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核心素养提升练 二十五 9.1

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核心素养提升练二十五

化学实验的基本操作

(25分钟50分)

一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)

1.(2019·唐山模拟)按如图装置进行实验,下列说法不正确的是( )

A.利用图1装置,可以研究Ca(OH)2的溶解度随温度的变化

B.利用图2装置,可以利用乙醇制备乙烯

C.利用图3装置,可以利用生石灰和NH4Cl固体制NH3

D.利用图4装置,可以测定浓硝酸与铜反应生成的NO2气体体积

【解析】选D。Mg与盐酸反应是放热反应,如果Ca(OH)2有析出,说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,故A说法正确;实验室制备乙烯,用乙醇浓硫酸加热到170 ℃,温度计的水银球插入到液体中,但不能接触烧瓶内壁,故B说法正确;生石灰和氯化铵都是固体,加热时试管口略向下倾斜;氨气的密度小于空气,因此用向下排空气法收集,试管口用棉花,防止形成对流,故C说法正确;NO2与水发生反应,故D说法错误。

【加固训练】

下列有关实验的操作正确的是 ( )

【解析】选D。配制稀硫酸时,先将水加入烧杯中,后沿内壁倒入浓硫酸,边倒边搅拌,故A错误;反应结束,先移出导管,再熄灭酒精灯,防止水倒流导致试管炸裂,故B 错误;Cl2中混有HCl和水蒸气,气体产物先通过饱和食盐水除去HCl,后通过浓硫酸吸收水蒸气,故C错误;四氯化碳密度比水大,故D正确。

2.下列实验操作正确的是( )

【解析】选B。A项有两处错误,一是称量时应左物右码,二是NaOH应放在玻璃容器中称量,多放在烧杯中称量;B项配制100 mL盐酸正确;C错,缺少酒精灯;D 错,用CaCO3和稀盐酸反应制取CO2,CO2不用排水法收集。

【加固训练】

《开宝本草》中对提纯KNO3有如下描述:“所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”文中没有涉及的操作方法是 ( )

A.溶解

B.蒸发

C.结晶

D.萃取

【解析】选D。KNO3溶解度随温度变化较大,提纯的方法是将其溶解后再蒸发结晶,煎炼的过程就是蒸发结晶,文中没有涉及的方法是萃取。

3.利用下列实验装置能完成相应实验的是( )

【解析】选A。氯气难溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除杂,故A正确;氯化铵加热反应生成氨气和氯化氢,温度稍低时又生成氯化铵,实验室一般用氯化铵和氢氧化钙制备氨气,故B错误;导管插入氢氧化钠溶液中,易产生倒吸现象,故C错误;乙烯中混有乙醇,乙醇也可被酸性高锰酸钾氧化,应先通过水洗气,故D错误。4.实验室保存下列试剂的方法和理由都正确的是( )

【解析】选A。升华是固体直接变成气体,液溴易挥发而不是升华,B项错误;浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中,C项错误;烧碱不能被氧气氧化,但易腐蚀玻璃,故应用橡胶塞,D项错误。

【加固训练】

下列实验操作不当的是 ( )

A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率

B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂

C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+

D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的

【解析】选B。加几滴硫酸铜溶液,Zn置换出CuSO4溶液中的Cu,可形成锌、铜及稀硫酸组成的原电池,产生氢气速率加快,A项正确;指示剂酚酞的变色范围是8.2~10,而碳酸氢钠溶液略显碱性,稍加盐酸就会颜色突变,B项错误;钠元素的焰色反应为黄色,C项正确;蒸馏时,若加入的液体超过烧瓶容积的,加热时液体溢出,会造成事故,D项正确。

二、非选择题(本题包括2小题,共26分)

5.(10分)指出下列仪器使用或实验的第一步操作

(1)气体的制取与性质探究实验____________。

(2)点燃氢气或甲烷等可燃性气体____________。

(3)用淀粉碘化钾试纸检验氯气________。

(4)用托盘天平称量固体烧碱________。

(5)使用时第一步操作必须检查是否漏水的常见仪器有_________________。

答案:(1)检查装置的气密性

(2)检验气体的纯度(3)润湿(4)调零

(5)分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶

6.(16分)某同学对教材中铜与浓硫酸的实验作了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。

实验步骤:

