专题限时集训12 化学实验基础.docx
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专题限时集训12化学实验基础
专题限时集训（十二） 化学实验基础
（限时：
45分钟）
1．（2018·日照模拟）下列有关实验装置（夹持和尾气处理装置已省略）进行的相应实验，不能达到实验目的的是（ ）
A．利用甲装置，验证SO2或H2SO3具有氧化性
B．利用乙装置，验证元素的非金属性：
Cl＞C＞Si
C．利用丙装置，进行NH3的干燥、收集、尾气处理
D．利用丁装置，验证浓H2SO4具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性
B [甲装置中SO2与Na2S发生反应可得到单质S，该反应中SO2（或H2SO3）表现出氧化性，A项能达到实验目的；利用乙装置，验证元素的非金属性时，应该利用最高价氧化物对应的水化物的酸性进行比较，B项不能达到实验目的；丙装置可以进行NH3的干燥（碱石灰可用来干燥NH3）、收集（向下排空气法）、尾气处理（有防倒吸装置），C项能达到实验目的；丁装置中，浓硫酸使蔗糖炭化体现了其脱水性，得到的碳和浓硫酸发生反应：
C＋2H2SO4（浓）
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，体现了浓硫酸的强氧化性，品红溶液褪色和酸性KMnO4溶液褪色分别说明SO2具有漂白性和还原性，D项能达到实验目的。
]
[教师备选]
下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是（ ）
A．洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B．用容量瓶配制溶液时，若加水超过刻度线，立即用滴管吸出多余液体
C．测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体点在pH试纸上，再对照标准比色卡读数
D．酸碱中和滴定时，滴定管使用前需用待装液润洗而锥形瓶不用
D [容量瓶不可以放进烘箱中烘干，A项错误；用容量瓶配制溶液时，若加水超过刻度线，应重新配制，B项错误；新制氯水具有强氧化性，因此不能用pH试纸测定新制氯水的pH，C项错误；酸碱中和滴定时，滴定管使用前需用待装液润洗，而锥形瓶不能用待装液润洗，D项正确。
]
2．（2018·成都模拟）某白色固体混合物，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；②取少量样品，加入足量稀硝酸，有气泡产生，固体全部溶解。
该白色固体混合物不可能含有的物质是（ ）
A．Al2O3 B．BaSO3
C．Na2CO3D．CaCO3
B [BaSO3难溶于水，且能和稀硝酸反应生成气体，但和稀硝酸反应还会得到难溶固体BaSO4，故该混合物中不可能含有BaSO3。
B项符合题意。
]
3．（2018·陕西部分学校联考）下列实验中，对应的实验现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）
选项
实验操作
实验现象
结论
A
将少量Fe（NO3）2加水溶解后，滴加稀硫酸酸化，再滴加KSCN溶液
溶液变成血红色
Fe（NO3）2已变质
B
在KI溶液中滴加少量氯水，再加入CCl4，充分振荡
液体分层，下层溶液呈紫红色
氯的非金属性比碘强
C
炭粉中加入浓硫酸并加热，导出的气体通入BaCl2溶液中
有白色沉淀产生
有SO2和CO2产生
D
向AgNO3溶液中滴加少量NaCl溶液，然后再向其中滴加KI溶液
先生成白色沉淀，后生成黄色沉淀
溶解度：
AgCl＞AgI
B [A项，Fe（NO3）2溶液中加入稀H2SO4，Fe2＋在酸性条件下被NO
氧化，不能得出Fe（NO3）2已变质，A项错误；B项，Cl2把I－氧化为I2，可以说明Cl的非金属性比I强，B项正确；C项，炭粉中加入浓硫酸并加热，由于生成的SO2和CO2不与氯化钡溶液反应，故将导出的气体通入BaCl2溶液中不会生成白色沉淀，C项错误；D项向AgNO3溶液中滴加少量NaCl溶液，AgNO3溶液过量，再向其中滴加KI溶液，AgNO3可以直接与KI反应生成黄色沉淀AgI，故不能说明溶解度：
AgCl＞AgI，D项错误。
]
4．（2018·试题调研）为证明NO也可以与O2和H2O反应生成HNO3，某同学设计了如图所示装置（夹持装置已略去）进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．装置Ⅰ的U形管中盛放的是浓硝酸
B．为观察到NO气体的生成，铜丝加入酸前后都应该关闭K1、K2
C．石蕊溶液的作用是验证装置Ⅱ的长玻璃管中是否有硝酸生成
D．装置Ⅲ不能用于制备H2、CO2
C [A项，考生易忽略金属Cu与浓、稀硝酸反应的产物不同而做出错误判断，Cu与浓硝酸反应生成NO2，装置Ⅰ的U形管中盛放的应是稀硝酸，错误。
