内容正文:
章末测试卷(十) 化学实验基础和综合探究
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.关于下列仪器使用的说法正确的是 ( )
A.①②③可用作反应容器
B.①③⑤常用于物质分离
C.②③④使用前必须先洗涤后润洗
D.①⑥用酒精灯加热时必须加陶土网
D 解析:①为圆底烧瓶,可常用于作为反应容器,加热时须用陶土网;②为容量瓶,可用于配制一定物质的量浓度的溶液,不可加热,不用润洗,不可作为反应容器;③为分液漏斗,用于分液萃取(分离提纯),使用时须经洗涤,不用润洗,不可作为反应容器;④为量筒,用于量取液体、使用时须经洗涤,不用润洗;⑤为漏斗,用于过滤,可分离固体和液体混合物;⑥为锥形瓶,加热时须垫陶土网。
2.(2024·广西南宁二中模拟)下列有关实验的说法正确的是 ( )
A.对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可用Na2S或NaOH进行沉淀处理
B.配制溶液时,烧杯中溶液直接倒入容量瓶,再用蒸馏水洗涤,洗涤液一并倒入
C.滴定用的锥形瓶装待测液前需要保持干燥,并用待测液润洗2~3次
D.向CuSO4溶液中滴加氨水至难溶物溶解得深蓝色溶液,再加入乙醇,无明显变化
A 解析:Na2S或NaOH可与重金属离子反应生成其硫化物或者氢氧化物,且重金属离子的硫化物和氢氧化物均为沉淀,A正确;配制溶液时,烧杯中的溶液需要通过玻璃棒引流倒入容量瓶,洗涤液也需要通过玻璃棒引流倒入容量瓶,B错误;滴定用的锥形瓶不需要保持干燥且不需要用待测液润洗,C错误;向CuSO4溶液中滴加氨水至难溶物溶解得深蓝色溶液为[Cu(NH3)4]SO4溶液,加入乙醇,混合溶剂极性下降,配合物[Cu(NH3)4]SO4析出,D错误。
3.用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是 ( )
装置
A.验证溴乙烷消去产物具有还原性
B.制取并收集干燥的氨
装置
C.实验室焙烧硫酸铜晶体
D.实验室制取乙烯
A 解析:溴乙烷在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应,得到的气体为乙烯和乙醇,利用水除去乙醇,再将气体通入酸性KMnO4溶液使之褪色,MnO变为Mn2+, KMnO4发生了还原反应,而乙烯发生了氧化反应,则证明乙烯具有还原性,A正确;氨的密度小于空气,应该选择向下排空气法,而图中为向上排空气法,B错误;焙烧硫酸铜晶体应该选择坩埚,而图为蒸发皿,其作用为蒸发溶液,C错误;用乙醇浓硫酸加热至170 ℃制乙烯,温度计用于监控溶液的温度,应插入溶液中,D错误。
4.(2024·广西南宁普高联盟联考)下列实验装置的使用及操作正确的是 ( )
A.①制备溴苯并验证有HBr产生
B.②制备并收集干燥的氨
C.③制备NaHCO3
D.④钠的燃烧反应
C 解析:装置①可用于制备溴苯,但不能证明有HBr产生,由于溴易挥发,与硝酸银反应生成淡黄色沉淀,且HBr易溶于水,应该有防倒吸装置,A错误;装置②可以制备干燥的氨,但氨的密度小于空气,应该用向下排空气法收集,B错误;向饱和氨盐水中通入过量的二氧化碳,会有NaHCO3析出,C正确;钠的燃烧反应不能在玻璃器皿中进行,玻璃易炸裂,应在坩埚中进行,D错误。
5.为达到实验目的,下列实验方法正确的是 ( )
实验目的
实验方法
A
证明C2H5OH与浓硫酸共热至170 ℃有乙烯生成
C2H5OH与浓硫酸共热至170 ℃,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液
B
验证FeCl3与KI的反应是可逆反应
向1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加5 mL 0.1 mol/L KI溶液充分反应后,取少许混合液滴加KSCN溶液
C
检验乙醇中是否有水
向乙醇中加入一小粒金属钠
D
氧化性:Cl2>Br2>I2
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入碘化钾淀粉溶液
B 解析:C2H5OH与浓硫酸共热至170 ℃,生成气体中的SO2、乙烯、C2H5OH均能与KMnO4反应,使KMnO4溶液褪色,不能证明C2H5OH与浓硫酸共热至170 ℃有乙烯生成,A错误;由于KI过量,若加入KSCN溶液显红色,说明有FeCl3剩余,则证明反应可逆,B正确;乙醇和水均能与金属钠反应,向乙醇中加入一小粒金属钠,有气泡产生,不能证明乙醇中含有水,C错误;由于氯水过量,剩余的氯水能氧化I-,溶液变蓝,不能证明氧化性Br2>I2,D错误。
6.用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到相应实验目的的是 ( )
A.用装置甲制备并收集NH3
B.装置乙构成了铜锌原电池
C.用装置丙制备溴苯并验证有HBr产生
D.装置丁验证浓硫酸的强氧化性和脱水性
