2020届二轮复习 化学实验 作业（全国通用） (1) 练习

专题强化练　化学实验1.《开宝本草》中记载了如何提取硝酸钾：“此即地霜也，所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”。文中对硝酸钾提取没有涉及的操作方法是(　　)A.溶解  B.蒸发C.结晶  D.升华解析　扫取以水淋汁后，乃煎炼而成，水淋为溶解过程，煎炼为蒸发、结晶过程，没有涉及升华，升华为固体直接变为气体的过程。答案　D2.(2019·山东济宁质检)化学学习小组将NH3通入AlCl3溶液中制备Al(OH)3，再经过滤、洗涤、灼烧后得到Al2O3。下列图示装置和原理均合理的是(　　)A.用装置甲制取NH3B.用装置乙制备Al(OH)3C.用装置丙过滤并洗涤Al(OH)3D.用装置丁灼烧Al(OH)3得到Al2O3解析　B项，NH3通入AlCl3溶液应防倒吸，错误；C项，过滤时漏斗中加入混合液时应用玻璃棒引流，错误；D项，灼烧Al(OH)3应用坩埚，错误。答案　A3.(2019·辽宁五校联考)用下图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是(　　)A.用①所示操作可检查装置的气密性B.用②所示装置制取少量的NOC.用③所示装置干燥H2、NH3、CO2等D.用④所示装置制取Fe(OH)2解析　按题图①所示连接好装置后，用力推针筒，长颈漏斗中形成一段水柱，一段时间后，水柱高度无明显变化，说明装置气密性良好，A项正确；Cu与稀硝酸反应生成NO不用加热，NO能与空气中的O2反应生成红棕色的NO2，故NO不能用排空气法收集，必须采用排水法收集，B项错误；浓硫酸不能干燥NH3，C项错误；题图④A试管中导管应插入液面下，关闭止水夹a，生成的H2达到一定量时可将FeSO4溶液压入B试管中，从而制取Fe(OH)2，否则即使关闭止水夹a，A试管中的FeSO4溶液也不能进入B试管中，D项错误。答案　A4.(2019·山东烟台一模)关于下列实验装置图的叙述中，正确的是(　　)A.装置①用于分离沸点不同的液体混合物B.装置②用于吸收HCl气体，能够防止倒吸C.装置③可用于分解NH4Cl制备NH3D.装置④既可收集CO2也可收集H2解析　A项，蒸馏烧瓶中温度计水银球应在支管口处，错误；B项，HCl通入H2O中因溶解而倒吸，错误；C项，NH4Cl受热分解生成的NH3、HCl在试管口部又化合生成NH4Cl，错误。答案　D5.(2019·山东嘉祥一中月考)用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是(夹持装置未画出)(　　)A.用装置甲检验溶液中是否有K＋B.用装置乙验证牺牲阳极的阴极保护法C.用装置丙进行中和热的测定D.用装置丁加热熔融NaOH固体解析　观察钾元素的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，由图可知，缺少蓝色的钴玻璃，A项错误；Fe为正极，Zn为负极，铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，B项正确；为了使反应物充分反应，需要用环形玻璃搅拌棒搅拌，由图可知，缺少环形玻璃搅拌棒，故C项错误；瓷坩埚中的二氧化硅能与NaOH反应，仪器选择不合理，应使用铁坩埚，D项错误。答案　B6.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如图，下列说法正确的是(　　)A.装置A气密性的检查方法，直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好B.装置B中盛放硅胶，目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气C.装置C加热前，用试管在干燥管管口处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度D.装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2解析　装置A气密性的检查方法，关闭K1，然后向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好，A错误；装置B中应盛放碱石灰，目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气和氯化氢等，B错误；装置C加热前，用试管在干燥管管口处收集气体(H2)并点燃，通过声音判断气体纯度，若氢气纯净则说明装置中的空气已经排净，C正确；Cu与浓硫酸反应制取SO2需要加热，D错误。答案　C7.(2019·山东邹城一中期末)某学生探究0.25 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液与0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液的反应，实验如下。实验1实验2下列分析不正确的是(　　)A.实验1中，白色沉淀a是Al(OH)3B.实验2中，白色沉淀b中含有COC.实验1、2中，白色沉淀成分不同与混合后溶液的pH有关D.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，不可使用相同的检验试剂解析　实验1在过量的Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液，过滤、洗涤得到白色沉淀a，加入稀H2SO4，沉淀溶解，没有气泡，说明白色沉淀a是Al(OH)3；实验2在过量的Na2CO3溶液中加入Al2(SO4)3溶液，过滤、洗涤得到白色沉淀b，加入稀H2SO4，沉淀溶解并产生少量气泡，说明白色沉淀b中含有Al(OH)3和碳酸盐。