2023高考化学二轮专题复习与测试专题强化练八化学实验

这是一份2023高考化学二轮专题复习与测试专题强化练八化学实验，共10页。试卷主要包含了下列分离方法正确的是等内容，欢迎下载使用。
专题强化练(八)　化学实验
1．(2022·广东二模)利用Na2SO3固体和70%H2SO4溶液可制取SO2和Na2SO4·10H2O，下列实验操作(部分夹持装置已省略)能达到相应实验目的的是(　　)
实验目的
配制70%
H2SO4溶液
制取SO2
干燥SO2并观察气体流速
制取Na2SO4·10H2O
实验操作




选项
A
B
C
D
解析：容量瓶不能作为溶解、稀释和长期贮存溶液的仪器，A项不符合题意；由反应Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑可知，用题图B装置可以制备SO2，B项符合题意；由于通入SO2的导管末端未插入浓硫酸中，不能起到干燥的目的，C项不符合题意；蒸发溶液需用蒸发皿而不是坩埚，坩埚用于灼烧固体，D项不符合题意。故选B。
答案：B
2．实验室制取NH3并验证其化学性质和用途，图中装置对应的说法正确的是(　　)


A．可利用装置甲制取大量NH3
B．可利用装置乙干燥NH3
C．根据装置丙的原理和现象，可用浓氨水检验氯气管道是否漏气
D．利用装置丁可吸收NH3并防倒吸
解析：NH3极易溶于水，氢氧化钠稀溶液与氯化铵溶液反应产生的NH3·H2O不易分解，因此题图中装置甲不能大量制取NH3，A项错误；NH3能够与浓硫酸反应，因此不能使用浓硫酸干燥NH3，B项错误；浓氨水具有挥发性，会挥发产生NH3，浓盐酸具有挥发性，会挥发产生HCl，当两个玻璃棒靠近时，挥发的NH3与HCl在空气中反应产生NH4Cl白色固体，因此看到有白烟。根据题图装置丙的原理和现象，可用浓氨水检验氯气管道是否漏气，若发生漏气，则发生反应：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，有白烟生成，C项正确；NH3极易溶于水，若将导气管直接通入水中，NH3在水中溶解，导致导气管中气体压强减小，烧杯中的水进入导气管从而引发倒吸现象，D项错误。故选C。
答案：C
3．下列装置应用于实验室由铜制取、收集NO2气体并回收Cu(NO3)2的实验，装置正确且能达到实验目的的是(　　)


A．用图①装置制取NO2
B．用图②装置收集NO2
C．用图③装置过滤时，不断搅拌溶液以过滤掉固体杂质
D．用图④装置蒸干并灼烧得到纯净的Cu(NO3)2
解析：A项，气体会从长颈漏斗中逸出，错误；B项，NO2密度比空气大且NO2会造成大气污染，尾气要吸收处理且要防倒吸，正确；C项，过滤时不能搅拌，错误；D项，蒸发时不能直接蒸干，且灼烧时Cu(NO3)2会分解为CuO，错误。故选B。
答案：B
4．下列制取或收集气体的装置中，棉花作用不正确的是(　　)

选项
A
B
实验名称
加热高锰酸钾制取氧气
制取并收集NH3
装置


棉花作用
防止高锰酸钾颗粒进入导气管，造成堵塞
吸收过量的NH3，防止NH3泄漏到空气中
选项
C
D
实验名称
铜与浓硫酸反应制取SO2
铁粉与高温下的水蒸气反应
装置


棉花作用
吸收过量的二氧化硫，防止二氧化硫污染空气
提供水蒸气
解析：加热高锰酸钾制取氧气时，在导管口塞上棉花可以防止高锰酸钾颗粒进入导气管，造成堵塞，故A项正确；选项B，实验中棉花的作用是防止空气在试管口形成对流，以提高所收集的NH3的纯度，若要吸收NH3则需要用湿棉花，故B项错误；浸有碱液的棉花可以吸收过量的二氧化硫，防止二氧化硫污染空气，故C项正确；红热的铁粉与水蒸气在高温下可以反应，所以湿棉花可以提供水蒸气，故D项正确。故选B。
答案：B
5．利用如图装置可以进行实验并能达到实验目的的是(　　)


