2018-2019学年新课标化学高三化学热门考点：化学实验基础（解析版）

化学实验基础一、选择题1.下列有关实验操作的叙述错误的是()A.过滤操作中,漏斗的尖端应接触烧杯内壁B.从滴瓶中取用试剂时,滴管的尖嘴可以接触试管内壁C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁D.向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)基本化学实验操作以及注意事项。(2)化学基本原理的掌握和应用。【解析】选B。过滤操作中,为防止液体流下时飞溅,漏斗的尖端应接触烧杯内壁,A正确;从滴瓶中取用试剂加入试管中,滴管的尖嘴应在试管口中间上方0.5 cm处悬空滴入,B错误;滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁,使滴定管尖嘴的液滴进入锥形瓶,C正确;向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁,D正确。2.下列叙述不正确的是()A.钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火B.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏高C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置D.为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线【解析】选B。钾、钠、镁等活泼金属在高温下均能与CO2反应,且钾、钠在着火时生成的过氧化物也能与CO2反应,故不能用泡沫灭火器灭火,A项正确;该实验要求开始时温度相同,然后改变温度,探究温度对反应速率的影响,应先分别水浴加热硫代硫酸钠溶液,硫酸溶液到一定温度后再混合,若是先将两种溶液混合后再用水浴加热,随着热量的散失,测得的反应速率偏低,B项错误;蒸馏完毕后,应先熄灭酒精灯停止加热,由于此时装置内还有一定量的蒸气,因此要继续通冷却水,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置,C项正确;为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线(一般12 cm)时,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线,以防止将水加多而超过刻度线,D项正确。3.下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是()ABCD制乙炔的发生装置蒸馏时的接收装置除去SO2中的少量HCl准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)基本化学实验操作以及注意事项。(2)化学基本原理的掌握和应用。【解析】选C。制取乙炔时,为减缓电石与水反应的速率,用饱和食盐水代替水,为控制水的流量,用分液漏斗,A错误;蒸馏时,接馏分的锥形瓶不用塞子密封,否则液体无法正常流下,B错误;HCl能够与饱和亚硫酸氢钠反应被吸收,二氧化硫不反应,所以通过盛饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶可以除去SO2中的HCl,C正确;量取一定体积K2Cr2O7标准溶液应该选用酸式滴定管,碱式滴定管不能盛酸及氧化性液体,否则乳胶管易被腐蚀,D错误。4.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是()A.冷水浸泡B.加热煎制C.箅渣取液D.灌装保存【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)过滤的原理是分散质的粒子不能透过滤纸。(2)过滤是把不溶性的固体与液体分离的操作方法。【解析】选C。冷水浸泡属于物质的溶解,故A错误;加热煎制属于加热,故B错误;箅渣取液属于过滤操作,故C正确;灌装是液体转移,故D错误。5.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点点/13-25-476下列说法不正确的是()A.该反应属于取代反应B.甲苯的沸点高于144C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来【解题指南】解答本题时应明确以下3点:(1)取代反应是有机分子中的原子或原子团被其他原子或原子团取代的反应。(2)组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,熔沸点越高。(3)蒸馏分离方法利用的是物质的沸点不同;结晶是物质从溶液中以晶体的形式析出。【解析】选B。从甲苯和二甲苯的结构看,甲苯生成二甲苯的反应是取代反应,A选项正确;144是邻二甲苯的沸点,甲苯的相对分子质量比二甲苯的小,故甲苯的沸点低于144,B选项错误;在所有的物质中苯的沸点最低,C选项正确;二甲苯的熔点不同,但常温下都是液体,故可以通过控制温度,使它们分别结晶出来,D选项正确。6.下列实验操作能达到实验目的的是()A.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NOC.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2【解析】选C。用分液漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物乙酸乙酯,A项错误;NO的密度与空气接近,且能与氧气反应生成NO2,所以不能用向上排空气法收集,应用排水法收集,B项错误;铁离子水解,溶液显酸性,因此配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释,C项正确;将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水只能除去氯化氢,但不能除去水蒸气,不能得到纯净的Cl2,D项错误。【误区提醒】没有分析清楚题目的要求,未认识到将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水后混有水蒸气,从而错选为D。7.