由以上分析可知，A、B项正确；实验1、2中加入试剂的顺序不同，混合后溶液的pH不同，生成的沉淀不同，说明白色沉淀的成分不同与混合后溶液的pH有关，C项正确；检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，都可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO的方法，故可使用相同的检验试剂，D项错误。答案　D8.(2019·山东聊城一模)下列实验方案中，可以达到实验目的是(　　)选项实验目的实验方案A除去苯中混有的苯酚加入适量的溴水充分反应后过滤B制取Fe(OH)3胶体向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，继续加热至红褐色，停止加热C验证酸性：CH3COOH>HClO使用pH试纸分别测定相同温度下相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pHD检验溶液中含有I－向某溶液中加入CCl4，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色解析　A项，加入溴水反应生成的三溴苯酚溶于苯，无法除去，错误；C项，NaClO具有强氧化性，用pH试纸测溶液pH时先变蓝后褪色，错误；D项，加入CCl4后下层呈紫红色说明溶液中含I2，不能说明含I－，错误。答案　B9.下列实验设计的步骤及现象均正确的是(　　)选项实验目的实验步骤及现象A证明氯水有酸性试样溶液变红色，且长时间不变B检验某红棕色气体是否为溴蒸气试样观察溶液是否变蓝C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强NaI溶液溶液变蓝色D提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯试样较纯净乙酸乙酯解析　A项，氯水中的HClO具有漂白性，滴入紫色石蕊溶液先变红后褪色；B项，NO2气体干扰检验；C项，HNO3本身具有强氧化性，应用H2SO4酸化。答案　D10.根据下列实验能得出相应结论的是(　　)选项实验结论A常温下，测得0.1 mol·L－1 NaA溶液的pH小于0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液的pH酸性：HA>H2CO3B向含有淀粉的FeI2溶液中加入足量溴水，溶液变蓝色还原性：I－>Fe2＋C向饱和FeSO4溶液中加入CuS固体，测得溶液中c(Fe2＋)不变Ksp(CuS) <Ksp(FeS)D向氨水中滴加少量AgNO3溶液，无沉淀生成Ag＋与NH3·H2O能大量共存解析　HA是一元酸，H2CO3是二元酸，不能通过正盐水解程度大小来判断两者酸性的强弱，A错误；FeI2溶液中滴加足量的溴水，生成溴化铁和单质碘，不能判断I－与Fe2＋谁先反应，所以不能判断I－与Fe2＋的还原性强弱，B错误；化学反应的发生一般是由溶解度大的向溶解度小的方向进行，向饱和硫酸亚铁溶液中加入硫化铜固体，测得溶液中Fe2＋浓度不变，说明没有发生反应，可以证明Ksp(CuS)<Ksp(FeS)，C正确；硝酸银加入过量氨水中应该得到银氨溶液，没有沉淀，但Ag＋与一水合氨不能大量共存，D错误。答案　C11.实验室以绿矾(FeSO4·7H2O)制备补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]。有关物质性质如下：甘氨酸(NH2CH2COOH)柠檬酸甘氨酸亚铁易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性易溶于水，难溶于乙醇实验过程：Ⅰ.配制含0.10 mol FeSO4的绿矾溶液。Ⅱ.制备FeCO3：向配制好的绿矾溶液中，缓慢加入200 mL 1.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。Ⅲ.制备(NH2CH2COO)2Fe：实验装置如下图所示(夹持和加热仪器略去)，将实验Ⅱ得到的沉淀和含0.20 mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中的反应将C中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题：(1)实验I中：实验室配制绿矾溶液时，为防止FeSO4被氧化变质，应加入的试剂为________(填化学式)。再滴加少量稀硫酸的作用是___________________________________________________________。(2)实验Ⅱ中：生成沉淀的离子方程式为___________________________________________________________。(3)实验Ⅲ中：①C中盛柠檬酸溶液的仪器名称为________。②装置A中所盛放的药品是________(填字母)。A.Na2CO3和稀H2SO4B.CaCO3和稀H2SO4C.CaCO3和稀盐酸③确认C中空气排尽的实验现象是____________________________。