内容正文:
第三章化学实验基础知识
第三章
化学实验基础知识
课时冲关七化学实验常用仪器和基本操作
一、选择题:每题只有一个选项符合题意
5.实验室进行下列实验时,所选玻璃仪器(其
1.(2024·河北卷)关于实验室安全,下列表
他材质仪器任选)均正确的是
述错误的是
)
A.BaSO,等钡的化合物均有毒,相关废弃
物应进行无害化处理
715
B.观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩①
不能近距离俯视
A.制备无水乙醇:①⑧⑨
C.具有出标识的化学品为易燃类物质,
B.除去KNO3中少量NaCl:②⑧⑨
C.制备氢气并测量其体积:⑥①②
应注意防火
D.配制质量分数约为20%的NaCl溶液:
D.硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注
⑦⑧⑩
意防护和通风
6.下列实验现象与实验操作不匹配的是
2.(2024·湖南卷)下列实验事故的处理方法
(
不合理的是
(
)
实验操作
实验现象
实验事故
处理方法
已知[Cu(H2O)4]2++4C1=
被水蒸气轻微
先用冷水处理,再
[CuCL4]2-+4H20
△H>0,
烫伤
涂上烫伤药膏
溶液变为黄
A
[CuC4]P为黄绿色,将盛有绿色
2mL0.5mol·L1CuC2溶液
稀释浓硫酸时,
用3一5%的
B
的试管加热
酸溅到皮肤上
NaHCO,溶液冲洗
苯酚不慎沾到
先用乙醇冲洗,再
将绕成螺旋状的铜丝伸入到盛
铜丝溶解,溶液
有浓硝酸的试管中
变为蓝色,生成
手上
用水冲洗
红棕色气体
不慎将酒精灯打
用湿抹布盖灭
先产生蓝色沉
翻着火
向盛有4.0mL0.1mol·L1
C
淀,后沉淀溶
CuSO,溶液的试管里逐滴滴加
3.(2024·黑吉辽卷)下列实验操作或处理方
解,得到深蓝色
氨水至过量
透明溶液
法错误的是
(
A.点燃H,前,先检验其纯度
用玻璃棒摩擦装有过饱和醋酸
钠溶液的试管内壁
有晶体析出
B.金属K着火,用湿抹布盖灭
C.温度计中水银洒落地面,用硫粉处理
7.为完成下列各组实验,所选玻璃仪器(不考
D.苯酚沾到皮肤上,先后用乙醇、水冲洗
虑存放试剂的容器)和试剂均正确、完整
4.下列实验现象与实验操作不相匹配的是
的是
(
选项
实验目的
玻璃仪器
试剂
实验操作
实验现象
配制100ml
100mL容
将盛有Fe(OH)3胶体的烧在与光束垂直的方
一定物质的量
量瓶、烧杯、
蒸馏水、NaCl
A杯置于暗处,用红色激光笔照向看到一条光亮的
浓度的NaC
玻璃棒
固体
射烧杯中的液体
“通路”
溶液
向盛有少量Mg(OH)2沉淀的
蒸馏水、KNO3
B试管中加入适量饱和NH,CI白色沉淀溶解
除去KNO3
烧杯、酒精
与NaC的混
溶液,振荡
中少量NaCl
灯、漏斗
合物
C
向盛有3.0mL无水乙醇的
有气泡产生
萃取碘水中
长颈漏斗、
试管中加人一小块金属钠
的碘单质
烧杯
CC4、碘水
向盛有2.0ml甲苯的试管中
D加人3滴酸性KMnO4溶液,
制取氢氧化
烧杯、胶头滴
蒸馏水、FeCl
紫色不变
D
铁胶体
