2014届高考化学一轮复习 10-1 化学实验基础 鲁科版

第十章化学实验
第一讲化学实验基础
一、选择题
1．化学实验设计和操作中十分重视师生安全问题和环境保护问题。

下列操作方法不正确的是 ( ) A．制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，立即打开试管上的橡皮塞
B．在气体发生装置上直接点燃乙炔气体时，必须先检验乙炔气体的纯度
C．实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室，以免污染实验室
D．给试管中的液体加热时不停移动试管或加入碎瓷片，以免暴沸伤人
解析选项A，产生倒吸现象的原因是由于装置内压力的降低，致使收集气体时，水槽中的水进入制气装置中，打开试管上的橡皮塞可阻止倒吸的水进入制气装置中；选项B，点燃可燃性气体之前，都要对气体进行验纯，防止出现爆炸事故；选项C，实验结束后的废液中有的含有有毒性的物质，不能直接倒入下水道，应倒入指定的容器中，经处理后再排放；选项D，给试管中的液体加热时，不停移动试管可使试管内的液体受热均匀，加入碎瓷片也能防止出现暴沸现象。

答案 C
2．在实验室进行下列实验，括号内的实验用品都能用到的是 ( ) A．硫酸铜晶体里结晶水含量的测定(坩埚、温度计、硫酸铜晶体)
B．蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)
C．钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸)
D．肥皂的制取(蒸发皿、玻璃棒、甘油)
解析A项，不需要温度计，故错误；B项，不能用醋酸铅溶液，重金属盐使蛋白质变性，故错误；C项正确；D项不需要使用甘油，故错误。

答案 C
3．某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 ( ) A．将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
解析A项中浓硫酸的稀释操作错误。

C项中过滤时应将浊液沿玻璃棒注入漏斗中过滤，
C 错。

D 项溶液蒸发应在蒸发皿中进行，并且MgCl 2溶液蒸发时要设法抑制Mg 2＋
的水解， D 错。

答案为B 。

答案 B
4．下列实验现象预测正确的是 ( )
A ．实验Ⅰ：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变
B ．实验Ⅱ：酸性KMnO 4溶液中出现气泡，且颜色逐渐退去
C ．实验Ⅲ：微热稀HNO 3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色
D ．实验Ⅳ：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时可产生丁达尔效应 解析 A 项，振荡后，Br 2与NaOH 溶液发生反应：Br 2＋2NaOH===NaBr ＋NaBrO ＋H 2O ， 苯层(上层)溶液颜色变浅至无色，错误；B 项，浓H 2SO 4具有脱水性，能使蔗糖炭化， 并放出大量的热，生成的炭在较高温度下与浓H 2SO 4反应产生CO 2和SO 2气体，反应为
C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O ，SO 2能使酸性KMnO 4溶液褪色，正确；C
项，铜丝与稀HNO 3反应产生NO 气体，NO 与广口瓶内空气中的O 2反应生成红棕色的 NO 2，反应为2NO ＋O 2===2NO 2，故广口瓶内开始应有红棕色气体产生，错误；D 项，
将FeCl 3饱和溶液滴入沸水中，发生水解反应：FeCl 3＋3H 2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl ，
Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应，D 项正确。

答案 BD
5．广口瓶在化学实验室中被称为万能瓶，这是因为在实验方案设计中，玻璃管和其他简单仪器可以配合广口瓶组成各种功能的装置。

下图中能用作安全瓶防倒吸的装置是 ( )
解析A装置中间的玻璃管起到调节瓶内压强的作用，可以防倒吸；B装置中的两个进气管都可能产生倒吸；C装置中量筒内的导气管可能产生倒吸；D装置中的进气管可能产生倒吸。

答案 A
6．如图分别表示四种操作，其中至少有两处错误的是 ( )
解析A项，视线应与量筒刻度及液面的最低点在一条水平线上；B项，不能在量筒中稀释浓H2SO4，也不可将水倒入浓硫酸中；C中称量腐蚀性及易潮解的药品应使用小烧杯或表现皿，不能在纸上称量；D项，在烧杯中溶解固体应使用玻璃棒不断搅拌。

答案 B
7．下列实验操作或实验事故处理正确的是 ( ) A．实验室制溴苯时，将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中
B．实验室制硝基苯时，将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸
C．实验时手指不小心沾上苯酚，立即用70 ℃以上的热水清洗
D．实验室制乙酸丁酯时，用水浴加热
解析B项，先将浓硫酸与硝酸混合；C项，手指沾上苯酚后，应先用乙醇洗涤，再用水冲洗；D项，实验室制乙酸丁酯时，应直接加热。

