1.3 化学中常用的实验方法 同步练习 2024-2025学年高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

2024—2025学年高中化学沪科版必修第一册1.3 化学中常用的实验方法 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．把3.0 mol·L−1 CuSO4溶液和1.0 mol·L−1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合(假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余。此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为 A．3.0 mol· L −1 B．2.5 mol· L −1 C．2.0mol· L −1 D．1.0 mol· L −1 2．下列物理量及其单位描述正确的是 A．气体摩尔体积：mol/L B．阿伏伽德罗常数：NA C．物质的量浓度：mol/L D．摩尔质量：mol/g 3．下列对研究物质性质的常用方法的理解中正确的是 A．研究物质性质的常用方法只有观察法、实验法、分类法、比较法 B．观察法只能通过视觉来进行感知 C．观察的目的是对现象进行分析、对比、综合，并得出结论 D．观察是用感官来研究物质的性质，无法借助仪器 4．用8.4g的NaHCO3固体配成100mL溶液，所得溶液的物质的量浓度是 A．1.0mol·L-1 B．2.0mol·L-1 C．3.0mol·L-1 D．4.0mol·L-1 5．实验室有一瓶溶液，标签上标有“”的字样，下面是某同学对该溶液的叙述，正确的是 A．配制500mL该溶液，可将0.1mol溶于500mL水中 B．和的物质的量浓度都是 C．将该瓶溶液稀释到原溶液体积的二倍，则所得溶液的为 D．从试剂瓶中取该溶液的一半，则所取溶液的物质的量浓度为 6．关于1mol·L-1 K2SO4溶液的下列说法正确的是 A．溶液中含有174g K2SO4 B．1mol K2SO4溶于1L水中所形成的溶液 C．溶液中c(K+)=2mol·L-1 D．溶液中含2mol K+ 7．下列关于金属元素焰色试验的说法中错误的是 A．只有金属元素的单质可以进行焰色试验 B．部分金属单质在灼烧时可以产生特定的焰色 C．实验室无铂丝时可以用洁净的铁丝代替 D．钾元素的焰色试验中需要用到蓝色钴玻璃 8．拟在实验室中制取、收集氯气，并验证其性质。下列图示装置和原理能达到实验目的的是 A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙验证的氧化性 C．用装置丙干燥并收集 D．用装置丁吸收制取漂白粉 9．将4 g NaOH固体完全溶解在水里，配成100 mL溶液，从中取出10 mL，加水稀释至50 mL，所得溶液的物质的量浓度是 A．1 mol·L－1 B．0.1 mol·L－1 C．0.2 mol·L－1 D．0.02 mol·L－1 10．下表中“方法导引”与“示例”对应关系不正确的是 选项 方法导引 示例 A 实验室中气体制取装置的设计 实验室中气体制取装置的连接顺序一般为：发生装置→收集装置→除杂装置→尾气处理装置 B 化学实验设计 设计“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”实验，需要明确粗盐中有哪些杂质离子，用什么试剂和怎样的操作除去杂质 C 变量控制 探究不同催化剂对化学反应速率的影响时，需要控制温度、浓度和其他影响因素相同 D 认识有机化合物的一般思路 根据有机物发生的化学反应，了解其在有机物转化(有机合成)中的作用 A．A B．B C．C D．D 11．实验室欲配制溶液，下列操作正确的是 A．计算需要称量氯化钠的质量是 B．将称好的固体放入容量瓶中溶解 C．定容时视线要与容量瓶刻度线相平 D．摇匀时发现漏液，损失一部分溶液，再加水定容至刻度线 12．将标准状况下的aL HCl(g)溶于1000g水中，得到的盐酸密度为bg·cm-3 ，则该盐酸的物质的量浓度是 A． B． C． D． 13．将溶液加水稀释到，稀释后的物质的量浓度为 A． B． C． D． 14．下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是 A．同浓度的三种物质的溶液：、、溶液体积之比为3∶2∶1，则浓度之比为3∶2∶3 B．