管酒精灯
饱和溶液
用力振荡
371
高考总复习化学
[答题栏]8.下列说法不正确的是
(4)Pt坩埚中样品C,H,O反应完全后,
应进行操作是:
3滴新制的氯水
CH和C
3滴NaBr溶液
取下c和d管称重。
饱和NaCI溶液
古灵各3滴
Nal溶液
(5)若样品CH,O为0.0236g,实验结
各3滴澳水
束后,c管增重0.0108g,d管增重
①
②
0.0352g。质谱法测得该有机物的相对
分子质量为118,其分子式为
A.图①装置根据
B.图②操作得出
10.实验室利用四氯化钛气相氧化法制备二氧
现象可得出CH
氯、溴和碘元素非
化钛,装置如图(部分夹特装置已略去)。已
与CL,反应
金属性强弱
知:TiCL的熔点为一24.1℃,沸点为
136.4℃,在潮湿空气中易水解。回答下
木棍
线
列问题:
饱和食盐水
饱和
明矾溶液
于除锈铁钉
明矾
小晶体
③
④
C.图③现象显示
D.图④装置进行
金属腐蚀为析氢
定的重复操作可制
(1)装置C中仪器a的名称为
,实
腐蚀
取大晶体
验装置从左到右的连接顺序为
D
装置的作用为
,C装
二、非选择题
置的加热方式为
(填字母代号)。
9.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物
的表征手段之一。按如图实验装置(部分
a.温水浴
b.油浴(100260℃)
装置略)对有机化合物进行C、H元素
c.热水浴
d.沙浴温度(400~600℃)
分析。
(2)写出B装置三颈烧瓶内发生反应的
C.H,O
化学方程式
02
(3)测定TO2产品中钛含量的方法是:精确
P坩埚
称取0.2000g样品放入锥形瓶中,加入热
的硫酸和硫酸铵的混合溶液,使其溶解,冷
回答下列问题:
却、稀释,得到含TO+的溶液。加入金属
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石
铝,将TiO+全部转化为T3+,加入指示剂,
英管中,先
用0.l000mol·L1NH,Fe(SO)2溶液滴
,而后将已称重的U形管c、d与石
定至终点。重复操作2次,消耗
英管连接,检查
0.1000mol·L1NHFe(SO4)2溶液的平
依次点燃煤气灯
均值为20.00mL(已知:Ti3++Fe3++H2O
进行实验。
TiO++Fe++2H)。
(2)O2的作用有
①配制NHFe(SO)2标准溶液时,使用的
CuO的作用是
仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还
(举1例,用化学方程式表示)。
需要如图中的
(填字母代号)。
(3)c和d中的试剂分别是
(填标号)。c和d中的试剂不可调
换,理由是
8187
A.CaCl2
B.NaCl
②滴定时所用的指示剂为
,产品中
C.碱石灰(CaO+NaOH)D.Na,SO
钛的质量分数为
·372·答案:1)3FcS,+2C+30,点槛Fe.0,+200十6S
2.5 mol
(2)①d②abZn+2H+—Zn2++H2↑
③aFe2O3+6H
=2Fe3++3H2O
④Mn HCI CI.
