届人教版 化学实验基础 单元测试1.docx
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届人教版化学实验基础单元测试1
化学实验基础
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)
1.据古代的《本草经集注》记载,区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)方法是“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,对文中鉴别方法分析合理的是( )
A.属于化学变化
B.利用KNO3的氧化性鉴别
C.利用焰色反应
D.KNO3和Na2SO4沸点不同
【解析】选C。
鉴别KNO3和Na2SO4,利用钾元素和钠元素的焰色反应不同,钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应为紫色(隔着钴玻璃观察),焰色反应属于物理变化,与KNO3的氧化性和沸点高低无关。
2.下列实验操作正确的是( )
A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可
B.将1molCuSO4·5H2O溶解在1L水中,配制1mol·L-1的CuSO4溶液
C.洗净的量筒和容量瓶不能放进烘箱中烘干
D.Cl2能与Ca(OH)2反应,可以用澄清石灰水吸收尾气中的Cl2
【解析】选C。
A.pH试纸测定新制氯水的pH,因氯水有漂白性,无法显示其真实变色情况,A错误;B.将1molCuSO4·5H2O溶解在1L水中,溶液体积不是1L,CuSO4溶液浓度也不是1mol·L-1,B错误;C.量筒和容量瓶都是精密仪器,烘箱中烘干,它们易变形,C正确;D.因澄清石灰水中Ca(OH)2含量很少,不利于Cl2的完全吸收,应用NaOH吸收,D错误。
3.下列试剂的保存或使用正确的是( )
A.金属锂保存在煤油中,使用前要用滤纸吸干煤油
B.过氧化钠比氧化钠稳定,因此过氧化钠可露置在空气中
C.称量NaOH固体时,应先在天平两个托盘上各放一张等质量的纸,左边纸上放NaOH,右边纸上放砝码
D.做焰色反应实验时,透过蓝色钴玻璃,观察到火焰颜色为紫色,证明被检验物中一定有钾元素
【解析】选D。
金属锂的密度小于煤油,保存时应用石蜡密封,A错误;过氧化钠在空气中与水和二氧化碳反应,B错误;氢氧化钠具有腐蚀性和吸水性,应放在玻璃器皿中称量,C错误。
4.下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )
A
B
C
D
制取并收集二氧化硫
蒸馏时的接收装置
装置中X若为CCl4,可用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸
记录滴定终点读数为12.20mL
【解析】选C。
A.浓硫酸与铜粉在加热条件下反应制取二氧化硫,但二氧化硫的密度比空气大,应长导管进气且没有进行尾气处理,直接排放到空气会造成污染,选项A错误;B.蒸馏时的接收装置不能密封,选项B错误;C.装置中X若为CCl4,可用于吸收NH3或HCl,NH3或HCl不易溶于四氯化碳,当进入水层时极易溶,吸收好,并能防止倒吸,选项C正确;D.滴定管的0刻度在上,该计数为11.80mL,选项D错误。
5.下述实验设计能够达到目的的是( )
编号
实验目的
实验设计
A
证明盐酸酸性比醋酸强
同一电路测等体积盐酸、醋酸溶液的导电性
B
证明H2CO3酸性比H2SiO3强
将CO2通入
Na2SiO3溶液中
C
证明钠的金属活动性比铜强
向CuCl2溶液中投入金属钠
D
证明溶液中含有I-
向溶液中加入淀粉
【解析】选B。
通过导电性比较盐酸和醋酸的酸性强弱,必须使用相同浓度的盐酸和醋酸溶液,A错误;将CO2通入Na2SiO3溶液中,生成硅酸,为强酸制取弱酸反应,则碳酸酸性比硅酸强,B正确;金属钠投入CuCl2溶液中,钠与水反应生成NaOH,NaOH与Cu2+反应生成Cu(OH)2金属钠不能从CuCl2溶液中置换出铜,不能比较金属活动性的强弱,C错误;淀粉只能检验出碘单质,D错误。
6.气体X可能由NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种组成,已知X通入AgNO3溶液时产生浅黄色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸,若将X通入澄清石灰水中,无沉淀产生,则有关气体X的成分的下列说法正确的是( )
①一定含有HBr,可能含有CO2
②一定不含CO2
③一定不含NH3、Cl2
④可能含有Cl2、CO2
A.只有① B.只有③ C.①和③ D.②和③
【解析】选C。
气体X通入AgNO3溶液时产生浅黄色沉淀,浅黄色沉淀是溴化银,因此一定含有HBr;因NH3和Cl2都能与HBr反应,则一定没有NH3和Cl2;由于溴化氢的存在,即使含有CO2,也不可能和石灰水反应生成沉淀,所以CO2无法确定,故①③正确,选C。
7.仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选),就能实现相应实验目的的是( )
选项
实验目的
玻璃仪器
A
将溴水滴入KI溶液中,从溶液中分离生成的I2
胶头滴管、试管、漏斗、玻璃棒、烧杯
B
实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl-等杂质制取蒸馏水
酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶
C
用植物油提取溴水中的Br2
铁架台、分液漏斗、玻璃棒、烧杯
D
用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气
酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
【解析】选B。
从溶液中分离生成的I2,需要萃取分液操作,使用分液漏斗,A错误;实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl-等杂质制取蒸馏水,需要的玻璃仪器有酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶,B正确;植物油含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,不能提取溴水中的Br2,C错误;NaOH固体溶解于水放热,用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气不需要加热,则不需要酒精灯,D错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(14分)常温下,氯化亚硝酰(NOCl)是一种红黄色气体,其熔点-64.5℃,沸点-5.5℃,可被水分解,其一种制备原理为Cl2+2NO