将100mL 5的盐酸加水稀释至1L，再取出5mL，这5mL溶液的物质的量浓度为0.5 C．将1的NaCl溶液和0．5的溶液等体积混合后，忽略溶液体积变化， D．标准状况下，22.4L HCl溶于1L水，盐酸的物质的量浓度为1 15．Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：    下列说法正确的是（  ） A．上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换 B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性 C．上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物 D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗 二、填空题 16．焰色试验操作： 洗—— 将铂丝（或光洁的铁丝）用 洗净。 烧—— 将洗净的铂丝在火焰上灼烧至 。 蘸—— 蘸取待测物质。 烧—— 。 洗—— 。 【实验2-6】灼烧Na2CO3溶液时，火焰呈 色；灼烧K2CO3溶液时，透过 可观察到火焰呈 色。 17．误差分析 (1)根据c=，m偏大，c偏大；V偏大，c偏小。 (2)注意事项： ①在配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时加蒸馏水，一旦超过刻度线，应洗净容量瓶，重配。 ②配制时完全不需要计算水的用量，因此容量瓶不必是干燥的，有少量蒸馏水不影响实验结果。 ③定容时俯视、仰视对结果的影响 仰视刻度线(图1)，导致溶液体积 ，所配浓度 。俯视刻度线(图2)，导致溶液体积 ，所配浓度 。 (3)常见误差分析示例 实验操作 n V c ①砝码生锈(没有脱落) ②少量氯化钠沾在滤纸上 ③有少量液体溅出 ④容量瓶内有少量水 ⑤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 ⑥仰视 ⑦越过刻度线，吸出一部分水 ⑧摇匀后液面下降，补充水 18．从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。 (1)配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g： 。 (2)配制500 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾8.0 g： 。 (3)配制NaOH溶液用托盘天平称量NaOH时，托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确： 。 (4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，需称量溶质4.4 g，称量时物码放置颠倒： 。 (5)配制稀H2SO4溶液用量筒量取浓硫酸时，仰视读数： 。 (6)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线： 。 (7)未经洗涤烧杯及玻璃棒： 。 19．在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化为Fe3+，然后调节溶液pH=4，可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的。请查阅本书后的附录Ⅲ，通过计算解释原因 (已知25℃时CuSO4饱和溶液中Cu2+的物质的量浓度为1.41mol/L)。 三、计算题 20．在标准状况下，将224L HCl气体溶于635mL水中，所得盐酸的密度为1.18g/cm3。试计算： (1)所得盐酸的质量分数 和物质的量浓度 ； (2)取出这种盐酸100mL，稀释至1.18L，所得稀盐酸的物质的量浓度 。 21．3.20 g部分被氧化的镁条和100 mL的某浓度的盐酸恰好完全反应，生成标准状况下的氢气2.24 L。 (1)H2的物质的量是 mol。 (2)盐酸的浓度为 mol/L。 (3)被氧化之前镁条的质量是 g。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月26日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C A C C A B C A 题号 11 12 13 14 15 答案 C A D B A 1．