化学实验基础综合训练.docx
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化学实验基础综合训练
《化学实验基础》综合训练
1．某阳离子为钠离子的溶液中，可能含有SO42－、CO32－、Cl－的一种或几种，只取原溶液一次，便能一一检验其中存在的阴离子。
下列加入试剂的顺序最合理的是
A.HNO3、Ba（NO3）2、AgNO3B.Ba（NO3）2、AgNO3、HNO3
C.酚酞、Ba（NO3）2、AgNO3D.HCl、BaCl2、AgNO3
2．如图所示装置做如下实验，其中收集方法及所加试剂、现象、结论均正确的是
选项
气体
试剂
现象
结论
A
NH3
酚酞溶液
溶液变红色
NH3的水溶液呈碱性
B
C12
紫色石蕊试液
溶液先变红后褪色
氯水有酸性和漂白性
C
HCl
硅酸钠溶液
生成白色沉淀
C1的非金属性比Si强
D
Y
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
Y一定是SO2
A.AB.BC.CD.D
3．海水中蕴藏着丰富的资源，在实验室中取少量海水，进行如下流程的实验：
―→
―→
粗盐中含Ca2＋、Mg2＋、SO
等杂质，提纯的步骤有：
①加入过量的Na2CO3溶液 ②加入过量的BaCl2溶液 ③加入过量的NaOH溶液 ④加入适量盐酸 ⑤溶解 ⑥过滤 ⑦蒸发，其正确的操作顺序是（ ）
A.⑤②③①⑥④⑦B.⑤①②③⑥④⑦
C.⑤②①③④⑥⑦D.⑤③①②⑥④⑦
4．下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
实验目的
实验操作
A
称取2.0gNaOH固体
先在托盘上各放一张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左
盘上添加NaOH固体
B
制备Fe（OH）3胶体
向沸水中逐滴加入氯化铁饱和溶液，继续加热煮沸至液体变
为红褐色后加入氢氧化钠溶液
C
从NaCl溶液中得到NaCl晶体
将NaCl溶液置于蒸发皿中加热，至剩余少量液体或有大量
固体析出时，停止加热
D
萃取碘水中的碘
将碘水倒入分液漏斗，然后再注入酒精，振荡，静置分层后，
下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
A.AB.BC.CD.D
5．下列离子检验的方法正确的是
A.某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl﹣
B.某溶液中加Ba（OH）2溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2+
C.某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有SO42﹣
D.某溶液中加稀硫酸溶液产生无色气体，说明原溶液中有CO32﹣
6．用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，用酚酞作指示剂，下列操作中会导致实验结果偏低的是（）
①碱式滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗
②用酸式滴定管加待测液时，刚用蒸馏水洗净后的滴定管未用待测液润洗
③锥形瓶用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗
④滴定前滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失
⑤终点读数时俯视，其他读数方法正确
A.④⑤B.①④C.②③⑤D.②⑤
7．利用如图所示装置进行实验，能实现实验目的的是（必要时可加热）
选项
实验目的
甲
乙
丙
A
证明浓硫酸具有强氧化性
浓硫酸
碳粉
溴水
B
验证Cl2无漂白性
浓盐酸
MnO2
干燥的红色布条
C
验证NH3溶于水显碱性
浓氨水
碱石灰
湿润的蓝色石蕊试纸
D
比较H2CO3和H2SiO3的酸性
硼酸溶液
碳酸钠
硅酸钠溶液
A.AB.BC.CD.D
8．以废旧铅蓄电池的含铅废料（主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4）和稀H2SO4为原料制备高纯PbO，实现铅的再生利用。
其主要流程如下：
（1）酸溶过程中加热的目的是______________。
酸溶时，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________________________。
（2）检验滤液A中是否含有Fe2＋，可选用下列________试剂（选填序号）。
a.KSCN溶液 b.氯水 c.酸性KMnO4溶液
（3）写出脱硫过程发生主要反应的离子方程式__________________。
（4）冷却过滤后对所得的固体进行洗涤的操作________________。
（5）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：
PbO（s）＋NaOH（aq）
NaHPbO2（aq）
其溶解度曲线如图所示。
结合上述溶解度曲线，简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作____________。
9．重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
实验室由铬铁矿粉制备重酪酸流程如图所示：
已知步骤①的主要反应为：
（未配平）。
有关物质的溶解度如图所示。
回答下列问题：
（1）滤渣2的主要成分是_________及含硅杂质。
（2）步骤④调滤液2的pH最合适的试剂是______________。
A.H2SO4溶液B.KOH溶液C.浓盐酸D.K2CO3粉末
