专题2 研究物质的基本方法 综合训练-2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

专题2　研究物质的基本方法 综合训练 基础过关练 考点1　实验仪器的选用　实验安全与基本规范 1.下列实验事故的处理方法不合理的是(　　) 实验事故 处理方法 A 被水蒸气轻微烫伤 先用冷水处理,再涂上烫伤药膏 B 稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上 用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗 C 苯酚不慎沾到手上 先用乙醇冲洗,再用水冲洗 D 不慎将酒精灯打翻着火 用湿抹布盖灭 2.下列图示实验中,操作规范的是　(　　) A.调控滴定速度 B.用pH试纸测定溶液pH C.加热试管中的液体 D.向试管中 滴加溶液 3.下列说法不正确的是(　　) 　①　　　　　 ② ③　　④ A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B.图②标识表示易燃类物质 C.装置③可用于制取并收集氨气 D.装置④可用于从碘水中萃取碘 4.(1)由CuSO4·5H2O配制CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是　　　　　　　　　(填仪器名称)。  (2)长期存放的CuSO4·5H2O中,会出现少量白色固体,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  考点2　物质的分离、提纯与检验 5.下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是(　　) A.过氧化钠和硫黄:加水,振荡 B.水晶和玻璃:X射线衍射实验 C.氯化钠和氯化钾:焰色试验 D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡 6.提纯2.0 g苯甲酸粗品(含少量NaCl和泥沙)的过程如下。其中,操作X为(　　) A.加热蒸馏　　B.加水稀释 C.冷却结晶　　D.萃取分液 7.“稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离时可用的玻璃装置是(　　) A　　　　　B C　　　　　　　　D 8.苯甲酸是一种常用的食品防腐剂,微溶于冷水,易溶于热水。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下: 下列说法不正确的是(　　) A.操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量 B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 D.操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体 考点3　溶液的配制 9.实验室配制0.100 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有(　　) ①天平①　②温度计　③坩埚　④分液漏斗　⑤容量瓶　⑥烧杯　⑦玻璃棒　⑧酒精灯 A.①②④⑥　　B.①④⑤⑥ C.①⑤⑥⑦　　D.②③⑦⑧ ①关键点拨如果用液体试剂配制一定物质的量浓度的溶液,不需要天平,如果用固体试剂配制一定物质的量浓度的溶液,则需要天平。对点突破P201定点2 10.食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。 (1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1 HAc溶液的体积为　　　mL。  (2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是　　　。  ①看图说“化”定容时,胶头滴管应悬于瓶口的正上方,且视线应与刻度线相平 考点4　有关化学反应的综合计算 11.玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应: 3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O (x-1)S+K2S K2Sx(x=2~6) S+K2SO3 K2S2O3 请计算: (1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则V=　　　　。  (2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=　　　　。(写出计算过程)  考点5　原子结构、核外电子排布 12.我国科研人员利用激光操控方法,从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子,实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年,是14C的17倍,可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是　(　　) A.41Ca的原子核内有21个中子 B.41Ca的半衰期长,说明41Ca难以失去电子 C.41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间 D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 13.