高中化学实验基础典型例题

化学实验基础典型例题一、选择题1.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液【解题指南】解答本题时应注意:(1)发生装置:固液混合不加热制气体;(2)收集装置:向上排空气法收集气体;(3)尾气处理:防倒吸装置。【解析】选B。选项具体分析结论A浓氨水与CaO反应不需加热,氨气极易溶于水需防倒吸,但氨气密度小于空气,不能用向上排空气法收集错误B浓硫酸与Na2SO3反应不需要加热,SO2的密度大于空气能用正确向上排空气法收集,SO2易溶于水且与NaOH反应需防倒吸C稀硝酸与Cu在常温下生成NO的反应速率较慢,一般需要加热;但题目中要求收集的是NO2,与题意不符,且尾气处理NO2时不能用水,应用NaOH溶液错误DCl2密度比空气大,能用向上排空气法收集;但浓盐酸与MnO2反应需加热,该装置缺少加热装置错误2.下列有关实验的做法不正确的是()A.分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出B.用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体C.配制0.1000mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流D.检验N时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体【解题指南】解答本题时应注意掌握中学化学实验的基本操作和一些典型物质的性质、鉴别方法。【解析】选D。选项具体分析结论A分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出正确B碳酸氢钠受热会分解,碳酸钠受热不分解,可以使用加热的方法鉴别这两种物质正确C准确配制一定物质的量浓度的溶液应使用容量瓶,将液体转移到容量瓶中应使用玻璃棒引流正确D因为NH3属于碱性气体,因此检验N时,加入NaOH溶液,微热,应该用湿润的红色石蕊试纸检验逸出的气体错误3.利用实验器材(规格和数量不限)能完成相应实验的一项是()选项实验器材(省略夹持装置)相应实验A烧杯、玻璃棒、蒸发皿CuSO4溶液的浓缩结晶B烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸用盐酸除去BaSO4中少量BaCO3C烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用固体NaCl配制0.5mol·L-1的溶液D烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)掌握蒸发、过滤、分液和一定物质的量浓度溶液配制实验所需的仪器。(2)了解常见实验操作的方法。【解析】选D。硫酸铜浓缩结晶需要加热蒸发,还要有酒精灯,A项错误;用盐酸除去BaSO4中少量的BaCO3,需先加酸溶解,然后过滤,其中过滤操作中还需要有漏斗,B项错误;配制NaCl溶液还需要托盘天平、药匙,C项错误;将含有少量NaI的NaBr溶液置于分液漏斗中,加入过量溴水和四氯化碳充分振荡,上层为NaBr溶液,下层为含有Br2、I2的CCl4溶液,分离出上层液体即可,D项正确。4.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方原理法A分离溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大【解题指南】分离物质常用的方法有:萃取、分液、重结晶、蒸馏等,都有其适用范围和对应原理。还要注意题目要求是分离方法和对应原理都正确。【解析】选D。分离溶于水的碘用萃取方法,但不能用乙醇做萃取剂,因乙醇和水混溶,A项错误。分离互不相溶的液体混合物用分液法,乙酸乙酯和乙醇是相溶的,不能用分液法分离,B项错误。除去KNO3固体中混杂的NaCl,用重结晶的方法,原理是硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,题中所述原理有误,C项错误。除去丁醇中的乙醚,利用沸点不同用蒸馏法进行分离,D项正确。5.下列实验误差分析错误的是()A.用湿润的pH试纸测稀碱液的pH,测定值偏小B.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小C.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小D.测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小【解题指南】解答本题时应注意以下3点:(1)确定实验结果的计算公式。(2)确定实验操作对公式中项目的影响。(3)确认实验结果的变化。【解析】选B。选项具体分析结论A用湿润的pH试纸测稀碱液的pH时,碱液被稀释,pH偏小正确B用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所加水偏少,所配溶液浓度偏大错误C滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小,也就是读数偏小正确D测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,热量损失比较多,所测温度值偏小正确6.(双选)下列关于仪器使用的说法正确的是()A.滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗B.锥形瓶用作反应容器时一定不能加热C.蒸馏时温度计水银球可以高于蒸馏瓶支管口D.振摇分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞【解题指南】解答本题时应注意掌握中学化学实验的基本操作及常用仪器的使用方法。【解析】选A、D。选项具体分析结论A滴定管洗涤后内壁上有蒸馏水残留,装入滴定液前应先用滴定液润洗2次~3次,防止稀释了滴定液正确B锥形瓶作反应容器时可以垫石棉网加热错误C蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏瓶支管口处错误D振摇分液漏斗时为了防止内部液体流出,应关闭其玻璃塞和活塞正确7.