选项
实验目的
X中试剂
Y中试剂
A
用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2
饱和食盐水
浓硫酸
B
用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO
水
浓硫酸
C
CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2
饱和NaHCO3溶液
浓硫酸
D
用CaO与浓氨水制取并收集纯净干燥的NH3
NaOH溶液
碱石灰
解析：MnO2和浓盐酸制取氯气，需要加热，A项不符合题意；NO不能选排空气法收集，B项不符合题意；CaCO3和稀盐酸反应生成二氧化碳，碳酸氢钠溶液可除去HCl，浓硫酸干燥后，选向上排空气法收集二氧化碳，C项符合题意；用CaO与浓氨水制取NH3，进入X中时NH3会溶解，而且NH3密度比空气小，应该用向下排空气方法收集，不能用向上排空气的方法收集，D项不符合题意。故选C。
答案：C
6．下列分离方法正确的是(　　)
A．回收水溶液中的I2：加入乙酸，分液，蒸发
B．回收含有KCl的MnO2：加水溶解，过滤，干燥
C．除去氨中的水蒸气：通过盛有P2O5的干燥管
D．除去乙醇中的水，加入无水氯化钙，蒸馏
解析：A项，乙酸能溶于水，不能用分液方法分开，不符合题意；B项，氯化钾能溶于水，而二氧化锰不溶于水，故可通过过滤除去，符合题意；C项，P2O5为酸性氧化物，能跟碱性物质反应，故不能用来干燥氨，不符合题意；D项，无水氯化钙能与乙醇形成络合物，除去乙醇中的水，不能用无水氯化钙，应选用氧化钙，蒸馏，不符合题意。故选B。
答案：B
7．(2022·日照校际联考)用含硫酸锰(MnSO4)的废锰矿渣制备碳酸锰的某种工艺如图所示。下列说法错误的是(　　)

①溶解时采取40～50 ℃，是为了加快废锰矿渣的溶解
②抽滤属于加压过滤，比常压过滤压强更大
③抽滤与常压过滤相比速度更快，固体和液体分离更彻底
④沉锰的离子方程式为Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O
⑤采用高温烘干，可得到纯净干燥的产品
A．②④　　　　　　　　　　 B．①③⑤
C．②⑤ D．②③⑤
解析：含硫酸锰(MnSO4)的废锰矿渣加水维持温度在40～50 ℃进行溶解，然后抽滤，滤液1含MnSO4，滤液1通过蒸煮浓缩、沉降除钙、抽滤除去钙离子，滤液2含MnSO4，滤液2中加NH4HCO3进行沉锰、抽滤得到MnCO3，滤渣3为MnCO3，用去离子水洗涤MnCO3，然后烘干得到产品。据此分析解答。①加热可加速MnSO4溶解，故溶解时采取40～50 ℃，是为了加快废锰矿渣的溶解，①正确；②抽滤属于减压过滤，②错误；③抽滤属于减压过滤，有压强差，与常压过滤相比速度更快，固体和液体分离更彻底，③正确；④HCOCO＋H＋，1个碳酸根与锰离子结合为碳酸锰沉淀，再结合电荷守恒、原子守恒可知沉锰的离子方程式为Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O，④正确；⑤温度太高MnCO3可能分解，故烘干时温度不能太高，⑤错误；综上所述，②⑤错误。故选C。
答案：C
8．(2021·八省八校联考)利用KOH溶液中和酸式盐KIO3·HIO3可制得碘酸钾，工艺流程如下图甲，已知碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线如下图乙所示。下列说法不正确的是(　　)


A．流程中加入30% KOH溶液使溶液呈碱性，在碱性条件下反应，可用石蕊作指示剂
B．操作Ⅰ包括结晶、过滤、洗涤
C．操作Ⅰ后所得母液加入到溶解过程以提高产率
D．某方法获得的碘酸钾晶体粗品含氯化钠，可通过加热溶解蒸发结晶、过滤提纯碘酸钾
解析：根据题意利用KOH中和酸式盐KIO3·HIO3，生成KIO3，同时溶液保持碱性，石蕊遇碱变蓝，因此在碱性条件下反应，可用石蕊指示剂，故A项正确；操作Ⅰ得晶体和母液，该步骤包括让晶体从溶液中析出，然后过滤，对晶体进行洗涤、干燥，故B项正确；KIO3能溶于水，母液中含有KIO3，将操作Ⅰ后的母液加入到溶解过程中可以提高KIO3的产率，故C项正确；根据碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线，获得碘酸钾晶体应蒸发浓缩，冷却结晶，然后过滤，故D项错误。故选D。
答案：D
9．(2022·佛山二模)锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO＋2H2O===2MnO＋MnO2↓＋4OH－。利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置已省略)。下列说法错误的是(　　)

