高三化学综合章节练习：第1章 从实验学化学

第一章从实验学化学单元质量检测(时间90分钟，满分100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1. 观察下图，若用1 L水来代表地球上的总水量，要比较精确地量取地球上的淡水量，应选择的仪器是()A．100 mL烧杯B．50 mL烧杯C．100 mL量筒D．50 mL量筒解析：此题以实验题面目出现，考查了烧杯和量筒两种常见仪器，对学生的能力要求不高，但有教育学生珍惜水资源的寓意．A和B两选项都是烧杯，它不能较精确地测量液体体积；要较精确地测量出1000×3%mL水的体积，应选50 mL量筒，即D.答案：D2．某溶液中含有Fe2＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋，为了分别得到各含一种金属阳离子的沉淀，可采取：①通入H2S；②通入CO2，③加HCl溶液，④加NaOH溶液4个步骤，设试剂均过量，且每次都把所生成的沉淀过滤出来．其正确的操作顺序是()A．③①④②B．①③④②C．④②①③D．④②③①解析：四种粒子形成的沉淀分别为Fe(OH)2 、Al(OH)3、AgCl、CuS.答案：A3．300 mL Al2(SO4)3溶液中，含Al3＋为1.62 g，在该溶液中加入0.1 mol/L Ba(OH)2溶液4的物质的量浓度为300 mL，反应后溶液中SO2－()A．0.4 mol/L B．0.3 mol/LC．0.2 mol/L D．0.1 mol/L4)＝0.09 mol.加入Ba(OH)2溶液中含Ba2解析：n(Al3＋)＝1.62 g/27 g/mol＝0.06 mol，n(SO2－4)＝0.1 mol/L.40.06 mol，此时溶液的体积为600 mL，c(SO2－＋0.03 mol，剩余SO2－答案：D4.下列装置或操作能达到实验目的的是()解析：A项中集气瓶口塞有塞子，会发生爆炸危险，A错误；B项不符合构成原电池的条件，错误；C项中关闭止水夹，利用注水法检查装置气密性，正确；D项中CO2比空气重，应长管进气，短管出气，D错误.答案：C5．若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数为NA[来源:]B．在0℃、101 kPa时，22.4 L氢气中含有NA个氢原子C．14 g氮气中含有7NA个电子D．NA个一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为7∶4解析：Cl2作氧化剂时，还原产物为Cl－，所以1 mol Cl2得到2 mol电子，A错误；标准状况下，22.4 L H2是1 mol，氢原子为2NA个，B错误；14 g N2分子中含有的电子数为14 g28 g/mol×14 NA＝7NA，正确；NA个CO分子的质量为1 mol×28 g/mol＝28 g,0.5 mol CH4的质量为0.5 mol×16 g/mol＝8 g，所以二者的质量比为28 g∶8 g＝7∶2，D错误．答案：C6．用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液，按下图所示步骤分开五种离子，则溶液①、②、③、④是()A．①NaCl②NaOH③NH3·H2O④H2SO4B．①H2SO4②NaOH③NH3·H2O④NaClC．①H2SO4②NH3·H2O③NaOH④NaClD．①NaCl②NH3·H2O③NaOH④H2SO4解析：Fe3＋、Al3＋都能与过量的NH3·H2O和NaOH溶液反应产生沉淀，Ba2＋和Ag＋均能与过量的H2SO4产生沉淀，因此要将5种离子彻底分离，应先加入NaCl，使Ag＋沉淀，再加氨水，使Fe3＋和Al3＋沉淀，然后在沉淀中加NaOH溶液，使Al(OH)3溶解而与Fe(OH)3分离，在操作之后的溶液中加入H2SO4，使Ba2＋产生BaSO4沉淀与K＋分离，故答案为D.答案：D7．下列各组溶液中，用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是()A．Ba(OH)2KSCN NaCl Mg(NO3)2(FeCl3溶液)B．NaNO3NaHCO3(NH4)2SO3Na2SiO3(H2SO4溶液)C．NH4Br K2CO3NaI CaCl2(AgN O3溶液)D．(NH4)3PO4NaBr CuSO4AlCl3(KOH溶液)解析：A项先用FeCl3溶液鉴别出Ba(OH)2、KSCN，再用Ba(OH)2溶液可鉴别NaCl、Mg(NO3)2; B项中现象依次是无现象、有无色无味气体产生，有无色刺激性气味的气体产生，产生白色沉淀，可直接鉴别；C项无法区别K2CO3和CaCl2(与AgNO3溶液反应均产生白色沉淀；D项将KOH溶液加入4种溶液中，现象依次是：产生刺激性气体、无现象、产生蓝色沉淀、产生白色沉淀然后逐渐溶解，可直接鉴别．