2020年高中化学 必修考点专题研究精讲精练 第一节 化学实验基本方法（教师用）

第十一章 化学实验基础第一节 化学实验基本方法一、选择题(每小题4分，共48分)1下列操作中仪器使用不正确的是 ()A用碱式滴定管盛装高锰酸钾溶液B用铁坩埚灼烧烧碱C用铁坩埚除去纯碱晶体中的结晶水D加热蒸发皿时不用石棉网解析：高锰酸钾溶液具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管。答案：A2(2020泰和中学月考)现有下列仪器：集气瓶量筒烧杯表面皿蒸发皿容量瓶圆底烧瓶。其中能用酒精灯加热的是 ()A BC D解析：集气瓶、量筒、表面皿、容量瓶不能加热，烧杯、圆底烧瓶要隔石棉网加热，蒸发皿可直接加热。答案：D3(2020原创)不能用带橡皮塞的玻璃试剂瓶存放的药品是 ()浓硝酸稀氢氧化钠溶液液溴纯碱溶液水玻璃氢氟酸A BC D除外全部解析：浓硝酸和液溴都具有强氧化性，能氧化橡胶塞，而氢氟酸会腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶存放，应保存在塑料瓶或铅皿容器中，故选A。答案：A4(2020模拟精选，河北保定模拟)化学是以实验为基础的科学，化学实验设计和操作中必须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，用排水法收集氧气出现倒吸现象，立即松开试管上的橡皮塞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，松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：C5下列实验仪器的选用合理的是 ()A用蒸发皿加热NaCl溶液B用带橡胶塞的棕色瓶盛放溴水C用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液D用瓷坩埚熔化氢氧化钠固体解析：溴水具有氧化性，能腐蚀橡胶塞，B项不正确；KMnO4溶液具有氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶管，应用酸式滴定管量取，C项不正确；NaOH与瓷坩埚中的成分SiO2发生反应，应用铁坩埚熔化氢氧化钠固体，D项不正确。答案：A6(2020太原调研)以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是 ()解析：C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产生气体的量，A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量。答案：B7(2020广东，3)下列有关实验操作的说法正确的是 ()A可用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液B用pH试纸测定溶液的pH时，需先用蒸馏水润湿试纸C蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3，液体也不能蒸干D将金属钠在研钵中研成粉末，使钠与水反应的实验更安全解析：B项若先用蒸馏水润湿会造成溶液浓度的降低。测出值不准确，故B错；D金属钠性质比较活泼易与空气中的氧气、水反应，故D错。答案：C8(2020济南模拟)用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是 ()选项操作及现象溶液A通入CO2溶液变浑浊。再升温至65以上，溶液变澄清C6H5ONa溶液B通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失。再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH2)溶液解析：Na2SiO3溶液中通入CO2气体：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3。H2SiO3沉淀不溶于过量CO2气体，故B项是错误的。答案：B9(2020镇江中学)下列叙述正确的是 ()A将用水润湿的pH试纸浸入稀盐酸溶液测定溶液的pHB用托盘天平称取NaOH固体20.0 gC滴定管的“0”刻度线在上部，而量筒的“0”刻度线在下部D在配制一定物质的量浓度的溶液时，定容后，经摇匀发现液面低于刻度线，此时无需再加入蒸馏水使其液面与刻度线水平解析：A项，用水润湿pH试纸将使所测溶液变稀，且不能将pH试纸浸入待测液中；C项，量筒没有“0”刻度线。答案：BD10用下列实验装置完成对应的实验，能达到实验目的的是 ()解析：A项，C2H2密度与空气相近，应用排水集气法收集；B项，应将Na2CO3放在大试管中，NaHCO3放在小试管中进行对比实验；C项，NH3不溶于CCl4，从CCl4层逸出后再被H2SO4吸收，不会引起倒吸；D项，用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯，且导管不能伸入液面以下。答案：C11可用如下图所示装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是 ()A铜和稀硝酸制一氧化氮B氯化钠与浓硫酸制氯化氢C锌和稀硫酸制氢气D硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢解析：A项，NO气体不能用排空气法收集；C项，H2的收集应使用向下排空气集气法；D项，H2S气体不可以用浓硫酸干燥，因为两者会发生氧化还原反应。答案：B12(2020江苏，7)下列有关实验原理或操作正确的是 ()图1图2A选择合适的试剂，用图1所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2B制备乙酸乙酯时，向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸C洗涤沉淀时(见图2)，向漏斗中加适量水，搅拌并滤干D用广泛pH试纸测得0.10 molL1NH4Cl溶液的pH5.2解析：A项，无法用排空气法收集NO；B项正确；C项，洗涤沉淀时向漏斗中加适量水后要让水自然滤出，不能搅拌；D项，pH试纸测出的pH无法精确到0.1，只能是整数。