2.1 研究物质的实验方法 同步练习 -2026-2027学年高一上学期化学苏教版必修第一册

2.1《研究物质的实验方法》创新拔高练习 2026-2027学年化学苏教版必修第一册 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．已知：超临界状态是一种特殊的流体，物质处于超临界状态时，气液两相性质非常接近，从而无法分辨，超临界流体有很好的溶解其他物质的性能。超临界溶剂（临界压力为7.3 MPa、临界温度为31.26 ℃）与有机溶剂相似，可用于提取中草药中的有效成分，工艺流程如图所示。下列说法错误的是(   ) A.浸泡时加入乙醇有利于中草药中有效成分的浸出 B.高温条件下更有利于超临界萃取 C.升温、减压的目的是实现与产品分离 D.超临界萃取中草药具有无溶剂残留、绿色环保等优点 2．超临界状态下的流体的溶解性与有机溶剂相似，可用于提取中草药中的有效成分，工艺流程如图所示。下列说法错误的是(      ) A.浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出 B.高温条件更有利于超临界萃取 C.升温、减压的目的是实现与产品分离 D.流体萃取中草药具有无溶剂残留、绿色环保等优点 3．化学实验的设计能力是化学学习的关键能力之一，下列实验方案可行的是(   ) 选项 实验设计 实验目的 A 用pH试纸测肥皂水的pH 测定肥皂水的酸碱度 B 将带火星的木条伸入气体中 检验二氧化碳中混有少量氧气 C 将气体通过灼热铜丝网 除去中混有的少量CO D 将固体加水溶解，然后过滤 提纯混有少量硝酸钾的氯化钠固体 A.A B.B C.C D.D 4．下列对实验过程的评价正确的是(   ) A.某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体一定是 B.某溶液中滴加溶液，生成不溶于稀的白色沉淀，该溶液中一定含 C.某溶液的焰色反应呈黄色，该溶液中可能含有钾元素 D.检测烧碱溶液中是否含有，先加稀盐酸除去，再加溶液，有白色沉淀出现，证明含 5．为了探究温度对化学反应进行快慢的影响，下列实验方案可行的是(      ) A. B. C. D. 6．现有三瓶失去标签的试剂，已知它们可能为溶液、NaOH溶液和溶液。某同学设计如下实验过程进行确认： ①依次给三瓶试剂贴上A、B、C标签； ②分别取少量三种试液于试管中，进行两两混合实验，发现A滴入B或C均产生白色沉淀； ③取A滴入B反应后的上清液，滴入少量的C，发现产生白色沉淀； ④取A滴入C反应后的上清液，滴入少量的B，无明显现象。 下列推断正确的是(   ) A.A是溶液，B是NaOH溶液，C是溶液 B.A是溶液，B是NaOH溶液，C是溶液 C.A是溶液，B是溶液，C是NaOH溶液 D.该同学的实验只能确认，不能确认NaOH和 二、填空题 7．亚氯酸钠（）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。如图为过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图。 已知：①的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出； ②纯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。 （1）发生器中通人起到了剂的作用，不能通人过多过快的原因是__________________________________。 （2）通入空气的作用可能是__________________________________。 （3）吸收塔内发生反应的化学方程式为______________________；吸收塔内的温度不能超过20 ℃，其目的是__________________________________。 （4） NaOH溶液的物质的量浓度为______________。 （5）从滤液中得到粗晶体的实验操作依次是____________________（填序号）。 A.蒸馏 B.蒸发浓缩 C.灼烧 D.过滤 E.冷却结晶 三、实验题 8．已知：铝表面经常附着一层氧化铝保护膜；氧化铝是一种既能与酸反应也能与强碱溶液反应的两性氧化物；氨水能与铝盐溶液反应生成沉淀。某铝合金中含有铜和硅，为了研究它的抗腐蚀性能并测定该合金中铝的含量，某研究性学习小组设计了如下实验： Ⅰ.探究铝合金的抗腐蚀性能 ①向一只小烧杯里加入20 mL一定浓度的溶液，把一小块铝合金浸入溶液中，1~2分钟后将其取出，观察铝合金表面的现象； ②取一支试管，加入10 mL一定浓度的NaOH溶液，将一小块铝合金浸入NaOH溶液中，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后再浸入溶液中，1~2分钟后将其取出，观察铝合金表面的现象。 （1）实验①中铝合金没有变化，实验②中铝合金表面的现象是________________，发生此现象的原因是____________________。 Ⅱ.测定铝合金中铝的含量（已知铜与硅均不与稀盐酸反应，氢氧化铝灼烧后变成） ①取该铝合金溶于足量的稀盐酸中，过滤； ②向滤液中加入过量的氨水，过滤； ③将②中所得沉淀用蒸馏水洗涤后，烘干并灼烧至质量不再减少，冷却后称量，质量为。 （2）在第①步操作中溶解所使用的玻璃仪器有玻璃棒、______________________，滤液中主要含有的离子有、________________和。 （3）在第②步操作中氨水需要过量的原因是____________________。 （4）第③步灼烧过程可在下列哪种仪器中进行____________________（填字母）。 a.烧杯 b.试管 c.坩埚 d.蒸发皿 （5）该合金中铝的质量分数是____________________。 四、填空题 9．钠及其化合物的生产、应用，是化工生产与研究的重要组成部分。 Ⅰ.工业碳酸钠（纯度约为）中常含有少量和等杂质离子，经提纯可获得试剂级碳酸钠（纯度约为），采用的工艺流程如下： （1）加入NaOH的主要目的是除去____________（填离子符号）。 （2）为了检验试剂级碳酸钠中是否含有，可进行的操作是取少量待测固体溶于蒸馏水配成溶液，再取少量溶液于试管中，____________。 （3）实验室中常用于检验试剂级碳酸钠中钠元素是否存在的方法叫____________。 Ⅱ.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如下所示（部分物质已略去）。 （4）①~③所涉及的操作方法中，包含过滤的是____________（填序号）。 （5）根据上图，将化学方程式补充完整： （6）由固体生成的化学方程式是____________。 （7）关于上述过程，下列说法中正确的是____________（填序号）。 A.可循环使用 B.副产物可用作肥料 C.反应过程中应先通入极易溶于水的，使溶液显碱性，然后再通入 五、实验题 10．镁是银白色有延展性的金属，是一些合金（特别是铝合金）的主要组分，也是一种重要的工业材料。请回答下列问题： （1）等质量的镁和铝分别与足量的稀硫酸完全反应，生成的更多的为__________（填化学式）。 （2）某小组设计如下实验探究大小、形状相同的镁条和铝条分别与溶液的反应。 序号 试剂 现象 a 镁条、溶液 镁条表面有极微量气泡附着 b 铝条、溶液 铝条溶解，表面有大量气泡产生，试管外壁发热 c 镁条、 镁条表面有极微量气泡附着 ①实验前需要用砂纸打磨镁条和铝条，原因是__________。 ②实验b中反应的离子方程式为__________。 （3）小组中的同学甲将镁条放入溶液中，发现镁条表面持续产生大量气泡，溶液略显浑浊，该小组继续设计实验探究溶液中影响镁条产生气泡速率的微粒及白色产物的成分。 ⅰ.探究溶液中影响镁条产生气泡速率的微粒 实验编号 1 2 探究微粒 x 对照组 溶液 实验组 溶液 碱性溶液（用NaOH调节） 现象 均持续产生大量气泡，两溶液均略显浑浊 溶液中持续产生大量气泡，溶液略显浑浊；碱性溶液中镁条表面有极微量气泡附着 实验结论 能加快镁产生气泡的速率 ①微粒x为________；实验1的结论为________。 ⅱ.探究白色产物的成分 同学们对白色产物的成分提出了如下猜想。 猜想1：白色产物为； 猜想2：白色产物为； 猜想3：白色产物为和的混合物。 实验过程：取砂纸打磨后的镁片与饱和溶液反应，反应结束后，过滤、洗涤、低温干燥后，加热固体，在时产生能使变蓝的物质m，固体失重率为10.4％（失重率），继续升温，在时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体n，该阶段的失重率为，其中均为纯净物，后剩余固体为MgO。 ②m为______________（填化学式）；n的摩尔质量为______________。 ③甲同学认为猜想3正确，他的理由是______________。 参考答案 1．答案：B 解析：高温条件下，为气态，而萃取是利用超临界状态下的，故高温条件下不利于超临界萃取，B项错误。 2．答案：B 解析：中草药中有效成分一般为有机物，易溶于乙醇，加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出，A正确；高温条件下容易挥发，不利于超临界流体的萃取，B错误；升温、减压有利于挥发，从而实现与产品分离，C正确；流体无毒，且易挥发，容易与产品分离，因此具有无溶剂残留、绿色环保等优点，D正确。 3．答案：A 解析：溶液的酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度，可用pH试纸测肥皂水的pH，从而判断肥皂水碱性强弱，A实验方案可行；二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧，氧气量少，将带火星的木条伸入混合气体中，木条仍会熄灭，不能检验二氧化碳中混有的少量氧气，B实验方案不可行；CO不能与灼热铜丝网反应，不能除去中的CO杂质，C实验方案不可行；硝酸钾、氯化钠均易溶于水，用将固体加水溶解、然后过滤的方法，不能提纯NaCl，D实验方案不可行。 4．答案：C 解析：某固体中加人稀盐酸，产生了无色气体，无色气体不一定是，有可能是等，因此不能证明该固体一定是，A错误；某溶液中滴加溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，白色沉淀不一定是硫酸钡，也可能是氯化银等，因此该溶液中不一定含，B错误；观察钾元素的焰色需透过蓝色钴玻璃，则某溶液的焰色反应呈黄色，该溶液中一定含钠元素，可能会有钾元素，C正确；先加稀盐酸引入了氯离子，不能证明原溶液中含，D错误。 