答案：C8．下列叙述正确的是()A．相同条件下，N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等B．等物质的量的甲基(—CH3)与羟基(—OH)所含电子数相等C．常温常压下28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等D．16 g CH4与18 g NH＋4所含质子数相等解析：1个N2分子含有2个氮原子，1个O3分子有3个氧原子，故相同条件下，等体积的N2和O3的混合气体与N2所含的原子数不相等，A错误；1个甲基含9个电子，1个羟基含9个电子，因此，等物质的量的甲基与羟基所含的电子数相等，B正确；常温常压下22.4L O2不是1 mol，C错误；16 g CH4含质子数为16 g16 g/mol×10×NA＝10NA,18 g NH＋4所含质子数为18 g18 g/mol×11×NA＝11NA，D错误．答案：B9．为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作．其中正确的操作顺序是()①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．④②⑤①③D．⑤②④①③解析：OH－与Mg2＋反应产生难溶的Mg(OH)2沉淀，Ba2＋与SO2－4生成BaSO4沉淀，这两个过程互不影响，可以颠倒；加入CO2－3可以除去Ca2＋和过量的Ba2＋；过滤，防止加酸使Mg(OH)2和CaCO3溶解；最后加酸中和过量的碱及除去CO2－3，故只有D正确．答案：D10．如下图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体是()①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A．①②B．②④C．③④D．②③解析：在光照条件下，CH4与Cl2发生化学反应，产物中有HCl生成，因HCl易溶于水，使集气瓶中压强减小，水会倒吸其中，②正确；当滴入水时，反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3也会使集气瓶内压强减小，发生水倒吸入集气瓶中的现象，③正确；①中CO、O2均不溶于水，①错误；④中N2、H2也不溶于水，光照时也不发生反应，④错误，故D正确．答案：D11．在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别(NH4)2SO4、KCl、MgCl2、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3溶液，这种试剂是()A．NaOH B．NH3·H2OC．AgNO3 D．BaCl2解析：加入NaOH溶液，有刺激性气味产生的是(NH4)2SO4，无明显现象的是KCl，产生白色沉淀的是MgCl2，先生成白色沉淀后来沉淀又溶解消失的是Al2(SO4)3，产生红褐色沉淀的是Fe2(SO4)3；加入NH3·H2O、(NH4)2SO4和KCl无法鉴别开，MgCl2与Al2(SO4)3均会产生白色沉淀，也鉴别不开；五种盐溶液中，有2种氯化物，3种硫酸盐，因此利用Ag ＋、Ba2＋无法鉴别，故只有A正确．答案：A12．工业上以CaO和HNO3 为原料制备Ca(NO3)2·4H2O晶体．为了确保制备过程中既不补充水，也无多余水分，所用硝酸溶液溶质的质量分数应为()A．30% B．63%C．70% D．无法确定解析：反应方程式为：CaO＋2HNO3＋3H2O===Ca(NO3)2·4H2O，硝酸质量分数为63×263×2＋18×3×100%＝70%.答案：C13．实验是研究化学的基础，下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是()解析：A中气体应长进短出；B中有两处错误，一是不能在量筒中稀释浓硫酸，二是不能将水倒入浓H2SO4中；D中称量NaOH固体不能放在纸片上，应放在烧杯中称量；C中所用原料、方法、装置均正确．答案：C14．下列叙述中正确的是()①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同；③28 g CO的体积为22.4 L；④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同；⑤在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大；⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比．A．①②③B．②⑤⑥C．②③⑥D．