高考二轮复习化学课件（新高考新教材）专题10化学实验基础与综合探究专题突破练

专题十化学实验基础与综合探究A组基础巩固练1.(2023·湖南常德一模)化学实验是人们对知识的获取、验证和创新的重要手段。以下试剂的选择不合理的是(

)A.实验室可用浓盐酸、二氧化锰、浓硫酸、饱和食盐水制备纯净的氯气B.用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液可做喷泉实验C.可用过氧化钠或次氯酸漂白某些有色物质D.可利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀B解析

二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,故不能用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液做喷泉实验,B错误。2.(2023·山东临沂一模)实验室中下列做法错误的是(

)A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火B.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加入水稀释D.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后用3%~5%NaHCO3溶液冲洗A解析

金属钠着火生成过氧化钠,与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成的氧气助燃,不能灭火,应该用(干燥的)沙土铺盖灭火,A错误。3.(2023·四川绵阳一模)下列实验操作和实验现象不相匹配的是(

)选项实验操作实验现象A将一小块钠投入硫酸铜溶液中有气泡冒出,产生蓝色沉淀B将Na2O2加入适量水中,滴入几滴酚酞溶液溶液先变红后褪色,有气泡产生C向重铬酸钾溶液中滴加几滴浓硫酸随着浓硫酸加入,溶液颜色变浅D将铜丝在盛满氯气的烧瓶中点燃烧瓶中充满棕黄色的烟C4.(2023·安徽省名校联盟联考)用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是(

)A.用装置甲制取Cl2B.用装置乙制取NaHCO3C.用装置丙干燥NH3D.用装置丁从FeCl3溶液中获得无水FeCl3固体B解析

二氧化锰与浓盐酸在加热下反应产生氯气,装置甲缺少加热装置,A错误;氨气极易溶于水所得溶液呈碱性,饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根,碳酸氢钠溶解度小,形成碳酸氢钠的过饱和溶液,则析出碳酸氢钠晶体,B正确;NH3能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气、应用碱石灰(装在干燥管内)干燥,C错误;FeCl3溶液是强酸弱碱盐,水解生成氢氧化铁和盐酸,加热蒸干时HCl挥发、升温都促使水解平衡右移,不能得到FeCl3固体,D错误。5.(2023·北京清华附中统考)下列有机化合物除杂(括号内为杂质)的试剂和方法均正确的是(

)选项物质试剂操作ACH4(C2H4)酸性KMnO4溶液洗气B苯(苯酚)浓溴水过滤C乙醛(乙酸)NaOH溶液分液D硬脂酸钠(甘油)NaCl盐析D解析

乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,则用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯会引入二氧化碳,A错误;三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂苯,所以不能用溴水除去苯中混有的苯酚杂质,B错误;乙醛和乙酸均溶于水,则用氢氧化钠溶液不能除去乙醛中混有的乙酸杂质,C错误;氯化钠固体能降低硬脂酸钠的溶解度,向含有甘油的硬脂酸钠中加入氯化钠固体,可以使硬脂酸钠溶解度降低发生盐析而除去甘油,D正确。A.用装置甲来验证NH3极易溶于水,且水溶液显碱性B.用装置乙来进行酸碱中和滴定C.用装置丙来测量锌与稀硫酸反应的反应速率D.装置丁可用于制备Fe(OH)2,且能保存较长时间B解析

用装置乙来进行酸碱中和滴定,NaOH溶液应装在碱式滴定管中,B错误。7.(2023·山东菏泽一模)一定量的甲苯和酸性KMnO4溶液发生反应得到混合物,按如下流程分离出苯甲酸、回收未反应的甲苯。下列说法错误的是(

)A.苯甲酸可反应形成盐、酯、酰胺、酸酐等B.操作Ⅰ和操作Ⅱ依次为蒸发浓缩、冷却结晶和蒸馏C.甲苯、苯甲酸依次由①、②获得D.苯甲酸100℃时迅速升华,故其粗品精制除采用重结晶方法外,还可用升华法B解析

苯甲酸中含有羧基,能形成盐、酯、酰胺、酸酐等,A正确;滤液经过萃取分为有机相和水相,有机相经过无水硫酸钠干燥,蒸馏后得到甲苯,水相经过蒸发浓缩和冷却过滤得到苯甲酸,B错误;甲苯、苯甲酸依次由①、②获得,C正确;苯甲酸在100