下列有关实验的操作正确的是()实验操作A配制稀硫酸先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水B排水法收集KMnO4分解产生的O2先熄灭酒精灯,后移出导管C浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水DCCl4萃取碘水中的I2先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)明确实验中可能存在的安全隐患。(2)明确常见实验操作的先后顺序及其原因。【解析】选D。稀释浓硫酸时,要把浓硫酸沿器壁缓缓加到水中,边加边搅拌,冷却即可。如果操作相反,则水会沸腾而飞溅,发生危险,A选项错误;排水法收集KMnO4分解产生的O2时,若先熄灭酒精灯,则不再产生氧气,试管内压强会迅速降低,水会沿导管倒吸入干热的试管使其炸裂,B选项错误;浓盐酸与MnO2反应制备的Cl2中含有HCl和水蒸气两种杂质,先通过饱和食盐水除HCl,再通过浓硫酸除水蒸气,C选项错误;萃取分液时,先把下层液体从下口放出,再把上层液体从上口倒出,D选项正确。8.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是()A.操作是过滤,将固体分离除去B.操作是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠C.操作是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来D.操作总共需两次过滤【解析】选C。KNO3中混有NaCl应提纯KNO3,因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高且变化较大,NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化,故采用降温结晶法提纯KNO3。操作是在烧杯中加水溶解,操作是蒸发浓缩,得到较高温度下的KNO3饱和溶液,操作为冷却结晶,利用溶解度差异使KNO3结晶析出,过滤,洗涤,干燥即得KNO3晶体。故选C。二、非选择题9.无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图1,主要步骤如下:步骤1三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置B中加入15 mL液溴。步骤2缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。步骤3反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。步骤4室温下用苯溶解粗品,冷却至0,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160分解得无水MgBr2产品。已知:Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5请回答:(1)仪器A的名称是 。实验中不能用干燥的空气代替干燥的N2,原因是_。 (2)如将装置B改为装置C(图2),可能会导致的后果是 。(3)步骤3中,第一次过滤除去的物质是 。(4)有关步骤4的说法,正确的是 。A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品B.洗涤晶体可选用0的苯C.加热至160的主要目的是除去苯D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴(5)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式:Mg2+ Y4-MgY2-。滴定前润洗滴定管的操作方法是 。测定时,先称取0.250 0 g无水MgBr2产品,溶解后,用0.050 0 molL-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是(以质量分数表示)。【解题指南】解答本题时应注意以下几点:(1)金属镁是一种活泼的金属,常温下能与氧气反应;(2)结合实验的装置图和实验步骤明确怎样制取无水溴化镁;(3)结合题目给出的信息和已有的知识理解实验的细节,如洗涤等;(4)了解常见实验仪器的基本操作。【解析】(1)仪器A为干燥管,本实验要用镁屑与液溴反应生成无水溴化镁,而金属镁是一种活泼的金属,能与O2在常温下反应在镁的表面生成一层致密的氧化物薄膜,因此不能用干燥的空气代替N2。(2)如将装置B改为装置C会将液溴快速压入三颈瓶,导致反应过快并放出大量的热而存在安全隐患;而装置B是利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈瓶中,从而控制反应速率。(3)步骤3中过滤出的是未反应的镁屑。(4)95%的乙醇中含有一定量的水,而MgBr2具有强吸水性,故不可用95%的乙醇代替苯溶解粗品,A项错误;用苯洗涤的目的是除去其中的乙醚和液溴,因此选用0的苯可以减少产品的损耗,B项正确;加热至160的主要目的是三乙醚合溴化镁分解得无水MgBr2产品,而不是除去苯,C项错误;步骤4的目的是除去乙醚和可能残留的溴,从而得到产品无水MgBr2,D正确。(5)滴定前润洗滴定管的操作方法是从滴定管上口加入少量待测液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复23次。根据关系式Mg2+Y4-可得,溴化镁的物质的量为0.050 0 molL-10.026 50 L=0.001 325 mol,因此溴化镁的质量为0.001 325 mol184 gmol-1=0.243 8 g,因此溴化镁产品的纯度为100%97.5%。答案:(1)干燥管镁屑与氧气反应,生成的MgO阻碍Mg和Br2反应(2)会将液溴快速压入三颈瓶,导致反应过快并大量放热而存在安全隐患(3)镁屑(4)B、D(5)从滴定管上口加入少量待测液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复23次97.5%10.以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下:(1)氯化过程控制电石渣过量、在75左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有(填序号)。