④⑤⑥解析：标准状况下H2O不是气体，而HCl为气体，所以虽然二者等体积，但物质的量不相同，①错误；同样在④中所指的物质不一定是气体，所以④错误；标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol，故体积相同，②正确；③中28 g CO的物质的量是1 mol，但条件不确定，所以不一定是22.4 L，③错误；在同温同体积时，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，则压强越大，⑤正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，⑥正确，故选B.答案：B15．用CuSO4·5H2O配制0.1 mol/L CuSO4水溶液，下面所列的方法正确的是()A．取25 g CuSO4·5H2O溶于1 L水中B．将CuSO4·5H2O干燥去掉结晶水，取16 g溶于水制成1 L溶液[来源:]C．将25 g CuSO4·5H2O溶于水制成1 L溶液D．取12.5 g Cu SO4·5H2O溶于500 mL水中解析：CuSO4·5H2O的摩尔质量是250 g/mol,25g CuSO4·5H2O的物质的量是0.1 mol.将其溶解到水中，配成1 L溶液，即得0.1 mol/L的CuSO4溶液．将25 g CuSO4·5H2O溶在1 L水中或将12.5 g CuSO4·5H2O溶在500 mL水中，溶液的体积都不是1 L或500 mL，所得溶液浓度不是0.1 mol/L.将CuSO4·5H2O干燥去掉结晶水后得CuSO4，但由于CuSO4·5H2O干燥去掉结晶水时不知何时结晶水完全去掉，无法保证所取固体为纯CuSO4，此法不正确，且此法不符合最简单原则．答案：C16.下列叙述正确的是( )A ．为提醒人们在使用浓H2SO4时要注意安全，贮存浓H2SO4的容器上贴有右图标识B ．实验室可通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl －等杂质制蒸馏水C ．做焰色反应实验时，应先将铂丝(或铁丝)用稀硫酸洗净后，在酒精灯外焰上灼烧至没有颜色时，再蘸取待检溶液进行实验D ．由于碱金属单质化学性质活泼，实验室中的各种碱金属单质均保存在煤油中解析：浓H2SO4具有强腐蚀性，而非剧毒品，A 错误；通过蒸馏可以得到纯净的蒸馏水，B 正确；做焰色反应实验时，铂丝应用稀HCl 清洗，不能用稀H2SO4，C 错误；碱金属中锂比煤油的密度小，应用石蜡密封，D 错误．答案：B第Ⅱ卷 (非选择题，共52分)二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17．(6分)请简要叙述下图所示的实验装置、方法、操作中存在的错误．(1)________________________________；(2)________________________________；(3)________________________________；(4)________________________________；(5)________________________________；(6)________________________________．解析：(1)向试管中滴加液体时，试管要竖直，滴管要垂直悬空．(2)给试管中液体加热时，液体体积不能超过试管容积的13，加热时，应用酒精灯的外焰加热． (3)蒸馏时，温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处．(4)过滤时玻璃棒下端放在三层滤纸处．(5)NO 不能用排空气法收集，只能用排水法．(6)铁丝在氧气中燃烧时，应在瓶底铺层细沙或瓶中放少量水．答案：(1)试管没竖直；滴管口接触管壁(2)试管底部放在酒精灯焰芯上；试管内液体体积不能超过试管容积的1/3(3)温度计的水银球插在乙醇溶液中(4)玻璃棒没有接触滤纸三层的一边(5)不能用排空气法收集NO(6)瓶底没有铺一层细沙或瓶里没有加少量水18．(8分)某研究性学习小组成员在讨论鉴别食盐水和蒸馏水的方案时，设计如下方案：实验方法结论甲加AgNO3溶液有白色沉淀产生者为食盐水乙利用焰色反应焰色为黄色者为食盐水丙加入无水CuSO4白色粉末[来源:]溶液变蓝者为蒸馏水丁加入稀硫酸和MnO2，加热有黄绿色气体产生者为食盐水(1)其中可行的方法是____________________．(2)说明其中不可行的方法的原因____________________________．(3)请给出另外一种鉴别方法(不可以用尝味道，闻气味方法).实验方法结论解析：据NaCl溶液中阴离子为Cl－，可加入AgNO3溶液，会产生白色沉淀AgCl，根据阳离子为Na＋，可用焰色反应来鉴别，故甲、乙均可行；把无水CuSO4白色粉末加入食盐水中，溶液也变成蓝色，丙方案不可行，而在食盐水中加入稀H2SO4和MnO2，加热不发生化学反应，丁方案不可行．