①组装仪器,检查装置气密性;

②加入试剂,关闭旋塞E,加热A,观察C中溶液颜色变化;

③将铜丝上提离开液面,停止加热。

(1)检查虚线框内装置气密性的方法是______________________________

______________________。

(2)仪器A的名称是________,仪器B的作用是________,仪器D中所盛药品是________。

(3)A中发生反应的化学方程式为______________________。

(4)实验后,拆除装置前,为避免有害气体的泄漏,应当采取的操作是_______。

(5)实验后仪器A中有白色固体产生,将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中,可观察到的现象是________________________。不可直接向仪器A中加水的原因是__________________________。

【解析】(2)SO2在水中的溶解度较大,所以仪器B的作用是防止倒吸;仪器D的作用是吸收尾气中的SO2,防止污染空气,所以应盛装碱性固体。

(4)SO2的密度比空气大,所以反应后装置A、B、C中都会残留有一定量的SO2,可通过不断鼓入空气的方法将残留的SO2全部赶入装置D中被吸收。

答案:(1)关闭旋塞E,装置C中加水没过导管口,给A装置微热,装置C中导管口有气泡冒出,撤去热源后,导管内有倒吸产生的液柱,且高度保持不变

(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 防倒吸

碱石灰(或NaOH等合理答案均可)

(3)2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O

(4)打开旋塞E,从E管口向A中鼓入大量空气

(5)白色固体溶解,溶液变蓝色水加入浓硫酸中,放出大量热使液体飞溅

(30分钟50分)

一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)

1.(2019·泉州模拟)下列叙述不正确的是( )

A.四氯化碳不能用带橡胶塞的试剂瓶贮存

B.用pH试纸检验氨气、氯化氢气体时,需湿润

C.实验剩余药品都不能放回原处,不能随意丢弃,要放入指定容器内

D.用饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中混有的氯化氢气体

【解析】选C。四氯化碳是有机溶剂,能溶解橡胶塞,所以应贮存在磨口玻璃塞无色细口瓶中,故A正确;用pH试纸检验氨气、氯化氢气体时,需湿润,气体溶于水生成碱和酸,才能用pH试纸检验,故B正确;实验剩余药品大多不能放回原处,不能随意丢弃,要放入指定容器内,活泼金属等需要放回原瓶,故C错误;二氧化碳和碳酸氢钠不反应,氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,用饱和碳酸氢钠除去二

氧化碳中混有的氯化氢气体,故D正确。

2.(2019·福州模拟)实验室在500 ℃时,隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物可能有

FeO、Fe2O3和Fe3O4,气体产物可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法正确的是 ( )

A.取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN溶液,溶液变红,则残留物一定为Fe2O3

B.装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成,试剂X最好选用碱石灰

C.装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3

D.装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成,装置⑤用于收集生成的NH3和N2

【解析】选C。①中固体残留物中也可能还含有FeO,也可能不含有Fe2O3而含有Fe3O4,不一定为Fe2O3,故A错误;装置②的作用是检验分解产物中是否有水蒸气生成,故试剂X应选用无水硫酸铜,故B错误;装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成,若有SO3气体生成则装置③中酸性条件下产生白色沉淀硫酸钡,并用氯化钡和盐酸除去SO3和NH3,故C正确;NH3极易溶于水,若分解产物中有NH3,则NH3被装置③中的溶液吸收,装置⑤中可以收集到氮气,不可能收集到

NH3,故D错误。

3.(新题预测)下列关于化学实验的先与后叙述不正确的是 ( )

A.除去粗盐中的可溶性杂质CaCl2和Na2SO4时,先加入Na2CO3溶液,后加入BaCl2溶液

B.碱式滴定管在滴定前,先排出尖嘴处的气泡,后调整液面

C.气体与热固体反应前,先将气体干燥,后发生反应

D.用淀粉碘化钾试纸检验氯气时,先用蒸馏水将试纸润湿,后将试纸靠近气体【解析】选A。除去粗盐中的可溶性杂质CaCl2和Na2SO4时,先加入BaCl2溶液,以除去Na2SO4,后加入Na2CO3溶液,既可以除去CaCl2又可以除去过量的BaCl2,A项错误。

