名师伴你行届高考化学二轮复习专题突破提能专训13 化学实验常用仪器和基本操作.docx
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名师伴你行届高考化学二轮复习专题突破提能专训13化学实验常用仪器和基本操作
提能专训(十三) 化学实验常用仪器和基本操作
(时间60分钟 满分100分)
一、选择题(共11小题,每题5分,共55分)
1.(2014·云南第一次统一检测)下列叙述中正确的是( )
A.可用托盘天平准确称取3.15gNaCl
B.实验室中可用燃烧法处理CO、H2、H2S等可燃性尾气
C.测定中和热时,环形玻璃搅拌棒可用铜丝代替或直接用温度计搅拌
D.Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,该反应可用于Fe2+的检验
答案:
D 解析:
本题考查化学实验,意在考查考生对实验基础知识的掌握情况。
托盘天平的精确度为0.1g,A项错误;CO、H2燃烧生成无毒的物质,可用燃烧法处理,但H2S燃烧生成有毒的SO2,故H2S不能用燃烧法处理,B项错误;铜丝是热的良导体,不能作中和热测定的搅拌仪器,温度计属于易碎仪器,不能充当玻璃棒,C项错误。
2.(2014·湖北八市联考)下列实验操作不能达到目的的是( )
A.除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+:
加热搅拌,加入MgCO3,过滤,加适量的盐酸
B.制备硅酸胶体:
向Na2SiO3水溶液中逐滴滴加稀盐酸至溶液呈强酸性
C.检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4:
滴加少许酸性高锰酸钾溶液,并振荡
D.使盛有少量氢氧化镁沉淀的试管中的沉淀溶解:
加入一定量的NH4Cl溶液
答案:
B 解析:
本题考查化学实验操作,意在考查考生对化学实验基本操作的理解及分析能力。
加热搅拌和加入MgCO3均促进Fe3+水解,故过滤得到Fe(OH)3沉淀,再向滤液中加入适量的盐酸调节溶液为酸性,A项正确;胶体在强酸性溶液中会发生聚沉,B项错误;Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化,现象为酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;NH
与OH-结合生成NH3·H2O弱电解质,由于消耗OH-,可以促进氢氧化镁沉淀的溶解平衡正向移动,D项正确。
3.(2014·安徽皖南八校一联)下列实验操作中,仪器末端应当插入溶液液面以下的是( )
A.用水吸收氨气时的导气管
B.用NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液制备Fe(OH)3时,吸有NaOH溶液的胶头滴管
C.用乙醇制备乙烯时所用的温度计
D.用浓盐酸与MnO2制取氯气时,盛装浓盐酸的分液漏斗末端
答案:
C 解析:
A选项,容易发生倒吸,不能插入液面以下;B选项,制备Fe(OH)2为防止生成的Fe(OH)2被氧化,胶头滴管末端应插入液面以下,但制备Fe(OH)3时,胶头滴管不能插入液面以下;C选项,测量的是反应液的温度,温度计应插入液面以下;D选项,分液漏斗不能插入液面以下。
4.(2014·广东梅州一模)在中学化学实验中可用来分离或提纯物质的方法很多,如蒸馏、过滤、结晶、渗析、盐析等,分离或提纯下列各组混合物所选用方法最合适的是( )
A.FeCl3溶液得到FeCl3固体——加热蒸干
B.除去Cu粉中混有的CuO——加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥
C.分离NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、过滤
D.除去NaOH溶液中混有的少量Na2SO4——加入BaCl2溶液、过滤
答案:
C 解析:
A选项,FeCl3溶液会发生水解,加热蒸干最后得到Fe2O3,错误;B选项,稀硝酸与Cu反应,错误;NaNO3溶于水,BaSO4不溶于水,正确;D选项,引入了新的杂质NaCl,错误。
5.(2014·江苏南京一模)下列装置或操作能达到实验目的的是( )
答案:
A 解析:
夹紧止水夹,从长颈漏斗上口加适量水,若一段时间后液面保持不变,则说明装置气密性良好,A项正确;碘溶于CCl4,不能用分液法分离,B项错误;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,可以把乙烯氧化为二氧化碳,产生新的杂质,C项错误;温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,D项错误。
6.(2014·北京东城期末)除去下列各组物质中的杂质选用的试剂和方法最合理的是( )
物质
杂质
试剂
方法
A
苯
苯酚
溴水
过滤
B
二氧化碳
二氧化硫
澄清石灰水
洗气
C
氧化铁
二氧化硅
氢氧化钠溶液
过滤
D
乙酸乙酯
乙酸
饱和碳酸钠溶液
蒸馏
