2024届鲁科版高考化学一轮复习第8章第1节化学实验的常用仪器和基本操作作业含答案

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第8章 第1节 化学实验的常用仪器和基本操作
[基础练]
1．(2022·山东省实验中学高三模拟)下列有关化学药品的配制和保存的说法中正确的是(　　)
A．将盛有H2O2与乙醇的试剂瓶保存于同一个药品橱中
B．白磷浸泡在冷水中用广口试剂瓶贮存
C．KMnO4固体密封保存在棕色细口瓶中
D．配制Na2S溶液时加入少量H2S防止水解
解析：过氧化氢具有强氧化性，乙醇具有还原性，不能保存于同一药品橱中，A错误；白磷燃点低容易自燃，故白磷应浸泡在冷水中用广口试剂瓶贮存，B正确；固体应该放在广口瓶中，KMnO4固体具有强氧化性，密封保存在棕色广口瓶中，C错误；Na2S水解显碱性，配制Na2S溶液时加入少量氢氧化钠防止水解，D错误。
答案：B
2．下列实验操作或实验仪器使用正确的是(　　)
A．将高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管中
B．容量瓶、滴定管使用前均需用蒸馏水洗净并烘干
C.用10 mL量筒量取2.5 mL浓硫酸用于配制一定浓度的稀硫酸
D．溶液蒸发浓缩时，用坩埚钳夹持蒸发皿直接加热
解析：高锰酸钾溶液应盛装在酸式滴定管中，故A错误；容量瓶使用前不需要烘干，滴定管使用前需用蒸馏水洗净然后再用待装溶液润洗，不需要烘干，故B错误；可用10 mL量筒量取2.5 mL浓硫酸用于配制一定浓度的稀硫酸，操作正确，故C正确；溶液蒸发浓缩时，蒸发皿应放置在泥三角上加热，不能直接用坩埚钳夹持加热，故D错误。
答案：C
3．下列有关仪器的名称、图形、用途与使用操作的叙述均正确的是(　　)
选项
A
B
C
D
名称
250 mL容量瓶
长颈漏斗
酸式滴定管
冷凝管
图形




用途与
使用
操作
配制1.0 mol·L－1 NaCl溶液，定容时仰视刻度线，则配得的溶液浓度大于
1．0 mol·L－1
用酒精萃取碘水中的碘，分液时，碘层需从下口放出
可用于量取
10．00 mL
高锰酸钾溶液
蒸馏实验中将蒸气冷凝为液体
解析：定容时仰视刻度线，溶液体积偏大致使溶液的浓度偏低，A错误；该仪器为分液漏斗且酒精不能萃取碘水中的碘，B错误；高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀橡胶，可用酸式滴定管量取，C正确；蒸馏实验中水从冷凝管的下口进上口出，D错误。
答案：C
4．(2022·济南高三模拟)下列有关实验安全和试剂回收处理的说法错误的是(　　)
A．蒸馏实验中向沸腾的液体中补加沸石
B．用3%过氧化氢消毒液清洗伤口
C．实验室中将未用完的白磷放回原试剂瓶
D．用乙醇处理废弃药品中含有的少量金属钠
解析：蒸馏实验中不能向沸腾的液体中补加沸石，应冷却后补加，A错误；过氧化氢有强氧化性，可用于消毒杀菌，为防止伤口感染，可用3%过氧化氢消毒液清洗伤口，B正确；白磷着火点低，在空气中容易自燃，因此未用完的白磷应放回原试剂瓶，不能随意丢弃，故C正确；金属钠易与空气中的氧气、水反应且放热，可能引发火灾甚至爆炸，且乙醇能和钠反应，因此可用乙醇处理废弃药品中含有的少量金属钠，故D正确。
答案：A
5．下列实验装置、选用的试剂或实验操作中都正确的是(　　)

A．用①装置称量一定质量的NaOH固体
B．用②装置吸收氨气，并防止倒吸
C．用③装置稀释浓硫酸
D．用④装置除去CO2中的HCl
解析：氢氧化钠应该放在小烧杯中进行称量，A错误；氨气极易溶于水，用②装置既能充分吸收NH3，又能防止倒吸，B正确；稀释浓硫酸应该在烧杯中进行，不能在量筒中进行，C错误；除去CO2中的杂质HCl气体，应该使用饱和NaHCO3溶液，不能用饱和Na2CO3溶液，D错误。
答案：B
6．茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　)

