研究物质的实验方法+同步练习 高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

.1研究物质的实验方法同步练习苏教版（2019）高一化学上册（必修一）一、选择题1．下列有关实验及安全的叙述中，错误的是（）A．钠着火时应用干燥的沙子灭火B．实验结束后，多余的钠块放回原试剂瓶中C．新制氯水需在棕色试剂瓶中避光保存D．用稀硫酸清洗焰色试验的铂丝并放在酒精灯外焰上灼烧2．下列GHS标准符号中表示腐蚀类物质的是（）A． B． C． D．3．《如梦晋阳》烟花秀表演，将优美音乐和绚丽焰火酿为一体，而能使火焰呈现紫色的元素是（）A．钾 B．钠 C．铜 D．钡4．实验室中，下列行为不符合安全要求的是（）A．在通风橱内制备有毒气体B．将过期的化学药品直接倒入下水道C．熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭D．进行化学实验时，佩戴护目镜5．下列实验操作中错误的是()A．蒸发操作时，将蒸发皿中固体完全蒸干停止加热B．过滤操作时，要沿着玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒过滤液C．蒸馏操作时，冷凝水应从冷凝管下口进，上口出D．分液操作时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出6．下列关于焰色试验的说法中，正确的是（）A．焰色试验是化学变化B．Na、NaCl、Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C．在做焰色试验的实验时，应用玻璃棒蘸取待测液，放在酒精灯外焰上灼烧D．若某物质的焰色反应呈黄色，说明该物质只含钠元素，不含钾元素7．下列各组混合物，适合用分液方法分离的是（）A．食盐和泥沙 B．食盐和水 C．汽油和水 D．酒精和水8．下列实验操作中错误的是()A．进行蒸发操作时，不能使混合物中的水分完全蒸干B．进行蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处C．进行萃取操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出D．进行萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大9．焰色反应是元素的重要性质。下列说法错误的是（）A．焰色反应实验过程中应用盐酸清洗铂丝B．利用焰色反应可制作节日烟花C．所有金属及其化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色D．焰色反应属于物理变化10．进行化学实验时应强化安全意识。下列做法正确的是（）A．将实验剩余的钠放回原试剂瓶中B．金属钠着火时，立即用大量水扑灭C．大量氯气泄漏时，迅速离开现场并尽量往低处去D．少量浓硫酸沾在皮肤上，立即用氢氧化钠溶液冲洗11．某工业废渣的主要成分为SiO2、FeO、MgO，对其进行处理以回收废渣中的金属元素。25℃时，金属离子的物质的量浓度的负对数(-lgc)与溶液pH的关系如图所示(一般离子浓度c≤10-5mol/L时，即认为该离子在溶液中不存在)。下列有关说法错误的是（）A．分离废渣中的SiO2，可以用过量的盐酸充分反应后过滤B．可以用氯水将Fe2+氧化成Fe3+以便于铁元素与镁元素的分离C．沉淀金属元素的顺序是先沉淀镁元素再沉淀铁元素D．用NaOH调节pH沉淀铁元素时，pH应控制略大于3.712．屠呦呦因发现青蒿素而成为中国首个获得科学类诺贝尔奖的中国人，青蒿素是从植物中提取的有过氧基团的倍半萜内酸药物，是一种高效的抗疟疾药，为无色针状晶体，熔点为156~157℃，热稳定性差，易溶于丙酮、氧仿和茉中，甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中也可溶解，在水中几乎不溶。已知：乙醚的涉点为35℃，提取青蒿素的主要工艺为：下列有关此工艺操作错误的是（）A．破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率B．操作I需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯C．操作II是蒸馏，利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大D．操作Ⅲ的主要过程加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤二、非选择题13．某化学兴趣小组以海带为原料制取少量碘水，现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液.其实验可分解为如下各步：A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中B．把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液D．倒转漏斗振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正E.旋开活塞，用烧杯接收下层溶液F.从分液漏斗上口倒出上层溶液G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗口上的小孔H.静置、分层就此实验完成下列填空：（1）符合题意操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写)：→→→A→H→E→F（2）上述E步骤的操作中应注意。（3）上述G步骤操作的目的是。（4）能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是。14．某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。（1）滤液A中铁元素的存在形式为(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为，（2）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为，在实验室中完成此实验还需要的试剂是。a．KClO3b.KClc.Mgd.MnO2（3）溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为。15．硝酸钙晶体[Ca(NO3)2·4H2O]常用于电子、仪表及冶金工业。一种利用CaO制备Ca(NO3)2·4H2O的流程如下：（1）“制浆”过程中发生反应的化学方程式是。（2）“气体X”的化学式是。（3）Ca(NO3)2·4H2O的溶解度随温度变化的曲线如图所示。“酸化”后制取Ca(NO3)2·4H2O的操作主要包括加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。16．某研究性学习小组为了解有机物A的性质，对A的结构进行了如下实验。实验一：通过质谱分析仪分析得知有机物A的相对分子质量为90。实验二：用红外光谱分析发现有机物A中含有−COOH和−OH。实验三：取1.8g有机物A完全燃烧后，测得生成物为2.64gCO2实验四：经核磁共振检测发现有机物A的谱图中H原子峰值比为3∶1∶1∶1。（1）有机物A的结构简式为。（2）有机物A在一定条件下可以发生的反应有(填序号)。a.消去反应b.取代反应c.缩聚反应d.加成反应e.氧化反应（3）有机物A在浓硫酸作用下可生成多种产物。其中一种产物B的分子式为C3H4O2（4）写出A与足量的金属钠反应的化学方程式：。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．沙子能够隔绝空气，避免钠与空气接触，从而可以达到灭火的作用，故钠着火时应用干燥的沙子灭火，A不符合题意；B．金属钠性质活泼，容易与空气中的氧气及水发生反应放出大量热，因而容易引发危险，因此实验结束后，多余的钠块放回原试剂瓶中，B不符合题意；C．新制氯水中的HClO不稳定，光照容易发生分解反应，为避免HClO分解，因此需将新制氯水盛放在棕色试剂瓶中避光保存，C不符合题意；D．要用稀盐酸清洗焰色试验的铂丝并放在酒精灯外焰上灼烧，避免杂质元素对待测元素焰色试验造成干扰，D符合题意；故答案为：D。

