2021届高考模拟题精细分类--实验专题4 系列操作型
展开A.①中水槽内为热水,装置②的作用是防倒吸
B.图中的装置的连接顺序为④→②→①→③
C.④发生反应的离子方程式为5ClO2-+2H+=4ClO2↑+Cl-+H2O
D.实验需要控制温度,可采取不断搅拌和控制恒压漏斗中硫酸的滴落速度
【分析】装置④中利用稀硫酸酸化NaClO2浓溶液生成ClO2,其沸点为11.0℃,水溶液在温度超过95℃时易发生爆炸,所以利用装置①进行冷凝,水槽内盛放冰水,之后连接装置②防止倒吸,最后利用装置③进行尾气处理。
【解析】选D。ClO2沸点为11.0℃,水溶液在温度超过95℃时易发生爆炸,所以①中水槽内为冰水,故A错误;根据分析可知连接顺序应为④→①→②→③,故B错误;根据题意可知ClO2-在酸性环境下发生歧化反应生成ClO2和Cl-,根据电子守恒和电荷守恒可知离子方程式为5ClO2-+4H+=4ClO2↑+Cl-+2H2O,故C错误;不断搅拌和控制恒压漏斗中硫酸的滴落速度,可以及时散热和控制反应速率,从而控制温度,故D正确。
2.(2020·南京、盐城一模)用下列装置制取NH3,并还原CuO,其原理和装置均正确的是( )。
A.用装置制取NH3
B.用装置干燥NH3
C.用装置还原CuO
D.用装置处理尾气
【解析】选C。NH4Cl受热分解后,在试管口又重新生成NH4Cl固体,得不到氨气,故A错误;浓硫酸与氨气反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥NH3,故B错误;2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,用氨气还原CuO,故C正确;氨气与稀硫酸反应,装置内压强急剧减小,会引起倒吸,故D错误。
3.(2020·安徽肥东1月调研)下列制取Cl2,用其氧化含I-废液,回收并提纯I2的装置和原理能达到实验目的的是( )。
A.制取Cl2
B.氧化碘离子
C.过滤出粗碘
D.升华提纯碘
【解析】选D。稀盐酸与二氧化锰不反应,应选浓盐酸、二氧化锰加热制备Cl2,故A错误;导管应长进短出,图中气体可将液体排出,故B错误;碘溶于水,不能过滤分离,应选萃取分液法,故C错误;碘易升华,加热时碘变为碘蒸气,冷却变为固态碘,则图中装置可提纯碘,故D正确。
4.(2020·静安区第一学期质检)探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是( )。
A.装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B.装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C.装置丙稀释反应后的混合液
D.装置丁分离稀释后混合物中的不溶物
【解析】选C。Cu和浓硫酸反应需要加热,甲装置中缺少酒精灯,无法完成铜与浓硫酸的反应,故A错误;二氧化硫比空气密度大,应该采用向上排空气法收集,即导管采用长进短出的方式,故B错误;反应后溶液中含有大量浓硫酸,需要将反应后溶液沿着烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒搅拌,图示操作方法合理,故C正确;固液分离操作是过滤,但过滤时需要用玻璃棒引流,故D错误。
5.(2020·普陀区一模)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )。
A.制取SO2
B.验证漂白性
C.收集SO2
D.尾气处理
【解析】选B。根据金属活动顺序表可知稀H2SO4与铜片不反应,故A错误;SO2能使品红溶液褪色,体现其漂白性,故B正确;SO2密度比空气大,应“长进短出”,故C错误;SO2不与NaHSO3反应,所以无法用NaHSO3溶液吸收SO2,故D错误。