A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩
解析：灼烧茶叶需用的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯等，A正确；溶解茶叶灰的过程中会用到烧杯、玻璃棒等仪器，容量瓶是配制一定体积、一定物质的量浓度溶液时的主要仪器，B错误；过滤需用的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒等，C正确；检验Fe3＋可用KSCN溶液，仪器为胶头滴管和试管，D正确。
答案：B
7．下列有关实验原理或操作正确的是(　　)
A．用20 mL量筒量取15 mL酒精，再向量筒中加水5 mL，配制质量分数为75%的酒精溶液
B．某同学用浓硝酸配制稀硝酸，定容时俯视读数，会造成最终配制的稀硝酸浓度偏高
C．实验中需用0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为1 000 mL、201.4 g
D．实验室配制500 mL 0.2 mol·L－1的硫酸亚铁溶液，其操作是：用天平称15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O)，放入小烧杯中加水溶解，转移到500 mL容量瓶，稀释、定容、摇匀
解析：量筒只能用来量取一定体积的液体，不能在量筒内稀释溶液，A错误；用浓硝酸配制稀硝酸，定容时俯视读数，所配溶液的体积偏小，溶质的物质的量不变，则所配稀硝酸的浓度偏高，B正确；配制0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液950 mL，需选择1 000 mL的容量瓶，称取Na2CO3的质量为0.2 mol·L－1×1 L×106 g/mol＝21.2 g，C错误；配制500 mL 0.2 mol·L－1的硫酸亚铁溶液，需用天平称取绿矾(FeSO4·7H2O)的质量为0.5 L×0.2 mol·L－1×278 g/mol＝27.8 g，放入小烧杯中加水溶解，转移到500 mL容量瓶后，还需洗涤，并将洗涤液转移入容量瓶，D错误。
答案：B
[提升练]
8．(2022·四川内江模拟)下列实验操作规范且能达到实验目的的是(　　)
选项
A
B
C
D
操作




目的
混合浓硫酸和乙醇
制备氧气并控制反应的发生和停止
制取无
水FeCl3
分离碘和酒精
解析：混合乙醇和浓硫酸时，乙醇相当于水，所以将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入盛有乙醇的烧杯中，边倒边搅拌，A正确；Na2O2为粉末状固体，会通过塑料板上的小孔进入水中，且极易与水反应，使用此装置不能控制反应的发生与停止，B错误；加热蒸发FeCl3溶液，随着HCl的不断挥发，FeCl3不断发生水解，最终生成Fe(OH)3固体(若灼烧，还会生成Fe2O3)，C错误；碘与酒精互溶，不能使用分液漏斗分离，D错误。
答案：A
9．(2022·湖南高三模拟)(双选)下列实验操作不能达到实验目的的是(　　)
选项
实验目的
操作
A
探究KI与FeCl3反应的限度
取5 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液
B
测定氯水的pH值
用玻璃棒蘸取饱和氯水点在置于玻璃片上的pH试纸上，稍后与标准比色卡对照
C
配制用于检验醛基的氢氧化铜悬浊液
向试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，再滴加数滴2% CuSO4溶液，振荡
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
解析：KI与FeCl3溶液发生反应：2KI＋2FeCl3===I2＋FeCl2＋2KCl，二者反应的物质的量的比是1∶1，根据题目已知两种物质的物质的量可知：KI过量，FeCl3完全反应，充分反应后滴入KSCN看是否显红色，若变为红色，能证明溶液中含有Fe3＋，可以用于探究KI与FeCl3反应是否为可逆反应，A正确；氯水有漂白作用，能够漂白试纸，因此不能用pH试纸测pH值，B错误；碱过量，新制氢氧化铜与含有醛基的物质在加热煮沸条件下反应，产生砖红色沉淀，C正确；实验室制备乙酸乙酯，加入物质的先后顺序是：先加入乙醇，再加浓硫酸，待混合溶液冷却后再加入乙酸，最后加碎瓷片，D错误。
答案：BD
10．过氧化钙(CaO2)常用作杀菌消毒剂，是一种白色固体，能潮解，难溶于水，不溶于醇类，加热至315 ℃时开始分解。一种工业生产过氧化钙(CaO2)的流程如图所示。

