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)

化学实验基础

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1．(2018·全国卷Ⅱ，12)下列实验过程可以达到实验目的的是(　　)

【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(　　)

　【答案】D

4．(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N2

e．称量A

f．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)2

e．浓H2SO4

②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－1

Mg2SiO4(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