℃左右开始升华,故除了重结晶方法外,也可用升华法精制苯甲酸,D正确。8.(2023·安徽黄山一模)下列实验操作、现象和结论或解释均正确的是(

)选项实验操作实验现象结论或解释A将Na2O2与SO2反应后的固体物质加水溶解后,先加足量的稀硝酸,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀说明Na2O2与SO2反应后生成了Na2SO4B将脱脂棉放入试管中,加入浓硫酸后搅成糊状,微热得到亮棕色溶液,加入新制的氢氧化铜,加热有砖红色沉淀生成说明水解产物含有葡萄糖C向无水乙醇中加入浓硫酸,加热至170℃,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中紫红色褪去乙醇发生消去反应生成乙烯D取少量乙酰水杨酸样品,再加3mL蒸馏水和少量乙醇,振荡,向混合溶液再滴加1~2滴FeCl3溶液溶液变为紫色说明混合溶液中含有水杨酸D解析

稀硝酸具有强氧化性,可以把亚硫酸钠氧化为硫酸钠,如果过氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,加入稀硝酸后也能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,无法证明过氧化钠与SO2反应生成硫酸钠,A错误;纤维素水解后检验葡萄糖应该在碱性环境中进行,水解后没有将溶液调整至碱性,操作错误,B错误;反应过程中挥发出来的乙醇也可被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,此外反应可能会生成二氧化硫,同样能被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,C错误;水杨酸中含有酚羟基,乙酰水杨酸中没有酚羟基,向混合溶液中滴加1~2滴FeCl3溶液,溶液变为紫色,说明混合溶液中有水杨酸,D正确。9.(2023·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应。将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”;②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下。步骤1:雷尼Ni的制备步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。回答下列问题。(1)操作(a)中,反应的离子方程式是

。

(2)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是

。

(3)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是

。

A.丙酮 B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷2Al+2OH-+6H2O══2[Al(OH)4]-+3H2↑取最后一次洗涤液,用pH计(或pH试纸)测定其pH,若pH=7,说明雷尼Ni已经被水洗净C(4)向集气管中充入H2时,三通阀的孔路位置如下图所示。发生氢化反应时,集气管向装置Ⅱ供气,此时孔路位置需调节为

。

B(5)仪器M的名称是

。

(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是

。恒压滴液漏斗

排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃

(7)如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是

。

(8)判断氢化反应完全的现象是

。

发生倒吸

装置Ⅰ中集气管液面不再上升(或水准瓶液面不再下降)时,说明氢化反应完全解析

(1)Ni-Al合金加入NaOH溶液中,Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],与Ni分离而被除去。(2)除Al操作及雷尼Ni在水洗前的碱洗过程中,溶液呈碱性,故判断雷尼Ni被水洗净就是测定溶液中c(H+)=c(OH-),可用pH计精确测定(或pH试纸粗略测定)最后一次洗涤液的pH是否为7,若测得pH=7,说明雷尼Ni已经被水洗净。(3)A项中丙酮分子中含有羰基,会干扰邻硝基苯胺的催化氢化反应,依据信息“邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行”,在题给B、C、D项中的三种有机溶剂中,乙醇相对极性最大,故选C。(4)当集气管向装置Ⅱ供气时,集气管应与右侧橡胶软管相通,且不能与外界环境相通,因此孔路位置需调节为B。(6)依据信息①可知,雷尼Ni在空气中会自燃,故通入N2的作用:排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃。(7)由原理

可知,反应物中有气体而生成物中没有气体,反应前后气体的体积发生了变化,体系产生负压,若把导气管口插入液面以下可能会发生倒吸。(8)当氢化反应完全时,装置Ⅱ中H2不再参加反应即不再消耗H2,则装置Ⅰ中集气管液面不再变化(或水准瓶中液面不再变化)。10.(2023·江西上饶一模)碘化亚铜(CuI)是重要的有机催化剂。某学习小组用如图装置制备CuI,并设计实验探究其性质。已知:碘化亚铜(CuI)是白色固体,难溶于水,易与KI形成K[CuI2],实验装置如图1所示。图1(2)实验完毕后,用图2所示装置分离CuI的突出优点是

。

图2(3)某同学向装置C的烧杯中倾倒NaOH溶液时,不慎将少量溶液溅到皮肤上,处理的方法是

。(4)装置B中发生反应的离子方程式是

。

(1)仪器D的名称是

。

恒压滴液漏斗

过滤速率快先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液

2Cu2++SO2+2I-+2H2O══2CuI↓++4H+(5)小组同学设计下表方案对CuI的性质进行探究:实验实验操作及现象Ⅰ取少量CuI放入试管中,加入KI溶液,白色固体溶解得到无色溶液;加水,又生成白色沉淀Ⅱ取少量CuI放入试管中,加入NaOH溶液,振荡,产生砖红色沉淀。过滤,向所得上层清液中滴加淀粉溶液,无明显变化;将砖红色沉淀溶于稀硫酸,产生红色固体和蓝色溶液①在实验Ⅰ中“加水,又生成白色沉淀”的原理是______________________