答案 A
8．下列物质与常用危险化学品的类别不对应的是 ( ) A．H2SO4、NaOH——腐蚀品
B．CH4、C2H4——易燃液体
C．CaC2、Na——遇湿易燃物品
D．KMnO4、K2Cr2O7——氧化剂
解析A项，H2SO4、NaOH都具有腐蚀性；B项，CH4、C2H4为易燃气体；C项，CaC2、Na遇湿生成C2H2、H2易燃气体；D项，KMnO4、K2Cr2O7是常见的强氧化剂。

答案 B
二、非选择题
9．某同学进行实验研究时，欲配制1.0 mol·L－1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量：315)。

在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。

为探究其原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283 K、293 K和303 K时的溶解度(g/100 g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。

(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是________________________________________
__________________________________________________________________________。

(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成。

设计实验方案，进行成分检验。

写出实验步骤、预期现象和结论。

(不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH ＝9.6)
限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
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①配制250 mL约0.1 mol·L－1Ba(OH)2溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量
蒸馏水，________________________，将溶液转入________中，洗涤，定容，摇匀。

②滴定：准确量取25.00 mL 所配Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将________(填 “0.020”、“0.05”、“0.198 0”或“1.5”)mol·L －1盐酸装入50 mL 酸式滴定管，滴定至终点，
记录数据。

重复滴定2次。

平均消耗盐酸V mL 。

③计算：Ba(OH)2·8H 2O 的质量分数＝________(只列出算式，不做运算)。

(4)室温下，________(填“能”或“不能”)配制1.0 mol·L －1Ba(OH)2溶液。

解析 (3)②n [Ba(OH)2]＝0.025 L×0.1 mol·L －1＝0.002 5 mol ，n (HCl)＝2n [Ba(OH)2]＝
0.005 mol ，由于所用盐酸的体积应小于50 mL ，故c (HCl)>0.005 mol 0.05 L
＝0.1 mol·L －1，若用
1.5 mol·L －1盐酸进行滴定，则会使盐酸体积过小，产生较大误差，故应选用0.198 0 mol·L
－1盐酸进行滴定。

③试样中，Ba(OH)2·8H 2O 的质量分数＝
n HCl ×315 g·mol －1×102w g
×100%. (4)室温(293 K)下，Ba(OH)2·8H 2O 的溶解度为3.9 g ，则100 g 水中最多能溶解的 Ba(OH)2·8H 2O 的物质的量为 3.9 g
315 g·mol
－1≈0.012 mol，而溶液的体积约为0.1 L ，故 Ba(OH)2溶液的物质的量浓度约为0.12 mol·L －1，远小于1.0 mol·L －1，故室温下不能
配制
1.0 mol·L －1
Ba(OH)2溶液。

答案 (1)Ba(OH)2能吸收空气中的CO 2生成不溶物BaCO 3
(2)步骤2：有白色沉淀和气泡生成，证明试剂中含有BaCO 3，还可能含有Ba(OH)2。

步骤3：加入足量稀盐酸，并将所得气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明试剂 中含有BaCO 3。

(或加入适量蒸馏水，保证固体有剩余，用pH 计测定上层溶液的pH 若 读数为9.6，证明试剂中含有BaCO 3。

)
步骤4：取适量步骤1中滤液于试管中，用pH 计测定其pH pH 大于9.6，即可说明混 合物中含有Ba(OH)2·8H 2O
(3)①充分溶解并冷却至室温 250 mL 容量瓶
②0.198 0 ③0.198 0×10－3 V ×10×315
2w
×100% (4)不能
10．化学是一门以实验为基础的科学，熟练使用中学化学实验中的常见仪器，熟悉常见实验
用品是正确进行实验的基础。

试回答以下问题：
(1)现有如下仪器，用序号回答有关问题：
①容量瓶 ②蒸馏烧瓶 ③滴定管 ④量筒 ⑤烧杯 ⑥蒸发皿 ⑦分液漏斗
对允许加热的仪器，加热时必须垫石棉网的有____________________________________； 使用时必须检查是否漏水的有________；标有“0”刻度的有________。

(2)拟在烧杯中在加热条件下配制50 mL 某溶液，应选择的烧杯是________(用字母回答)。

a ．400 mL 烧杯
b ．250 mL 烧杯
c ．100 mL 烧杯
d ．50 mL 烧杯
(3)用装置甲、乙、丙和乳胶管组成一套装置(气密性已检查)，可用于制取并收集NH 3或 HCl 气体。

可供选择的液体试剂有：浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、稀盐酸、浓氨水，丙中 试剂为紫色石蕊溶液。

请回答下列问题。

①若制取某气体的过程中，丙中的石蕊溶液变红，且烧瓶A 中的试剂与分液漏斗B 中的 试剂均为无色液体，则烧瓶A 中的试剂为________，制取该气体利用了分液漏斗B 中试 剂的性质有__________、__________。