10.解析:(1)AIP与H,O反应生成PH气体,另一种产物
的化学式是A1(OH)g。
(2)反应中Cu由十2价变为十1价,部分P由一3价变
为十5价,根据得失电子守恒可将反应的化学方程式
配平。
(3)①由流程图可知白磷和烧碱溶液反应生成PH,和
NaH,PO,,产物中H原子个数比O原子个数多,因此
反应物中除P1、NaOH外还应有HO参与,据此可写
出反应的化学方程式。由于使用的烧碱过量,所以得
到的NaH2PO2应是次磷酸的正盐,即次磷酸属于
元酸。
②1molP,与烧碱溶液发生反应:P,十3NaOH十3H,O
一PH↑+3 NaH2PO2,生成1 mol PH3和3mol
NaH2PO2,3 mol NaH,PO2与硫酸发生反应:
2NaH2PO2十H2SO1==NaSO1+2HPO2,生成
3molH,PO,,3molH,PO2再发生分解反应2HPO
-PH◆十HPO1,又生成1.5 mol PH,所以整个工
业流程中共生成2.5 mol PH。
答案:(1)三VAA1(OH)
(2)24CuSO+11PH+12H,O=8Cua P+3H2 PO
+24H2SO1
(3)①P,+3NaOH十3H,OPH↑+3NaH,PO
②2.5
11.解析:废旧CPU中的单质Au(金)、Ag和Cu,加入硝酸
酸化后,金不反应,C和Ag转化为铜离子和银离子的
混合溶液,含金的溶液中加入硝酸和氯化钠的混合溶
液,金转化为HAuCI,HAuCl,经锌粉还原分离得到
金,由此分析。
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu十8HNO3(稀)
=3Cu(NO,)2+2NO个十4HO,溶解1 mol Cu消耗
HN0,的物质的量为氵m0l;朝与浓硝酸反应的化学方程
式为Cu+4HNO,(浓)=Cu(NO,),十2NO,A十2H,O,溶
解1 mol Cu消耗HNO的物质的量为4mol;消耗
HNO物质的量少的反应的化学方程式为铜与稀硝酸的
反应,反应的化学方程式为3Cu十8HNO3(稀)
3Cu(NO3)2+2NO十4HO:
(2)①根据化合价的变化规律可知,金的化合价从0价
升高到十3价,作还原剂,硝酸作氧化剂,从十5价降低
到十2价,产物有一氧化氨生成,根据原子守恒,生成物
中还有水,反应的化学方程式为Au十4NaCI十5HNO
-HAuCl,+2H,O+NO◆十4NaNO3;②A.溶金过
程中硝酸的化合价降低,作氧化剂,具有强氧化性,用
到了HNO的氧化性,故A正确;B.王水中V(浓硝酸)
:V(浓盐酸)=1:3,金与浓硝酸表面生成致密的氧化
膜,不反应,王水中浓盐酸提供了氨离子,利于生成四
氯合金离子,利于金与硝酸的反应,主要作用增强硝酸
的氧化性,故B错误:C.HNO,一NaCI与王水「V(浓硝
酸):V(浓盐酸)=1:3]溶金原理相同,则用浓盐酸与
NaNO:也可使Au溶解,故C正确;
(3)由于HAuCl,=H十AuCl,,若用Zn粉将溶液
中的1 mol HAuCl,完全还原,HAuCl,中Au的化合价
为十3价,被锌还原为0价,Z的化合价从0价升高到
十2价,设还原1 mol HAuCl所需Zn的物质的量为
xmol,根据得失电子守恒可知:2x=3mol,x=
1.5mol,同时Zn十2H—Zn2+十H2个,与氢离子反
应的Zn的物质的量为0.5mol,则参加反应的Zn的物
质的量是2mol。
答案:(1)3Cu+8HNO,(稀)-3Cu(NO,)2+2NO
+4H,O
(2)①45NO↑2H204②AC(3)2
·58
参考答案
章末排查练
排查一
1.×
2.×3.×4.×5.×
6.×7.×
8.×9.×10.×11.×12.×13./
14.W
15.√16.√17.×18./19.×
20.×
21.×
22.×23.×
24.×25.X
26./
27.×
28.×
排查二
1.Cu2+SO+Ba+20H=Cu(OH),+BaSO,
2.NH+HCO+20H=NH.H,O+CO+H,O
3.2AgCI(s)+S2(ag)=Ag2 S(s)+2CI (aq)
4.HCO,+Ca'++OH--CaCO+H,O
5.A+3NH·H,O=Al(OH)3¥+3NH
6.HC0+OH△C0+H,0
7.CH:O+CO,+H,O-CH:OH+HCO
8.2Fe2++8I+5CL2
=2Fe3++4L2+10C1
9.NH+A13++2SO+2Ba2++4OH
=2BaSO,¥十
Al(OH)3¥+NH,·H,O
10.2CH,COOH+CaCO,=
