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强化练(十六) 装置图实验方案的分析与评价
[对应题型集训P220]
1.(2025·安徽省江南十校联考)下列有关实验装置和操作的说法正确的是( )
A.用装置甲提纯苯甲酸粗品
B.用装置乙证明淀粉发生了水解反应
C.用装置丙滴定时,滴加液体和摇动锥形瓶同时进行
D.用装置丁制备NaHCO3时,先通入NH3再通入CO2
解析 利用重结晶的方法提纯苯甲酸粗品,故A错误;淀粉溶液加入稀硫酸,再加入氢氧化钠溶液,再加入银氨溶液,加热,有银镜生成,则证明淀粉发生了水解反应,故B错误;用装置丙滴定时,左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,故C正确;制备NaHCO3时,先通入NH3至饱和,再通入CO2,NH3极易溶于水,通入时要防倒吸,导管在液面上,为充分吸收CO2,通CO2的导管应伸入液面下,故D错误。
答案 C
2.草木灰釉是陶器烧制过程中发现的最原始的釉,制备流程为“采集草木→烧灰→洗涤→配釉→烧釉”。实验模拟草木灰釉制备过程,下列实验或操作能达到实验目的的是( )
A.利用图Ⅰ灼烧草木以获取草木灰
B.利用图Ⅱ灼烧滤液检验钾元素
C.利用图Ⅲ检测洗涤液的pH
D.利用图Ⅳ烧制出不同颜色的釉层
解析 灼烧草木以获取草木灰需要使用坩埚灼烧,A错误;钾元素的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃观察,焰色试验为紫色,B错误;测定溶液pH值,应该用玻璃棒蘸取待测液,滴到pH试纸上,变色后与标准比色卡对比,得出pH值;把pH试纸浸入待测液中污染试剂,C错误;氧化铁、氧化铜灼烧生成不同颜色的物质,从而烧制出不同颜色的釉层,D正确。
答案 D
3.(2025·广西百色高三期中)16世纪,利巴菲乌斯正式记载了将食盐和浓硫酸混合加热制备氯化氢的方法。某小组在实验室做HCl红色喷泉实验,下列原理、装置或操作错误的是( )
解析 浓硫酸沸点高于HCl,高沸点酸制取低沸点酸,能达到实验目的,A不符合题意;HCl气体不和浓硫酸反应,可以用浓硫酸进行干燥,能达到实验目的,B不符合题意;HCl气体密度比空气大,采用向上排空气法收集,图中收集装置进气方向错误,应该短进长出,C符合题意;HCl气体易溶于水,能够形成压强差,从而形成红色喷泉(甲基橙在酸性较强时变红),D不符合题意。
答案 C
4.下列实验仪器的选择或操作均正确的是( )
A.分离乙醇和乙酸
B.制备Cl2
C.制备晶体
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
D.配制检验醛基的
Cu(OH)2悬浊液
解析 乙醇与乙酸互溶,不能用分液的方法分离,A错误;浓盐酸与MnO2制取氯气需要加热,B错误;[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小,可以从溶液中析出,得到[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,C正确;配制检验醛基的Cu(OH)2悬浊液必需是NaOH过量,D错误。
答案 C
5.利用下列实验装置及药品能达到相应实验目的的是( )
A.除去SiO2中的NH4Cl
B.验证纯碱中是否含K2CO3
C.验证Na2SO3溶液是否部分变质
D.验证电石与水反应产生了乙炔
解析 NH4Cl受热易分解,而二氧化硅不会,分解生成的氨气和氯化氢气体在烧瓶底部能重新化合成氯化铵,故A能达到实验目的;利用焰色试验来检验纯碱中是否含K2CO3,还需一块蓝色钴玻璃片,故B不能达到实验目的;Na2SO3溶液若部分变质会含有Na2SO4,但Na2SO3和Na2SO4遇到氯化钡溶液都会反应生成白色沉淀,故C不能达到实验目的;电石中含有杂质,与水反应产生的气体除了乙炔外,还含有硫化氢、磷化氢等气体,它们也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则要验证电石与水反应是否产生了乙炔,还需在通入酸性高锰酸钾溶液之前把它们除去,故D不能达到实验目的。
答案 A
6.(2025·安徽省蚌埠市高三质检)下列实验操作对应的装置正确的是( )
实验操作
A.氯气和铜的反应
B.石油分馏时接收馏出物
装置
实验操作
C.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
D.灼烧海带制海带灰
装置
解析 紫红色的铜和氯气在加热条件下反应生成棕黄色氯化铜,过量的氯气可用碱石灰吸收,A正确;石油分馏时,接收馏出物的锥形瓶不能塞橡胶塞,否则会因气体增加导致气体压强增大而发生意外事故,B错误;NaHSO3与H2O2的反应无明显现象,无法得出实验结论,C错误;给坩埚加热时,需要搭配三脚架、泥三角,D错误。
答案 A
7.(2025·四川省达州市高三二模)下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是( )
A.图甲:验证铁钉的吸氧腐蚀
B.图乙:鉴别亚硝酸钠和硝酸钠
C.图丙:验证CH2===CHCHO中含碳碳双键
D.图丁:从食盐水中提取NaCl
解析 铁发生吸氧腐蚀时消耗氧气,氧气传感器会发生相应变化,能达到实验目的,A符合题意;NO水解显碱性,NO不水解溶液为中性,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,pH>4.4时溶液为黄色,因此加入甲基橙后两溶液均为黄色,无法鉴别,B不符合题意;新制氢氧化铜与醛基加热可产生砖红色沉淀,但新制氢氧化铜悬浊液为碱性,再加溴水会与碱反应,无法检验碳碳双键的存在,C不符合题意;从溶液中通过蒸发结晶得到晶体,应该用蒸发皿加热溶液,坩埚用于煅烧固体,D不符合题意。