【分析】A.钠性质十分活泼，与水、氧气等均能剧烈反应，因此钠着火时应用干燥的沙子灭火；

B.一般试剂使用过后的多余物不能放回原试剂瓶，但多余的钠块可放回原试剂瓶中；

C.新制氯水中的次氯酸见光容易分解成盐酸和氧气，因此氯水应避光保存与棕色试剂瓶中。2．【答案】B【解析】【解答】A.属于有毒药品的标志，A不符合题意；

B属于腐蚀品的标志，B符合题意；

C.属于易燃品的标志，C不符合题意；

D.属于易爆品的标志，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】在化学危险药品中，腐蚀品时化学性质比较活泼，能和很多金属、有机化合物、动植物机体等发生化学反应的物质。3．【答案】A【解析】【解答】焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；钾元素的焰色反应为紫色；故答案为：A；【分析】钾元素的焰色反应为紫色。4．【答案】B【解析】【解答】A．在通风橱内制备有毒气体就可以避免实验造成人员中毒事件的发生，符合安全要求，A不符合题意；B．将过期的化学药品直接倒入下水道，会造成水污染、土壤污染，不符合安全要求，B符合题意；C．熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭，可以避免酒精挥发引发的火灾，符合安全要求，C不符合题意；D．进行化学实验时，佩戴护目镜防止引发危险，符合安全要求，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A、有毒气体的制备应该在通风橱制备；

B、化学药品不能直接倒入下水道；

C、酒精灯熄灭应该用灯帽盖灭；

D、护目镜可以保护眼睛，防止危险。5．【答案】A【解析】【解答】A.蒸发操作时，不能讲蒸发皿中的液体蒸干，当蒸发皿中有大量固体析出时停止加热，用余热蒸干，故A符合题意；B.过滤操作时用玻璃杯引流，防止液体流到漏斗外面，故B不符合题意；C.蒸馏操作时，冷凝水应气体流向相反，冷凝效果好，所以冷凝水应从冷凝管下口进，上口出，故C不符合题意；D.分液操作时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，如果上层液体也从下口放出，会使残留的下层液体又混入上层液体，故D不符合题意；故答案为：A。