答案:
C 解析:
苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚能溶于苯,不能用过滤的方法进行分离,A错误。
二氧化碳、二氧化硫都能与澄清石灰水反应,B错误。
氧化铁不溶于氢氧化钠溶液,二氧化硅能溶于氢氧化钠溶液,SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,过滤即可得到氧化铁,C正确。
应该用分液的方法进行分离,D错误。
7.(2014·河北石家庄质检)下列选项正确的是( )
答案:
B 解析:
本题考查了化学实验基础知识,意在考查考生对实验装置的分析能力。
收集氧气的试管应去掉橡皮塞,A项错误;为防止Fe(OH)2被氧化,应将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入到液面下,然后挤出NaOH溶液,B项正确;盛放盐酸应用酸式滴定管,不能用碱式滴定管,C项错误;右侧试管中的导管不能插入到饱和Na2CO3溶液液面以下,否则会引起倒吸,D项错误。
8.(2014·安徽皖南八校联考)下面各装置图能达到实验目的的是( )
A.实验Ⅰ:
量取20.0mL的硫酸待测液放入锥形瓶中
B.实验Ⅱ:
用CaC2和饱和食盐水反应制取C2H2
C.实验Ⅲ:
制取氨气
D.实验Ⅳ:
溴水褪色证明了乙烯可以与溴发生加成反应
答案:
C 解析:
图Ⅰ是碱式滴定管,不能盛装硫酸,A选项错误;实验Ⅱ中生成的氢氧化钙可能堵住简易启普发生器的小孔,且反应的剧烈程度不好掌握,B选项错误;实验Ⅲ发生反应NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑,C选项正确;实验Ⅳ中发生副反应生成的SO2也能使溴水褪色,SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,D选项错误。
9.(2014·广州调研,双选)下列实验现象与对应实验结论均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
产生白色沉淀
BaSO3难溶于盐酸
B
Al放入浓硝酸中
无明显现象
Al表面被浓硝酸氧化形成致密的氧化膜
C
Na2SiO3溶液中通入CO2气体
产生白色胶状沉淀
H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
答案:
BD 解析:
本题考查了实验操作、实验现象和实验结论等知识,意在考查考生对基础知识的理解能力。
SO2与盐酸酸化的氯化钡溶液不反应,且BaSO3可溶于盐酸,A选项错误;常温下,铝放入浓硝酸中,铝的表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了铝的进一步反应,B选项正确;Na2SiO3溶液中通入CO2气体,发生反应Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,有白色胶状沉淀产生,说明H2CO3的酸性强于H2SiO3,C选项错误;NH3·H2O是弱碱,能使红色的石蕊试纸变蓝,D选项正确。
10.(2014·南昌市教研室命制交流卷)可用图装置制取(必要时可加热、尾气处理已省略)、净化、收集的气体是( )
A.氯化钠固体与浓硫酸制氯化氢
B.铜和稀硝酸制一氧化氮
C.锌和稀硫酸制氢气
D.用生石灰和浓氨水制氨气
答案:
A 解析:
A项制取HCl,而且浓H2SO4可干燥HCl气体,且HCl密度大于空气,用向上排空气法收集,故A项正确;NO、H2密度小于空气,且NO易与空气中O2反应生成NO2,故不选B、C二项;由于NH3极易和浓H2SO4反应,不用浓H2SO4干燥NH3,且NH3密度小于空气,故不选D项。
11.(2014·山东济南期末)用下列分离装置进行相应实验,能达到相应实验目的的是( )
A.用图Ⅰ所示装置除去CO2中含有的少量HCl
B.用图Ⅱ所示装置除去碳酸氢钠固体中的少量碳酸钠
C.用图Ⅲ所示装置分离NaCl和Na2SO4的混合溶液
D.用图Ⅳ所示装置可吸收HCl气体
答案:
D 解析:
A选项,碳酸钠溶液也能吸收CO2,错误;B选项,碳酸氢钠受热分解,可用来除去碳酸钠中的碳酸氢钠,错误;C选项,两者均溶于水,不能用过滤方法除杂,错误;D选项,可以防止倒吸,正确。
二、非选择题(共3小题,共45分)
12.(15分)(2014·昆明模拟)如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。
(1)A是氯气发生装置,其中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)a仪器的名称为____________________。
(3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开活塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。
Cl2通过C瓶后进入D。