=Ca+2CH,COO+H,O
+CO,
11.「A1(OH),]-+CO,=A1(OH)3¥十HCO
12.Cu++4NH3·H2O=[Cu(NH3)1]2++4H2O
13.[A1(OH)1]+HCO
-A1(OH),¥+CO+H,O
14.2C.H.O+SO,+H,O-2C.H:OH+SO
15.Ca+HCO+OH=CaCO,+H,O
16.CH,CHO+2Cu(OH):+OH CH,COO+
CuO¥十3H,O
17.A13++2S0十2Ba2++4OH=[A1(OH)1]+
2BaSO1¥
18.NH++AI+50HAl(OH)+NH.H,O
19.5H2C2O,+2MnO,+6H+2Mn2++10C02A
+8H,O
20.Cu2++H,S-2H+CuS¥
排查三
1.H,O+Mn+HSO:-MnO,SO+3H
2.解析:在CO(NH,),中,N的化合价为一3价,N,H,中
N的化合价为-2价,化合价升高1,NaCIO中CI的化合
价为十1价,它应该被还原成C1厂,所以另一种钠盐为
NCl,根据得失电子守恒和原子守恒即可配平(具体过
程略)。
KMnO1催化剂
答案:CO(NH)2+NaClO+2NaOH
N,H,+
Na CO+NaCl+H,O
3.SiHCI,+5NaOH=Na,SiO,+3NaCl+H,+2H,O
4.Fe+、Mn+MnO+3Fe++7H2O=3Fe(OH)3¥
+MnO,¥+5H+
2MnO +3Mn2+2H2 O-5MnO2+4H
课时冲关七化学实验常用仪器和基本操作
L.A[BaSO,性质稳定,不溶于水和酸,可用作“钡餐”说
明对人体无害,无毒性,A错误;钠与水反应剧烈且放
热,不能近距离俯视,B正确;
为易燃类物质的标
识,使用该类化学品时应注意防火,C正确;硝酸具有腐
蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风,D正确。]
2.B[A.被水蒸气轻微烫伤,先用冷水冲洗一段时间,再
涂上烫伤药膏,故A正确;B.稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤
上,先用大量的水冲洗,再涂上3~5%的NaHCO,溶液,
故B错误:C.苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,常温下苯酚在水
中溶解性不大,但易溶于乙醇,苯酚不慎沾到手上,先用乙
醇冲洗,再用水冲洗,故C正确;D.酒精灯打翻着火时,用湿
抹布盖灭,湿抹布可以隔绝氧气,也可以降温,故D正确。]
3.B[A.H,为易燃气体,在,点燃前需验纯,A正确;B.金
属K为活泼金属,可以与水发生反应,不能用湿抹布盖
灭,B错误;C.Hg有毒,温度计的水银球打碎后应用硫
粉覆盖,使Hg转化为无毒的HgS,C正确;D.苯酚易溶
于乙醇等有机物质中,苯酚沾到皮肤上后应立即用乙醇
冲洗,稀释后再用水冲洗,D正确。]
69
高考总复习化学
4.DA.胶体具有丁达尔效应,A不符合题意;B.Mg(OH)
在溶液中存在溶解平衡:Mg(OH),(s)→Mg+(g)+
2OH(g),NH水解产生的H可与OH结合生成
H,。,使c(。H厂)减小,溶解平衡正向移动,因此白色沉淀
溶解,B不符合题意:C.向无水乙醇中加入金属钠可发
生反应:2CH,CH2OH+2Na→2CH.CH.ONa+
H,◆,有气泡产生,C不符合题意:D.甲苯能被酸性高锰
酸钾溶液氧化为苯甲酸,因此溶液紫色变浅或消失,D符
合题意。」
5.C
LA.制备无水乙醇需加入CaO后蒸馏,所选仪器应
③④⑤⑥⑦,错误:B.除去KNO2中少量NaCl,方法是
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作,过滤要用到漏斗,所
选玻璃仪器应为①⑤⑧⑨,错误:C.制备氢气并测量其
体积,所选玻璃仪器应为⑤①),正确;D.配制质量分数
约为20%的NaCl溶液,称量一定质量的NaCl固体,量
取一定体积的蒸馏水于烧杯中,用玻璃棒搅拌,可得一
定质量分数的NC1溶液,所选玻璃仪器应为⑧⑨©,
错误。
6.B[A.已知[Cu(HO)1]2++4C1一[CuCL2-+
4HO△H>0,[CuC11为黄绿色,将盛有2mL0.5mol
·L CuCl,.溶液的试管加热,该反应是吸热反应,升高温
度,平衡正向移动,「Cu(HO),门2+转化为「CuCL,-,溶
液变成黄绿色,故A正确;B.将铜丝插入浓硝酸中,铜与