B项，由于U形管中有空气，应先打开K1、关闭K2，然后将Cu丝插入酸中，观察到U形管中有红棕色气体产生，待U形管中气体颜色变为无色时，关闭K1、打开K2，U形管中生成的无色气体即为NO，错误。
C项，装置Ⅰ中产生的NO和装置Ⅲ中产生的O2在装置Ⅱ的长玻璃管中与H2O反应生成HNO3，石蕊溶液遇硝酸变红色，正确。
D项，装置Ⅲ适用于固体与液体反应制备气体，且反应不需要加热，如Zn与稀H2SO4反应制备H2、CaCO3与稀盐酸反应制备CO2等，错误。
]
5．FeCl3可用于工业废水的处理，其易潮解，可由Cl2与Fe单质反应制备。
某研究小组同学利用如图所示装置制备FeCl3。
下列说法正确的是（ ）
① ② ③ ④ ⑤
A．装置①中若有6molCl－被氧化，则消耗1.5molMnO2
B．装置②③⑤中依次盛放饱和食盐水、浓硫酸和澄清石灰水
C．整套装置没有设计缺陷
D．可以用装置①制备SO2气体
D [A项，MnO2与浓盐酸反应时，＋4价锰转化为＋2价锰，故6molCl－被氧化，消耗3molMnO2，错误。
B项，由于澄清石灰水中OH－的浓度较低，吸收Cl2较慢，所以不能用澄清石灰水吸收多余的Cl2，错误。
C项，由于FeCl3易潮解，故需要防止装置⑤中水蒸气进入装置④的硬质玻璃管中，所以在装置④⑤之间应连接一个干燥装置，错误。
D项，分液漏斗中加入浓硫酸，蒸馏烧瓶中加入Cu，加热，可制SO2，正确。
]
[教师备选]
为提纯下列物质（括号内的物质是杂质），所选用的除杂试剂和分离方法均正确的是（ ）
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
溴化钠溶液（NaI）
氯水、CCl4
萃取、分液
B
乙醇（H2O）
生石灰
蒸馏
C
乙烷（乙烯）
酸性KMnO4溶液、浓硫酸
洗气
D
氯化铜溶液（FeCl3）
铁粉
过滤
B [A项，加入氯水与NaBr及NaI均发生反应，且生成新的杂质NaCl，错误；B项，CH3CH2OH中含有水，加入生石灰蒸馏，正确；C项，乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成新的杂质二氧化碳气体混在乙烷中，错误；D项，Fe与FeCl3反应生成新的杂质FeCl2，且Fe会置换出Cu，错误。
]
6．（2017·广东惠州第三次调研）下列实验设计能够成功的是（ ）
A．检验亚硫酸钠试样是否变质：
试样
白色沉淀
沉淀不溶解―→说明试样已变质
B．除去粗盐中含有的硫酸钙杂质：
粗盐
精盐
C．检验某溶液中是否含有Fe2＋：
试样
溶液颜色无变化
溶液变红色―→溶液中含有Fe2＋
D．证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2强：
NaI溶液
溶液变蓝色―→氧化性：
H2O2＞I2
C [A项，加入Ba（NO3）2溶液和盐酸，等于溶液中有HNO3，可将BaSO3氧化成BaSO4，无法证明试样是否变质，应使用BaCl2溶液和盐酸；B项，加入的过量的BaCl2未除去，得到的“精盐”中混有BaCl2杂质，应先加足量的氯化钡溶液，后加足量的碳酸钠溶液；D项，稀硝酸也能将I－氧化为I2，无法证明是H2O2将I－氧化，应使用稀盐酸或稀硫酸。
]
[教师备选]
（2018·试题调研）碱式氯化镁是新型的阻燃、增强纤维材料，有着广阔的应用前景。
某实验室在纯净的氮气环境中用氢氧化镁和氯化铵在加热条件下制备碱式氯化镁并探究氨的部分化学性质。
A B C D E
图1
F G H I J K L
图2
（1）如图1所示装置可用于制备高纯度的N2，装置的连接顺序是（填导管口标号）h→________________，装置E中产物与稀盐酸反应的离子方程式为______________________________________________________________
__________________________________________________________。
（2）如图2所示装置可用于制备碱式氯化镁并探究氨气的性质。
①装置F中生成碱式氯化镁的反应的化学方程式为______________________________________________，碱式氯化镁能用作阻燃剂的原因是________________________________________________
_________________________________________________________。
②装置G中盛放的药品是________，设置装置H、I的目的是_______________________________________________________。
③实验结束时进行的操作是____________________________________。
④请你设计简单的实验，证明装置L中有稀硝酸生成：
_________________________________________________________
_________________________________________________________。
（3）若装置L中溶液的体积为VmL，agCu刚好溶解，则该溶液的物质的量浓度为________mol/L。