如何最简单的方法粗略判断pH已调至合适范围_________________。
（3）向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩至_____________________，停止加热，然后冷却结晶，得到的K2Cr2O7固体产品。
（4）本实验过程中多次用到抽滤的装置，下列关于抽滤的说法正确的是_______。
A.抽滤时，先用倾析法转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀
B．右图抽滤装置中只有2处错误
C．抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出
D．洗涤沉淀时，应开大水龙头，使洗涤剂快速通过沉淀，减小沉淀的损失。
（5）某同学用mg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，为了测定产率，该同学设计了以下实验：
将所有产品加水溶解并定容于500mL容量瓶中，移取25.00mL于碘量瓶（一种带塞的锥形瓶）中，加入过量2mol·L-1H2SO4，再加1.1KI，加塞摇匀，充分反应后铬完全以Cr3+存在，于暗处静置5min后，加指示剂，用0.0250mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
（已知：
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）若滴定时振荡不充分，刚看到局部变色就停止滴定，则会使产量的测量结果__________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
计算该同学的产量_____________x100%（用含是m的式子表示，要求化简，m的系数保留两位小数）
10．下图所示为常见气体制各、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为A→____→____→E→____→____（填代号）。
能验证CO氧化产物的现象是_______________。
（2）若气俸入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网（做催化剂），按A→G→E→D装置顺序制取干燥的氨气并验证氨的某些性质。
①写出装置A中能产生氨气的两个原因：
__________；___________________。
②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有__________性。
E中发生反应的化学方程式：
__________、_______________。
11．氮的化合物既是一种资源，也会给环境造成危害。
I．氨气是一种重要的化工原料。
（1）NH3与CO2在120°C，催化剂作用下反应生成尿素：
CO2（g）+2NH3（g）
（NH2）2CO（s）+H2O（g），ΔH=-xKJ/mol（x>0），其他相关数据如表：
物质
NH3（g）
CO2（g）
CO（NH2）2（s）
H2O（g）
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ
a
b
z
d
则表中z（用xabd表示）的大小为________。
（2）120℃时，在2L密闭反应容器中充入3molCO2与NH3的混合气体，混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图所示，该反应到达平衡时CO2的平均反应速率为_____,此温度时的平衡常数为_____。
下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有___________.
①及时分离出尿素②升高温度③向密闭定容容器中再充入CO2④降低温度
Ⅱ．氮的氧化物会污染环境。
目前，硝酸厂尾气治理可采用NH3与于NO在催化剂存在的条件下作用，将污染物转化为无污染的物质。
某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率（已知浓硫酸在常温下不氧化NO气体）。
（l）写出装置⑤中反应的化学方程式_________。
（2）装置①和装置②如下图，仪器A的名称为_____，其中盛放的药品名称为_______。
装置②中，先在试管中加入2-3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用是________。
（3）装置⑥中，小段玻璃管的作用是______；装置⑦的作用是除去NO,NO与FeSO4溶液反应形成棕色[Fe（NO）]SO4溶液，同时装置⑦还用来检验氨气是否除尽，若氨气未除尽，可观察到的实验现象是_________。
参考答案
1．A
【解析】检验Cl―用AgNO3溶液，SO42－、CO32－、Cl－均形成沉淀，只能最后加，检验SO42―用Ba2＋,SO42－、CO32―均形成沉淀，故要先除去CO32―，要先加HNO3检验CO32―，再加Ba（NO3）2检验SO42―，最后再加AgNO3检验Cl―，故选A。
2．B
【解析】A.氨气的密度比空气小，集气瓶中应该短进长出，故A错误；B.氯气溶于水反应生成次氯酸和盐酸，具有酸性和漂白性，因此紫色石蕊试液先变红后褪色，故B正确；C.盐酸不是氯元素的最高价氧化物的水化物，不能判断C1的非金属性比Si强，故C错误；D.能够使酸性KMnO4溶液褪色的气体不一定是二氧化硫，如乙烯等也能使酸性KMnO4溶液褪色，故D错误；故选B。
3．A
【解析】Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，最后加入盐酸酸化。