。

②根据实验Ⅱ,CuI与NaOH溶液反应的化学方程式是

。

[CuI2]-,加水,平衡向逆反应方向移动,转化成更多的CuI,因其难溶于水而析出无色溶液中存在平衡:I-+CuI

2CuI+2NaOH══Cu2O+2NaI+H2O(6)测定CuI样品纯度:取agCuI样品与适量NaOH溶液充分反应后,过滤;在滤液中加入足量的酸化的双氧水,滴几滴淀粉溶液,用bmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液体积为VmL[已知:滴定反应为(无色)+2I-]。该样品纯度为

(用含a、b、V的代数式表示)。如果其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,测得结果

(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

偏高

解析

(2)图中装置有抽气泵,可以降低布氏漏斗下部的气体压强,布氏漏斗上部气体压强为大气压强,由于上部压强大于下部气体压强,混合物质中的液体在重力及上下气体压强作用下可以迅速过滤,分离得到CuI固体,即该装置的优点是过滤速率快。(6)根据反应方程式可得,关系式:2CuI~2NaI~I2~2Na2S2O3,n(CuI)=n(Na2S2O3)=bV×10-3

mol,则样品中CuI

其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,会因标准液被稀释而使其浓度变小,CuI反应产生的NaI溶液消耗标准液体积偏大,最终使测得结果偏高。B组能力提升练1.(2023·辽宁大连一模)下列实验设计和操作合理的是(

)A.用浓磷酸与碘化钠固体共热制备HI气体B.用饱和碳酸钠溶液除去CO2中混有的少量HCl气体C.用乙醛作萃取剂萃取溴水中的溴D.用NaOH标准液滴定未知浓度的醋酸溶液,可以选择甲基橙为指示剂A解析

用浓磷酸与碘化钠固体共热时发生反应:3NaI+H3PO4══Na3PO4+3HI(气体),可以制备HI气体,A正确;CO2能和饱和碳酸钠溶液反应,应选用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体,B错误;乙醛溶于水,且会和溴水反应,不能作萃取剂萃取溴水中的溴,C错误;醋酸为弱酸,滴定终点呈碱性,应用酚酞为指示剂,D错误。2.(2023·广东江门一模)化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作或做法不能达到目的的是(

)选项操作或做法实验目的A将装有NO2的注射器的活塞往外拉探究压强对平衡移动的影响B常温下将铁丝插入浓硫酸中制备SO2C向溶有液溴的溴苯中加入足量NaOH溶液,振荡,静置后分液提纯溴苯D实验结束,将剩余白磷固体放回原试剂瓶防止白磷自燃B解析

铁和浓硫酸常温发生钝化形成致密的氧化膜而无法再进行反应,不能制备SO2,B错误。3.(2023·河北邯郸一模)利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是(

)A.用装置甲中铜片与浓硫酸制取SO2 B.用装置乙制备银氨溶液C.用装置丙制备无水MgCl2 D.用装置丁在铁片上镀铜C解析

铜和浓硫酸在常温下不发生反应,缺少酒精灯加热,A错误;应该向硝酸银溶液滴加氨水配制银氨溶液,试剂加入顺序颠倒,B错误;HCl可以抑制氯化镁的水解,氯化氢氛围中加热氯化镁晶体制取无水氯化镁,C正确;在铁上镀铜,镀层金属铜作阳极,镀件铁作阴极,故铁作阴极连接电源负极,D错误。4.(2023·广东惠州一模)水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3══N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是(

)A.装置甲中试剂X可以选择生石灰 B.装置乙作为反应过程的安全瓶C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入D.装置丁可用于吸收多余的尾气C解析

装置甲用于制备氨气,试剂X可以是生石灰,利用CaO与水反应放热使氨气从溶液中逸出,A正确;氨气极易溶于水,为防止倒吸,用装置乙作为安全瓶,B正确;为有利于氨气与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨气应从装置丙a口进入,C错误;氨气会污染环境,实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸,D正确。5.(2023·湖南邵阳一模)下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是(

)选项实验目的实验方案A证明SO2有漂白性将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色B证明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有CO2将产生的气体直接通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成C测定0.1mol·L-1氨水的pH用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照读取pHD证明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入醋酸,红色很快褪为无色D解析

