（课标版）2021高考化学一轮复习 核心突破考案（10）化学实验基础（含解析）新人教版

化学实验基础 (45分钟，100分)第卷(选择题共42分)一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。1(2020山西大同一中检测)下列实验装置设计完全正确且能达到目的的是(d)解析本题主要考查化学实验设计。从碘的ccl4溶液中分离i2并回收ccl4，可通过蒸馏达到目的，但温度计水银球的位置错误，温度计水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口下沿处，a错误，由图可知，naoh溶液放入了酸式滴定管中，b错误；合成氨的反应要在高温高压下进行，且干燥的氨气不能使干燥的ph试纸变色，c错误，用止水夹夹住右边乳胶管，向长颈漏斗中加水至液面高于烧瓶内液面，一段时间后内外液面高度差不变，说明装置气密性良好，d正确。2(2020辽宁沈阳东北育才学校模拟)下列实验方案不能达到实验目的的是(c)a图甲装置：cu和浓硝酸制取nob图乙装置：实验室制备cl2c图丙装置：实验室制取乙酸乙酯d图丁装置：实验室分离co和co2解析本题主要考查no、cl2、乙酸乙酯的制备及气体的分离装置。cu和浓硝酸反应生成no2，no2和h2o反应生成no，可制取no，a可达到目的；浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气，用向上排空气法收集氯气，氯气可与氢氧化钠反应，用naoh溶液进行尾气吸收，b可达到目的；乙酸乙酯在naoh溶液中会发生水解反应，右侧试管中应选用饱和碳酸钠溶液，c不能达到目的，要将co和co2分离，先将混合气体通过足量纯碱溶液吸收co2，经浓硫酸干燥后可先收集到干燥的co，而后滴加稀硫酸，再将生成的co2用浓硫酸干燥，从而收集到纯净的co2，d可达到目的。3(2020湖南邵阳二中月考)利用下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是(b)a用图1所示装置制取少量纯净的co2气体b用图2所示装置验证镁和盐酸反应的热效应c用图3所示装置制取并收集干燥纯净的nh3d用图4装置制备fe(oh)2并可保证能观察到白色沉淀的时间较长解析本题主要考查物质的制备与性质的验证。图1所示装置是按照启普发生器原理设计的，纯碱是易溶于水的粉末，不能用于控制反应的发生与停止，且产物中混有hcl杂质，a错误：镁和盐酸反应放热，使具支试管内的气体压强增大，u形管中右边的水柱上升，b正确；nh3的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，c错误；酒精与水以任意比例互溶，起不到隔绝空气的作用，应采用苯或者汽油，d错误。4(2020河南安阳二模)某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的fe(oh)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是(d)ax可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸b实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入xc反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀d反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则fe(oh)2可较长时间存在解析本题考查fe(oh)2的制备。稀硝酸会将铁氧化为3价的铁离子，故a错误；实验开始时，应先打开止水夹a、b，利用生成的氢气将装置中空气排出，然后关闭a，再向烧瓶中加入x，故b错误：利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入锥形瓶中与naoh溶液反应生成fe(oh)2，立即在锥形瓶中观察到白色沉淀，故c错误；反应结束后关闭b及分液漏斗活塞，由于装置中的空气及溶液中氧气已经被除去，故fe(oh)2可较长时间存在，故d正确。5(2020江苏南京、盐城一模)利用废蚀刻液(含fecl2、cucl2及fecl3)制备碱性蚀刻液cu(nh3)4cl2溶液和fecl36h2o的主要步骤：用h2o2氧化废蚀刻液，制备氨气，制备碱性蚀刻液cucl24nh3=cu(nh3)4cl2，固液分离，用盐酸溶解沉淀并制备fecl36h2o。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是(d)a用装置甲制备nh3b用装置乙制备cu(nh3)4cl2并沉铁c用装置丙分离cu(nh3)4cl2溶液和fe(oh)3d用装置丁将fecl3溶液蒸干制备fecl36h2o解析本题考查物质的制备、分离和从溶液中获取结晶水合物的方法。