后，先停止加热，继续通N2，直至A冷却至室温，之后关闭K1、K2，称量A的质量，所以实验操作顺序应为dabfce。③根据FeSO4　～　xH2O　　　152　　　　　18x　　(m3－m1) g　　(m2－m3) g x＝。若将a、d次序颠倒，则在加热时会使部分晶体被氧气氧化，固体质量m3偏大，导致x值偏小。(3)根据实验后残留固体的颜色为红色可知，反应生成了Fe2O3，铁元素的化合价升高，则必有元素的化合价降低，由化合价分析可知必有SO2生成，同时会生成SO3，所以反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。检验SO3可用BaCl2溶液，现象是C中有白色沉淀生成。检验SO2可用品红溶液，现象是D中品红溶液褪色。6．(2016·全国卷Ⅲ，26)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：(Ⅰ)碳酸钙的制备(1)步骤①加入氨水的目的是__________________。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于______。(2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填字母)。a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b．玻璃棒用作引流c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d．滤纸边缘高出漏斗e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度(Ⅱ)过氧化钙的制备CaCO3滤液白色结晶(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_____________________________________________________。(4)步骤③中反应的化学方程式为________________________________，该反应需要在冰浴下进行，原因是____________________________________。(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是____________________。(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______________________，产品的缺点是________________。【答案】(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀　过滤分离(2)ade　(3)酸　除去溶液中的CO2(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl(或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O)　温度过高时双氧水易分解(5)去除结晶表面水分　(6)工艺简单、操作方便　纯度较低【解析】(1)石灰石中含有少量铁的氧化物，加入盐酸溶解后，再加入双氧水和氨水，双氧水是将Fe2＋氧化为Fe3＋，而氨水是调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀。小火煮沸使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)a.过滤操作中，漏斗末端颈尖应紧靠烧杯壁，错误；d.滤纸边缘应低于漏斗边缘，错误；e.用玻璃棒搅拌易使滤纸破裂，导致过滤失败，并不能加快过滤速度，错误。(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸，稀盐酸与CaCO3反应生成CaCl2、H2O、CO2，由于CO2的溶解，溶液呈酸性。将溶液煮沸的作用是除去溶液中的CO2，因为后续操作中加入氨水，CO2能与氨水反应，消耗反应物且引入杂质。(4)步骤③中CaCl2与氨水、双氧水反应，得到过氧化钙晶体；由于温度过高时双氧水易分解，因此反应需要在冰浴下进行。(5)过氧化钙微溶于水，使用乙醇洗涤，可以去除结晶表面水分。(6)该工艺方法的优点是工艺简单、操作方便，产品的缺点是得到的过氧化钙产品中会混入杂质，纯度较低。7．(2016·江苏卷，19)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为MgCO3(s)＋2H＋(aq)===Mg2＋(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－50.4 kJ·mol－1Mg2SiO4(s)＋4H＋(aq)===2Mg2＋(aq)＋H2SiO3(s)＋H2O(l)　ΔH＝－225.4 kJ·mol－1酸溶需加热的目的是________________；所加H2SO4不宜过量太多的原因是________________________。(2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为__________________________。(3)用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋。①实验装置图中仪器A的名称为____________。②为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，________、静置、分液，并重复多次。(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，______________________________________________，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50 ℃下干燥，即得到MgCO3·3H2O。[已知该溶液中pH＝8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH＝5.0时Al(OH)3沉淀完全。]【答案】(1)加快酸溶速率　避免制备MgCO3时消耗过多的碱(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(3)①分液漏斗　②充分振荡(4)至5<pH<8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成