A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料C.加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为(填化学式)。滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比nCa(ClO3)2n(CaCl2)15(填“”“”或“=”)。(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100 gL-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 。【解析】(1)Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2,该反应用于制取漂白粉。氯化时,是将ClO-转化为,减慢Cl2的通入速率,可以充分氧化ClO-,同时搅拌反应物,可以有利于氧化反应的进行,A项、B项正确。制备Ca(ClO)2时,Ca(OH)2为石灰乳,而不是石灰水,C项错误。(2)Ca(OH)2为石灰乳,不可能完全反应,有部分在滤渣中,此外,电石渣中的CaCO3不溶于水,也留在滤渣中。Cl2与Ca(OH)2反应开始时先生成Ca(ClO)2和CaCl2,接着Ca(ClO)2再转化成Ca(ClO3)2,在后一反应中nCa(ClO3)2n(CaCl2)=15,加上第一步反应生成的CaCl2,则nCa(ClO3)2n(CaCl2)15。(3)KClO3的溶解度随着温度的升高而增大,但相同温度下KClO3的溶解度比Ca(ClO3)2、CaCl2、KCl的溶解度小,所以可采用蒸发浓缩加大其溶解量,再冷却结晶而析出KClO3晶体,此时另外三种物质的析出量很少。答案:(1)2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OA、B(2)CaCO3、Ca(OH)25 mgL-1,达标。(7)Na2S2O3在酸性条件下发生自身氧化还原反应,反应生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化,同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化,反应的离子方程式分别为2H+S+SO2+H2O;SO2+I2+2H2O4H+2I-;4H+4I-+O22I2+2H2O。答案:(1)将溶剂水煮沸后冷却(2)(3)使溶液混合均匀,快速完成反应(4)1,2,4,1,1,3(5)重复步骤e的操作23次(6)溶液蓝色褪去(半分钟内不恢复颜色)9.0是(7)2H+S+SO2+H2O,SO2+I2+2H2O4H+2I-,4H+4I-+O22I2+2H2O(任写其中2个)【误区提醒】工业生产中常利用酸碱中和滴定的原理进行滴定,但指示剂的选择是根据参加反应的物质选择合适的指示剂,本题中选用淀粉作指示剂,溶液的颜色由蓝色突变为无色,且半分钟内不恢复颜色,说明达到滴定终点。13.资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其简化流程如下:已知:Ca5(PO4)3F在950不分解;4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4;请回答下列问题:(1)950煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是 。(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是 。(3)NH4NO3溶液能从磷矿中浸取出Ca2+的原因是 。(4)在浸取液中通入NH3,发生反应的化学方程式是 。(5)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25,101 kPa时:CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l) H=-271 kJmol-15CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) H=-937 kJmol-1则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 。(6)在一定条件下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为15,达平衡时,CO转化了5/6。若akg含Ca5(PO4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4,将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比13混合,则相同条件下达平衡时能产生H2kg。【解析】(1)因为磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3,而Ca5(PO4)3F在950不分解,所以在950下煅烧,应该是CaCO3和MgCO3发生分解反应生成CaO、MgO和CO2。(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒。(3)磷矿的主要成分是Ca5(PO4)3F、CaO、MgO,加入NH4NO3溶液后,由于溶液中铵离子水解呈酸性,水解出的H+能够和CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2+,故能从磷矿中浸取出Ca2+。(4)根据化学工艺流程判断浸取液的主要成分为硫酸镁溶液,通入NH3,发生反应的化学方程式是MgSO4+2NH3+2H2OMg(OH)2+(NH4)2SO4。(5)因为CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l)H1=-271 kJmol-15CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)H2=-937 kJmol-1Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的的热化学方程式为Ca5(PO4)3F(s)