实验室用ca(oh)2和nh4cl共热制备氨气，能达到实验目的，故a不符合题意；乙装置制备碱性蚀刻液cu(nh3)4cl2，fe3与氨水反应生成fe(oh)3，乙装置能完成实验目的，故b不符合题意：丙装置为过滤装置，能分离固液混合物，丙装置能够达到实验目的，故c不符合题意；用fecl3溶液制备fecl36h2o，采用蒸发浓缩、冷却结晶，不能蒸干，丁装置不能完成实验目的，故d符合题意。6(2019江西师大附中、临川一中联考)下列实验现象预测、实验设计、仪器使用能达到目的的是(c)解析a项，实验设计和仪器使用都是正确的，但检验产物(nh3)时使用的试纸不正确，应使用湿润的红色石蕊试纸，a项错误；b项，so2的密度比空气大，集气瓶上的导气管应“长进短出”，b项错误；c项的实验原理为：2kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2o，cl2na2s=s2nacl，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性kmno4cl2s，浸有naoh溶液的棉花用于吸收多余的cl2，防止污染空气，所以c项实验的设计、仪器使用及现象预测均能达到目的；d项，用食盐水浸泡过的铁钉在空气中发生的是吸氧腐蚀，不是析氢腐蚀，故d项错误。7(2020山东东营检测)下列有关图示装置的叙述不正确的是(c)a装置可用于吸收实验中多余的so2b装置可用于收集h2、nh3、cl2、no2等c装置中x为苯，可用于吸收氨气或氯化氢d装置可用于收集nh3，并吸收多余的nh3解析so2和naoh溶液会发生反应，故用naoh溶液吸收so2可以防止污染，a选项正确。装置中如果气体从长导管通入，只能收集密度比空气大且不能与空气中的成分发生反应的气体，此时可以收集cl2、no2等；如果气体从短导管通入，只能收集密度比空气小且不能与空气中的成分发生反应的气体，此时可以收集h2、nh3等，b选项正确。装置中如果x为苯，因为苯的密度比水的小，故苯应该在上层，c选项错误。装置中先用盛有碱石灰的干燥管除去氨气中的水蒸气，然后用排空气法收集nh3，最后用防倒吸的装置吸收多余的nh3，故d选项正确。第卷(非选择题共58分)二、非选择题：本题包括4小题，共58分8(14分)(2020湖北孝感检测)某同学设计如下实验方案，以分离kcl和bacl2两种固体混合物，试回答下列问题：供选试剂：na2so4溶液、k2co3溶液、k2so4溶液、盐酸(1)操作的名称是 溶解 ，操作的名称是 过滤 。(2)试剂a是 k2co3 ，试剂b是 hcl ，固体b是 bacl2 。(填化学式)(3)加入试剂a所发生反应的化学方程式为k2co3bacl2=baco32kcl加入试剂b所发生反应的化学方程式为baco32hcl=bacl2co2h2o。(4)该方案能否达到实验目的： 不能 (填“能”或“不能”)。若不能，应如何改进(若能，此问不用回答)？ 应在操作的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 。(5)若要测定原混合物中bacl2的质量分数，除了要准确称量混合物的质量外，至少还要获得的数据是 沉淀a1或固体b 的质量。解析分离kcl和bacl2两种固体混合物，可用k2co3将bacl2转化为baco3沉淀，过滤即可分离，baco3溶于盐酸，蒸发结晶制得bacl2固体；滤液的成分为kcl和过量的k2co3，需用盐酸除去过量的k2co3，再蒸发结晶才能制得kcl固体，故本题设计的方案不能达到实验目的。 固体b(bacl2)中的所有钡离子全部来源于原混合物，因此只要测得固体b或沉淀a的质量，根据“钡量”守恒可确定bacl2的质量分数。9(13分)(2020昆明模拟)某化学兴趣小组在实验室从海带灰中提取碘并制备ki晶体。.碘单质的提取，实验过程如图：请回答下列问题：(1)操作b的名称是 分液 。(2)试剂a可以选用的是 abd 。(填序号)a苯bccl4c甘油d直馏汽油e己烯.ki晶体的制备，实验装置如图：实验步骤如下.配制0.5 moll1的koh溶液。.在三颈瓶中加入12.7 g研细的单质i2和250 ml 0.5 moll1的koh溶液，搅拌至碘完全溶解。.通过滴液漏斗向反应后的溶液中滴加适量甲酸，充分反应后，hcooh被氧化为co2，再用koh溶液调ph至910，将所得溶液蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。得ki产品14.5 g。请回答下列问题：(3)配制0.5 moll1 koh溶液时，下列操作导致所配溶液浓度偏高的是 bd (填序号)。a托盘上分别放置质量相等的纸片后称量koh固体b称量好的固体放入烧杯中溶解，未经冷却直接转移入容量瓶c未洗涤烧杯及玻璃棒，直接向容量瓶中加水定容d定容时俯视刻度线e定容后摇匀，液面下降，再加水至刻度线(4)步骤中i2与koh溶液反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为15，请写出氧化产物的化学式： kio3 。(5)步骤中向溶液中滴加适量甲酸时，需打开活塞 b (选填“a”“b”或“a和b”)(6)实验中，加入hcooh发生氧化还原反应的离子方程式为3hcoohio=i3co23h2o。