答案 A
8.下列实验装置及描述正确的是( )
A.利用图甲可测量锌与稀硫酸反应的反应速率
B.利用图乙可验证FeCl3与KI的反应是可逆反应
C.利用图丙可制得SO2
D.利用图丁可测醋酸的浓度
解析 图甲中装置为密闭体系,恒压滴液漏斗中液体能够顺利滴下,且稀硫酸与锌粒反应生成氢气会使注射器活塞右移,能准确测量反应速率,A符合题意;向FeCl3溶液中加入少量KI溶液,发生反应2Fe3++2I-===2Fe2++I2,反应后溶液中加入硫氰化钾固体,若溶液变红,说明溶液中仍有Fe3+,由于反应物中FeCl3过量,即不能说明FeCl3与KI的反应不能进行完全,是可逆反应,B不合题意;铜与浓硫酸在加热条件下才反应生成SO2,图丙中没有加热装置,不能制得SO2,C不合题意;NaOH与醋酸恰好完全反应生成醋酸钠和水,滴定终点时溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,而甲基橙的变色范围是3.1~4.4,在酸性范围内变色,不能准确指示滴定终点,D不合题意。
答案 A
9.用下图装置及所给试剂能完成相应气体制备和收集的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)( )
选项
A
B
C
D
试剂
CaO、浓氨水
CaC2、饱和食盐水
Cu、稀HNO3
MnO2、浓盐酸
气体
NH3
C2H2
NO2
Cl2
解析 浓氨水滴入熟石灰中能产生氨气,但氨气密度比空气小,收集氨气不能使用向上排空气法,A不符合题意;CaC2和饱和食盐水反应生成C2H2,C2H2的密度比空气小,收集C2H2不能使用向上排空气法,B不符合题意;Cu和稀HNO3反应生成NO,不能生成NO2,C不符合题意;MnO2和浓盐酸在受热条件下反应生成氯气,氯气的密度比空气大,收集氯气可以使用向上排空气法,D符合题意。
答案 D
10.(2025·四川省成都市高三模拟)利用图示装置,下列实验现象或作用正确的是( )
选项
试管①
试管②
试管②中现象或作用
A
Na2CO3固体
澄清石灰水
大量白色浑浊
B
NH4Cl晶体
饱和食盐水
除去NH3中的HCl
C
潮湿还原铁粉
空气
收集H2
D
CuO与过量碳粉
NaOH溶液
有气泡产生
解析 碳酸钠受热不分解,故A错误;氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,在试管口会直接化合为氯化铵,故B错误;氢气比空气密度小,应用向下排空气法,故C错误;碳与CuO反应生成CO,溶液中可看到气泡,故D正确。
答案 D
11.(2025·广东省广州市一模)按如图装置进行实验,闭合开关一段时间后,下列说法正确的是( )
A.滴加铁氰化钾溶液,产生大量蓝色沉淀
B.U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和O2
C.a处红布条褪色,说明Cl2具有漂白性
D.b处出现蓝色,说明还原性:I->Cl-
解析 Fe电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,石墨电极为阳极,电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,氯气没有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,据此分析。Fe电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,无Fe2+生成,滴加铁氰化钾溶液,不能产生蓝色沉淀,A错误;由分析知,U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和H2,B错误;a处红布条褪色,说明氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯气没有漂白性,C错误;b处出现蓝色,则发生反应:Cl2+2I-===I2+2Cl-,还原剂的还原性大于还原产物,则还原性:I->Cl-,D正确。
答案 D
12.实验室制取FeCO3的装置如图所示(制备时先通入CO2调节溶液pH),下列说法错误的是( )
A.试剂a是饱和NaHCO3溶液
B.装置C可以换成敞口容器
C.调节pH的目的是防止生成铁的氢氧化物
D.FeSO4溶液的浓度可用酸性KMnO4标准溶液滴定
解析 碳酸钙固体与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳通过饱和NaHCO3溶液除去杂质氯化氢气体,在二氧化碳存在的条件下硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁。试剂a的作用是除二氧化碳中的氯化氢,a是饱和NaHCO3溶液,故A正确;Fe2+易被氧化,所以装置C不能换成敞口容器,故B错误;碳酸钠溶液的碱性较强,调节pH的目的是降低OH-浓度,防止生成铁的氢氧化物,故C正确;FeSO4能还原酸性高锰酸钾,即两者发生氧化还原反应:5Fe2+~MnO,所以FeSO4溶液的浓度可用酸性KMnO4标准溶液滴定,故D正确。
答案 B
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