答案：B二、非选择题(本题包括3个大题，共52分)13(18分)某校研究性学习小组拟利用分光光度法对空气中二氧化硫含量(mg/m3)进行测定。分光光度法则是通过测定被测物质在特定波长时光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析。其工作原理可以简单的用公式表示为Akc，其中A为吸光度，k为一定条件下的常数，c为溶液浓度。实验步骤如下：(1)采样如果你是该小组成员，你对采样的地点和时间有何建议：_。用右图装置采样，通过50 L空气后，将吸收液移入100 mL容量瓶，用少量吸收液分两次洗涤吸收装置，合并洗涤液于容量瓶中，定容备用。用多孔球泡而不用导管的原因是_。(2)吸光度与SO2含量标准曲线的绘制：在6支25 mL比色管中，用每毫升含25 g二氧化硫的标准液配置下表标准SO2含量系列。二氧化硫标准系列管号012345标准液(mL)00.200.400.600.801.00吸收液(mL)10.009.809.609.409.209.00二氧化硫含量(g)05.0010.0015.0020.0025.00用10 mL比色皿，以水为参比，测定各管吸光度，实验结果如下。管号012345吸光度00.200.400.600.801.00请在右图所示的坐标系中绘制标准曲线：二氧化硫含量(g/10 mL)(3)准确量取容量瓶中溶液10 mL加入比色皿，测得其吸光度值为0.10，则空气中二氧化硫含量为_ mg/m3。我国环境空气质量标准中对每次空气质量测定中SO2的最高浓度限值(mg/m3)：一级标准：0.15；二级标准：0.50；三级标准：0.70。则该市空气为_级标准。(4)甲、乙两组同学测定结果相差较大，乙组同学测定空气中SO2含量偏小，试分析乙组同学出现误差的可能原因：_(两个实验所用药品和装置均无问题)。解析：(1)时间与地点的不同，可以提高测定数据的准确性。多孔球泡的表面积比导管与溶液的接触面积要大得多，这样吸收更充分。(2)结合表中数据，找出关键点，如10.00 mL对应的A为0.4,20.00 mL对应的A为0.8，其他采用描点，即可作出标准线。(3)表格中的比例关系知，吸光度为0.1时，二氧化硫的含量为2.5 g/10 mL25 g/100 mL，而空气为50 L，则空气中二氧化硫含量为：25 g/50 L0.5 mg/m3，则对应为二级标准。(4)SO2含量偏小，其原因应为SO2的反应不充分，没有全部吸收。答案：(1)在不同地点、不同时间采样，如学校、工厂、居民区附近；早晨、中午、晚上分别采样使二氧化硫能被吸收液充分吸收(2)见右图(3)0.5二(4)抽气速率过快，造成空气中SO2与吸收液未充分反应，产生较大误差14(18分)(2020广东广州月考)某研究小组测量菠菜中草酸及草酸盐含量(以C2O计)。实验步骤如下：将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。调节溶液的酸碱性，滴加足量CaCl2溶液，产生白色沉淀；加入足量醋酸，使CaCO3溶解；过滤得到CaC2O4固体。用稀HCl溶解CaC2O4并加水配制100 mL溶液。每次准确移取25.00 mL该溶液，用0.010 0 molL1 KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL。回答下列问题：(1)步骤中“样品预处理”的方法是_(A.灼烧成灰B研磨成汁)(2)步骤中“调节溶液的酸碱性”至_(A.弱碱性B弱酸性C中性)。验证CaCl2溶液已“足量”的操作和现象是_。(3)步骤中用到的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、胶头滴管、玻璃棒外，还有_。解析：(1)要从菠菜中得到草酸及草酸盐的溶液只能是B(研磨成汁)；(2)要得到固体只能使溶液为弱碱性，判断方法为静置，待上层溶液澄清后滴入CaCl2溶液，现象为不出现浑浊；(3)配制溶液用到容量瓶，中和滴定需要酸式滴定管。答案：(1)B(2)A(或C)静置，待上层溶液澄清后滴入CaCl2溶液，不出现浑浊(3)100 mL容量瓶、酸式滴定管15(16分)(2020广东天河月考)天然大理石通常含有Fe2O3等杂质，工业上用大理石作原料时需要提纯，某研究性学习小组在老师的指导下，对大理石进行了提纯，设计了如下的实验步骤：请回答下列问题：(1)溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是_。(2)使用试剂A(溶质是共价化合物)调节pH值目的是让溶液中Fe3沉淀完全，则试剂A是_，试剂C为铵的正盐，则C是_。(3)操作的名称是_，该操作中用到玻璃棒，玻璃棒在该实验中的作用是_。(4)检验溶液B中是否含铁离子的操作方法是_。(5)为了分析大理石中铁元素的含量，准确称取大理石，然后再将不溶物E预处理，使铁元素还原成Fe2，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O滴定前是否要滴加指示剂？_(填“是”或“否”)，请说明理由_。滴定时用_(填仪器编号)盛装KMnO4标准溶液。若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。解析：(1)大理石的主要成分为碳酸钙，硝酸和碳酸钙反应生成硝酸钙溶于水，但硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙只是微溶于水，不利于实验进行。(2)试剂A调节pH的目的是让溶液中Fe3沉淀完全，可以分析得出试剂A应该是引入了OH，生成了氢氧化铁沉淀，又由于试剂A溶质是共价化合物，便可以分析得出为氨水，正盐是既不含能电离的氢离子，又不含能电离的氢氧根离子的盐。(3)沉淀分离用到的最普通的方法是过滤，溶液过滤要用玻璃棒进行引流。