5．答案：D 解析：无对比实验，无法探究温度对化学反应快慢的影响，故A错误；温度和催化剂均不同，没有控制变量，无法探究温度对化学反应快慢的影响，故B错误；温度相同、催化剂不同，无法探究温度对化学反应快慢的影响，故C错误；温度不同，其他条件都相同，方案可行，故D正确。 6．答案：B 解析：硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀，硫酸钠能与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠。由“A滴入B或C均产生白色沉淀”可知，A为硫酸镁溶液；由“取A滴入B反应后的上清液，滴入少量的C，发现产生白色沉淀”“取A滴入C反应后的上清液，滴入少量的B，无明显现象”可知，B为氢氧化钠溶液、C为氢氧化钡溶液，选B。 7．答案：（1）还原；防止还原 （2.）稀释以防爆炸 （3）；防止受热分解 （4）4 （5）BED 解析：（1）发生器中通人的目的是将转化为，元素的化合价降低，所以起到了还原剂的作用；因为也能将还原，所以不能通人过多过快。 （2）由已知信息可得，纯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到以下，所以通人空气的作用是稀释以防爆炸。 （3）在吸收塔内，在碱性溶液中被还原为，同时被氧化生成，发生反应的化学方程式为；因为热稳定性差，所以吸收塔内的温度不能超过。 （4）溶液的物质的量浓度为。 （5）由于的溶解度随温度升高而增大，从滤液中得到粗晶体的实验操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故选BED。 8．答案：Ⅰ.（1）铝合金表面有亮红色的固体附着；铝合金表面有一层致密的氧化铝保护膜，可以防止内部的金属铝与反应；当把铝合金浸入NaOH溶液中后，这层氧化膜被破坏，金属铝与发生置换反应生成了金属铜和 Ⅱ.（2）烧杯； （3）使全部转化为 （4）c （5） 解析：Ⅱ.该铝合金溶于足量盐酸时，其中的完全溶解，滤液中含有和HCl，在此滤液中加入足量氨水，完全转化为。操作③所得的质量为，则其中所含铝元素的质量，所以该合金中铝的质量分数为。 9．答案：（1） （2）加入足量稀硝酸酸化后，再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则说明含有，反之则无 （3）焰色试验 （4）①③ （5）；； （6） （7）ABC 解析：思路导引：Ⅰ.工业碳酸钠中含有少量和，加水溶解后加入，转化为氢氧化镁沉淀、转化为氢氧化铁沉淀，过滤后沉淀为氢氧化镁和氢氧化铁，滤液经过蒸发、趁热过滤得到碳酸钠晶体，碳酸钠晶体经加热脱水生成试剂级碳酸钠。 Ⅱ.向饱和食盐水中先通入氨气再通入二氧化碳，此时反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠在水中的溶解度较小，结晶析出，得到碳酸氢钠固体，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，向溶液A中加入氯化钠促使氯化铵固体析出，溶液B的主要成分为NaCl和等。 （2）检验可用稀硝酸和硝酸银溶液，具体操作为取少量待测固体溶于蒸馏水配成溶液，再取少量溶液于试管中，加入足量稀硝酸酸化后，再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则说明含有，反之则无。 （4）步骤①③用于分离固体和液体，为过滤操作。 （5）和反应生成碳酸氢钠和，该条件下碳酸氢钠在水中的溶解度较小，结晶析出，反应的化学方程式为。 （6）受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。 （7）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，生成的二氧化碳可通入饱和食盐水中重复利用，A正确；副产物中含有氮元素，可用作肥料，B正确；反应过程中应先通入极易溶于水的，使溶液呈碱性，再通入，以增大二氧化碳溶解的量，C正确。 10．答案：（1）Al （2）①除去表面的氧化物薄膜；② （3）①；不能加快镁产生气泡的速率；②；；③白色产物总失重率为，受热分解生成MgO时，失重率为；受热分解生成MgO时，失重率为，总失重率在31.0％和52.4％之间（或白色产物在加热过程中生成了和，说明产物中有H元素和C元素） 解析：（1）等质量的镁和铝分别与足量稀硫酸完全反应，离子方程式分别为、，设金属质量均为，则Mg反应生成氢气的物质的量为，铝反应产生氢气的物质的量为，因此等质量时，Al产生氢气更多。 （2）①镁条和铝条在空气中易被氧化，生成一层氧化物薄膜，因此实验前需要用砂纸打磨镁条和铝条。②实验b为Al和NaOH反应，反应的离子方程式为。 （3）①实验组为溶液，对照组为溶液，可发现唯一变量为更换为，微粒x为；实验1的目的是探究对镁产生气泡的速率的影响，根据实验现象，可知不能加快镁产生气泡的速率。②m能使变蓝，所以为；n是能使澄清石灰水变浑浊的气体，所以n为，的摩尔质量为。③白色产物总失重率为，受热分解生成MgO时，失重率为；受热分解生成MgO时，失重率为，总失重率在和之间，猜想3正确；也可从元素守恒角度分析，白色产物在加热过程中生成了和，说明白色产物中有H元素和C元素，猜想3正确。 学科网（北京）股份有限公司 $