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专题能力提升练 十三化学实验基础知识(建议用时:20分钟)一、选择题1.(2016宿州一模)下列实验基本操作或对事故的处理方法不正确的是()A.给盛有液体的烧瓶加热时,需要加碎瓷片或沸石B.发现实验室中有大量的可燃性气体泄漏时,应立即开窗通风C.酒精灯内的酒精不能超过酒精灯容积的2/3D.不慎将少量浓硫酸溅到皮肤上,应立即用水冲洗,然后涂抹10%的NaOH溶液【解析】选D。给盛有液体的烧瓶加热时,需要加碎瓷片或沸石以防暴沸,A正确;开窗通风以减小可燃性气体的浓度,防爆炸,B正确;灯内酒精量过多,易造成灯内酒精被引燃,可能出现灯内剧烈燃烧而爆炸,C正确;NaOH具有强腐蚀性,会造成二次伤害,D错误。2.(2016南昌一模)运用下列装置和操作能达到实验目的和要求的是()A.用分离氯化铵和单质碘B.用除去淀粉胶体中的氯化钠C.用加热胆矾(CuSO45H2O)制取无水硫酸铜D.用装置除去SO2中的HCl【解析】选B。氯化铵和单质碘加热时,前者分解,后者升华,最后又都凝结到烧瓶的底部,故A项不符合题意;渗析法可除去淀粉胶体中的氯化钠,故B项符合题意;加热胆矾(CuSO45H2O)制取无水硫酸铜应在坩埚中进行,故C项不符合题意;除去SO2中的HCl,若用氢氧化钠溶液洗气,SO2也被吸收,故D项不符合题意。3.(2016潍坊一模)下列与实验相关的叙述错误的是()A.蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的,液体也不能蒸干B.给试管中的液体加热时要不时移动试管,以免暴沸C.可用稀硝酸鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液D.稀释浓硫酸时,如果戴有防护眼罩,可以把水慢慢倒入装有浓硫酸的烧杯中【解析】选D。烧瓶中液体不能太多,也不能太少,则蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的,液体也不能蒸干,故A正确;加热试管,先预热后均匀受热,则加热时要不时移动试管,以免暴沸,故B正确;MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液分别与硝酸反应的现象为溶液为紫色、无现象、生成气体、先生成沉淀后溶解,现象不同,可鉴别,故C正确;稀释时,将密度大的液体注入密度小的液体中,并及时散热,则应把浓硫酸慢慢倒入装有水的烧杯中,并利用玻璃棒不断搅拌,故D错误。4.(2016烟台一模)下列实验的试剂、装置选用不合理的是()选项实验目的试剂装置A除去Cl2中少量的HCl、H2O试剂a为饱和氯化钠溶液甲B除去NH3中少量H2O试剂b为无水氯化钙乙C除去H2中少量CO2、H2O试剂b为碱石灰乙D除去N2中少量的O2足量的铜网丙【解析】选B。明确“被提纯气体”与“杂质气体”分析“被提纯气体”与“杂质气体”的化学性质异同根据“除杂必尽”“被提纯气体不消耗”“不引入新杂质”的原则,先选择合适的除杂试剂,再依据除杂试剂的状态及反应条件选择合适的装置。A选项正确,甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl,浓硫酸可除去H2O;B选项错误,干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也会吸收NH3生成络合物;C选项正确,干燥管中碱石灰的成分为生石灰与氢氧化钠,可除去CO2和H2O;D选项正确,丙装置中的铜网可除去O2。【加固训练】关于下列图示的说法中,正确的是()A.图1制备并收集少量NO2气体B.图2是原电池装置,Fe电极为负极C.图3常用于分离互不相溶的液体D.图4可用于实验室制取和收集乙酸乙酯【解析】选B。A项,NO2气体不能用排水法收集,错误;C项,图3装置是用来分离沸点相差很大的混溶液体,错误;D项,应用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯,错误。二、非选择题5.(2016徐州三模)某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝的流程如下图1所示。回答下列问题:(1)在实验中需用1 molL-1的NaOH溶液480 mL,配制该溶液已有下列仪器:托盘天平(砝码)、胶头滴管、药匙、玻璃棒,还缺少的仪器是_。在灼烧操作中用到下列仪器中的一种,其名称是_。(2)操作中的洗涤方法是_。(3)甲同学在实验室中用如图3所示装置制备CO2气体,并通入滤液B中制备Al(OH)3时,结果没有产生预期现象。乙同学分析认为:甲同学通入CO2不足是导致实验失败的原因之一,你认为乙的分析是否合理?若合理,请用离子方程式解释其原因_(若你认为不合理,该空不作答)。丙同学分析认为:甲同学通入的CO2中含有HCl气体,也是导致实验失败的原因,在实验装置中增加盛有_的_可解决这个问题。(4)若将操作和操作使用的试剂互换,则操作中的最佳试剂为_,并写出操作反应的离子方程式:_。【解析】(1)配制NaOH溶液时,应先将一定质量的NaOH溶解在烧杯中,另外容量瓶的规格是一定的,应选用500 mL的容量瓶。灼烧Al(OH)3应该使用坩埚。(3)因上一步的操作中加入了过量的NaOH溶液,若通入的CO2不足,则发生反应:CO2+2OH-C+H2O,不能生成Al(OH)3沉淀。将混合气体通入饱和NaHCO3溶液,既可以除去其中的HCl,又能减少CO2的溶解。(4)若将操作和操作使用的试剂互换,则滤液B为铝盐和过量的酸,因Al(OH)3能够溶解在强碱溶液中,故可以用氨气或氨水制取Al(OH)3。