(7)实验中ki的产率为 87.3 %(结果保留一位小数)。解析.分析实验流程可知，海带灰加水溶解后过滤，可将浊液分离为固体和溶液，则溶液含有提取的碘离子，将溶液酸化再加入h2o2，将i氧化为i2，加入萃取剂萃取碘，经操作a得到碘的有机溶液，操作a应为分液。向有机层中加入40%的naoh溶液，碘和浓氢氧化钠溶液发生歧化反应，溶液分层，因而(1)操作b也是分液，溶液经硫酸酸化发生归中反应，又生成碘单质，经过滤分离出碘。(2)试剂a是萃取碘水中碘的试剂，根据萃取剂的选择要求，可以选用的是苯或ccl4或直馏汽油，应选a、b、d。.分析ki晶体的制备原理，i2与koh溶液反应生成kio3和ki，再用甲酸还原kio3，将所得溶液蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得ki产品。(3)a.koh固体具有吸水性，能与空气中的二氧化碳反应，在纸片上称量koh固体，会使所称量的koh质量偏小，导致配得的溶液浓度偏低，故不选a；b.溶液未经冷却立即注入容量瓶，冷却后溶液体积缩小，导致浓度偏大，故选b；c.未洗涤烧杯及玻璃棒直接向容量瓶中加水定容，导致溶质的物质的量偏小，配制的溶液浓度偏低，故c不选；d定容时俯视刻度线，导致溶液的体积偏小，所以配制溶液的浓度偏高，故选d；e定容后摇匀，液面下降，再加水至刻度线，使溶液的体积增大，所配溶液浓度偏低，故e不选；综合以上分析，应选b、d。(4)i2与koh溶液反应，i2既被氧化又被还原，容易判断还原产物为ki，若生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为15，根据得失电子守恒，可判断出氧化产物中碘元素化合价为5价，因此可推出氧化产物为kio3。(5)步骤中向溶液中滴加适量甲酸时，使用的是恒压滴液漏斗，起到了平衡压强的作用，因此只需打开活塞b，即可使甲酸顺利滴下。(6)由信息可知，加入甲酸的作用是还原碘酸钾，hcooh被氧化为co2，根据得失电子守恒和电荷守恒写出hcooh发生氧化还原反应的离子方程式为3hcoohio=i3co23h2o。(7)由反应原理可知，理论上参加反应的i2都生成了ki,12.7 g单质i2的物质的量为0.05 mol，则理论上全部生成的ki为0.05 mol20.1 mol，ki的理论产量为0.1 mol166 gmol116.6 g，则产率100%87.3%。10(15分)(2020湖北武汉调研节选)某研究小组通过以下实验测定硼氢化钠(可溶于naoh溶液)样品的纯度。(1)准确称取干燥的硼氢化钠样品0.50 g，用naoh溶液溶解后配制成100 ml溶液；(2)取10.00 ml样品溶液于锥形瓶中，加入25.00 ml 0.10 mol/l kio3溶液，然后加入足量ki，滴入几滴淀粉溶液，无明显现象(3nabh44kio3=3nabo24ki6h2o)；(3)加入足量稀硫酸酸化，溶液变成深蓝色(kio35ki3h2so4=3k2so43i23h2o)；(4)用0.50 mol/l na2s2o3标准溶液滴定，至终点时，消耗该标准溶液12.00 ml(i22na2s2o3=2naina2s4o6)。则样品中nabh4的质量分数为85.5%。解析结合反应kio35ki3h2so4=3k2so43i23h2o和i22na2s2o3=2naina2s4o6，可得关系式kio33i26na2s2o3，则与ki反应的kio3的物质的量为n1(kio3)n(na2s2o3)0.50 mol/l12103l0.001 0 mol；则与10.00 ml样品溶液反应的kio3的物质的量为n2(kio3)0.10 mol/l25103l0.001 0 mol0.001 5 mol；由反应3nabh44kio3=3nabo24ki6h2o，可得关系式3nabh44kio3，则n(nabh4)n2(kio3)，所以0.50 g样品中m(nabh4)0.001 5 mol38 g/mol0.427 5 g，则样品中nabh4的质量分数为100%85.5%。11(16分)(2020天津高三检测)绿色粉末摩尔盐(nh4)2fe(so4)26h2o在定量分析中常用作标定高锰酸钾等溶液的标准物质，还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验摩尔盐晶体加强热时的分解产物。装置a中可观察到的现象是 绿色粉末变为红色 ，由此可知摩尔盐晶体分解的产物中有 fe2o3 。装置c中可观察到的现象是 溶液变红 ，由此可知摩尔盐晶体分解的产物中有 nh3 。装置b的主要作用是 吸收分解产生的酸性气体 。装置c中进气管口接一广口仪器，原因是 防止倒吸 。(2)乙组同学认为摩尔盐晶体分解的产物中还含有so3(g)、so2(g)及n2。为进行验证，选用甲组实验中的装置a和下图所示的部分装置进行实验。乙组同学的实验中，检验so3选用的装置是 f ，现象是 产生白色沉淀 ，有关反应的化学方程式为so3h2obacl2=baso42hcl。检验so2选用的装置是 d ，现象是 溶液褪色 。检验n2选用的装置是 h