A 【详解】假设溶液的体积都为1L，则铜离子物质的量为3mol，铁离子物质的量为2mol，先是铁和铁离子反应Fe＋2Fe3+=3 Fe2+，则生成亚铁离子为3mol，再是铁和铜离子反应Cu2+＋Fe=Cu＋Fe2+，生成亚铁离子为3mol，因此亚铁离子共6mol，溶液体积为2L，则亚铁离子物质的量浓度为6mol÷2L=3mol/L，故A符合题意。 综上所述，答案为A。 2．C 【详解】A．气体摩尔体积的单位为：L/mol，故A错误； B．阿伏伽德罗常数单位为：mol-1，故B错误； C．物质的量浓度的单位为：mol/L，故C正确； D．摩尔质量的单位为：g/mol，故D错误； 本题选C。 3．C 【详解】A．研究物质性质的常用方法除了观察法、实验法、分类法、比较法外，还有其他的方法，A错误； B．观察时可以通过视觉、触觉、听觉、嗅觉等进行感知，不只是通过视觉来进行感知，B错误； C．观察的目的是通过现象得出一定的结论，C正确； D．观察也可以借助仪器进行，从而提高观察的灵敏度，D错误； 故选C。 4．A 【详解】8.4g的NaHCO3固体配成100mL溶液，所得溶液的物质的量浓度是，故选A。 5．C 【详解】A．500mL是溶液的体积，不是溶剂水的体积，应为0.1mol溶于水配成500mL溶液，其浓度为，A错误； B．由“”及物质构成可知，、的物质的量浓度分别为、，B错误； C．，稀释前后离子的物质的量不变，则将该瓶溶液稀释到原溶液体积的二倍，则所得溶液的，C正确； D．溶液的体积减少一半，溶质的物质的量也减少一半，但其物质的量浓度保持不变，D错误； 故答案为：C。 6．C 【详解】A．溶液的体积未知，无法计算硫酸钾的质量，故A错误； B．1molK2SO4溶于水配成1L溶液，浓度为1mol/L，溶液的体积为1L，不是溶剂的体积为1L，故B错误； C．硫酸钾完全电离，根据硫酸钾的化学式可知，1L 1mol/L K2SO4溶液中钾离子浓度为2mol/L，故C正确； D．1mol/L K2SO4溶液中钾离子浓度为2mol/L，溶液体积不知不能计算钾离子物质的量，故D错误； 答案选C。 7．A 【详解】A．焰色试验是一种金属元素的性质，而不是单质或化合物的性质，所以并不是只有金属单质才有焰色反应，化合物也可以，故A错误； B．部分金属单质在灼烧时可以产生特定的焰色，如钠单质灼烧时的焰色为黄色，故B正确； C．铂丝、铁丝是在火焰上灼烧时都为无色，可以作为焰色试验的物质的载体，故C正确； D．观察钾元素的焰色时，透过蓝色钴玻璃可滤去黄色的光，消除钠元素产生的干扰，故D正确； 故答案为：A。 8．B 【详解】A．二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，装置甲中缺少酒精灯不能用于制备氯气，故A错误； B．氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，溶液由无色变为红色，可以验证的氧化性，故B正确； C．氯气密度大于空气收集装置应该长进短出，故C错误； D．氯水与石灰乳制取漂白粉而不是澄清石灰水，故D错误； 故选B。 9．C 【分析】根据n=、c=计算溶液的浓度，然后滤液溶液具有均一性、稳定性，及溶液在稀释前后溶质的物质的量不变分析解答。 【详解】4 gNaOH的物质的量为n===0.1 mol，则配制的100 mL溶液的浓度为c===1 mol/L。从中取出10 mL，加水稀释至50 mL，根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变可得：10 mL×1 mol/L=50 mL ×c1，所以c1=0.2 mol/L，故合理选项是C。 10．A 【详解】A．实验室中气体制取装置的连接顺序一般为：发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置，故A错误； B．设计“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”实验，需要明确粗盐中有哪些杂质离子，用什么试剂和怎样的操作除去杂质，故B正确； C．由探究实验变量唯一化原则可知，探究不同催化剂对化学反应速率的影响时，需要控制温度、浓度和其他影响因素相同，故C正确； D．认识有机化合物的一般思路是根据有机物发生的化学反应，了解其在有机物转化(有机合成)中的作用，故D正确； 故选A。 11．C 【详解】A．配制溶液，需要称量氯化钠的质量m=cVM=0.1L×1.00mol/L ×58.5g/mol≈5.9g，故A错误； B．