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　) A.18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA B.18 g O含有的中子数为10NA C.1 mol重水比1 mol水多NA个质子 D.Cl的结构示意图: 能力提升练 1.工业上监测SO2含量是否达到排放标准,涉及的化学方程式是SO2+H2O2+BaCl2 BaSO4↓+2HCl。用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　) A.0.2 mol/L的BaCl2溶液中Cl-浓度为0.1 mol/L B.生成2.33 g BaSO4沉淀时,吸收SO2的体积为0.224 L C.常温常压下,17 g H2O2中所含分子总数为0.5NA D.SO2水溶液能导电,因此SO2是电解质 2.现需配制80 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液,下列叙述正确的是(　　) A.配制时,应用托盘天平称取3.2 g NaOH固体 B.在托盘天平上放两片规格相同的滤纸,将NaOH放在滤纸上称量 C.用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液不慎洒在容量瓶外,所配溶液浓度偏大 D.将称取的NaOH用适量蒸馏水溶解、冷却,转移至容量瓶中,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大 3.(2025江苏扬州大学附中月考)下列除去杂质的方法错误的是(　　) 待提纯的物质 杂质 试剂 主要操作 A I2 KI、H2O 乙醇 萃取 B H2 H2O 浓硫酸 洗气 C KNO3 NaCl H2O 蒸发浓缩 冷却结晶 D Cu Fe、Zn 稀硫酸 过滤 4.(2025江苏泰州段考)电解质饮料可以帮助人们在剧烈运动或大量流汗后及时、方便地补充电解质。某品牌电解质饮料添加的电解质为NaCl、KCl和MgSO4,其中:K+为1.0~27.3 mg·L-1,Mg2+为0.1~4.8 mg·L-1。下列说法错误的是(　　) A.NaCl、KCl和MgSO4均为电解质 B.c(K+)最大为0.7 mmol·L-1 C.1 L该饮料中含MgSO4的最大质量为12 mg D.若该饮料中c(Cl-)=1.0 mmol·L-1,则c(Na+)最小为0.3 mmol·L-1 5.(2025河北石家庄期中)有A、B、C、D四种元素,质子数都小于18。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍;B元素的原子失去1个电子,所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构;C元素是地壳中含量最多的金属元素;D元素的原子M层电子数是K层的3倍,下列说法不正确的是(　　) A.C单质常温下能溶于稀盐酸,不能溶于氢氧化钠溶液 B.A和C两种元素形成的化合物熔点较高 C.可通过焰色反应检验B元素 D.A和D两种元素形成的化合物能与氢氧化钠溶液反应 6.有一份样品,可能是下列物质中的一种或几种:CuSO4、BaSO4、KOH、NaCl、CaCO3。对该样品进行初步检测后,得出如图所示的结果。该白色粉末(　　) A.一定是KOH B.一定是KOH、NaCl混合物 C.可能是KOH、CaCO3混合物 D.可能是KOH、NaCl混合物 7.下列说法不正确的是(　　) A.某硝酸溶液密度为1.42 g·cm-3,溶质质量分数为63%,则此硝酸溶液的浓度为14.2 mol·L-1 B.100 g浓度为c mol·L-1的硫酸中加入一定体积的水,稀释后浓度为0.5c mol·L-1,则加入水的体积大于100 mL(已知硫酸溶液的浓度越大,其密度越大;该条件下水的密度为1 g·mL-1) C.200 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液和100 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,Cl-的物质的量浓度相同 D.V L Al2(SO4)3溶液中含Al3+ m g,则溶液中S的物质的量浓度为 mol·L-1 8.(2023上海交大附中期中)V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ a g,取V mL溶液稀释至4V mL,则稀释后溶液中S的物质的量浓度是(　　) A. mol·L-1　　B. mol·L-1 C. mol·L-1　　D. mol·L-1 9.(2025广西南宁月考)人体胃酸(主要成分是盐酸)过多,会引起胃病,需服用抗酸药治疗。某种抗酸药的主要成分是氢氧化铝,某同学为测定该药中氢氧化铝的质量分数进行如下操作(该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠溶液反应)。 步骤1:配制0.40 mol·L-1稀盐酸和0.40 mol·L-1 NaOH溶液; 步骤2:取1粒药片(每粒药片的质量为0.50 g)研碎,加入20.00 mL蒸馏水; 步骤3:加入40.00 mL 0.40 mol·L-1稀盐酸; 步骤4:用0.40 mol·L-1 NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录消耗NaOH溶液的体积。 请回答下列问题: (1)测定过程中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　。[提示:Al(OH)3不溶于水]  (2)该测定实验共进行4次。实验室现有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL 4种规格的容量瓶,用密度为1.18 g·cm-3、质量分数为36.5%的浓盐酸配制实验中所需的稀盐酸。 ①需要选用如图所示的部分仪器进行实验,另外还需要的玻璃仪器是　　　　mL容量瓶、　　　　(填仪器名称)。  a　b　c　d　e　f ②需要量取的浓盐酸的体积为　　　　mL(保留1位小数)。  (3)某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下: 测定次数 第1次 第2次 第3次 第4次 V(NaOH溶液)/mL 16.04 15.96 16.02 15.98 根据这个同学的实验数据,计算这种药片中氢氧化铝的质量分数约为　　　　(保留3位有效数字)。  答案 基础过关练 1.B　被水蒸气轻微烫伤,先用冷水处理,再涂上烫伤药膏,A正确;浓硫酸溅到皮肤上,立即用大量水冲洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗,B错误;苯酚不慎沾到手上,先用乙醇冲洗,再用水冲洗,C正确;不慎将酒精灯打翻着火,用湿抹布盖灭,D正确。 2.A　通过调节酸式滴定管的活塞,可调控滴定速度,A正确;用pH试纸测定溶液的pH,应该使用洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,变色后与标准比色卡比对,B错误;加热试管中的液体时,液体的体积不能超过试管容积的,C错误;向试管中滴加溶液时,胶头滴管不能伸入试管内,应竖直悬空在试管上方,D错误。 3.C　NH3的密度小于空气,应该用向下排空气法收集,C错误。 4.答案　(1)分液漏斗、冷凝管 (2)CuSO4·5H2O风化失去结晶水生成无水硫酸铜 解析　(1)由CuSO4·5H2O固体配制CuSO4溶液,需用天平称量固体的质量,将称量好的固体放入烧杯中,用量筒量取一定体积的水溶解CuSO4·5H2O,因此实验中用不到的仪器有分液漏斗和冷凝管。(2)CuSO4·5H2O含结晶水,长期放置会风化失去结晶水,生成白色的无水CuSO4。 5.D　过氧化钠和硫黄都是淡黄色固体,过氧化钠与水反应,有气泡产生,硫黄不溶于水,所以可用加水的方法鉴别,A正确;水晶为晶体,玻璃为非晶体,进行X射线衍射实验可以鉴别晶体和非晶体,B正确;氯化钠焰色为黄色,氯化钾(透过蓝色钴玻璃)焰色为紫色,所以可用焰色试验鉴别,C正确;向苯和甲苯中滴加溴水,振荡,现象都为液体分层,上层为橙红色,下层为无色,所以不能用溴水鉴别,D错误。 6.C　苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大,提纯苯甲酸可采用重结晶法,主要步骤有加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤,故操作X为冷却结晶,C正确。 7.C　分液操作可以分离有机相和水相,A为蒸馏装置;B为过滤装置;C为分液装置;D为抽滤装置。 8.B　苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤可除去泥沙,同时可防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用少量冷水洗涤,便可得到较纯净的苯甲酸。操作Ⅰ中,为减少能耗、减少苯甲酸的损失,溶解所用水的量需加以控制,可依据苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量,A正确;操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,NaCl含量少,溶解在水中,B不正确;操作Ⅲ缓慢冷却结晶,可形成较大的苯甲酸晶体颗粒,同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部,C正确;苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,既可去除晶体表面吸附的杂质离子,又能减少苯甲酸的溶解损失,D正确。 9.C　用固体药品配制一定物质的量浓度溶液的基本步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,需要用到题给仪器中的天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒,故选C。 10.答案　(1)5　(2)C 解析　(1)设需要5 mol·L-1 HAc溶液的体积为V,由溶液稀释前后溶质的物质的量不变可知,0.25 L×0.1 mol·L-1=V×5 mol·L-1,解得V=0.005 L=5 mL。 (2)轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀,不能用手指堵住容量瓶瓶口上下振荡,A错误;定容时,胶头滴管应悬于瓶口的正上方,且应该平视刻度线,B项错误;定容后摇匀溶液时,另一只手应拿住瓶底,D项错误。 11.答案　(1)30.0　 (2)3 n(S)==0.08 mol,n(KOH)=1.00 mol·L-1×0.06 L=0.06 mol。则有: (2x+2)S+6KOH 2K2Sx+K2S2O3+3H2O 　2x+2 　6 　0.08 mol 　0.06 mol =,解得x=3。 解析　(1)n(S)==0.015 mol,由3S~6KOH可求得消耗n(KOH)=0.03 mol,进而求得KOH溶液的体积是30.0 mL。 (2)将题中已知的三个方程式分别标记为①、②、③,①+②×2+③得到(2x+2)S+6KOH 2K2Sx+K2S2O3+3H2O,依据此化学方程式和题中所给数据可求出x=3。 12.A　41Ca的质量数为41,质子数为20,其中子数为41-20=21,A正确;41Ca的半衰期长短与其得失电子能力无关,B错误;根据题给信息知41Ca衰变一半所需的时间要大于14C衰变一半所需的时间,C错误;从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程没有生成新物质,不属于化学变化,D错误。 