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是()【解题指南】实验基本操作中,要抓住操作中的关键以及注意事项。【解析】选B。称量固体时,应遵循“左物右码”的原则,A错误;搅拌用玻璃棒可以加快溶解速度,B正确;向容量瓶中转移溶液时用玻璃棒引流,C错误;定容时胶头滴管不能插入到容量瓶中,D错误。8.将X气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入Y气体,有沉淀生成,X、Y不可能是()选项XYASO2H2SBCl2CO2CNH3CO2DSO2Cl2【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)X气体是否与BaCl2反应,对溶液酸碱性的影响。(2)Y气体在新环境中是否与BaCl2反应,是否与X气体反应。【解析】选B。SO2与BaCl2溶液不反应,但通入H2S后,SO2与H2S发生氧化还原反应,生成硫沉淀,A不符合题意;Cl2与BaCl2溶液不反应,使溶液呈酸性,通入CO2,酸性条件下也无沉淀,B符合题意;NH3与BaCl2溶液不反应,但使溶液呈碱性,通入CO2后,碱性条件下生成BaCO3沉淀,C不符合题意;SO2与BaCl2溶液不反应,但通入Cl2后,有S生成,故有BaSO4沉淀生成,D不符合题意。9.为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度,将镀锌铁皮与足量盐酸反应,待产生的气泡明显减少时取出,洗涤,烘干,称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是()A.铁皮未及时取出,会导致测定结果偏小B.铁皮未洗涤干净,会导致测定结果偏大C.烘干时间过长,会导致测定结果偏小D.若把盐酸换成硫酸,会导致测定结果偏大【解题指南】解答本题的关键点是分析反应前后铁皮的质量差是否是溶解的锌的质量,由此判断误差大小。【解析】选C。实验中镀锌铁皮反应前后的质量差为Zn的质量。实验中铁皮未及时取出,则导致部分铁溶解,质量差偏大,测定结果偏大,A错误。铁皮未洗净,在铁皮表面粘附其他物质则导致质量差偏小,测定结果偏小,B错误。烘干时间太长,导致部分铁被空气中氧气氧化,导致质量差偏小,测定结果偏小,C正确。换成硫酸溶解锌,对实验没有影响,D错误。10.某溶液可能含有Cl-、S、C、N、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中()A.至少存在5种离子B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4mol·L-1C.S、N一定存在,Cl-可能不存在D.C、Al3+一定不存在,K+可能存在【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)定性和定量相结合确定存在的离子。(2)运用电荷守恒推断离子的存在。【解析】选B。加入过量NaOH溶液加热,产生的气体为NH3,则原溶液中含有N0.02mol。红褐色沉淀为Fe(OH)3,灼烧生成Fe2O3,则Fe2O3的物质的量为0.01mol,原溶液含Fe3+0.02mol。溶液中含有Fe3+,则一定不含C;溶液中可能含有Al3+,与过量NaOH溶液反应生成Al。滤液中加入BaCl2生成的沉淀为BaSO4,则原溶液含S0.02mol。根据电荷守恒,溶液中一定还含有阴离子,则只能为Cl-,其最少为0.04mol,因此c(Cl-)≥0.4mol·L-1,B正确。原溶液中至少含有4种离子:N、Fe3+、S、Cl-,A、C均错误。C一定不存在,Al3+和K+可能存在,D错误。11.按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。下列说法错误的是()A.步骤(1)需要过滤装置B.步骤(2)需要用到分液漏斗C.步骤(3)需要用到坩埚D.步骤(4)需要蒸馏装置【解题指南】解答本题时应注意以下3点:(1)分离固体和液体用过滤的方法。(2)分离两种互不相溶的液体用分液的方法。(3)从水溶液中提取可溶于水的溶质应该用蒸发浓缩、冷却结晶然后过滤的方法。【解析】选C。A项,从流程图可知,经过操作(1),混合体系一分为二(滤液和不溶性物质),所以该步骤为过滤;B项,经过操作(2),混合体系一分为二(水层和有机层),则该步骤为分液,用到的主要仪器为分液漏斗;C项,从得到的物质可知,该步骤为蒸发结晶过程,用到的仪器是蒸发皿、玻璃棒和酒精灯等,不用坩埚;D项,从有机层分离出甲苯,依据甲苯和甲醇二者沸点差别较大,采取蒸馏法进行分离。12.一定条件下,将0.1LCO、0.2LCO2、0.1LNO、0.2LNO2和0.2LNH3混合,然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应,则尾气(已干燥)()A.可能是单一气体B.不可能含有一氧化碳C.可能存在原气体中的两种气体D.成分和洗气瓶的排列顺序无关【解题指南】解答本题的关键是考虑CO2、NO2和NO的混合气体与NaOH溶液的反应。【解析】选A、C。如果气体先通过蒸馏水,再通过饱和碳酸氢钠溶液、NaOH溶液,则在水中NO2被吸收生成NO,NH3被吸收;NaHCO3溶液中没有气体被吸收;NaOH溶液吸收CO2,剩余气体为NO和CO,C正确,B错误。如果气体先通过NaOH溶液,再通过蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液,在NaOH溶液中NO2、NO和CO2均被吸收,其中NO2与NaOH溶液反应为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,NO与NO2物质的量之比为1∶1时发生反应为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O;通过蒸馏水时,NH3被吸收,剩余气体只有CO,A正确。可以看到气体成分与洗气瓶的排列顺序有关,D错误。二、非选择题13.二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去(填离子符号),检验该离子是否洗净的是。(2)第②步反应的离子方程式是,滤渣B的主要成分是。(3)萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+)