D 解析:氨在空气中的扩散速率快,收集氨时,为防止氨扩散,应在集气瓶口放一团棉花,则装置甲不宜用于收集氨,A不符合题意;锌会与硫酸铜溶液反应,左池的溶液应为硫酸锌溶液,右池的溶液应为硫酸铜溶液,则装置乙不能构成铜锌原电池,B不符合题意;液溴具有挥发性,挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应生成浅黄色沉淀,干扰溴化氢气体的检验,则装置丙不能验证有溴化氢产生,C不符合题意; 浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水炭化,同时放出大量的热,浓硫酸具有强氧化性,共热时能与蔗糖脱水炭化生成的碳发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则装置丁可以验证浓硫酸的强氧化性和脱水性,D符合题意。
7.完成下列实验,所用仪器或操作合理的是 ( )
A.检验氯化铵受热分解生成的两种气体
B.制备氢氧化亚铁沉淀
C.证明装置气密性良好
D.用标准NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐酸
C 解析:氯化铵受热分解生成氨、氯化氢的混合气体,P2O5吸收氨,湿润的酚酞试纸检验不出氯化氢气体,碱石灰吸收氯化氢,湿润的蓝色石蕊试纸检验不出氨,A不合理;右边试管内生成硫酸亚铁溶液和氢气,氢气排出装置,硫酸亚铁溶液与左边试管内氢氧化钠溶液不能自动混合,不能制备氢氧化亚铁沉淀,B不合理;连接好仪器,夹紧弹簧夹,向长颈漏斗中加入适量水,使长颈漏斗中的液面高于容器中的液面,静置片刻,若液面位置保持不变说明装置不漏气,C合理;应用碱式滴定管盛装标准NaOH溶液,D不合理。
二、非选择题
8.(2024·广西玉林高三上学期统考)某研究小组的同学用碱熔法以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的流程如下:
已知:①几种物质的溶解度如下表所示。
物质
KMnO4
K2CO3
KHCO3
K2SO4
CH3COOK
KCl
20 ℃溶
解度/g
6.4
111
33.7
11.1
217
34.2
②锰酸钾(K2MnO4):
外观性状:墨绿色结晶。其水溶液呈深绿色,这是锰酸根(MnO)的特征颜色。
化学性质:在强碱性溶液中稳定,在酸性、中性和弱碱性中,MnO会发生歧化反应。
请回答下列问题:
(1)下列有关得到墨绿色熔融物的说法正确的是________(填序号)。
A.应在铁坩埚中进行加热,一手用坩埚钳夹住坩埚,一手用玻璃棒搅拌
B.将软锰矿粉碎后加入熔融物中,可增大接触面积,加快反应速率
C.随反应进行,发现熔融物黏度增大时便加强热,提升碱熔效果
D.若反应剧烈使熔融物逸出,可将火焰移开
(2)工业上常用CO2进行酸化歧化,发生反应:3K2MnO4+2CO2===2KMnO4+2K2CO3+MnO2,若CO2通入过久可能会导致产品纯度下降,原因是________________________
________________________________________________________________________;
为避免此影响,CO2可用________(填“盐酸”“硫酸”或“醋酸”)溶液代替进行改进。
(3)结晶步骤中为得到杂质较少的KMnO4粗产品,从下列选项中选出合理的操作并排序:
将KMnO4溶液加入蒸发皿中→________→________→________→________→________→干燥→KMnO4晶体
a.抽滤 b.趁热过滤
c.冷却 d.小火加热蒸发
e.大火加热蒸发
f.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热
g.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热
h.乙醇洗涤
i.冷水洗涤
(4)草酸滴定法对高锰酸钾晶体进行纯度测定:
①称取0.650 0 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。取浓度为0.100 0 mol/L的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,在水浴中加热至80 ℃左右,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为20.00 mL,该样品的纯度为________。(已知2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
②以下可能会使测定结果偏高的是________(填序号)。
A.定容时俯视刻度线
B.滴定速度过慢使高锰酸钾溶液与空气中的还原性物质反应
C.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
D.滴定前滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后尖嘴部分有气泡
答案:(1)B、D
(2)CO2与K2CO3反应生成的KHCO3,溶解度比K2CO3小得多,在溶液浓缩时会和KMnO4同时析出而降低纯度 醋酸
(3)d f c a i
(4)①97.23% ②A、D
解析:(3)结晶步骤中为得到杂质较少的KMnO4粗产品,将KMnO4溶液加入蒸发皿中→ d.小火加热蒸发→ f.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热→ c.冷却→ a.抽滤→ i.冷水洗涤→干燥→KMnO4晶体。
(4)①根据2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,可知KMnO4与草酸反应的定量关系2KMnO4~5H2C2O4,0.650 0 g样品中KMnO4为=0.004 mol,则纯度为×100%≈97.23%。