将称好的固体放入烧杯中溶解，故B错误； C．定容时视线要平视刻度线，故C正确； D．摇匀时发现漏液，损失一部分溶液，应重新配制，故D错误； 选C。 12．A 【详解】标准状况下的aL HCl(g)物质的量为，根据 ，可得，故答案选A。 13．D 【详解】稀释前后氢氧化钠的物质的量不变，设稀释后氢氧化钠的浓度为cmol/L，则，c=，故选D。 14．B 【详解】A．假设三种溶液的浓度均为1mol/L，则Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中浓度分别=1mol/L×1=1mol/L、1mol/L×1=1mol/L和1mol/L×3=3mol/L，即浓度之比为1∶1∶3，故A错误； B．溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则稀释后盐酸物质的量浓度==0.5mol/L，溶液具有均一性、稳定性，所以稀释后溶液中盐酸浓度都是相同的，与溶液体积大小无关，5mL溶液物质的量浓度为0.5mol/L，故B正确； C．1mol·L-1的NaCl溶液中c(Cl-)=1mol/L×1=1mol/L，0.5mol•L-1的BaCl2溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×2=1mol/L，故两者混合后，不考虑体积的变化，c(Cl-)=1mol•L-1，故C错误； D．1L为水的体积，不是溶液的体积，则溶液体积未知不能计算盐酸的物质的量浓度，故D错误； 答案选B。 15．A 【分析】先向碳酸钠饱和溶液中通入SO2，得到NaHSO3溶液，然后加入碳酸钠固体，使溶液的pH升高，NaHSO3转化为Na2SO3，再次通入SO2，使Na2SO3和SO2以及水反应生成NaHSO3，得到NaHSO3的过饱和溶液，最后结晶脱水得到Na2S2O5。 【详解】A. SO2和碳酸钠固体很难反应，不能得到pH=4.1的溶液，所以Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，故A选； B. Na2S2O5作防腐剂，表现还原性，SO2作漂白剂时，表现的是SO2的漂白性，故B不选； C. SO2通入Na2CO3饱和溶液中生成了CO2，所以涉及的物质中不是只有一种酸性氧化物，故C不选； D.结晶脱水是加热固体分解，在坩埚中进行，且需要用到酒精灯，故D不选。 故选A。 16． 盐酸 与原来火焰颜色相同 将蘸有待测物质的铂丝（或光洁的铁丝）在外焰上灼烧，并观察记录火焰颜色 再次用盐酸洗净铂丝（或光洁的铁丝），在外焰上灼烧至与原来火焰颜色相同 黄 蓝色钴玻璃 紫色 【详解】焰色试验是一种用于检测金属元素的简单实验方法，通过观察火焰的颜色变化来确定金属元素的存在。以下是焰色试验的操作步骤： 洗：将铂丝（或光洁的铁丝）用盐酸（HCl）洗净。 烧：将洗净的铂丝（或光洁的铁丝）在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同。 蘸：蘸取待测物质。 烧：将蘸有待测物质的铂丝在火焰上灼烧，并观察记录火焰颜色。 洗：灼烧后，再次用盐酸洗净铂丝（或光洁的铁丝），在外焰上灼烧至与原来火焰颜色相同。 【实验2-6】中，当灼烧Na2CO3（碳酸钠）溶液时，火焰颜色为黄色，因为钠元素焰色试验的火焰颜色是黄色的。 灼烧K2CO3（碳酸钾）溶液时，透过蓝色的钴玻璃可以观察到火焰呈紫色。这是因为钾的焰色试验在透过蓝色钴玻璃观察时，可以滤除钠元素的干扰，从而更清晰地看到钾元素的紫色火焰。 17． 偏大 偏小 偏小 偏大 偏大 不变 偏大 偏小 不变 偏小 偏小 不变 偏小 不变 不变 不变 偏小 不变 偏小 不变 偏大 偏小 偏小 不变 偏小 不变 偏大 偏小 【详解】(2) ③定容时俯视、仰视对结果的影响 仰视刻度线，液面超过刻度线，导致溶液体积偏大，所配溶液浓度偏小； 俯视刻度线，液面低于刻度线，导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏大； (3)常见误差分析 ①砝码生锈(没有脱落)，导致称量溶质的物质的量偏大，溶液体积不变，浓度偏大； ②少量氯化钠沾在滤纸上，导致溶质的物质的量偏小，溶液体积不变，浓度偏小； ③转移时有少量液体溅出，导致溶质物质的量偏小，溶液体积不变，浓度偏小； ④容量瓶中有少量水，溶质物质的量不变，溶液体积不变，浓度不变； ⑤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶，导致溶质物质的量偏小，溶液体积不变，浓度偏小； ⑥仰视刻度线，液面超过刻度线，溶质物质的量不变，溶液体积偏大，所配溶液浓度偏小； ⑦越过刻度线，吸出一部分水，导致溶质物质的量偏小，溶液体积不变，浓度偏小； ⑧摇匀后液面下降，补充水，溶质物质的量不变，溶液体积偏大，所配溶液浓度偏小。 