【分析】蒸发操作中，不能完全蒸干，若完全蒸干会导致溶质损失。6．【答案】B【解析】【解答】A．焰色试验是物质灼烧时，原子核外最外层电子发生跃迁的结果，在这个过程中没有新物质产生，因此发生的变化属于物理变化，A不符合题意；B．Na、NaCl、Na2CO3都含有钠元素，在灼烧时火焰都呈黄色，故火焰颜色相同，B符合题意；C．在做焰色试验的实验时，应用铂丝或光洁无锈的铁丝蘸取待测液，放在酒精灯外焰上灼烧，C不符合题意；D．若某物质的焰色反应呈黄色，说明该物质一定含钠元素，可能含钾元素，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A．焰色试验是物理变化；B．焰色反应：钠元素是黄色，钾元素是紫色（透过蓝色钴玻璃）；C．做焰色实验时，应用铂丝或铁丝蘸取待测液，不能用玻璃棒蘸取待测液；D．钠元素的黄光可以覆盖钾元素的紫光，所以观察钾元素的焰色反应应透过蓝色钴玻璃。7．【答案】C【解析】【解答】A.食盐和泥沙应先溶解后用过滤分离，故A不符合题意；B.食盐和水是互溶的，可以利用蒸发来分离，故B不符合题意；C.汽油和水是互不相溶的两层液体，可以用分液分离故C符合题意；D.酒精和水是互溶的，可以利用蒸馏来分离，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】分液可以将互不相溶的两层液体分开。8．【答案】D【解析】【解答】A.蒸发时要注意避免温度过高而导致变质，当有大量固体析出时可停止加热，用余热将物质蒸干，A不符合题意；B.温度计测定馏分温度，进行蒸馏实验时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处，B不符合题意；C.进行萃取操作时，为防止引入杂质，下层液体从下口放出，然后关闭分液漏斗的活塞，将上层液体从上口倒出，C不符合题意；D.进行萃取操作时，要求溶质在萃取剂中的溶解度大于水，而且与水互不相容，并且与溶质不能发生反应，萃取剂的密度不一定比水大，如苯密度小于水，但是苯仍然可以作溴水的萃取剂，D符合题意；故答案为：D。

【分析】D、萃取剂的要求是：1萃取剂与原溶剂互不相溶液不反应。2、溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大。9．【答案】C【解析】【解答】A．焰色反应实验过程中为排除杂质金属元素的干扰，应用盐酸清洗铂丝，使杂质元素转化为沸点较低的金属氯化物，在灼烧时变为气体挥发掉，A不符合题意；B．不同金属化合物在灼烧时使火焰呈现的颜色不同，因此可以利用焰色反应可制作节日烟花，B不符合题意；C．不是所有金属及其化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，如Fe、Pt在灼烧时火焰呈无色，C符合题意；D．焰色反应是金属及其化合物在灼烧时，电子由能量低的状态发生跃迁到能量高的状态，而处于能量高的状态的电子不稳定，会再由高能量状态跃迁到低能量的状态，多余的能量以不同波长的光释放出来，在这个过程中没有新物质产生，因此发生的变化属于物理变化，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A．盐酸可以将杂质离子洗去；

B．烟花利用了焰色反应；

C．有的金属没有焰色；

D．焰色反应是物理变化。10．【答案】A【解析】【解答】A．因钠活泼，易与水、氧气反应，若在实验室随意丢弃，可引起火灾，实验时剩余的钠粒应放回原试剂瓶中，A符合题意；B．钠易和氧气或水反应，和水反应时生成可燃性气体氢气，导致火势更大，所以钠着火时，不能用水扑灭，应该用细沙覆盖，B不符合题意；C．氯气有毒且密度比空气大，所以如果大量氯气泄漏时，迅速离开现场，并尽量往高处去，C不符合题意；D．浓硫酸和氢氧化钠都具有强腐蚀性，所以不慎将浓硫酸沾到皮肤上，不能用氢氧化钠溶液冲洗，应立即先用抹布拭去，然后用大量水冲洗，然后涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液，D符合题意；故答案为：A。