D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl。
试写出D中反应的化学方程式:
________________________,装置C的作用是________________________。
(4)在E处,若漏斗内气体带有黄绿色,则紫色石蕊试液的颜色变化为_______________________________________________________________________。
(5)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程中的现象为________(填序号)。
①有白色沉淀生成 ②无白色沉淀生成 ③先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失
(6)D处反应完毕后,关闭活塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是________________________,若发现装置B中该现象不明显,可能的原因是________________________________________________________________________;
查找原因时可用肥皂水或湿润的碘化钾淀粉试纸等,若用蘸有浓氨水的玻璃棒检查时观察到有白烟产生,写出该氧化还原反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
答案:
(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)圆底烧瓶
(3)2Cl2+C+2H2O
CO2+4HCl 吸收HCl气体,并提供水蒸气在D中反应
(4)由紫色变为红色,再变为无色 (5)②
(6)装置B中瓶内液面下降,长颈漏斗中液面上升 A或B装置漏气 3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl
解析:
本题考查氯气的制取和性质实验。
难度中等。
(1)A中为MnO2氧化浓盐酸制取氯气。
(3)D中为C、Cl2、H2O反应生成CO2和HCl,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。
(4)氯气通入紫色石蕊试液中,先变红,后褪色。
(5)CO2、HCl按照1∶4通入澄清石灰水中,无白色沉淀生成。
(6)氯气不易溶于饱和食盐水,因此B中瓶内液面下降,长颈漏斗中液面上升。
B中该现象不明显,可能原因是A或B装置漏气。
白烟为NH4Cl,反应的化学方程式为3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl。
13.(15分)(2014·黑龙江大庆质检)某化学兴趣小组用如图实验装置进行醋酸亚铬的制备研究。
已知:
醋酸亚铬(其中铬元素为二价)是红棕色晶体,不溶于水,在潮湿时,Cr2+极易被氧化成Cr3+(备注:
Cr2+在溶液中为蓝色)。
[实验步骤]
①将100mL蒸馏水加热煮沸10min后,隔绝空气冷却制备无氧水,配制实验所需溶液。
②按如图连接好仪器,检查装置气密性。
③在A中放入1.47gK2Cr2O7粉末、7.50g锌丝(过量),锥形瓶中放冷的醋酸钠溶液,250mL烧杯中放蒸馏水,塞紧瓶塞,A内的导管要伸到瓶底。
向装置中通入一段时间N2。
④在恒压滴液漏斗中放入35.00mL8.00mol·L-1盐酸,夹紧弹簧夹1,打开弹簧夹2,向A内滴加盐酸,控制滴加速率使反应平稳进行。
⑤待反应结束后,将A中液体转移到锥形瓶中,可见锥形瓶内有红棕色晶体析出。
⑥过滤、洗涤和干燥,获得醋酸亚铬晶体。
[问题讨论]
(1)上图装置中,A仪器的名称为________________________________________________________________________。
(2)对比分液漏斗,恒压滴液漏斗显著的优点:
①________________________________________________________________________;
②更好地控制溶液滴入的速率。
(3)实验步骤④滴入盐酸后,装置A的溶液中所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________;
反应完成的标志是________________________________________________________________________。
(4)使A中的液体转移到锥形瓶中的具体操作为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)实验中最困难的步骤是晶体的过滤和洗涤。
洗涤产品时,最好选用以下试剂中的________(填字母序号)。
a.水 b.无水乙醇 c.稀盐酸 d.氯化钠溶液
(6)最后获得的无水醋酸亚铬产品质量为1.38g,则产品的产率为________%。
答案:
(1)三颈烧瓶
(2)平衡压强,使液体顺利滴下