浓硝酸发生剧烈反应,有红棕色气体NO,产生,溶液呈
绿色,故B错误:C.向盛有4.0mL0.1mol·L CuSO1
溶液的试管里逐滴滴加氨水至过量,先产生Cu(OH),
蓝色沉淀,后沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,故C正
确;D.用玻璃棒在容器内壁轻轻摩擦可以从容器内壁刮
下少量碎屑充当晶核,过饱和溶液可迅速完成结晶过
程,析出晶体,故D正确。
7.D[A.配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计
算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴标
签:仪器中还缺少胶头滴管,A错误:B.硝酸钾溶解度受
温度影响较大,除去KNO,中少量NaCI采用冷却热饱
和溶液结晶、过滤的方法,故需烧杯、酒精灯、漏斗,缺少
玻璃棒引流,B错误:C,萃取操作使用分液漏斗而不是长颈
漏斗,C错误;D.制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴
加氯化铁饱和溶液至液体变红褐色,需要的玻璃仪器有烧
杯、胶头滴管、酒精灯,D正确。]
8.C
「A.气体黄绿色变浅,生成油状物质,说明CH与
Cl2反应,A正确;B.新制氯水和澳化钠反应生成溴单
质,溴水和碘化钠反应生成碘单质,说明氯、溴和碘元素
非金属性强弱顺序为氯>澳>碘,B正确;C.弱酸性或
中性条件,铁发生吸氧腐蚀,C错误;D.图④装置进行
定的重复操作进行不断结晶,可制取大晶体,D正确;故
选C。
9.解析:利用如题图所示的装置测定有机物中C、H两种元
素的含量,这是一种经典的李比希元素测定法,将样品
装入Pt坩埚中,后面放置CuO作催化剂,用于催化前置
坩埚中反应不完全的物质,后续将产物吹入到两U形管
中,称量两U形管的增重,计算有机物中C、H两种元素
的含量,结合其他技术手段,从而得到有机物的分子式。
(1)实验前,应先通入一定量的O2吹空石英管中的杂质
气体,保证没有其他产物生成,而后将已称重的U形管
c、d与石英管连接,检查装置的气密性,随后先,点燃b处
酒精灯后点燃a处酒精灯,保证当a处发生反应时产生
的C)能被CuO氧化生成CO,
(2)实验中O2的作用有:排空装置中的空气、为实验提
供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U形管
中;Cu。的作用是催化处产生的CO,使CO反应转化
为CO,反应的化学方程式为C0+Cu0高温
Cu十CO2。
(3)有机物燃烧后生成的CO,和H,。分别用碱石灰和
无水CaCl,吸收,其中c管装有无水CaCl,,d管装有碱
石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和
二氧化碳,影响最后分子式的确定」
(4)反应完全以后应继续吹入一定量的。,保证石英管
中的气体产物完全吹入两U形管中,待装置冷却。
(5)c管装有无水CaCl2,用来吸收生成的水蒸气,则增加
质量为水蒸气的质量,由此可以得到有机物中(H)
2×m(H,O)_2×0.0108g=0.0012mol;d管装有碱
M(H,O)
18g·mol
54
石灰,用来吸收生成的CO,,则增加质量为CO,的质量,
m(CO,)
由此可以得到有机物中n(C)=
0.0352g
M(CO2)44g·mol□
=0.0008m0l:有机物中0的质量为m(O)=0.0236g
0.0008molX12g·mol1-0.0012mol×1g·mol-1=
0.0128g
0028名,其物质的童为nO)号6g:m行
0.0008ol;该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比
为0.0008mol:0.0012mol:0.0008mol=2:3:2;
质谱法测得该有机物的相对分子质量为118,则其化学
式为C1HO1。
「点睛]本实验的重点在于两U形管的摆放顺序,由于
CO,需要用碱石灰吸收,而碱石灰的主要成分为CO和
NaOH,其成分中的CO也可以吸收水蒸气,因此在摆
放U形管位置时应将装有碱石灰的U形管置于无水
CaCl,之后,保证实验结果。
答案:(1)通入一定量的O2,排出石英管中的空气装置
的气密性b、a
(2)排空石英管中的空气、为实验提供氧化剂、提供气流保
证反应产物完全进入到U形管中C0十CuO高温
CuCO.