答案:(1)500 mL容量瓶、烧杯坩埚(2)向过滤器中加入蒸馏水,使水刚好没过沉淀物,等水自然流尽,重复此操作23次(3)合理,2OH-+CO2C+H2O饱和NaHCO3溶液洗气瓶(4)氨气(或氨水),H+NH3H2ON+H2OAl3+3NH3H2OAl(OH)3+3N【易错提醒】基本操作中易错的“五防”(1)防爆炸:点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)之前,要检查气体的纯度。(2)防暴沸:用浓硫酸配制稀硫酸时,要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水中,并用玻璃棒不停搅拌;加热液体混合物时要加碎瓷片。(3)防中毒:制取有毒气体(如Cl2、SO2、NO2、NO等)时,应在通风橱中进行。(4)防止倒吸:加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时,要注意熄灯顺序或加装安全瓶。(5)防堵塞:防止堵塞导管,或使液体顺利流动。(建议用时:25分钟)一、选择题1.下列有关实验基本操作的说法错误的是()A.存放浓硝酸时,使用带玻璃塞的棕色玻璃瓶B.酸碱中和滴定时,若未用待测液润洗锥形瓶,对测定结果无影响C.用苯萃取溴水中的溴时,将溴的苯溶液从分液漏斗上口倒出D.将Mg(OH)2悬浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀【解析】选D。见光易分解的液体药品要存放在棕色试剂瓶中,浓硝酸能氧化橡胶,所以不能用橡胶塞,应该用玻璃塞,A正确;酸碱中和滴定时,锥形瓶不能用待测液润洗,否则会造成误差,B正确;苯的密度小于水的密度,所以混合时水在下方,苯在上方,将溴的苯溶液从分液漏斗上口倒出,C正确;过滤应该用玻璃棒引流,D错误。2.下列选用的相关仪器、用品不符合实验要求的是()ABCD准确量取19.01 mL水新制氯水的保存测定0.1 molL-1Na2CO3溶液的pH分离水和乙酸乙酯25 mL酸式滴定管带玻璃塞的棕色细口瓶镊子、pH试纸、表面皿分液漏斗、烧杯【解析】选C。滴定管的测量精度为0.01 mL,A项正确;新制氯水见光易分解,且易挥发,具有强氧化性,应用带玻璃塞的棕色细口瓶盛放,B项正确;测定溶液pH时,应用玻璃棒蘸取待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照,不能用镊子,C项错误;水和乙酸乙酯互不相溶,可用分液的方法进行分离,故需用分液漏斗和烧杯,D项正确。【加固训练】仅用下表提供的仪器(夹持仪器和试剂任选)不能实现相应实验目的的是()选项实验目的仪器A除去氯化钠溶液中的泥沙漏斗(带滤纸)、烧杯、玻璃棒B从食盐水中获得NaCl晶体坩埚、玻璃棒、酒精灯、泥三角C用0.10 molL-1的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液浓度碱式滴定管、酸式滴定管、锥形瓶、胶头滴管、烧杯D用MnO2和浓盐酸制取干燥、纯净的Cl2圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、洗气瓶、集气瓶、导管、石棉网【解析】选B。A.除去氯化钠溶液中的泥沙用过滤的方法,用所给仪器可以实现;B.从食盐水中获得NaCl晶体用蒸发结晶的方法,应用蒸发皿,题给仪器不能实现;C.用0.10 molL-1的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液用酸碱中和滴定的方法,所给仪器能实现;D.用MnO2和浓盐酸制取干燥、纯净的Cl2,所给仪器能实现。3.下列说法正确的是()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.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后再补加C.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在S或SD.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法【解析】选B。氯水中的次氯酸能漂白pH试纸,不能用pH试纸测定新制氯水的pH,故A错误;液体加热要加沸石或碎瓷片,可防止溶液暴沸,如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取停止加热,待溶液冷却后重新添加沸石或碎瓷片,故B正确;硫酸钡和AgCl均为不溶于酸的白色沉淀,则向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,继续加稀硝酸沉淀不消失,溶液中也可能含Ag+,故C错误;氯化钠中混有少量的硝酸钾,氯化钠是大量的,制得的饱和溶液中硝酸钾量较少,不能采取降温结晶的方法,故D错误。4.某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按如图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是()A.起始滤液的pH=7B.试剂为Ba(NO3)2溶液C.步骤中加入试剂的目的是除去BD.图示的步骤中必须要经过2次过滤操作【解析】选C。结合流程图可知,实验过程中先将样品溶于水,过滤后,向滤液中加入试剂(BaCl2溶液),使S生成BaSO4沉淀,过滤后再向滤液中加入试剂(K2CO3溶液),以除去引入的B,过滤掉生成的BaCO3沉淀后再向滤液中加入盐酸,以除去引入的C,最后加热蒸干Q可得纯净的KCl晶体。