高考化学大一轮复习练习第10章 化学实验基础.docx

高考化学大一轮复习练习第10章 化学实验基础.docx

《高考化学大一轮复习练习第10章 化学实验基础.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学大一轮复习练习第10章 化学实验基础.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高考化学大一轮复习练习第10章化学实验基础

课时规范训练

[单独成册]

1．某化学兴趣小组设计如下实验方案。

将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究，实验装置如下图所示：

请回答下列问题：

（1）装置B的作用是。

（2）设计装置C的目的是验证SO2的性，装置C中发生反应的离子方程式是。

装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是。

（3）向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：

Ⅰ.HSO

与ClO－恰好反应

Ⅱ.NaClO不足

Ⅲ.NaClO过量

甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请完成下表：

（已知酸性：

H2SO3＞H2CO3＞HClO）

序号

实验操作

现象

结论

①

加入几小块CaCO3固体

有气泡产生

Ⅰ或Ⅱ

②

滴加少量淀粉KI溶液，振荡

Ⅲ

③

滴加少量溴水，振荡

Ⅱ

④

滴加少量酸性KMnO4溶液，振荡

溶液呈紫色

（4）请设计简单实验证明：

室温下HSO

的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小：

。

解析：

（1）二氧化硫极易与溴水反应，所以装置B的作用是防倒吸；

（2）设计装置C中装的是溴水，溴水具有氧化性，所以C的目的是验证SO2的还原性，溴被还原为溴离子、二氧化硫被氧化为硫酸，装置C中发生反应的离子方程式是SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO

＋2Br－，装置D中盛有氢氧化钠和品红，当二氧化硫将氢氧化钠完全反应后，二氧化硫过量会使品红褪色，所以装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是溶液由红色变为无色；（3）向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：

Ⅰ.HSO

与ClO－恰好反应时反应的方程式为：

NaHSO3＋NaClO===Na2SO4＋HCl，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，溶液显紫色，说明没有还原性物质，反应可能是Ⅰ和Ⅲ；Ⅱ.NaClO不足，反应的方程式为2NaHSO3＋NaClO===Na2SO4＋H2O＋SO2↑＋NaCl，二氧化硫还原溴，使溶液褪色；Ⅲ.NaClO过量，反应的方程式为：

NaHSO3＋2NaClO===Na2SO4＋HClO＋NaCl，次氯酸氧化I－为单质，碘单质能使淀粉变蓝，溶液变为蓝色；（4）HSO

电离使溶液呈酸性，水解使溶液呈碱性，所以只需要测常温下NaHSO3溶液的pH即可判断HSO

的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小。

答案：

（1）防倒吸（或安全瓶）

（2）还原　SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO

＋2Br－　溶液由红色变为无色

（3）②溶液变为蓝色　③溴水褪色　④Ⅰ和Ⅲ

（4）常温下，用pH试纸（或pH计）测定NaHSO3溶液的pH，若pH＜7，则Ka＞Kb；若pH＞7，则Ka＜Kb（其它合理答案也可）

2．过碳酸钠（Na2CO4）是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸反应的化学方程式为：

2Na2CO4＋4HCl===4NaCl＋2CO2＋O2＋2H2O。

市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品（只含Na2CO4和Na2CO3）的纯度，某化学兴趣小组采用以下两种方案实施：

（1）操作①和③的名称分别为、。

（2）上述操作中，使用到玻璃棒的有（填操作序号）。

（3）请简述操作③的操作过程。

方案二：

按下图安装好实验装置，Q为一塑料气袋，随意取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。

（4）为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭，打开（填“K1”、“K2”或“K3”）。

导管a的作用是。

（5）当上述反应停止后，使K1、K3处于关闭状态，K2处于打开状态，再缓缓打开K1。

B中装的固体试剂是，为何要缓缓打开K1？

。

（6）实验结束时，量筒Ⅰ中有xmL水，量筒Ⅱ中收集到了ymL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是。

解析：

（1）根据题目和流程图可知，样品经操作①，得到样品mg，可知操作①为称量；溶液经操作③得到固体，从溶液中得到固体的操作为蒸发结晶；

（2）上述操作中，操作②为溶解，用玻璃棒搅拌，起到加速溶解的作用；③为蒸发结晶，用玻璃棒搅拌防止局部温度过高；操作③为蒸发结晶的操作过程为：

加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时，停止加热，利用余热蒸干蒸发皿中的固体，防止烧焦固体；（4）方案二的原理为：