二、非选择题(本题包括2小题,共32分)

4.(16分)(2019·兰州模拟)过氧化钙是一种重要的化工原料,温度在350 ℃以上容易分解。利用反应Ca(s)+O 2CaO2(s),在纯氧条件下,制取CaO2的装置示意

图如下:

(1)装置A中反应的化学方程式为________;

(2)装置D中盛有的液体是浓硫酸,其作用一:________;二:________。

(3)仪器安装后应进行的实验操作:

a.通入氧气

b.检查装置气密性

c.加入药品

d.停止通氧气

e.点燃酒精灯

f.熄灭酒精灯

g.冷却至室温,正确的操作顺序为____________。

(4)钙在空气中燃烧生成氮化钙(Ca3N2),同时可能生成过氧化钙。请利用下列试剂,设计实验检验钙的燃烧产物中是否含有过氧化钙:____________________。(简要说明现象和结论)(限选试剂:酸化的FeCl2溶液、KSCN溶液、稀硝酸) 【解析】(1)从装置图可以看出A装置是用固体和液体来制取氧气,反应可以是2H

2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O 4NaOH +O2↑;

(2)反应要在纯氧中进行,装置D中盛有的液体起到观察氧气流速并防止空气进入C装置影响产品纯度的作用;

(3)仪器组装好后就应该检查装置气密性,装置的气密性良好的话就加入药品,由于反应要在纯氧中进行,所以先要制备氧气并通入氧气把装置中的空气排净,然后点燃酒精灯,制取CaO2,等反应完全后熄灭酒精灯,为了防止倒吸让装置冷却至室温再停止通氧气,故操作顺序为bcaefgd;

(4)过氧化钙具有强的氧化性,若产物中含有过氧化钙,则可将FeCl2氧化。

答案:(1)2H 2O22H2O +O2↑(或2Na2O2+2H2O4NaOH +O2↑)

(2)观察氧气的流速防止空气进入C装置影响产品纯度

(3)bcaefgd

(4) 取样品少许于试管中,加入酸化的FeCl2溶液溶解后,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则说明样品中含有过氧化钙

5.(16分)(2019·榆林模拟)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:N、Ba2+、Fe2+、Cl-、N、C、S。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如下实验:

试回答下列问题:

(1)实验①中加入稀盐酸后,有气体A生成,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。据此可知原溶液中一定含有________,一定不含有________(填离子符号)。

(2)实验②中逐渐加入碳酸氢钠溶液,立即有气泡产生,反应的离子方程式为

_________________, 一段时间后又有沉淀出现,这时的离子方程式为

______________________________________。

(3)气体F的成分为_____________(填化学式)。

(4)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有S,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确定原溶液中含有S,试写出实验④可行的操作方法及现象__。

【解析】(1)实验①中加入稀盐酸后,有气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于稀盐酸足量且反应后溶液中阴离子种类不变,则原溶液中一定不含有C,一定含有Cl-,气体A为NO,故原溶液中一定含有Cl-、Fe2+、N,一定不含有C。

(2)实验①加入足量稀盐酸,溶液B中含有过量的H+,则加入NaHCO3溶液后发生反应的离子方程式为H++HC CO

2↑+H2O。溶液B中还含有Fe3+,H+反应完

后,Fe3+与HC发生相互促进的水解反应,离子方程式为Fe3++3HC3CO

2↑+

Fe(OH)3↓。

(3)溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液加热后生成气体F、沉淀G和溶液H,气体F 为NH3。

(4)由于实验②中NaHCO3过量,故沉淀G中一定含有BaCO3,不能确定沉淀G中是否含有BaSO4,需要进行后续实验④,即向沉淀G中加入足量的稀盐酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有S。

答案:(1)Cl-、Fe2+、N C

(2)H++HC CO

2↑+H2O

Fe3++3HC3CO

2↑+Fe(OH)3↓

(3)NH3

(4)向沉淀G中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,则含有S[或取少量原溶液于试管中,滴加BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液,若产生白色沉淀,则含有S]

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