通过丙中紫色石蕊溶液变红或变蓝，说明乙中气 体已集满。

若石蕊溶液变蓝，则烧瓶A 中应加入的固体试剂为________。

②若在乙中收集氨气，气体流经装置的顺序是：a→________→________→d(填接口代 号)。

解析 浓硫酸具有强吸水性，溶于水时放出大量的热，浓盐酸具有挥发性，所以将浓硫 酸滴入浓盐酸中可以制备HCl 气体。

NaOH(或CaO 或碱石灰)溶于水时放出大量的热，
浓氨水受热可以分解放出氨气，所以在NaOH(或CaO或碱石灰)中滴加浓氨水可以制备氨气。

氨气比空气轻，应用向下排空气法收集氨气。

答案(1)②⑤①③⑦③(2)c
(3)①浓盐酸吸水性溶于水放出大量的热NaOH(或CaO或碱石灰) ②c b
11．某化学兴趣小组欲设计使用如下装置验证：铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生。

(假设气体体积均为标准状况下测定，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中的溶液体积变化)
试回答下列问题：
(1)将铜粉分散在石棉绒中的原因是____________________________________________。

(2)在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球，经A、B、C反应后，进入D中的气体是________(填
化学式)，通入该气体的目的是________；进行此步操作时应关闭________(填“k1”“k2” 或
“k3”，下同)，打开________。

(3)若C装置的硬质玻璃管中出现堵塞，则B中可能出现的现象是_____________________
__________________________________________________________________________。

(4)关闭k1、k2，打开k3，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。

待Cu和浓硝酸反应结束后，
再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。

则D中一定发生反应的离子方程式为__________ ________________________。

(5)若E中出现倒吸，可采取的应急操作是_______________________________________。

(6)Ⅰ.从E装置所得溶液中取出25.00 mL溶液，加两滴酚酞，用0.100 0 mol·L－1的NaOH
溶液滴定，当滴定完成后消耗NaOH溶液18.00 mL，则E容器中所得硝酸的物质的量浓度为________mol·L－1。

Ⅱ.若实验测得F装置所收集到的气体体积为139.00 mL，则铜和一定量的浓硝酸反应____________(填“有”或“无”)NO生成，其依据是(请用数据和文字说明) __________
________________________________________________________________________。

解析本题考查验证Cu与浓HNO3反应可能产生NO的实验过程，其原理为，先用打气球将整个装置中的CO2、O2和H2O除尽(NaOH用来吸收CO2，浓硫酸用来吸收水蒸气，铜粉用来除去O2)。

从A至E在反应之前都必须充满N2。

浓HNO3与Cu反应产生NO2
气体，再加满CCl4至D中的目的是将产生的NO2全部挤入E中与水反应，产生的NO 通过排水法量气，然后计算出NO的量是否与NO2和水反应产生的NO的量相等，若大于，则说明Cu与浓硝酸反应除产生NO2外，还产生NO。

答案(1)增大铜粉与氧气的接触面积，使反应迅速、充分
(2)N2排出D中的空气k3k1、k2
(3)锥形瓶中玻璃管内液面上升
(4)Cu＋2NO－3＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(5)向下调节量气管(或及时关闭k3)(其他合理答案也可以)
(6)Ⅰ.0.072 0
Ⅱ.有E装置中生成100 mL 0.072 0 mol·L－1硝酸时产生的NO约为80.6 mL，而试管中
原有50 mL N2，二者之和小于139.00 mL，说明生成NO2的同时有NO生成
12．某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。

(1)按图连接好实验装置。

检查装置的气密性，方法是________________________。

(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是________________________
___________________________________________________________________________。

(3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③
反应结束后，______________________；④拆除装置，取出产物。

(4)数据记录如下：
空瓷舟质量m0/g 瓷舟与钙的质量m1/g 瓷舟与产物的质量m2/g
14.80 15.08 15.15
x2
②若通入的N 2中混有少量O 2，请比较x 与3的大小，并给出判断依据：_________________ ___________________________________________________________________________。

解析 本题考查实验操作、实验计算及误差分析。

(3)Ca 3N 2能与水反应，所以反应完成 后，通N 2以防Ca 3N 2与水反应，影响测定结果。

(4)①m (Ca)＝15.08 g －14.80 g ＝0.28 g
m (N 2)＝15.15 g －15.08 g ＝0.07 g n Ca n N 2＝0.280 g/40 g·mol －10.07 g/28 g·mol
－1＝2.8 即x ＝2.8。

答案 (1)关闭活塞K ，微热反应管，试管A 中有气泡冒出，停止加热，冷却后若末端导 管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好。

(2)防止反应过程中空气进入反应管；便于观察N 2流速
(3)熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通N 2并关闭活塞K
(4)①2.80
②O 2和N 2分别与等量的Ca 反应，生成CaO 的质量高于Ca 3N 2。

若通入的N 2中混有少
量O 2，会导致计算出的n (N)偏大，所以n (Ca)/n (N)<32
，即x <3。