A．在强碱性环境下，氧化性：Cl2>KMnO4
B．装置Ⅰ中的漂白粉可以用二氧化锰代替
C．装置Ⅱ中盛放饱和氯化钠溶液，以提高KMnO4的产率
D．装置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氢氧化钠溶液与氯气反应速率较慢
解析：漂白粉的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙与浓盐酸在Ⅰ中反应制得氯气，用Ⅱ除去氯气中混有的HCl，在Ⅲ中制备高锰酸钾，过量的氯气用Ⅳ吸收，防止污染空气。据此分析解答。在强碱性环境下，Cl2将K2MnO4氧化为KMnO4，则在强碱性环境下，氯气的氧化性比高锰酸钾强，A项正确；次氯酸钙与浓盐酸反应制备氯气无需加热，二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，故装置Ⅰ中的漂白粉不可以用二氧化锰代替，B项错误；装置Ⅱ中盛放饱和氯化钠溶液，可以除去氯气中混有的HCl，同时减少氯气的损失，从而提高产率，C项正确；氢氧化钠溶液吸收氯气的速率较慢，不会形成倒吸，故装置Ⅳ不需要防倒吸，D项正确。故选B。
答案：B
10．(2022·玉林、贵港联合模拟)下列实验操作、现象与结论均正确的是(　　)

选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将稀硫酸与亚硫酸钠混合反应产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
SO2能氧化品红
B
向碘水中加入CCl4，振荡、静置
上层褪色，下层变紫
碘在CCl4中的溶解度大于它在水中的溶解度
C
浓盐酸与石灰石反应放出的气体通入硅酸钠溶液
产生白色沉淀
酸性：H2CO3>H2SiO3
D
将NaOH溶液逐滴滴加到AlCl3溶液中至过量
先产生白色胶状沉淀，后沉淀溶解
Al(OH)3是两性氢氧化物
解析：稀硫酸与Na2SO3反应生成SO2，SO2使品红褪色体现其漂白性，实验结论错误，A项不符合题意；碘水中加入CCl4可萃取碘单质，由于CCl4密度比水大，故萃取后上层为水，无色，下层为碘的CCl4溶液，显紫色，B项符合题意；浓盐酸与石灰石反应产生的CO2中混有挥发的HCl，HCl、H2CO3均可制备H2SiO3，故无法说明酸性：H2CO3＞H2SiO3，C项不符合题意；AlCl3与NaOH反应生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3沉淀溶于NaOH溶液，但该实验并未验证Al(OH)3沉淀是否溶于酸，故不能说明Al(OH)3一定是两性氢氧化物，D项不符合题意。故选B。
答案：B
11．(2022·北京丰台一模)铜冶炼过程中，产生的粗硫酸镍废液中含有Cu2＋、Fe2＋、Ca2＋、Mg2＋、H3AsO3等杂质微粒，工业生产以此为原料，精制硫酸镍，主要流程如下。

已知：常温下，Fe(OH)3　Ksp＝2.6×10－39；Ni(OH)2　Ksp＝5.48×10－16。
请回答下列问题：
(1)步骤ⅰ的操作名称是__________。
(2)①H3AsO3中As的化合价为________。
②步骤ⅱ中H2O2的作用是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤ⅲ，加入Na2CO3的目的是通过调pH进一步去除Fe3＋，使c(Fe3＋)≤2.5×10－9 mol·
L－1。若溶液2中c(Ni2＋)＝0.054 8 mol·L－1，则需控制pH的大致范围为__________。
(4)①步骤ⅳ，沉淀3的主要成分有__________(填化学式)。
②步骤ⅳ，在加入NaF的同时需调pH约为5，若pH过低，导致沉淀率下降，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)结合下图说明由溶液4得到NiSO4·6H2O的操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