【解析】
（1）考生易忽略通过装置E除去O2前要先除去装置中的水蒸气而错误连接装置，另外，考生可能会错误地把装置B用于实验中。
要制得高纯度的N2，需要除去空气中的CO2、水蒸气、O2，可用饱和NaOH溶液除去CO2，用浓硫酸除去水蒸气，用铁粉除去O2，铁粉与O2在加热条件下反应生成Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3、H2O，据此可写出反应的离子方程式。
（2）①氢氧化镁与氯化铵在加热条件下反应生成Mg（OH）Cl、NH3与H2O，反应的化学方程式为Mg（OH）2＋NH4Cl
Mg（OH）Cl＋NH3↑＋H2O，Mg（OH）Cl分解可吸收大量的热，从而降低温度，阻止物质燃烧。
②装置G中盛放碱石灰，用于吸收H2O。
NH3具有还原性，CuO具有氧化性，加热条件下二者反应生成Cu、N2和H2O，H2O再与装置Ⅰ中的Na2O2反应生成O2，从而探究NH3的性质。
③易错点一是考生在考虑酒精灯的熄灭顺序时易后熄灭装置F处酒精灯；易错点二是考生易忽略活塞K的关闭，或者忽略熄灭酒精灯后需要持续通入氮气而弄错熄灭酒精灯与关闭活塞K的顺序。
装置H中CuO被还原为Cu，若遇到热空气会生成黑色固体CuO，熄灭酒精灯后需要持续通入N2，故实验结束时进行的正确操作是先熄灭装置F处酒精灯，再熄灭装置H、J处酒精灯，最后关闭活塞K。
④Cu与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2，据此可设计出装置L中有稀硝酸生成的实验方案。
（3）根据反应可得3Cu～8HNO3，n（HNO3）＝
n（Cu）＝
×
mol＝
mol，则c（HNO3）＝
＝
mol/L。
【答案】
（1）e→f→a→b→i（或j）→j（或i） Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
（2）①Mg（OH）2＋NH4Cl
Mg（OH）Cl＋NH3↑＋H2O Mg（OH）Cl分解可吸收大量的热，从而降低温度，阻止物质燃烧 ②碱石灰 NH3与CuO反应生成H2O，H2O与Na2O2反应生成O2 ③先熄灭装置F处酒精灯，再熄灭装置H、J处酒精灯，最后关闭活塞K ④向反应后装置L的溶液中加入Cu片，若装置L中的溶液上方出现红棕色气体，说明装置L中有稀硝酸生成
（3）
7．（2018·陕西部分学校联考）氯化亚石风（SOCl2）是一种液态化合物，沸点为77℃，在农药、制药行业中用途广泛。
SOCl2遇水剧烈反应，产生白雾和带有刺激性气味的气体。
实验室合成SOCl2的原理为SO2＋Cl2＋SCl2===2SOCl2，部分装置如图所示。
回答下列问题：
（1）实验室制取SOCl2时，所选仪器的连接顺序是⑥→________→①②←________（某些仪器可以多次使用）。
（2）冷凝管口③是________（填“进水”或“出水”）口，冷凝管上连接干燥管的作用是_____________________________________________________
____________________________________________________________。
（3）本实验中制取Cl2的离子方程式为______________________________
_________________________________________________________。
SOCl2与水反应的化学方程式为______________________________
____________________________________________________。
（4）已知SCl2的沸点为50℃。
实验结束后，将三颈烧瓶中的混合物分离开的实验操作名称是________。
若反应中消耗的Cl2的体积为896mL（已转化为标准状况，且SO2足量），最后得到纯净的SOCl26.76g，则SOCl2的产率为________（保留两位有效数字）。
（5）取少量三颈烧瓶中充分反应后的液体，加入足量NaOH溶液，振荡、静置得到无色溶液，检验溶液中存在Cl－的方法是_____________________
_____________________________________________________________。
【解析】
（1）由题中给出的部分仪器的连接顺序可知，①中通入的是纯净干燥的Cl2，故将⑥导出的Cl2先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶；②中通入的是干燥的SO2，利用⑦所在的装置制取二氧化硫，然后用浓硫酸干燥。
（2）应从冷凝管的下口进水，上口出水；由题意可知，冷凝管上连接干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2，同时防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解。