6.(2020·西安一模)在实验室制备并收集纯净、干燥的氨气的过程中,下列装置一定不需要的是( )。
A. B. C. D.
【解析】选B。实验室用氢氧化钙和氯化铵固体混合加热制氨气,A项正确;氨气极易溶于水,不能用排水法收集氨气,B项错误;实验室用氢氧化钙和氯化铵固体混合加热制氨气,Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,生成的氨气中混有水蒸气,可以用碱石灰除去氨气中的水蒸气,C项正确;氨气的密度比空气的密度小,可以用向下排空气法收集,导管应为短进长出,D项正确。
7.(2020·成都一模)下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理错误的是( )。
A.图甲:实验室制氨气
B.图乙:干燥氨气
C.图丙:收集氨气
D.图丁:实验室制氨气的尾气处理
【解析】选D。实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制氨气,故A正确;氨气是碱性气体,可以用碱石灰干燥氨气。故B正确;氨气的密度比空气小,于空气中的物质不反应,可以用排空气法收集,用图示装置收集氨气需要短进长出,故C正确;氨气极易溶于水,用图示装置进行氨气的尾气处理,会产生倒吸,故D错误。
【点睛】本题的易错点为C,要注意理解瓶口向上排空气法的原理。
8.(2020·成都一模)教材中证明海带中存在碘元素的实验过程中,下列有关装置或操作错误的是( )。
A.过滤 B.灼烧 C.溶解 D.检验
【解析】选B。过滤时使用漏斗和烧杯,溶液沿玻璃棒引流,装置正确,故A不选;灼烧海带应该在坩埚中进行,装置中使用仪器不正确,故B选;溶解时用玻璃棒搅拌,并且适当加热,可以加速溶解,装置正确,故C不选;可以向溶液中滴加淀粉溶液检验是否存在碘单质,装置图正确,故D不选。
9.下列装置应用于实验室制NO并回收硝酸铜的实验,其中能达到实验目的的是( )。
A.①为制取NO的装置
B.②为收集NO的装置
C.③为分离炭粉和硝酸铜的装置
D.④为蒸干硝酸铜溶液制Cu(NO3)2·3H2O的装置
【解析】选C。生成气体从长颈漏斗逸出,且NO易被氧化,则不能制备NO,应选分液漏斗,A错误;NO的密度与空气密度相差不大,不能用排空气法收集,应选排水法收集,B错误;蒸发时促进铜离子水解,生成的硝酸易挥发,导致蒸发操作不能制备得到Cu(NO3)2·3H2O,应选冷却结晶法,D错误。
10.化学沉淀法可除去粗盐中的杂质离子(Ca2+、SO42-、Mg2+),下列操作不合理的是( )。
A.溶解 B.沉淀反应 C.过滤 D.蒸发结晶
【解析】选B。粗盐加水溶解后,加NaOH除去镁离子,加入BaCl2溶液,再加碳酸钠除去钙离子、过量的钡离子,得到的沉渣为BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2,过滤后再加盐酸,除去过量的氢氧根、碳酸根离子,B错误。
11.(2020·山东省高三模拟一)某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量,依次经过以下四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )。
A.灼烧海带
B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质
C.制备Cl2,并将I-氧化为I2
D.以淀粉为指示剂,用Na2SO3标准溶液滴定
【解析】选B。灼烧海带在坩埚中进行,而不是在烧杯中,A错误;海带灰溶解后分离出不溶性杂质需要采用过滤操作,过滤需要玻璃棒引流,B正确;制备Cl2,并将I-氧化为I2,除去氯气中的氯化氢应该用饱和的食盐水,尾气需要用到氢氧化钠溶液吸收,C错误;Na2SO3是强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,所以滴定时Na2SO3应该放在碱式滴定管中,而不是酸式滴定管,D错误。
【点睛】在实验操作中。选择合适的仪器至关重要,灼烧时应选择在坩埚中进行,滴定操作时应该注意滴定管的选择,酸性溶液、强氧化性溶液选择酸式滴定管。
12.胆矾(CuSO4•5H2O)高温时发生反应:2CuSO4•5H2O2CuO+2SO2↑+O2↑+10H2O。下列装置能达到实验目的的是( )。
A.装置可用于胆矾分解
B.装置可用于检验产物是否含H2O
C.装置可用于收集SO2
D.装置可用于吸收胆矾分解的SO2
【解析】选D。装置达不到高温,所以达不到实验目的,故A错误;无水氯化钙吸水没有明显现象,达不到实验目的,应改为无水硫酸铜,故B错误;SO2的密度比空气大,用向上排空气法收集时,导管短进长出达不到实验目的,应改为长进短出,故C错误;SO2易溶于氢氧化钠溶液,尾气吸收要防倒吸,装置可以达到实验目的,故D正确。
13.(2020·淄博一模)依据反应2NaIO3+5SO2+4H2O=I2+3H2SO4+2NaHSO4。利用下列装置分四步从含NaIO3的废液中制取单质碘的CCl4溶液,并回收NaHSO4。下列装置中不需要的是( )。
A.制取SO2
B.还原IO3-
C.制I2的CCl4溶液
D.从水溶液中提取NaHSO4
【解析】选D。铜和浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫、水,所以可用A装置制取SO2,故不选A;SO2气体把IO3-还原为I2,可利用此反应吸收尾气,且倒扣的漏斗可防止倒吸,故不选B;I2易溶于CCl4,用CCl4萃取碘水中的I2,然后用分液法将碘的四氯化碳溶液与水层分离,故不选C;用蒸发结晶的方法从水溶液中提取NaHSO4,应该将溶液置于蒸发皿中加热,而不能用坩埚。
14.(2020·济宁6月模拟)碳酸镧[La2(CO3)3]可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用如图装置模拟制备碳酸镧,反应为2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O,下列说法正确的是( )。
A.从左向右接口的连接顺序:F→B,A→D,E←C
B.装置X中盛放的试剂为饱和Na2CO3溶液
C.装置Z中用干燥管的主要目的是增大接触面积,加快气体溶解
D.实验开始时应先打开Y中分液漏斗的旋转活塞
【解析】选AD。氨气极易溶于水,则采用防倒吸装置,E←C;制取的二氧化碳需除去HCl杂质,则F→B,A→D,故A正确;装置X为除去HCl杂质,盛放的试剂为饱和NaHCO3溶液,故B错误;装置Z中用干燥管的主要目的是防止氨气溶于水时发生倒吸,故C错误;实验开始时应先打开Y中分液漏斗的旋转活塞,使溶液呈碱性以吸收更多的二氧化碳,故D正确。
15.(2020·天津滨海新区一模)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )。