④加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解，另一个作用是___________________________________________________________。⑤洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀，所选用的最佳洗涤试剂是________(填字母)。A.热水  B.乙醇溶液  C.柠檬酸溶液⑥若产品的质量为17.34 g，则产率为________%。解析　(1)Fe2＋具有还原性，能被空气中的氧气氧化，因此需要加入Fe粉，防止Fe2＋被氧化；Fe2＋能发生水解，加入稀硫酸的目的是抑制Fe2＋的水解；(2)实验Ⅱ制备的是FeCO3，所用试剂为FeSO4和NH4HCO3，利用HCO的电离HCOCO＋H＋，Fe2＋结合CO，促使反应向正反应方向进行，H＋浓度增大，H＋与HCO反应生成CO2，因此离子方程式为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；(3)①根据仪器的特点，盛放柠檬酸溶液的仪器是滴液漏斗；②装置A制备CO2，装置A为启普发生器的简易装置，因此盛放的药品是CaCO3和稀盐酸，故C正确；③空气排尽时CO2充满装置，即装置D中出现白色沉淀(或澄清石灰水变浑浊)；④根据信息，柠檬酸具有强酸性和还原性，能够促进FeCO3的溶解，防止Fe2＋被氧化；⑤甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，因此用乙醇溶液洗涤，故选项B正确；⑥根据元素守恒，甘氨酸亚铁的物质的量为0.1 mol，质量为20.4 g，产率为×100%＝85%。答案　(1)Fe　防止Fe2＋水解(2)Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O(3)①滴液漏斗　②C　③D中澄清石灰水变浑浊　④防止Fe2＋被氧化　⑤B　⑥8512.己二酸是一种重要的有机二元酸，能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等，是合成尼龙－66的原料，工业上环己醇用硝酸氧化可得到己二酸是典型的氧化还原反应。　ΔH＜0相关物理常数：名称相对分子质量密度(20 ℃) g/cm3熔点(℃)沸点(℃)溶解度S(g/100 g溶剂)水乙醇乙醚环己醇1000.9625.2161 可溶易溶己二酸1461.36151265可溶(S随温度降低而减小)易溶微溶Ⅰ.己二酸粗产品的制备操作步骤：装置C中加入50 mL中等浓度的硝酸(过量)，投入沸石，并逐一安装装置A、装置B和温度计，磁力搅拌，将溶液混合均匀，并加热到80 ℃。用装置A滴加2滴环己醇，反应立即开始，温度随即上升到85～90 ℃，从装置A中小心地逐滴加入环己醇，将混合物在85～90 ℃下加热2～3分钟，共加入1.000 g环己醇。请回答下列问题：(1)反应需维持温度在85～90 ℃，最好采取________控温；试分析维持温度在85～90 ℃的原因：______________________________________________________________________________________________________。(2)装置右侧烧杯中的NaOH溶液的作用是________________________________________________________________________________。Ⅱ.己二酸粗产品的提纯及应用操作流程：趁热倒出装置C中的产品，在冷水中降温冷却，析出的晶体在布氏漏斗上进行抽滤，将晶体进行重结晶，再分别用3 mL冰水和乙醚洗涤己二酸晶体，继续抽滤，晶体再用3 mL冰水洗涤一次，再抽滤。取出产品，干燥后称重，得干燥的己二酸0.860 g。请回答下列问题：(3)相比于普通过滤，抽滤的优点在于：___________________________________________________________。(4)在抽滤过程中，用冰水洗涤析出的己二酸晶体的原因：___________________________________________________________。(5)该实验的产率为________%(结果保留三位有效数字)。解析　(1)反应需维持温度在85～90 ℃，低于100 ℃，最好采取水浴控温；维持温度在85～90 ℃的原因：维持反应速率(或温度过低反应速率慢)，减少HNO3的分解和挥发(或温度过高HNO3分解和挥发)，减少副反应的发生。(2)在反应中环己醇被氧化，HNO3被还原成氮氧化物，右侧烧杯中的NaOH溶液的作用是吸收HNO3被还原生成的氮氧化物，防止污染大气。(3)相比于普通过滤，抽滤的优点在于：减小压强加快过滤速率，减少过滤过程中产品的变质，得到较干燥的产品。(4)己二酸中混有环己醇和HNO3，环己醇易溶于乙醚，己二酸微溶于乙醚，抽滤时用乙醚洗涤除去环己醇；HNO3易溶于水，己二酸在水中的溶解度随温度降低而减小，用冰水洗涤析出的己二酸晶体的原因：除去残留的HNO3，减少己二酸的损失。(5)n(环己醇)＝1.000 g÷100 g·mol－1＝0.01 mol，理论上生成己二酸物质的量为0.01 mol，生成己二酸的质量为0.01 mol×146 g·mol－1＝1.46 g，该实验的产率为×1 00%≈58.9%。