Q为一塑料气袋，当Q里面产生气体后，压强会增大，气袋膨胀，赶出的气体经K3，由量筒Ⅰ测得，此时测得的为反应生成的气体总体积，要关闭K1、K2，导管a的作用为平衡气压；（5）当上述反应停止后，关闭K3，打开K2通入空气，同时打开K1，将Q中的气体赶出进入量筒Ⅱ，测得氧气的体积，所以必须要除去二氧化碳，所以B中装的固体为碱石灰，缓缓打开K1是为了让Q中的气体缓慢地流出，让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到较纯的O2；（6）实验结束时，量筒Ⅰ中有xmL，量筒Ⅱ中收集到了ymL气体，n（Na2CO4）＝2n（O2）＝2×10－3y/Vm，n（Na2CO3）＝10－3x/Vm－3×10－3y/Vm，则样品中过碳酸钠的质量分数是：

w（Na2CO4）＝

×122g/mol÷

＝

。

答案：

（1）称量　蒸发结晶

（2）②③

（3）加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时，停止加热，利用余热蒸干蒸发皿中的固体

（4）K1，K2　K3　平衡分液漏斗内和反应体系内压强，使稀盐酸顺利滴下，同时消除滴下稀盐酸的体积对气体体积的影响

（5）碱石灰　让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到较纯的O2

（6）122y/（53x－37y）

3．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体。

易溶于丙酮、氯仿和苯中，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃。

青蒿素是有效的抗疟药。

从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。

乙醚浸取法的主要工艺为：

请回答下列问题：

（1）对青蒿进行干燥粉碎的目的是。

（2）操作Ⅰ的名称是，操作Ⅱ的名称是。

（3）用下列实验装置测定青蒿素的分子式，将28.2g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧：

①装置E中盛放的物质是，装置F中盛放的物质是。

②该实验装置可能产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是

。

③已知青蒿素是烃的含氧衍生物，用合理改进后的装置进行实验，称得：

装置

实验前/g

实验后/g

E

22.6

42.4

F

80.2

146.2

青蒿素的最简式是。

（4）某学生对青蒿素的性质进行探究。

将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与（填字母）具有相似的性质。

A．乙醇　　　　B．乙酸

C．乙酸乙酯D．葡萄糖

解析：

（1）为了加快反应速率和增大青蒿素的浸取率，可以对青蒿进行干燥粉碎以增大青蒿素与乙醚的接触面积；

（2）根据流程图，经过操作Ⅰ得到了残渣，故操作Ⅰ为过滤；乙醚和青蒿素是互溶的液体，可以通过蒸馏分离；（3）①实验测定青蒿素的分子式，需要测定其中的碳、氢、氧的含量，燃烧后生成二氧化碳和水，因此需要测定二氧化碳和水的质量，因此装置E中盛放无水CaCl2或P2O5吸收生成的水，装置F中盛放碱石灰或固体氢氧化钠，吸收二氧化碳；②装置左右两侧都可能使得空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置，造成误差，改进方法是除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气，在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置；③E管质量增加42.4－22.6＝19.8g，说明生成了19.8g水，可得氢元素的质量：

19.8g×

×100%＝2.2g，F管质量增加146.2－80.2＝66g，说明生成了66g二氧化碳，可得碳元素的质量：

66g×

×100%＝18g，从而可推出含氧元素的质量为：

28.2－2.2－18＝8g，设最简式为CxHyOz，则：

12x∶y∶16z＝18∶2.2∶8，故x∶y∶z＝15∶22∶5，故该有机物的最简式为C15H22O5；（4）A.乙醇易溶于水，错误；B.乙酸易溶于水，错误；C.乙酸乙酯在水中的溶解度不大，加入含有NaOH、酚酞的水溶液后水解生成乙酸，溶液的碱性减弱，溶液红色变浅，正确；D.葡萄糖易溶于水，错误；故选C。

答案：

（1）增大青蒿素与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率

（2）过滤　蒸馏

（3）①无水CaCl2或P2O5　碱石灰（或其他合理答案）　②除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气，在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置

③C15H22O5

（4）C

4．醋酸亚铬水合物[Cr（CH3COO）2]2·2H2O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚（易挥发的有机溶剂）。

其制备装置及步骤如下：

①检查装置气密性后，往三颈瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。

②关闭k2打开k1，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

③待三颈瓶内的溶液由深绿色（Cr3＋）变为亮蓝色（Cr2＋）时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞。

④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥，称量得到2.76g[Cr（CH3COO）2]2·2H2O。