②定容时俯视刻度线,则溶液体积偏小,所配高锰酸钾溶液浓度偏高,所测样品中含量偏高,A正确;滴定速度过慢使高锰酸钾溶液与空气中的还原性物质反应,则滴定消耗的高锰酸钾偏多,则测得样品中高锰酸钾偏少,B错误;滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,对滴定结果无影响,C错误;滴定前滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后尖嘴有气泡,则滴定消耗的高锰酸钾溶液体积偏小,则测定结果样品含量偏高,D正确。
9.草酸(H2C2O4)是一种重要的有机化工原料。为探究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
实验 Ⅰ :探究草酸的制备
实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸:C6H12O6+12HNO3===3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O。装置如图所示:
(1)上图实验装置中仪器乙的名称为______,装置B的作用________________________________________________________________________。
(2)检验淀粉是否完全水解所需要的试剂为________。
实验 Ⅱ :探究草酸的不稳定性
已知:草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,易溶于水,熔点为101 ℃,受热易脱水、升华,170 ℃以上分解产生H2O、CO和CO2。草酸的酸性比碳酸强,其钙盐难溶于水。
(3)请选取以上的装置证明草酸晶体分解的产物(可重复使用,加热装置和连接装置已略去)。仪器装置连接顺序为C→________→________→________→________→D→A→F。
(4)若实验结束后测得A管质量减轻4.8 g,则至少需分解草酸晶体的质量为________g(已知草酸晶体的M=126 g/mol)。
实验 Ⅲ :探究草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应
(5)取一定量草酸溶液装入试管,加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液,振荡试管,发现溶液开始缓慢褪色,后来迅速变成无色(反应热效应不明显,可忽略不计)。
该实验中草酸表现________性,该反应的离子方程式___________________________
________________________________________________________________________,
该反应的反应速率先慢后快的主要原因可能是____________________________________
________________________________________________________________________。
(6)设计实验证明草酸是弱酸。实验方案:_____________________________________
______________________________________(提供的药品及仪器:蒸馏水、0.1 mol/L NaOH溶液、pH计、0.1 mol/L草酸溶液,其他仪器自选)。
答案:(1)球形冷凝管 防倒吸(或安全瓶)
(2)碘水(或I2) (3)B F E F (4)37.8
(5)还原 5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 反应生成的MnSO4(或Mn2+)对反应有催化作用,加快反应速率
(6)取少量0.1 mol/L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH>1,则说明草酸为弱酸
解析:(1)题给实验装置中仪器乙的名称为球形冷凝管,装置B的作用防倒吸或安全瓶。(2)淀粉遇碘变蓝色,在已经水解的淀粉溶液中滴加几滴碘水,溶液显蓝色,则证明淀粉没有完全水解,溶液若不显蓝色,则证明淀粉完全水解。(3)检验H2O、CO和CO2气体,首先应该利用无水硫酸铜遇水蒸气变蓝,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,一氧化碳具有还原性,能还原黑色的氧化铜,生成的二氧化碳用澄清的石灰水检验,据此根据水蒸气、二氧化碳和一氧化碳的性质进行排序。(4)假设草酸晶体分解生成CO物质的量为x,草酸晶体的物质的量为y。
至少需分解草酸晶体的质量为0.3 mol×126 g/mol=37.8 g。(5)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,可以与草酸发生氧化还原反应,锰离子具有催化剂的作用。(6)弱酸不完全电离,故取少量0.1 mol/L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH>1,则说明草酸为弱酸。
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