鉴别食盐水和蒸馏水还可通过加热蒸发或测溶液的导电性．答案：(1)甲、乙(2)丙方法中食盐水中的水也能使无水CuSO4变蓝，丁方法中采用稀硫酸、食盐水和MnO2加热不反应(3)加热蒸发有白色固体析出的是食盐水(或测两种液体的导电性，导电能力强的为食盐水)19．(11分)水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是CO和H2，还有CO2和水蒸气等．请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气体中有CO和H2.(加热装置和导管等在图中略去)回答下列问题：(1)盛浓H2SO4的装置用途是________，盛NaOH溶液的装置用途是________．(2)仪器B中需加入试剂的名称(或化学式)是________，所发生反应的化学方程式是____________________．(3)仪器C中需加入试剂的名称(或化学式)是________，其目的是__________________．(4)按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：g—ab—___________________.(5)能证明混合气体中含有CO的实验依据是__________________________________．(6)能证明混合气体中含有H2的实验依据是____________________________．解析：本题关键是应明确实验目的(证明混合气体中有CO和H2)，要想达到目的，只能利用它们的还原性将之转化为CO2和H2O来检验，同时又要防止原混合气体中CO2和水蒸气的干扰，所以，用CO 、H2还原CuO 之前，必须首先除去CO2和水蒸气．本题应首先解决第(4)问．答案：(1)除去水蒸气 除去CO2(2)氧化铜(CuO)CuO ＋H2=====△Cu ＋H2O 、CuO ＋CO=====△Cu ＋CO2(3)无水硫酸铜(CuSO4) 检验H2O(4)(g —ab)—kj —hi —cd(或dc)—fe —lm(5)原混合气体中的CO2已被除去，其中CO 与CuO 反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊(6)原混合气体中的H2O 已被除去，其中H2与CuO 反应生成的H2O 使无水硫酸铜由白色变为蓝色20．(10分)实验室需要480 mL 0.4 mol/L 的NaCl 溶液，有如下操作步骤：①把称量好的NaCl 晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解．②把①所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中．③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1 cm ～2 cm 处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切．④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀．⑤将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀．请填写下列空白：(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)________．(2)实验室有如下规格的容量瓶：①100 mL ，②250 mL ，③500 mL ，④1000 mL ，本实验选用________．(3)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、玻璃棒外还有__________________．(4)需要使用玻璃棒的操作有________(填序号)，其作用为________________________．(5)误差分析：(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)①称量NaCl 时，物码倒置(1 g 以下用游码)____________________．②容量瓶用1 mol/L 的NaCl 溶液润洗________．解析：(1)实验操作步骤为称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀．(2)容量瓶的规格相对固定，当所配溶液的体积与容量瓶规格不符时，应选择规格稍大的．(3)选择仪器时特别注意不能遗漏特别小的仪器，如药匙、胶头滴管等．(4)溶液配制过程中玻璃棒有两种用途：搅拌和引流．(5)进行误差分析时，应结合公式c ＝n V分别分析错误操作对n 和V 的影响，进而确定对实验结果的影响．