2NOCl。
实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)实验前须排尽装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的空气,其原因是 __。
(2)NO是用铜与稀硝酸反应制得,其离子方程式为 __。
(3)图中各装置连接顺序为a→________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
(4)装置Ⅰ、Ⅱ的作用是观察气泡调节气体的流速和____________________。
(5)装置Ⅴ是为了吸收尾气,防止污染环境,其中吸收NOCl时反应的化学方程式为 __(非氧化还原反应)。
【解析】由题中信息和装置图可知,氯气和一氧化氮在Ⅲ中反应生成NOCl,在Ⅵ中被冰盐冷凝为液态,尾气用氢氧化钠溶液吸收,为防止NOCl被水分解,应在Ⅲ和Ⅵ中间连上Ⅳ。
(1)实验前须排尽装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的空气,其原因是NO易与空气中的氧气反应生成NO2。
(2)NO是用铜与稀硝酸反应制得,其离子方程式为3Cu+8H++2N
3Cu2++2NO↑+4H2O。
(3)图中各装置连接顺序为a→ef(或fe)→cb→d。
(4)装置Ⅰ、Ⅱ的作用是观察气泡调节气体的流速(理论上氯气和一氧化氮的流速之比为1∶2时,两者能恰好反应)和干燥NO和Cl2。
(5)装置Ⅴ是为了吸收尾气,防止污染环境,其中吸收NOCl时反应的化学方程式为NOCl+2NaOH
NaCl+NaNO2+H2O。
答案:
(1)NO易与空气中的氧气反应
(2)3Cu+8H++2N
3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)ef(或fe)→cb→d (4)干燥NO和Cl2
(5)NOCl+2NaOH
NaCl+NaNO2+H2O
9.(14分)硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。
用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。
实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有________。
a.容量瓶 b.烧杯 c.烧瓶
(2)步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是________。
a.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比
b.确定下一步还原所需铁的量
c.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量
d.确保铁的氧化物酸溶完全
(3)用NaClO3氧化时反应方程式如下:
6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O若改用HNO3氧化,则反应方程式如下6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NO↑+4H2O
已知1molHNO3价格0.16元、1molNaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊,利是__________________,弊是____________________。
聚合硫酸铁溶液中S
与Fe3+物质的量之比不是3∶2。
根据下列供选择的试剂和基
本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中S
与Fe3+物质的量之比。
(4)测定时所需的试剂________。
a.NaOH b.FeSO4 c.BaCl2 d.NaClO3
(5)需要测定________和________的质量(填写化合物的化学式)。
(6)选出测定过程中所需的基本操作________(按操作先后顺序列出)。
a.萃取、分液 b.过滤、洗涤 c.蒸发、结晶
d.冷却、称量 e.烘干或灼烧
【解析】
(1)配制一定量质量分数硫酸溶液需要的仪器有:
胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯,故选b。
(2)因为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+,所以确定下一步还原所需铁的量,然后Fe2+再被氧化Fe3+,需要确定氧化Fe2+所需NaClO3的量,故答案为b、c。
(3)从环保和成本方面考虑,利是原料成本较低,弊是产生气体对大气有污染。
(4)因S
与Fe3+都采用沉淀法加以测定,测定硫酸根离子需要氯化钡,测定铁离子需要氢氧化钠,故答案为a、c。
(5)根据测定BaSO4的质量来测定S
的物质的量,根据氧化铁的质量结合元素守恒计算铁离子的物质的量,所以需要测定物质质量的物质为Fe2O3、BaSO4。
(6)测定聚合硫酸铁溶液中S
与Fe3+物质的量的原理:
先后加入氯化钡、氢氧化钠并过滤,得到的沉淀先后洗涤,然后进行烘干或是灼烧,冷却,最后称量得到的固体的质量即可,所以顺序是b、e、d。
答案:
(1)b
(2)b、c (3)原料成本较低 产生气体对大气有污染 (4)a、c
(5)Fe2O3 BaSO4 (6)b、e、d
10.(14分)CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水,稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4反应的化学方程式为CuCl(s)+3HCl(aq)
H3CuCl4(aq)。
Ⅰ.实验室用图所示装置制取CuCl,反应原理为2Cu2++SO2+8Cl-+2H2O
2CuC
+S
+4H+
CuC
(aq)
CuCl(s)+3Cl-(aq)
(1)装置A中分液漏斗中的试剂应该是_______________。
A.稀硫酸 B.98%的硫酸 C.65%的硫酸
(2)装置B中反应结束后,取出混合物进行如下图所示操作,得到CuCl晶体。
操作Ⅱ的主要目的是____________________________________;
操作Ⅳ中宜选用的试剂是________________________________。
(3)实验室保存新制CuCl晶体的方法是________________________________。
(4)欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案____________________
_______________。
Ⅱ.某同学利用如图所示装置,测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成。