答案　(1)水浴　维持反应速率，并减少HNO3的挥发及分解，减少副反应的发生(2)吸收HNO3被还原生成的氮氧化物，防止污染空气(3)加快过滤速度，减少过滤过程中产品的变质，得到较干燥的产品(4)除去残留的HNO3，减小己二酸的损失(5)58.913.新切开的苹果在空气中放置一段时间表面会变黄，最终变成褐色，这种现象在食品科学上通常称为“褐变”。关于苹果褐变的原因有以下两种说法：A.苹果中的Fe2＋被空气中的氧气氧化成Fe3＋B.苹果中的酚类物质被空气中的氧气氧化究竟哪种说法正确，某小组同学通过实验进行了探究。实验用品：苹果、浓度均为0.1 mol·L－1的盐酸、NaHCO3溶液、Na2SO3溶液，KSCN溶液，去氧蒸馏水。(1)探究1：实验操作实验现象结论在“褐变”后的苹果上滴上2～3滴________溶液________说法A不正确(2)探究2：【查阅文献】Ⅰ.苹果中含有多种酚和酚氧化酶，苹果中酚氧化酶的活性温度为35 ℃左右、活性pH约为5.5～7.5。Ⅱ.酚类物质遇FeCl3溶液常发生显色反应而呈现一定颜色，如苯酚显紫色，对苯二酚显绿色，甲基苯酚显蓝色。该小组将刚削皮的苹果切成七块，分别进行如下实验。请填写下表中相应的结论：序号实验步骤现象结论①在一块上滴加2～3滴FeCl3溶液表面变为绿色________②再取两块，一块放置于空气中，另一块迅速浸入经过去氧的蒸馏水中前者表面逐渐褐变，后者相当长一段时间内，无明显变化苹果褐变与________有关③另两块分别立刻放入沸水和0.1 mol·L－1盐酸中浸泡2 min后取出，置于空气中相当长一段时间内，两块均无明显变化苹果褐变与酚氧化酶的活性有关④最后两块分别立刻放入浓度均为0.1 mol·L－1的NaHCO3和Na2SO3溶液里浸泡2 min后取出，置于空气中前者经过一段时间表面逐渐褐变，后者相当长一段时间内，无明显变化亚硫酸钠溶液能阻止苹果褐变(3)问题分析：Ⅰ.常温下，浓度均为0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液略显碱性，而NaHSO3溶液却略显酸性。NaHSO3溶液略显酸性是因为______________________________。Ⅱ.0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液和Na2SO3溶液的pH相近，Na2SO3溶液却能阻止苹果褐变，结合离子方程式分析原因：___________________________________________________________。Ⅲ.对探究2中的试验③所得结论作进一步解释___________________________________________________________。解析　(1)“褐变”的苹果是否是Fe2＋被氧化为Fe3＋，可以通过在苹果上滴加几滴KSCN的方法来判断，因为KSCN溶液遇Fe3＋变红，如果无红色出现则说明不是Fe2＋氧化为Fe3＋。(2)①说明含有对苯二酚。②实验表明苹果的褐变与空气中的氧气有关。(3)Ⅰ.亚硫酸氢钠显酸性说明HSO的电离程度大于HSO的水解程度。Ⅱ.因为亚硫酸钠的还原性比酚强，消耗了氧气，则保护了酚。Ⅲ.酚氧化酶是蛋白质，在强酸、强碱或高温的条件下失去活性，避免了苹果中酚的消耗，从而使得苹果不会变色。答案　(1)KSCN　无红色出现(2)①苹果中含有对苯二酚　②氧气(3)Ⅰ.亚硫酸氢根的电离程度大于水解程度Ⅱ.亚硫酸钠的还原性比酚强，消耗了氧气，保护了酚，2SO＋O2===2SOⅢ.酶是蛋白质，在强酸、强碱或高温条件下会变性，失去活性，失去催化效率14.(2019·课标全国Ⅰ，27)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________。解析　(1)除去铁屑表面油污的方法是，用热纯碱溶液清洗铁屑，再用水洗。(2)铁与稀硫酸反应时加热，可提高反应速率。温度低于水的沸点，可以用热水浴加热，受热均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H2S生成。氢气不与碱溶液反应，而硫化氢能与碱溶液反应，而H2S在水中溶解度小，故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去，又因为硫化氢与碱反应较快，容易引起倒吸，C装置倒置漏斗能防倒吸。故宜选择C装置吸收硫化氢。(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，加入足量双氧水的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，发生反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，从生成物看，又不引入杂质。铁离子对双氧水分解起催化作用，分批加入双氧水，避免反应过快、放出热量较多，减少双氧水分解，以免造成氧化剂损失；铁离子易水解，保持溶液呈强酸性，避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。(4)步骤⑤是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体，故实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。(5)失重5.6%是质量分数，设结晶水合物的化学式为NH4Fe(SO4)2·xH2O，由题意知＝，解得x＝12。答案　(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