18．(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大 (6)偏小 (7)偏小 【详解】（1）应该选用500mL容量瓶，则用托盘天平称取NaOH固体，根据知，配制的NaOH溶液的物质的量浓度偏小； （2）硫酸铜物质的量为0.5L0.1 mol·L－1=0.05 mol，则胆矾也需要0.05 mol，胆矾质量为：0.05 mol250g/mol=12.5g。根据知，配制的硫酸铜溶液的物质的量浓度偏小； （3）NaOH易潮解，应该在玻璃器皿中称量，如果在纸上称量，则潮解的部分氢氧化钠留在纸上，导致转移到容量瓶中的氢氧化钠质量减小，根据知，配制的NaOH溶液的物质的量浓度偏小； （4）称量时物码放置颠倒，则溶质实际为3.6g，根据知，配制的NaOH溶液的物质的量浓度偏小； （5）配制稀H2SO4溶液用量筒量取浓硫酸时，仰视读数，则量取浓硫酸的体积偏大，即溶质的物质的量偏大，根据知，配制的H2SO4溶液的物质的量浓度偏大； （6）定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线，则溶质的物质的量偏小，根据知，配制的溶液的物质的量浓度偏小； （7）未经洗涤烧杯及玻璃棒，则容量瓶中溶质的物质的量偏小，根据知，配制的溶液的物质的量浓度偏小； 19．25℃时pH=4的溶液中c(OH- )=10 -10mol/L，由于Ksp [ Fe(OH)3]=2.810，则有c(Fe )=mol/L <1×10-5mol/L，此时Fe3+已沉淀完全。Ksp[Cu(OH)2]=2.210-20，25℃时pH=4的溶液中c(OH- )=10-10molL，25 C时饱和CuSO4溶液中c (Cu2+)=1.41 molL，此时QC=1.41×(10-10)2=1.41×10-20<2.210-20，所以此时不产生Cu(OH)2沉淀。 【详解】25℃时pH=4的溶液中c(OH- )=10 -10mol/L，由于Ksp [ Fe(OH)3]=2.810，则有c(Fe )=mol/L <1×10-5mol/L，此时Fe3+已沉淀完全。Ksp[Cu(OH)2]=2.210-20，25℃时pH=4的溶液中c(OH- )=10-10molL，25 C时饱和CuSO4溶液中c (Cu2+)=1.41 molL，此时QC=1.41×(10-10)2=1.41×10-20<2.210-20，所以此时不产生Cu(OH)2沉淀。 20．(1) 36.5% 11.8mol/L (2)1mol/L 【详解】（1）标准状况下，224L HCl气体的物质的量为224L÷22.4L/mol=10mol，质量为10mol×36.5g/mol=365g。635mL水即为635g。所以溶液的质量为365g+635g=1000g。所以盐酸的质量分数为365g÷1000g×100%=36.5%。溶液的体积为1000g÷1.18 g/cm3=100000/118mL，即100/118L，所以盐酸的物质的量浓度为10mol÷100/118L=11.8mol/L。故答案为36.5%，11.8mol/L； （2）根据稀释前后溶质的物质的量不变，设稀释后盐酸的物质的量浓度为c，则0.1L×11.8mol/L=1.18Lc，可得c=1mol/L。 21．(1)0.1 (2)2.40 (3)2.88 【详解】（1）标准状况下的氢气2.24 L，H2的物质的量是； （2）镁与盐酸反应：，产生0.1mol氢气消耗0.1molMg，消耗HCl的物质的量为0.2mol，镁条中镁单质的质量为0.1mol ×24g/mol=2.4g，含氧化镁的质量为3.20-2.4=0.8g；氧化镁的物质的量为0.02mol，结合反应：，0.02molMgO消耗0.04molHCl，则盐酸中HCl的总物质的量为0.24mol，盐酸的浓度为； （3）由以上分析可知氧化前镁条中Mg的物质的量为(0.1+0.02)mol=0.12mol，质量为0.12mol ×24g/mol=2.88g。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$