起始时滤液中含有K2CO3,由于C水解而使滤液显碱性,A项错误;试剂不能为Ba(NO3)2溶液,否则会引入难以除去的N,B项错误;图示中的2次过滤操作可以合并为1次,D项错误。【加固训练】铵明矾NH4Al(SO4)212H2O是分析化学常用基准试剂,其制备过程如下。下列分析不正确的是()A.过程反应:2NH4HCO3+Na2SO42NaHCO3+(NH4)2SO4B.检验溶液B中阴离子的试剂仅需BaCl2溶液C.若省略过程则铵明矾产率明显减小D.向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液先后观察到:刺激性气体逸出白色沉淀生成白色沉淀消失【解析】选D。NaHCO3溶解度较小,过程可以产生NaHCO3沉淀,符合离子反应条件,A项正确;过程调整溶液的pH=2,溶液中不含有C,故可仅需BaCl2溶液即可鉴别S,B项正确;若省略过程,因C与Al3+水解相互促进,导致产率降低,C项正确;向铵明矾溶液中加入NaOH,Al3+结合OH-能力比N强,应先产生白色沉淀,后产生刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH,白色沉淀逐渐溶解并消失,D项错误。二、非选择题5.现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、N、C、X中的一种。(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是_和_(填化学式)。(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质记为C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀,向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则X为_。A.SB.SC.CH3COO-D.Si(3)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀硫酸,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的_(填相应的离子符号),有关反应的离子方程式为_。(4)利用上述已经确定的物质,可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论:_。【解析】(1)C与Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+不能大量共存,OH-与Al3+、Mg2+、Fe3+不能大量共存,由于所含阴、阳离子互不相同,所以对应的物质应为Na2CO3和Ba(OH)2。(2)将(1)中的两种物质记为A、B,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体,红褐色沉淀为Fe(OH)3,气体为CO2,发生的应是相互促进的水解反应:2Fe3+3C+3H2O2Fe(OH)3+3CO2,则B为Na2CO3,A为Ba(OH)2。C中含有Fe3+,当C与A的溶液混合时产生沉淀,向该沉淀中滴入过量稀硝酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解,说明生成BaSO4沉淀,由于Si、S与Fe3+不能共存,CH3COO-不可能生成钡盐沉淀,则X只能为S,C为Fe2(SO4)3。(3)将Cu投入D溶液中,Cu不溶解;再滴加稀硫酸,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,该气体为NO2,说明D中含有N,反应的离子方程式为3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O。(4)D中含有N,则E中含有Cl-,剩余Al3+、Mg2+,Al(OH)3能溶于过量Ba(OH)2溶液,则根据Al(OH)3易溶于强碱的性质设计实验方案。答案:(1)Na2CO3Ba(OH)2(2)B(3)N3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O(4)取少量D的溶液于试管中,逐渐加入Ba(OH)2溶液至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+;若生成的白色沉淀不溶解,则D中含有Mg2+(其他合理答案也可)6.某化学小组的同学到实验室学习。在实验桌上摆有下列仪器:(1)指导教师要求同学们写出仪器的名称,甲同学书写的答案如下表,请你找出其中的错误,将改正后的名称填写在下表中(若正确,则该空不需要填写)。仪器编号abcde名称试管容量瓶集气瓶碱式滴定管普通漏斗改正的名称(2)关于e的用途,乙同学说:能组成防倒吸装置。你还能说出其他两种用途吗?_;_。(3)丙同学想用如图装置用大理石和稀盐酸反应制取CO2。教师指出,这需要太多的稀盐酸,造成浪费。该同学选用了上面的一种仪器,加在装置上,解决了这个问题。请你把该仪器画在图中合适的位置。【解析】(2)仪器e为短颈普通漏斗,其用途还有往细口容器中加液体以及与滤纸组成过滤装置等。(3)为节约药品,结合给出的仪器,只有试管可作反应器,故可在漏斗颈下端接试管来代替广口瓶作反应器。答案:(1)仪器编号bd名称改正的名称容量瓶酸式滴定管(2)往细口容器中加液体组成过滤装置(其他合理答案均可)(3)(只需画对试管的位置即可)
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