但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整。
因此正确的操作顺序是⑤②③①⑥④⑦，答案选A。
4．C
【解析】A.氢氧化钠具有腐蚀性，不可以在纸上称量，需要使用烧杯等玻璃器皿盛放；B.加入氢氧化钠溶液会产生氢氧化铁沉淀，不能得到氢氧化铁胶体；C.操作正确且能达到相应实验目的；D.酒精与水互溶，不能作为萃取碘水中的碘的萃取剂。
故选C。
5．B
【解析】A项，某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀，沉淀不一定是AgCl，也可能是Ag2CO3、Ag2SO4等，不能确定原溶液中是否有Cl﹣，故A错误；B项，某溶液中加Ba（OH）2溶液生成蓝色沉淀，说明生成了Cu（OH）2沉淀，则原溶液中有Cu2+，故B正确；C项，某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀，白色沉淀不一定是BaSO4，也可能是AgCl，检验SO42-，应先加入盐酸，如无现象，再加入氯化钡溶液，故C错误；D项，某溶液中加稀硫酸溶液产生无色气体，不能说明原溶液中有CO32﹣，若原溶液中有HCO3﹣，也会有相同的现象，故D错误。
6．D
【解析】略
7．A
【解析】A、利用浓硫酸的强氧化性，将碳氧化生成二氧化碳的同时硫酸被还原生成二氧化硫，二氧化硫能使溴水褪色，从而得到证明，选项A正确；B、浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气，带有水蒸气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白性，所以不能检验氯气是否有漂白性，选项B错误；C、产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝才是检验的现象，选项C错误；D、硼酸的酸性比碳酸弱，不能使碳酸钠产生二氧化碳，选项D错误。
答案选A。
8．加快酸溶速率Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2OcPbSO4＋2OH－＝PbO＋SO42－＋H2O沿玻璃棒向过滤器（漏斗）中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水慢慢流出，重复2～3次将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体
【解析】
（1）酸溶过程中加热的目的是加快酸溶速率。
酸溶时，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。
（2）亚铁离子具有还原性，检验滤液A中是否含有Fe2＋，可选用酸性KMnO4溶液，答案选c；（3）脱硫过程中硫酸铅和氢氧化钠溶液反应，因此发生主要反应的离子方程式为PbSO4＋2OH－＝PbO＋SO42－＋H2O。
（4）洗涤沉淀在过滤器中进行，实验操作是沿玻璃棒向过滤器（漏斗）中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水慢慢流出，重复2～3次。
（5）根据图像可知35%NaOH溶液的溶解度受温度影响较大，超过110℃随温度升高而降低，因此由粗品PbO得到高纯PbO的操作为将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。
9．Al（OH）3A溶液的颜色显橙红色，继续滴加酸后颜色没有明显变化表面出现晶膜AB偏低0.63/m
【解析】铬铁矿的主要成分为FeO•Cr2O3，还含有硅、铝等杂质，制备重铬酸钾，由制备流程可知，步骤①的主要反应为FeO•Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2，Cr元素的化合价由+3价升高为+6价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，N元素的化合价由+5价降低为+3价，由电子、原子守恒可知，反应为2FeO•Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3
4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2，该步骤中若使用陶瓷，二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，则使用铁坩埚，熔块水浸过滤分离出滤渣1含Fe2O3，滤液1中含NaAlO2、Na2CrO4，调节pH过滤分离出Al（OH）3、Si，滤液2中含Na2CrO4，④中调节pH发生2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，滤液3含Na2Cr2O7，由水中的溶解度：
Na2Cr2O7＞K2Cr2O7，可知⑤中向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体后得到K2Cr2O7；
（1）由上述分析可知，滤渣2的主要成分是Al（OH）3及含硅杂质；
（2））步骤④中调节pH发生2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O，则需要滴加稀酸溶液促进平衡正向移动，而Cl-在酸性条件下能被Cr2O72-氧化，则应选择稀硫酸，答案为A；当溶液的颜色显橙红色，继续滴加酸后颜色没有明显变化，说明pH已调至合适范围；
（3）“滤液3”中加入适量KCl，当蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热，再冷却结晶，得到K2Cr2O7；