【分析】依据依据试剂的性质和化学实验室的安全分析解答。11．【答案】C【解析】【解答】A．回收废渣中的金属元素，SiO2与盐酸不反应，MgO、FeO均溶于盐酸，则分离废渣中的SiO2，可以用过量的盐酸充分反应后过滤，A不符合题意；B．结合图中pH可知，Fe3+在pH为3.7附近沉淀完全，则用氯水将Fe2+氧化成Fe3+以便于铁元素与镁元素的分离，B不符合题意；C．Fe3+、Mg2+形成沉淀需要溶液的pH：Fe3+<Mg2+，所以先沉淀Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，过滤后再沉淀Mg2+，使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀，而可分离，离子沉淀的顺序不合理，C符合题意；D．Fe3+在pH为3.7附近沉淀完全，此时镁以Mg2+存在于溶液中在，则用NaOH调节pH沉淀铁元素时，pH应控制略大于3.7，D不符合题意；故答案为：C。【分析】A．回收废渣中的金属元素，可加盐酸分离出SiO2；B．结合图中pH可知，铁离子在pH为3.7附近沉淀完全；C．先沉淀铁离子，过滤后再沉淀镁子，可分离；D．铁离子在pH为3.7附近沉淀完全，此时镁以离子存在。12．【答案】D【解析】【解答】A．将青蒿素干燥粉碎增大了与乙醚的接触面积，调高青蒿素浸取液，A不符合题意；B．操作I为过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，B不符合题意；C．操作Ⅱ是蒸馏，利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大，乙醚沸点低可回收利用，C不符合题意；D．由题意可知，青蒿素在水中几乎不溶，故操作Ⅲ的主要过程不是加水溶解，而是加入95%的乙醇溶解，再进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，D符合题意；故答案为：D。【分析】对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿与乙醇的接触面积，提高青蒿素的浸出率，用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得滤液和滤渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗产品，对粗产品可加95%的乙醇，浓缩、冷却结晶、过滤可得精品，据此分析解答。13．【答案】（1）C；B；D；G（2）使分液漏斗下端管口紧靠烧杯内壁；及时关闭活塞，不让上层液体流出（3）使分液漏斗内外空气相通，以保证进行E操作时漏斗里的液体顺利流出（4）CCl4与水既不反应也不互溶，且碘在CCl4中的溶解度比在水中大得多【解析】【解答】(1)操作为查漏→装液→振荡→静置→分液，则步骤为C→B→D→A→H→G→E→F，缺少的步骤为C；B；D；G；(2)上述E步骤的操作中应注意旋开活塞，分离下层液体，应使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不要让上层液体流出；(3)步骤G操作的目的是为了使漏斗内外空气相通，以保证进行液体顺利流出．故答案为：使漏斗内外空气相通，以保证漏斗里液体能够流出；(4)选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是CCl4与水不互溶；而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大得多。【分析】CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液，(1)操作为查漏→装液→振荡→静置→分液；(2)旋开活塞，分离下层液体；(G)步骤可使液体顺利流下；(3)将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗口上的小孔是保持内外压强相同，便于液体流下；(4)根据碘在水、四氯化碳中的溶解性不同分离。14．【答案】（1）Fe2+；2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+（2）2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；ac（3）SiO2+2OH−＝SiO32−+H2O【解析】【解答】（1）Cu2O溶于酸反应生成铜和铜盐，铜和铁离子反应生成亚铁离子，所以滤液A中为亚铁离子，生成离子的离子方程式为：Cu+2Fe3＋=2Fe2＋+Cu2＋；

（2）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，是金属Al与氧化铁和氧化铜发生置换反应生成金属单质，该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3高温__Al2O3+2Fe，在实验室中完成此实验还需要的试剂是引发剂氯酸钾和镁条，镁条点燃后引发氯酸钾分解生成氧气促进燃烧反应进行放出大量的热量，选ac；

（3）溶液G为氢氧化钠溶液与固体混合物B为Cu、SiO2，其中二氧化硅是酸性氧化物和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子反应方程式为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O.

【分析】某铜矿石的成分中含有Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2，加入足量稀硫酸过滤，Cu2O溶于酸反应生成铜和铜盐，所以固体混合物B为Cu、SiO2，滤液A中为Fe2+、Al3+和Cu2+，加入足量NaOH溶液过滤得到固体混合物D为Cu(OH)2、Fe(OH)3，滤液为C为AlO2-，通入CO2生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解得到Al2O3，电解熔融Al2O3得到金属E为Al，固体混合物D空气中加热灼烧得到Fe2O15．【答案】（1）略（2）略（3）略；略【解析】【解答】（1）“制浆”过程中加入CaO和H2O，二者反应生成Ca(OH)2，该反应的化学方程式为CaO＋H2O=Ca(OH)2；

故答案为：CaO＋H2O=Ca(OH)2

（2）加入NH4NO3后，与Ca(OH)2反应，其化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4NO3=Ca(NO3)2＋2NH3↑＋2H2O，因此反应生成的气体X为NH3；

故答案为：NH3

（3）由于Ca(NO3)2的溶解度随温度的升高而迅速增大，因此欲从Ca(NO3)2溶液中得到Ca(NO3)2·4H2O，可采用降温结晶的方法，其主