(3)AC碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
(4)熄灭处酒精灯,继续吹入一段时间的O2,然后熄灭
b处酒精灯,待石英管冷却至室温停止通入。,
(5)C HO
10.解析:实验室利用四氯化钛气相氧化法制备二氧化钛,
A装置是氧气发生装置,生成的氧气中混有水,由于
TC1,在潮湿空气中易水解,生成的氧气需要通过装有
浓硫酸的洗气瓶D干燥,干燥的氧气通入C中和气化
的TCL,混合,混合气体再通入B中发生反应得到二氧
化钛,以此解答。
(1)装置C中仪器a的名称为蒸馏烧瓶,由分析可知,实
验装置从左到右的连接顺序为:ADCB,D装置的作用
为千燥氧气,C装置加热的目的是让TiCL,气化,TiCl
的沸,点为136.4℃,应该选择油浴(100~一260℃)加热,
故选b。
(2)B装置三颈烧瓶内TiCl,和O2反应生成TO2和
C1,,O由0价下降到一2价,C1由一1价上升到0价,根
据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为TiCL,(g)
O2(g
高温Ti0,(s)+2C,(g)。
(3)①配制NH,Fe(SO1)2标准溶液时,使用的仪器除
天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要容量瓶和胶
头滴管,故选ac;②滴定过程中发生反应Ti+十Fe
H,O一一TiO+十Fe+十2H+,Fe3+反应完全时,说明
滴定完全,则滴定时所用的指示剂为KSCN溶液,滴定
终点为当滴入最后半滴NH,Fe(SO,)2标准溶液,溶液
由红色变为无色且半分钟内不恢复原来颜色;消耗
Fe3+的物质的量为0.02L×0.1000mol·L1
0.002mol,则溶液中Ti3+的物质的量为0.002mol,产品
中钛的质量分数为0.002m01X48g/m0×100%=48%。
0.2000g
答案:(1)蒸馏烧瓶ADCB干燥氧气b
(2)TiC1,(g)+0,(g)高温
TiO,(s)-+-2Cl,(g)
(3)①ac②KSCN溶液48%
课时冲关八物质的分离、提纯和检验
1C[“水洗净”是指洗去固体表面的可溶性污渍、泥沙
等,涉及的操作方法是洗涤;“细研水飞”是指将固体研
成粉末后加水溶解,涉及的操作方法是溶解;“去石澄
清”是指倾倒出澄清液,去除未溶解的固体,涉及的操作
方法是过滤;“慢火熬干”是指用小火将溶液蒸发至有少
量水剩余,涉及的操作方法是蒸发;因此未涉及的操作
方法是萃取。」
2.DLA.铜与浓硫酸反应,生成二氧化硫,二氧化硫有毒,
会污染空气,二氧化硫属于酸性氧化物,可用氢氧化钠
溶液吸收,所以为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH
溶液的棉团,再加热,A正确:B.实验室制备氧气时,为
了防止水槽中的水倒吸,实验结束时,先把导管移出水
面,再熄灭酒精灯,可避免试管炸裂,B正确;C.分液时,
为了使液体顺利流下,需保持分液漏斗内部和外界大气