（3）本实验中可利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气；由SOCl2遇水剧烈反应，产生白雾和带有刺激性气味的气体可知，SOCl2与水反应得到SO2和HCl。
（4）可用蒸馏的方法将三颈烧瓶中的混合物分离开；由Cl2～2SOCl2可知，理论上得到SOCl2的质量为
×2×119g＝9.52g，则SOCl2的产率为
×100%≈71%。
（5）检验Cl－时要排除SO
的干扰，故操作方法为：
取少量溶液于试管中，加入过量Ba（NO3）2溶液，静置，取上层清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中存在Cl－。
【答案】
（1）⑫→⑪→⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦
（2）进水 吸收逸出的Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解
（3）MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl
（4）蒸馏 71%（或0.71）
（5）取少量溶液于试管中，加入过量Ba（NO3）2溶液，静置，取上层清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中存在Cl－
8．（2018·成都一模）某化学小组欲进行如图实验探究金属与浓硫酸的反应。
试回答下列问题。
（1）利用如图装置研究铜与浓硫酸的反应，反应化学方程式为______________________________________________________________；
B装置的目的是____________；X溶液为____________。
（2）将上述实验中的铜改为黄铜（铜锌合金），实验后阶段可观察到倒立漏斗边缘有气体冒出，且越来越快。
该气体可能为____________，气体产生越来越快的原因可能是______________________________________________
______________________________________________________________
__________________________________________（至少两点）。
验证该气体的实验方案如下：
①装置连接顺序：
X→_____________________________________。
②能证明上述假设成立的实验现象是______________________________
_________________________________________________________。
（3）取少量镁粉加入盛浓硫酸的烧杯中，在通风橱中实验。
充分反应后溶液中有灰白色悬浮物，某同学设计实验方案研究该悬浮物的组成，请帮助完善。
（假设镁的化合物都溶于稀酸）
_______________________________。
写出产生该灰白色悬浮物主要反应的化学方程式：
______________________
___________________________________________________________。
【解析】
（1）金属铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、SO2和水；A中反应生成的SO2气体进入B装置的品红溶液中，故B中品红溶液的作用是检验SO2；因SO2气体有毒，C装置应是尾气处理装置，NaOH溶液能吸收SO2，X溶液为NaOH溶液。
（2）在反应后期，浓硫酸被消耗逐渐转化成稀硫酸，与黄铜中的Zn发生反应，生成H2，随着溶液中的H＋浓度增大，且反应过程放热，生成H2的速率会加快。
①验证气体的实验设计：
气体发生装置（X）→气体除杂装置（FG）→气体检验装置（EH）。
依题分析可知，除去SO2用F，除去混有的水蒸气用G，验证H2存在用E和H装置。
②H2＋CuO
Cu＋H2O，现象为E中黑色粉末变红，H中固体由白色变为蓝色。
（3）Mg加入浓硫酸中，反应中有悬浮物出现，可知是Mg和浓硫酸发生氧化还原反应得到的产物S，S不溶于水，易溶于二硫化碳，故应用二硫化碳验证。
【答案】
（1）Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O 检验产物SO2 NaOH溶液（合理即可）
（2）H2 反应后期，溶液中c（H＋）增大，与Zn反应生成H2速率加快；黄铜为铜锌合金，与硫酸形成原电池，产生H2速率加快；反应放热 ①c→d→e→f→a→b→g ②E（硬质玻璃管）中黑色粉末变红，H（球形干燥管）中固体由白色变为蓝色
（3）
（其他合理答案也给分）
3Mg＋4H2SO4（浓）===3MgSO4＋S＋4H2O
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