（1）装置甲中连通管a的作用是。

（2）三颈瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外，发生的另一个反应的离子方程式为。

（3）实验步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为。

（4）装置丙中导管口水封的目的是。

（5）洗涤产品时，为了去除可溶性杂质和水分，下列试剂的正确使用顺序是（填标号）。

a．乙醚　　b．去氧冷的蒸馏水　c．无水乙醇

（6）若实验所取用的CrCl3溶液中含溶质3.17g，则[Cr（CH3COO）2]2·2H2O（相对分子质量为376）的产率是。

（7）一定条件下，[Cr（CH3COO）2]2·2H2O受热得到CO和CO2的混合气体，请设计实验检验这两种气体的存在。

。

解析：

（1）分析题给装置知装置甲中连通管a的作用是使分液漏斗液面上方与三颈烧瓶内气压相等，保证分液漏斗中的液体顺利流下。

（2）根据题给信息知三颈瓶中的Zn可与CrCl3反应生成氯化锌和CrCl2，离子方程式为2Cr3＋＋Zn===2Cr2＋＋Zn2＋。

（3）关闭k1，打开k2，三颈烧瓶中锌与盐酸反应生成的氢气不能排除使得三颈烧瓶中液面上方压强增大，将三颈烧瓶中溶液压入装置乙中，故实验操作为关闭k1，打开k2。

（4）根据题给信息知醋酸亚铬水合物易被氧化，故装置丙中导管口水封的目的是防止空气进入装置乙氧化二价铬。

（5）根据题给信息知醋酸亚铬水合物微溶于乙醇，不溶于水和乙醚（易挥发的有机溶剂）。

洗涤产品时，先用去氧冷的蒸馏水洗去可溶性杂质，再用无水乙醇去除水分，最后用乙醚去除无水乙醇，试剂的使用顺序是b、c、a。

（6）CrCl3的质量为3.17g，物质的量为0.02mol，根据铬原子守恒知理论上生成[Cr（CH3COO）2]2·2H2O的物质的量为0.01mol，质量为3.76g，而实际产量为2.76g，则[Cr（CH3COO）2]2·2H2O的产率是2.76/3.76×100%＝73.4%。

（7）CO2属于酸性氧化物，能使澄清石灰水变浑浊，CO具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成CO2和铜单质，故检验CO和CO2的混合气体中这两种气体的存在的实验方案为ⅰ混合气体通入澄清石灰水，变浑浊，说明混合气体中含有CO2；ⅱ混合气体通过灼热的氧化铜，固体颜色由黑色变红色，说明混合气体中含有CO。

答案：

（1）保证分液漏斗中的液体顺利流下

（2）2Cr3＋＋Zn===2Cr2＋＋Zn2＋

（3）关闭k1，打开k2

（4）防止空气进入装置乙氧化二价铬

（5）b、c、a　（6）73.4%

（7）ⅰ.混合气体通入澄清石灰水，变浑浊，说明混合气体中含有CO2；ⅱ.混合气体通过灼热的氧化铜，固体颜色由黑色变红色，说明混合气体中含有CO

5．丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示：

CH2===CHCOOH＋HOCH3―→CH2===CHCOOCH3＋H2O

①取10.0g丙烯酸和6.0g甲醇放置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热。

②充分反应后，冷却，向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性。

③分液，取上层油状液体，再用无水Na2SO4干燥后蒸馏，收集70～90℃馏分。

可能用到的信息：

沸点

溶解性

丙烯酸

141℃

与水互溶，易溶于有机溶剂

有毒

甲醇

65℃

与水互溶，易溶于有机溶剂

易挥发，有毒

丙烯酸甲酯

80.5℃

难溶于水，易溶于有机溶剂

易挥发

回答下列问题：

（1）仪器c的名称是。

（2）混合液用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是。

（3）请写出配制100g5%Na2CO3溶液的所使用的玻璃仪器。

（4）关于产品的蒸馏操作（夹持装置未画出），下图中有2处错误，请分别写出、。

为检验产率，设计如下实验：

①将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5mol/L的KOH溶液10.00mL，加热使之完全水解。

②用酚酞作指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5mol/L的HCl溶液，滴到终点时共消耗盐酸20.00mL。

（5）计算本次酯化反应丙烯酸的转化率。

（6）请列举2条本实验中需要采取的安全防护措施

。

解析：

（1）仪器c为分液漏斗；

（2）混合液中有丙烯酸、甲醇和丙烯酸甲酯，由于丙烯酸能够与Na2CO3溶液反应，甲醇能够溶解在Na2CO3溶液中，且Na2CO3溶液能够降低丙烯酸甲酯的溶解度，因此混合溶液用5%Na2CO3溶液洗涤；（3）配制100g5%Na2CO3溶液的所使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和量筒；（4）产品蒸馏时，温度计测的是蒸汽的温度，因此温度计的水银球应该在蒸馏烧瓶的支管口处，尾接管与锥形瓶接口不能密封，据此回答此题；（5）中和过量的KOH溶液需要的盐酸为n（HCl）＝0.5mol/L×0.02L＝0.01mol，则用于丙烯酸甲酯水解的KOH的物质的量为2.5mol/L×0.01L－0.01mol＝0.015mol，因此消耗原料丙烯酸的质量为0.015mol×72g/mol＝1.08g，参加实验的样品是原样品的

，因此丙烯酸的转化率为

×100%＝54%；（6）丙烯酸与甲醇为易燃物，因此要防止明火；甲醇易挥发，且对人体有毒，因此需要在通风橱中进行。

答案：

（1）分液漏斗

（2）除去混合液中的丙烯酸和甲醇（降低丙烯酸甲酯的溶解度）

（3）烧杯、玻璃棒、量筒

（4）温度计水银球位置　尾接管与锥形瓶接口密封

（5）54.0%

（6）在通风橱中实验　防止明火