下列说法错误的是(　　)
A．“冷水浴反应”发生的是非氧化还原反应
B．母液经处理后可返回“冷水浴反应”循环利用
C．操作2为灼烧，需要用到坩埚、酒精灯、玻璃棒
D．“洗涤”产品需依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤，其中乙醇洗涤的目的是除去表面的水分
解析：在氯化铵溶液作用下，过氧化氢溶液与氢氧化钙发生反应得到CaO2·8H2O沉淀时，没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，A正确；在氯化铵溶液的作用下，过氧化氢溶液与氢氧化钙在冷水浴中发生反应得到CaO2·8H2O沉淀，过滤得到CaO2·8H2O和含有氯化铵的母液；母液经处理后可返回“冷水浴反应”循环利用，B正确；CaO2·8H2O经蒸馏水、无水乙醇洗涤除去晶体表面的可溶性杂质，然后干燥；过氧化钙(CaO2)加热至315 ℃时开始分解，应在低于315 ℃条件下失水得到过氧化钙，C错误，D正确。
答案：C
[综合练]
11．(2021·全国甲卷，27)胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：
(1)制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有________(填标号)。
A．烧杯 B．容量瓶
C．蒸发皿 D．移液管
(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为________________，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是________________。
(3)待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量H2O2，冷却后用NH3·H2O调pH为3.5～4，再煮沸10 min，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、________、乙醇洗涤、________，得到胆矾。其中，控制溶液pH为3.5～4的目的是________________，煮沸10 min的作用是________________。
(4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为m1，加入胆矾后总质量为m2。将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷却至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为____________________________(写表达式)。
(5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是________(填标号)。
①胆矾未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少量胆矾迸溅出来
解析：(1)CuO与稀H2SO4在烧杯中进行反应，为了得到胆矾，需要对溶液进行蒸发，应在蒸发皿中蒸发溶液，故选A、C。(2)CuO与稀H2SO4反应的化学方程式是CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O；该方法的优点是不会产生污染空气的SO2，且H2SO4的用量是Cu与浓H2SO4反应时的一半，即硫酸的利用率高。(3)CuO与稀H2SO4加热反应后，溶液中存在Fe3＋和Cu2＋，加NH3·H2O调节溶液pH为3.5～4，目的是使Fe3＋沉淀并抑制Cu2＋水解，再煮沸10 min的目的是使Fe3＋全部转化为Fe(OH)3沉淀，防止有Fe(OH)3胶体生成影响胆矾的纯度，且便于过滤除去。具体操作步骤是将滤液加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥，最终得到胆矾。(4)由题意知，结晶水的质量为(m2－m3)，加热完全失水后硫酸铜的质量为(m3－m1)，设胆矾的化学式为CuSO4·xH2O，根据分子个数比等于物质的量之比，则x＝＝。(5)胆矾未充分干燥，会使测定的水的质量偏高，则会导致结晶水数目测定值偏高，①符合题意；坩埚未置于干燥器中冷却，固体会从空气中吸水，使测定的水的质量偏低，导致结晶水数目测定值偏低，②不符合题意；加热时有少量胆矾迸溅出来，会使测定的水的质量偏高，则会导致结晶水数目测定值偏高，③符合题意。
答案：(1)A、C
(2)CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O　不产生SO2(硫酸利用率高)
(3)过滤　干燥　除尽铁和抑制CuSO4水解
破坏Fe(OH)3胶体易于过滤
(4)
(5)①③
12．某学习小组欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，气体的体积已换算为标准状况下的体积)。

完成下列各题：
(1)各种仪器连接的先后顺序应是(用小写字母表示)________接________、________接________、________接________、________接________(气流从左到右)。
(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是______________(填序号)。
①待试管B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL；
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，称得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上；
③检查装置的气密性；
④旋开装置A中分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭此活塞，这时A中共放入水Vb mL。
(3)根据实验数据可计算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为________________。
(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定的镁的相对原子质量数据________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)经过分析，同学们又设计了如图所示的实验装置。

①装置中导管a的作用是_______________________________________________。
②实验前后量气管(由碱式滴定管改装)中液面读数分别为V1 mL、V2 mL，则产生氢气的体积为________mL。
解析：根据实验目的和提供的实验仪器，判断实验原理是称取一定质量的镁条且使其与稀盐酸充分反应，收集所产生的氢气并测量其体积，根据V(H2)求算n(H2)，即n(H2)＝n(Mg)，利用M(Mg)＝求出镁的摩尔质量，即可得出镁的相对原子质量。由实验目的、原理、仪器及试剂，判断实验装置、实验步骤，可见B是反应器，产生H2；由A、E提供盐酸，将D中水排进C中达到测量 V(H2)的目的。
答案：(1)a　h　g　b　c　f　e　d
(2)③②④①　(3)　(4)偏小
(5)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时，稀硫酸能顺利滴下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差　②V1－V2