13.D　1个D2O所含的质子数为10,18 g D2O的物质的量为=0.9 mol,则18 g重水(D2O)中所含质子数为9NA,A错误;18 g O的物质的量为=0.9 mol,含有的中子数为9NA,B错误;一个D2O和一个H2O所含质子数都是10,故1 mol重水和1 mol水所含质子数相等,C错误;Cl的结构示意图为,D正确。 能力提升练 1.C　0.2 mol/L的BaCl2溶液中c(Cl-)=0.4 mol/L,A错误;因未说明气体所处状况,所以无法计算吸收二氧化硫的体积,B错误;17 g H2O2的物质的量为=0.5 mol,所含分子总数为0.5NA,C正确;SO2不是电解质,属于非电解质,D错误。 2.D　需使用100 mL容量瓶,应用托盘天平称取1.0 mol·L-1×0.1 L×40 g·mol-1=4.0 g NaOH固体,A错误;NaOH具有腐蚀性,应放在烧杯中称量,B错误;用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液不慎洒在容量瓶外,所配溶液浓度偏小,C错误;定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,D正确。 3.A　H2O与乙醇互溶,萃取剂应选用苯、CCl4等,A错误;浓硫酸具有吸水性,用浓硫酸洗气可除去H2中的H2O,B正确;KNO3在水中的溶解度受温度影响很大,且升温KNO3的溶解度增大,NaCl在水中的溶解度受温度影响很小,加水溶解,再蒸发浓缩、冷却结晶,可除去KNO3中的NaCl杂质,C正确;Fe、Zn都和稀硫酸反应,Cu不与稀硫酸反应,加入过量稀硫酸充分反应,再过滤,可除去Cu中的Fe、Zn,D正确。 4.C　NaCl、KCl和MgSO4溶于水能电离,均为电解质,A正确;K+为1.0~27.3 mg·L-1,最大浓度为=0.7 mmol·L-1,B正确;Mg2+为0.1~4.8 mg·L-1,1 L该饮料中含MgSO4的最大质量为×120 g·mol-1=24 mg,C错误;c(Mg2+)和c(S)相同,当c(K+)最大时c(Na+)最小,c(K+)最大为0.7 mmol·L-1,溶液呈电中性,c(Na+)最小为(1.0-0.7) mmol·L-1=0.3 mmol·L-1,D正确。 5.A　A、B、C、D四种元素,质子数都小于18。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,由于最外层不超过8个电子,则A有2个电子层,最外层有6个电子,为O;B元素的原子失去1个电子,所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构,B为Na;C元素是地壳中含量最多的金属元素,为Al;D元素的原子M层电子数是K层的3倍,M层电子数为6,为S。常温下,铝能溶于稀盐酸,也能溶于氢氧化钠溶液,A错误;A和C两种元素形成的化合物为氧化铝,熔点较高,B正确;Na的焰色为黄色,可通过焰色反应检验B元素,C正确;A和D两种元素形成的化合物为二氧化硫、三氧化硫,二氧化硫、三氧化硫均是酸性氧化物,都能与氢氧化钠反应生成盐和水,D正确。 6.D　白色粉末能溶于水,说明不存在BaSO4、CaCO3;溶于水呈无色,说明不存在CuSO4;溶液呈强碱性,说明含有KOH,可能存在NaCl,D项正确。 7.B　硝酸溶液的浓度为 mol·L-1=14.2 mol·L-1,A正确;稀释后溶液体积为原来的2倍,稀释后硫酸溶液的浓度比原来的小,稀释后溶液的质量小于原溶液的2倍,则加入水的质量小于100 g,即加入水的体积小于100 mL,B错误;200 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,100 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,C正确;m g Al3+的物质的量为 mol,则硫酸铝的物质的量浓度为 mol·L-1,溶液中S的物质的量浓度为×3 mol·L-1= mol·L-1,D正确。 8.C　V mL Al2(SO4)3溶液中Al3+的质量为a g,Al3+的物质的量为=a mol,则S的物质的量为a mol×=a mol,所以稀释至4V mL后S的物质的量浓度为= mol·L-1。 9.答案　(1)Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O　H++OH- H2O　(2)①250　玻璃棒　②8.5　(3)49.9% 解析　(1)测定过程中Al(OH)3、NaOH均与盐酸发生反应,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O、H++OH- H2O。 (2)①该测定实验共进行了4次,共需要160 mL稀盐酸,则应选用250 mL容量瓶;图中还缺少的玻璃仪器是玻璃棒。②密度为1.18 g·cm-3、质量分数为36.5%的浓盐酸的物质的量浓度为 mol·L-1=11.8 mol·L-1,实验室用该浓盐酸配制250 mL 0.40 mol·L-1的稀盐酸,需要用到此浓盐酸的体积为≈8.5×10-3 L=8.5 mL。 (3)根据实验数据计算平均消耗NaOH溶液的体积为16.00 mL,Al(OH)3、NaOH共消耗40.00 mL 0.40 mol·L-1稀盐酸,则与Al(OH)3反应的HCl的物质的量=0.04 L×0.40 mol·L-1-0.016 L×0.40 mol·L-1=0.009 6 mol,根据反应Al(OH)3+3HCl AlCl3+3H2O可知,1粒药片中Al(OH)3的物质的量为=0.003 2 mol,则Al(OH)3的质量分数为×100%=49.92%≈49.9%。 7 学科网（北京）股份有限公司 $