已知:
①CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2O。
②保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气。
(5)为了确保实验正确性,D、E、F、G测定气体顺序应该为________。
(6)写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式_____________。
【解析】
(1)因二氧化硫易溶于水,98%的浓硫酸与亚硫酸钠反应较慢,制备二氧化硫气体,可用65%的硫酸;答案选C。
(2)操作Ⅱ倒入溶有二氧化硫的溶液,有利于CuCl析出,二氧化硫具有还原性,可以防止CuCl被氧化;CuCl难溶于水、稀盐酸和乙醇,可以用水、稀盐酸或乙醇洗涤,减小因溶解导致的损失。
(3)由于CuCl见光分解、露置于潮湿空气中易被氧化,应避光、密封保存。
(4)根据已知信息可知CuCl难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,因此提纯某混有铜粉的CuCl晶体实验方案:
将固体溶于浓盐酸后过滤,向滤液加入大量的水稀释,过滤、洗涤、干燥得到CuCl。
(5)保险粉和KOH的混合溶液能吸收氧气,该试剂可吸收二氧化碳,故先检验二氧化碳,CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2O,其中盐酸挥发出的氯化氢气体干扰对二氧化碳和氧气的检验,故先检验氧气,最后吸收氮气。
(6)Na2S2O4在碱性条件下吸收氧气,发生氧化还原反应生成硫酸钠与水,反应离子方程式为2S2
+3O2+4OH-
4S
+2H2O。
答案:
(1)C
(2)促进CuCl固体析出、防止CuCl被氧化
乙醇 (3)避光、密封干燥
(4)将固体溶于浓盐酸后过滤,取滤液加入大量水,过滤,洗涤,干燥
(5)CO2、O2、CO、N2
(6)2S2
+3O2+4OH-
4S
+2H2O
11.(16分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品。
某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
Ⅰ.【查阅资料】
①硫代硫酸钠(Na2S2O3)易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,受热、遇酸易分解。
②Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
③向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3(反应方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2
3Na2S2O3+CO2),所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
Ⅱ.【制备产品】实验装置如图所示:
请回答下列问题:
(1)b中为一正盐溶液,其反应的化学方程式为___________________________
_____________。
反应终止后,过滤c中的混合物,滤液经_________________
__________________(填写操作名称)、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
(2)装置A用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______
_______________________。
Ⅲ.【测定产品纯度】
准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol·L-1碘的标准溶液滴定。
反应原理为2S2
+I2
S4
+2I-(忽略Na2SO3与I2反应)
(4)滴定至终点时,溶液颜色的变化:
_______________。
(5)滴定起始和终点的液面位置如图,则产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)________。
Ⅳ.【探究与反思】
(6)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。
(所需试剂从稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,___________
________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
【解析】
(1)分析装置图可知三颈瓶中是制备Na2S2O3,故在b中应该生成SO2,b中为一正盐溶液,制备SO2的反应为Na2SO3+H2SO4(浓)
Na2SO4+SO2↑+H2O。
在c中制得的Na2S2O3是溶解在溶液中的,故从溶液中得到溶质需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(2)在本实验中尾气主要含有CO2和SO2,故需要用碱液进行吸收。
(3)因题目中给示的信息中说明硫代硫酸钠(Na2S2O3)在中性或碱性环境中稳定,受热、遇酸易分解,当SO2过量时水溶液显示酸性,使产物分解。
(4)因溶液中含有淀粉,当滴定到终点时,过量的单质碘遇到淀粉显示蓝色。
(5)根据2S2
+I2
S4
+2I-
2mol1mol
n0.1000mol·L-1×18.10×10-3L
m(Na2S2O3·5H2O)=3.620×10-3mol×M
则产品的纯度为
×100%。
(6)根据:
Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成;Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸;BaSO4难溶于水,难溶于稀盐酸,以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知,取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
答案:
(1)Na2SO3+H2SO4(浓)
Na2SO4+SO2↑+H2O 蒸发浓缩、冷却结晶
(2)d
(3)若SO2过量,溶液显酸性,产物会分解
(4)由无色变蓝色
(5)
×100%
(6)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸
【易错提醒】
(1)解题过程不能忽略题给新信息,本题(3)、(6)两小题都要结合新信息分析解决问题。
(2)+4价的硫易被氧化成+6价的硫,检验硫酸根离子的方法是加入盐酸和氯化钡,不能使用硝酸。
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