二氧化硫具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,A错误;二氧化硫也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙使溶液变浑浊,有白色沉淀生成,不能说明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有二氧化碳,B错误;用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照读取pH测得的是稀释后0.1

mol·L-1氨水的pH,C错误;将“84”消毒液滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入醋酸,红色很快褪为无色说明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强,D正确。操作步骤如下:ⅰ.向三颈烧瓶内加入环己醇、冰醋酸,逐滴加入NaClO溶液,30℃条件下反应30分钟后冷却。ⅱ.向三颈烧瓶内加入适量饱和NaHSO3溶液,用NaOH调节溶液显中性后加入饱和氯化钠溶液,然后经分液、干燥、蒸馏得到环己酮。下列叙述错误的是(

)A.冰醋酸既作为溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性B.若NaClO溶液滴加过快,三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体C.饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去CH3COOHD.饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层答案

C

解析

冰醋酸为有机溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性,次氯酸根离子在酸性条件下氧化性增强,A正确;若NaClO溶液滴加过快,酸性条件下与氯化钠溶液反应产生氯气,故三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体,B正确;饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去未反应的NaClO,C错误;饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层,D正确。7.(2023·广东汕头一模)化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是(

)选项目的方案设计现象与结论A检验食盐中是否含碘元素向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变,说明该食盐属于无碘盐B检验火柴头中是否含有氯元素将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀硝酸、AgNO3溶液若有白色沉淀产生,说明火柴头中含有氯元素C检验菠菜中的铁元素取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入KSCN溶液若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素D检验鸡皮中是否含有脂肪取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上一段时间后鸡皮变黄,说明鸡皮中含有脂肪C解析

食盐中所加碘一般为碘酸钾,碘酸钾遇淀粉不变蓝色,实验设计不合理,A错误;火柴头中的氯元素存在于氯酸钾中,氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,不能生成AgCl白色沉淀,B错误;加硝酸后再加KSCN溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,从而可说明菠菜中含有铁元素,C正确;加浓硝酸鸡皮变黄,是蛋白质的性质,不能证明脂肪存在,D错误。8.(2023·江西九江二模)碳酸亚铁(FeCO3)是生产补血剂的重要原料,制取碳酸亚铁的过程中涉及以下探究实验。实验一:为探究某固体化合物X(仅含有三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:已知:气体甲、气体乙均为单质。

请回答下列问题:(1)气体甲与碘化钾溶液反应的离子方程式为

。化合物X含有的元素为

(写元素符号)。化合物A的化学式为

。

2I-+Cl2══I2+2Cl-

Fe、Cl、O

FeO实验二:下图装置利用实验一所得溶液B制取FeCO3(白色固体,难溶于水):装置丙中,先将导管移出液面通入一段时间气体,再向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量B溶液产生白色沉淀和无色气体,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。请回答:(2)试剂a是

。向Na2CO3溶液通入CO2的目的是

。丙装置中制取FeCO3的离子方程式为

。

饱和NaHCO3溶液

降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2

(3)不可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液B中的金属阳离子的原因是

。

(4)100mL0.8mol·L-1B溶液完全反应,最终得到5gFeCO3固体,则产率为

(结果保留2位小数)。

溶液B中的氯离子也能使高锰酸钾溶液褪色

53.88%解析

溶液B中加入KSCN溶液不显红色,加入适量双氧水后再加入KSCN溶液显红色,说明溶液B中含有Fe2+,不含Fe3+,则X中含有Fe元素;气体乙可以使带火星的木条复燃,应为氧气,则X中含有O元素;气体甲可以使淀粉碘化钾溶液变蓝色,说明气体甲具有氧化性,根据所学知识,淀粉碘化钾试纸通常用来检验氯气,且若为氯气符合气体甲为单质的条件,则气体甲为氯气,则X中含有Cl元素;化合物A中含有二价铁,X中又含有O元素,A应为FeO。(2)溶液B为FeCl2溶液,甲装置中稀盐酸与碳酸钙反应生成CO2,盐酸具有挥发性,所以试剂a为饱和NaHCO3溶液,用于除去CO2中混有的HCl气体;向Na2CO3溶液通入CO2可以降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2。(3)溶液B中含有Cl-,也能使KMnO4溶液褪色,故不可用酸性KMnO4溶液检验溶液B中的金属阳离子。9.(2023·辽宁卷)2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。Ⅱ.制噻吩钠。降温至10℃,加入25mL噻吩,反应至钠砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30min。Ⅳ.水解。恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对