（4）A．向布氏漏斗中转移混合物时应先用倾析法转移溶液，然后开大水龙头，使吸滤瓶中气压减小，加快过滤的速度，待溶液快流尽时再转移沉淀，故B正确；B．装置中布氏漏斗下端不能与支管口在同一水面内，另外抽滤瓶导管伸入瓶内部分，是左短右长，则共有2处错，故B正确；C．抽滤得到的滤液应从吸滤瓶瓶口倒出，故C错误；D．洗涤沉淀时，应开小水龙头，使洗涤剂缓慢通过沉淀，以减小沉淀的损失，故D错误；答案为AB；
（5）根据Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O和2Na2S2O3+I2==Na2S4O6+2NaI，得关系式：
Cr2O72-~~~3I2~~~6Na2S2O3，则样品中K2Cr2O7的物质的量为0.0250mol·L–1×0.02L×
×
=
mol，mg铬铁矿粉（含Cr2O340%）理论制得K2Cr2O7的物质的量为
×2÷2=
mol，则产率为
=
=
。
10．CBCFA、B之间的C装置中溶液保持澄清，E、F之间的C装置中溶液变浑浊a、NaOH溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出b、NaOH电离出的OH-增大了氨水中OH-的浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出c、NaOH吸水．促使氨放出还原4NH3+5O2
4NO+6H2O2NO+O2=2NO2
【解析】
（1）要获得纯净干燥的CO就必须用A中的NaOH溶液吸收CO2，并通过C中的澄清石灰水不变浑证明CO2已被完全吸收，再通过B浓硫酸干燥CO气体．CO通过E中加热的CuO被氧化成CO2，被C中澄清石灰水吸收变浑浊，证明CO还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为ACBECF；能验证CO氧化产物CO2的现象是AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊；
（2）①利用平衡移动以及氨气在溶液中的溶解度分析，氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出；
②氨气通过G中碱石灰被干燥，在E中铂铑合金的催化作用下与O2反应，被氧化成NO，NO接触O2就会被氧化成红棕色的NO2气体．NH3被O2氧化则证明氨气具有还原性，E中发生反应的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2。
点睛：
解答综合性实验设计与评价题的基本流程：
原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。
具体分析为：
①实验是根据什么性质和原理设计的？
实验的目的是什么？
②所用各物质名称、状态、代替物（根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择）。
③有关装置：
性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。
④有关操作：
技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。
⑤实验现象：
自下而上，自左而右全面观察。
⑥实验结论：
直接结论或导出结论。
11．x-d+b+2a0.0047mol/（L·s）17.07②③4NH3+6NO
5N2+6H2O分液漏斗浓氨水产生CO2，排出装置中的空气，防止NO被氧化防倒吸溶液变浑浊
【解析】I．
（1）CO2（g）+2NH3（g）
（NH2）2CO（s）+H2O（g），反应中断裂反应物中的化学键吸收的能量为b+2a，形成生成物中的化学键放出的能量为z+d，ΔH=（b+2a）-（z+d）=-xKJ/mol，解得z=x-d+b+2a，故答案为：
x-d+b+2a；
（2）根据图像，起始时氨气的体积分数为50%，则氨气的物质的量为3mol×50%=1.5mol
CO2（g）+2NH3（g）
（NH2）2CO（s）+H2O（g）
起始（mol）1.51.50
反应x2xx
平衡1.5-x1.5-2xx
则
×100%=20%，解得：
x=
mol，到达平衡时CO2的平均反应速率=
=0.0047mol/（L·s）；平衡常数K=
=17.07；①及时分离出尿素，对反应速率没有影响；②升高温度，能够加快反应速率；③向密闭定容容器中再充入CO2，二氧化碳的浓度增大，反应速率加快；④降低温度，反应速率减慢，能使正反应的化学反应速率加快的有②③，故答案为：
0.0047mol/（L·s）；17.07；②③；
Ⅱ．（l）装置⑤干燥的氨气和一氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气和水，反应的化学方程式为4NH3+6NO
5N2+6H2O，故答案为：
4NH3+6NO
5N2+6H2O；
（2）根据装置图，仪器A为分液漏斗，装置①是制备氨气的，需要在分液漏斗盛放浓氨水，在锥形瓶中放入氧化钙、氢氧化钠固体等物质；装置②中，先在试管中加入2-3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应放出二氧化碳，排除装置中的空气，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，故答案为：
分液漏斗；浓氨水；产生CO2，排出装置中的空气，防止NO被氧化；
（3）装置⑥中，小段玻璃管的作用是防止氨气易溶于水发生倒吸现象；装置⑦是用来检验氨气是否除净的装置，硫酸亚铁和氨气反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，若氨气未除净，⑦中溶液中会生成氢氧化亚铁沉淀，则溶液变浑浊；故答案为：
防倒吸；⑦中溶液变浑浊。
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