解析：粗硫酸镍废液在有机溶剂中萃取后分液，得到含铜有机物和溶液1，往溶液1加入H2O2后过滤，得到沉淀1(FeAsO4)和溶液2，再往溶液2加入Na2CO3后过滤，得到沉淀2[Fe(OH)3]和溶液3，继续往溶液3加入NaF后过滤，得到沉淀3和溶液4，沉淀3主要是CaF2和MgF2，溶液4经加热浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸镍晶体。据此分析解答。
(1)据分析，步骤ⅰ分离有机相和无机相，操作名称是萃取分液。(2)①H3AsO3中H元素＋1价，O元素－2价，根据化合价代数和为零，As的化合价为＋3价；②据分析，步骤ⅱ中加入H2O2后过滤，得到沉淀1(FeAsO4)，从题中流程图可知Fe2＋、H3AsO3被氧化，故H2O2的作用是氧化Fe2＋和H3AsO3，以利于形成FeAsO4，除去砷和铁元素。(3)据已知信息，Ni(OH)2　Ksp＝5.48×10－16，则溶液2中c(Ni2＋)＝0.054 8 mol·L－1时，c(OH－)不能大于＝＝10－7，pH＝7；又需使c(Fe3＋)≤2.5×10－9 mol·L－1，根据Fe(OH)3　Ksp＝2.6×10－39，则c(OH－)不能小于＝≈10－10，pH＝4；故需控制pH的大致范围为4～7。(4)①据分析，步骤ⅳ，沉淀3的主要成分有CaF2和MgF2；②在加入NaF的同时需调pH约为5，HF是弱酸，若pH过低，导致沉淀率下降，原因是F－与H＋结合生成弱电解质HF，导致c(F－)降低，沉淀率下降。(5)从题图中可知，NiSO4·6H2O的溶解度随温度升高而增大，故由其溶液得到晶体的操作时加热浓缩、冷却结晶、过滤。
答案：(1)萃取分液
(2)＋3　氧化Fe2＋和H3AsO3，以利于形成FeAsO4，除去砷和铁元素
(3)4～7
(4)①CaF2、MgF2　②F－与H＋结合生成弱电解质HF，导致c(F－)降低，沉淀率下降
(5)加热浓缩、冷却结晶、过滤
12．(2021·全国乙卷)氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示)：

实验步骤：
Ⅰ.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢加入KMnO4粉末，塞好瓶口。
Ⅱ.转至油浴中，35 ℃搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98 ℃并保持1小时。
Ⅲ.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。
Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。
Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。
Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。
回答下列问题：
(1)装置图中，仪器a、c的名称分别是________、______，仪器b的进水口是________(填字母)。
(2)步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴，原因是___________________。
(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_________________________。
(4)步骤Ⅲ中，H2O2的作用是_________________________________________________
____________________________________________________________(以离子方程式表示)。
(5)步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO来判断。检测的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)步骤Ⅴ可用pH试纸检测来判断Cl－是否洗净，其理由是_____________________。
解析：(1)由图中仪器构造可知，a的仪器名称为滴液漏斗，c的仪器名称为三颈烧瓶；仪器b为球形冷凝管，起冷凝回流作用，为了使冷凝效果更好，冷却水要从d口进，e口出。(2)反应为放热反应，为控制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴。(3)油浴和水浴相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应温度接近水的沸点，故不采用热水浴，而采用油浴。(4)由滴加H2O2后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的KMnO4，则反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。(5)该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO来判断，检测方法：取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，若没有沉淀说明洗涤完成。(6)步骤Ⅳ用稀盐酸洗涤沉淀，步骤Ⅴ洗涤过量的盐酸，H＋与Cl－电离平衡，洗出液接近中性时，可认为Cl－洗净。
答案：(1)滴液漏斗　三颈烧瓶　d
(2)反应放热，防止反应过快
(3)反应温度接近水的沸点，油浴更易控温
(4)2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
(5)取少量洗出液，滴加BaCl2，没有白色沉淀生成
(6)H＋与Cl－电离平衡，洗出液接近中性时，可认为Cl－洗净