答案：(1)①②④③⑤ (2)③(3)天平、药匙、烧杯、胶头滴管、量筒(4)①②③④ ①：搅拌，促进溶解；②③④：引流(5)①偏低 ②偏高21．(2010·福建厦门质检)(9分)菠菜营养丰富，素有“蔬菜之王”之称，是一种高效的补铁剂，长期以来民间流传有“菠菜不能与豆腐同食”、“菠菜根比菠菜茎叶更有营养”等说法．某学校化学兴趣小组的同学拟通过实验探究以下问题：①菠菜是否含有丰富的铁？②菠菜是否含有草酸类物质？③菠菜根中铁的含量是否比菠菜茎和叶的高？该组同学通过上网查询，获得以下资料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍强，草酸及其盐具有较强的还原性，其中草酸钙不溶于水．他们设计的实验步骤如下：Ⅰ.Ⅱ.取菠菜根a g使用相同仪器、试剂，重复Ⅰ中实验，观察实验现象．Ⅲ.将菠菜在少量开水中煮沸2～3 min，冷却后滤去菠菜，得滤液．向滤液中加入足量Ca(OH)2溶液，然后再加入足量试剂X，观察现象．请回答以下问题：(1)操作①中使用的仪器除三脚架、酒精灯、玻璃棒外还需要________，操作②的名称是________．(2)可以说明菠菜根中Fe元素含量要比菠菜茎叶中多的现象是_____________________．(3)菠菜中的Fe是＋2价还是＋3价？________.(4)通过步骤Ⅲ可以确定菠菜中含有草酸类物质．由于滤液中含有CO2－3，故需加入试剂X 排除CO2－3的干扰．则X是________(写化学式)，加入试剂X后观察到的现象是__________．解析：(1)加热固体物质时通常用坩埚，相应仪器还有坩埚钳、泥三角、三角架、酒精灯及玻璃棒，在除去难溶物时用过滤的方法．(2)Fe3＋与KSCN溶液作用会生成红色络合物，红色越深说明Fe3＋的含量越高．(3)据题目知菠菜中含有草酸类物质，而该物质有较强的还原性，故菠菜中的Fe不是＋3价而是＋2价．(4)由题给信息可知酸性：草酸>乙酸>碳酸，所以可用乙酸来除去CO2－3的干扰，加入CH3COOH后，CaCO3可以溶解，但草酸钙不与CH3COOH反应．答案：(1)坩埚、坩埚钳、泥三角过滤(2)步骤Ⅱ中得到溶液的红色比步骤Ⅰ中得到溶液的红色深(3)＋2价(4)CH3COOH沉淀部分溶解22．(8分)已知达喜是常用的中和胃酸的药物，其化学成分是铝和镁的碱式盐．(1)取该碱式盐3.01 g，加入2.0 mol/L盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5 mL时开始产生CO2，加入盐酸至45.0 mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比．(2)在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74 g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式．解析：(1)由题意可知：当加到HCl的物质的量为2.0 mol/L×42.5 mL×10－3L·mL－1＝0.085 mol时开始产生CO2；而当加到2.0 mol/L×45.0 mL×10－3 L·mL－1＝0.090 mol时正好反应完全．所以n(CO2－3)＝0.090 mol－0.085 mol＝0.005 mol.又由于达喜为铝和镁的碱式盐，所以n(OH－)＝0.085 mol－0.005 mol＝0.08 mol.所以－2－3＝0.08 mol0.005 mol＝161(2)由已知得1.74 g沉淀为Mg(OH)2，得碱式盐中含n(Mg2＋)＝1.74 g58 g/mol＝0.03 mol，利用Cl守恒得：含n(Al3＋)＝2.0 mol/L×45 mL×10－3L·mL －1－0.03 mol×23＝0.01 mol ，又由(1)得n(OH －)＝0.08 mol 、n(CO2－3)＝0.005 mol.因为0.03 mol×24 g/mol ＋0.01 mol×27 g/mol ＋0.08 mol×17 g/mol ＋0.005 mol×60 g/mol ＝2.65g<3.01 g ．所以含有n(H2O)＝3.01 g －2.65 g 18 g/mol＝0.02 mol.故n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(OH －)∶n(CO2－3)∶n(H2O)＝0.01 mol ∶0.03 mol ∶0.08 mol ∶0.005mol ∶0.02 mol ＝2∶6∶16∶1∶4.所以该碱式盐的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O.答案：(1)16∶1 (2)Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。