(3)Cr2O
+4Zn+14H+===2Cr2++4Zn2++7H2O A(或三颈烧瓶)中的溶液变成纯蓝色 (4)将锥形瓶的塞子去掉后,打开弹簧夹1,将导管插入液面以下,关闭弹簧夹2,继续向A中滴加盐酸(使剩余的锌与盐酸反应,产生的氢气将溶液压到锥形瓶中) (5)b (6)81.18
解析:
本题考查化学实验,意在考查考生对实验仪器的识别能力、实验操作能力及数据处理能力。
(1)由图中A仪器的结构特点可知A为三颈烧瓶。
(2)恒压滴液漏斗能保持漏斗与三颈烧瓶内的压强相等,使液体能够顺利滴下。
(3)三颈烧瓶中的Cr2O
在酸性条件下被锌还原为Cr2+。
Cr2+在溶液中为蓝色,因此三颈烧瓶中的溶液变成纯蓝色是反应完成的标志。
(4)通过锌与盐酸反应产生氢气,增大三颈烧瓶内的压强,并打开锥形瓶的塞子,在打开弹簧夹1和关闭弹簧夹2的情况下,A中溶液被压到锥形瓶中。
(5)在水存在的条件下,Cr2+极易被氧化为Cr3+,故洗涤晶体时只能选用无水乙醇洗涤醋酸亚铬。
(6)n(Cr2O
)=1.47g÷294g·mol-1=0.005mol,故无水醋酸亚铬的产率为
×100%≈81.18%。
14.(15分)(2014·东北三校一模)环己酮是一种重要的有机化工原料。
实验室合成环己酮的反应如下:
环己醇与环己酮的部分物理性质见下表:
物质
相对分
子质量
沸点(℃)
密度(g·cm-3,
20℃)
溶解性
环己醇
100
161.1
0.9624
能溶于水和醚
环己酮
98
155.6
0.9478
微溶于水,
能溶于醚
现以20mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应,制得主要含环己酮和水的粗产品,然后进行分离提纯。
分离提纯过程中涉及的主要步骤有(未排序):
a.蒸馏,除去乙醚后,收集151~156℃馏分;
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层;
c.过滤;
d.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液;
e.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。
回答下列问题:
(1)上述分离提纯步骤的正确顺序是________________(填字母)。
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是________________________________________________________________________。
(3)以下关于萃取分液操作的叙述中,不正确的是________。
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开旋塞待下层液体全部流尽时,再从上口倒出上层液体
(4)在上述操作d中,加入NaCl固体的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为____________________。
(5)蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为12mL,则环己酮的产率约是________。
答案:
(1)dbeca
(2)使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量 (3)ABC (4)降低环己酮的溶解度;增加水层的密度,有利于分层 水浴加热 (5)停止加热,冷却后通冷凝水 (6)60%(或60.3%)
解析:
本题以环己酮的制备为载体考查了有机化学实验,意在考查考生的实验能力和分析判断能力。
(1)提纯环己酮时首先应加入NaCl固体,使水溶液的密度增大,使水层与有机层更容易分离开;然后水层用乙醚进行萃取,使水层中少量的有机物进一步被提取,提高环己酮的产量,将萃取液并入有机层;再向有机层中加入无水MgSO4,以除去有机物中少量的水,然后过滤,除去MgSO4固体,最后再进行蒸馏即可得到环己酮。
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取,提高环己酮的产量;(3)分液漏斗振荡时应将分液漏斗倒转过来用力振摇,A项错误;振荡时,分液漏斗中某些物质挥发变成气体,会使分液漏斗中压强增大,所以要适时旋开旋塞放气,B项错误;经振荡放气后,应将分液漏斗固定在铁架台上静置待液体分层,C项错误。
(4)提纯环己酮时加入NaCl固体,可降低环己酮的溶解度,使水溶液的密度增大,水层与有机层更容易分离开。
由于乙醚的沸点为34.6℃,采用水浴加热的方式来控制加热温度。
(5)蒸馏操作时未通冷凝水,要停止加热,待冷却后再通冷凝水,以防冷凝管炸裂。
(6)由反应方程式可计算出理论上生成环己酮的体积为
mL=19.90mL,最后可计算出环己酮的产率为
×100%=60.3%。
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