A.制取氨气
B.制取碳酸氢钠
C.分离碳酸氢钠
D.干燥碳酸氢钠
【解析】选C。氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵固体,不能用加热氯化铵固体的方法制备氨气,A错误;气流方向错,应该从右侧导管通入CO2气体,B错误;从溶液中分离出碳酸氢钠固体用过滤的方法,C正确;碳酸氢钠受热易分解,不能用该装置干燥碳酸氢钠,D错误。
16.(2020·山东六地市部分学校3月模拟)用KClO3和MnO2制备O2,并回收MnO2和KCl。下列实验操作正确的是( )。
A.O2制备装置 B.固体混合物溶解
C.过滤回收MnO2 D.蒸发制KCl
【解析】选B。加热固体时,试管口应略向下倾斜,故A不符合题意;MnO2难溶于水,KCl易溶于水,将混合物放入烧杯中,加蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌加速溶解,故B符合题意;根据装置图,漏斗的下端应紧靠烧杯内壁,故C不符合题意;蒸发时应用蒸发皿,不能用坩埚,故D不符合题意。
17.(2020·日照市高三上学期10月模块诊断)探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是( )。
A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C.用装置丙稀释反应后的混合液
D.用装置丁测定余酸的浓度
【解析】选C。铜与浓硫酸反应需加热,无酒精灯,A错误;SO2密度比空气的密度大,应该长管进,短管出,B错误;稀释浓硫酸,将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌,C正确;NaOH溶液腐蚀玻璃,应放在碱式滴定管中,该滴定管是酸式滴定管,D错误。
18.(2020·甘肃平凉二模)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( )。
A.用装置甲灼烧碎海带
B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾气
【解析】选B。灼烧碎海带应用坩埚,A错误;海带灰的浸泡液用过滤法分离,以获得含I-的溶液,B正确;MnO2与浓盐酸常温不反应,MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,C错误;Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小,不能用饱和NaCl溶液吸收尾气Cl2,尾气Cl2通常用NaOH溶液吸收,D错误。
19.(2020·赣州一模)CuBr是一种白色晶体,见光或潮湿时受热易分解,在空气中逐渐变为浅绿色。实验室制备CuBr的反应原理为:SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O=2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4,用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )。
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙制取CuBr
C.用装置丙避光将CuBr与母液分离
D.用装置丁干燥CuBr
【解析】选D。用浓硫酸与亚硫酸钠可以制取二氧化硫气体,图示装置合理,故A不选;根据反应SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O=2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4可知,用装置乙可制取CuBr,故B不选;CuBr难溶于水,可用装置丙避光将CuBr与母液分离,故C不选;CuBr见光或潮湿时受热易分解,通过装置丁干燥CuBr,CuBr会分解,无法达到实验目的,故D选。
20.(2020·山师附中三模)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )。
【解析】选C。实验室中加入氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,故A错误;向氨气、氯化钠的饱和溶液通二氧化碳应该从长管通入,故B错误;用过滤法分离出碳酸氢钠晶体,故C正确;碳酸氢钠加热易分解,不能加热干燥碳酸氢钠,故D错误。
21.(2020·漳州二模)某化学小组欲利用如图所示的实验装罝探究苯与液溴的反应。已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4Br2↑+MnSO4+Na2SO4+2H2O,下列说法不正确的是( )。
A.装置A的作用是除去HBr中的溴蒸气
B.装置B的作用是检验Br-
C.可以用装置C制取溴气
D.待装置D反应一段时间后抽出铁丝反应会终止
【解析】选D。苯与液溴会发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,由于溴易挥发,导出的溴化氢气体中会混有挥发出的溴蒸气,装置A的作用是除去HBr中的溴蒸气,故A正确;装置B中硝酸银会与溴化氢反应生成淡黄色沉淀,硝酸银的作用是检验Br-,故B正确;由反应原理MnO2+2NaBr+2H2SO4Br2↑+MnSO4+Na2SO4+2H2O可知,该反应属于固体和液体加热制气体,可以用装置C制取溴气,故C正确;苯与液溴发生取代反应的催化剂是溴化铁,待装置D反应一段时间后抽出铁丝,装置中已经有溴化铁,反应不会终止,故D错误。
【点睛】注意苯与液溴发生取代反应的催化剂是溴化铁!
22.利用废蚀刻液(含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液[Cu(NH3)4Cl2溶液]和FeCl3·6H2O的主要步骤:用H2O2氧化废蚀刻液,制备氨气,制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2]、固液分离,用盐酸溶解沉淀并制备FeCl3·6H2O。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制备NH3
B.用装置乙制备Cu(NH3)4Cl2并沉铁
C.用装置丙分离Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3
D.用装置丁将FeCl3溶液蒸干制备FeCl3·6H2O
①
②
③
④
A
B
C
D
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