精选高考化学二轮复习十五 专题五 化学实验基础 第1讲 化学实验常用仪器和基本操作.docx
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精选高考化学二轮复习十五专题五化学实验基础第1讲化学实验常用仪器和基本操作
精选高考化学复习资料
课时冲关练（十五）
化学实验常用仪器和基本操作
（45分钟,100分）
一、选择题（本题包括7小题,每小题6分,共42分）
1.（2014·池州模拟）不洁净玻璃仪器洗涤方法正确的是 （ ）
A.做银镜反应后的试管用氨水洗涤
B.做碘升华实验后的烧杯用酒精洗涤
C.盛装苯酚后的试管用盐酸洗涤
D.实验室用KClO3制取O2后的试管用稀盐酸洗涤
【解析】选B。
银不溶于氨水,A不正确,应该用硝酸;碘易溶在有机溶剂中,B正确;苯酚不溶于盐酸,C不正确,应该用乙醇或氢氧化钠溶液;用KClO3制取O2后的试管会残留催化剂MnO2（生成的KCl是可溶于水的）,MnO2不溶于稀盐酸,D不正确。
2.下列实验操作正确的是 （ ）
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B.用10mL的量筒量取8.58mL蒸馏水
C.制取氯气时,用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应,并用排水法收集
D.配制氯化铁溶液时,将一定量氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中,再用水稀释到所需浓度
【解析】选D。
NaOH固体易潮解且具有腐蚀性,只能用玻璃器皿称量而不能放在滤纸上,A不正确;10mL量筒的最小分度为0.1mL,故不可能量取8.58mL蒸馏水,B不正确;MnO2与浓盐酸在常温下不反应,只有在加热条件下才能反应生成Cl2,并用向上排空气法收集,C不正确;由于FeCl3易水解生成Fe（OH）3和HCl,故配制时常将其溶于浓盐酸中,以防止其发生水解,D正确。
【加固训练】下列实验中所选用的仪器合理的是 （ ）
A.用200mL量筒量取5.2mL稀硫酸
B.用250mL容量瓶配制250mL0.2mol·L-1的氢氧化钠溶液
C.用托盘天平称量11.75g氯化钠晶体
D.用碱式滴定管量取25.1mL溴水
【解析】选B。
量取5.2mL的稀硫酸,适合选用10mL的量筒,A项错误;托盘天平的精确度为0.1g,不能精确到0.01g,C项错误;溴水具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,且滴定管精确度为0.01mL,D项错误。
3.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是 （ ）
A.将海带灼烧成灰
B.过滤得含I-的溶液
C.放出碘的苯溶液
D.分离碘并回收苯
【解析】选D。
海带灼烧成灰应在坩埚中进行;过滤时应用玻璃棒引流;碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层,应待下层液体放出后从上口倒出;分离碘并回收苯应用蒸馏的方法,用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华。
【加固训练】从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下,下列关于海水制碘的说法中,不正确的是 （ ）
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
B.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.碘水加入CCl4得到碘的CCl4溶液,该操作为“萃取”
【解析】选A。
A项,灼烧干海带应在坩埚中进行,且用盖子盖上,不用搅拌;B项,双氧水在酸性介质中把I-氧化为I2,2I-+H2O2+2H+====2H2O+I2;C项,使淀粉变蓝是I2的特征反应;D项,I2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,故CCl4能够将I2从碘水中萃取出来。
4.实验室保存下列试剂采取的措施不正确的是 （ ）
①NaBr溶液中加入少量液溴
②CuSO4溶液中加入少量H2SO4
③FeSO4溶液中放一枚铁钉
④液溴存放在带橡胶塞的细口瓶中,并用水封
⑤Na2CO3溶液存放在滴瓶中
⑥固体NaOH存放在带橡胶塞的广口瓶中
⑦少量钠贮存在酒精中
⑧浓硝酸存放在棕色细口瓶中,并置于冷暗处
A.①②⑤⑥⑦ B.④⑤⑥⑦
C.②③④⑤⑥⑦D.①④⑤⑦
【解析】选D。
NaBr溶液不易变质,加入液溴会引入杂质,①不正确。
加入H2SO4可抑制Cu2+水解生成Cu（OH）2;加入铁钉可防止Fe2+被氧化,②③正确。
橡胶中含有碳碳不饱和键,能与液溴挥发出的溴蒸气缓慢发生加成反应,所以不能用橡胶塞,④不正确。
Na2CO3溶液碱性较强,会腐蚀玻璃使滴瓶瓶颈与胶头滴管粘连,⑤不正确。
金属钠与乙醇反应,不能放在乙醇中,应保存在煤油中,⑦不正确。
浓硝酸见光易分解,应保存在棕色细口瓶中,⑧正确。
5.（2014·合肥三模）利用下列图表中的实验装置和试剂,能得出正确实验结论的是 （ ）
①
②
③
实验结论
A
饱和食盐水
电石
溴水
乙炔和溴水发生加成反应
B
浓盐酸
KMnO4
FeCl2溶液
氧化性:
Mn
>Cl2>Fe3+
C
浓氨水
生石灰
AlCl3溶液
Al（OH）3具有两性
D
稀盐酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
非金属性:
Cl>C>Si
【解析】选B。
A项,饱和NaCl溶液中的水与电石反应得到乙炔、H2S,乙炔与溴水中的溴单质发生加成反应,H2S也能将溴水中的溴还原,使溴水褪色,错误。
B项,浓盐酸有还原性,而KMnO4有强氧化性,能把HCl氧化为Cl2,Cl2有氧化性,会与FeCl2发生反应产生FeCl3。
反应的方程式是2FeCl2+Cl2====2FeCl3。
氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,正确;C项,浓氨水加到生石灰中产生氨气,氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀,但氢氧化铝沉淀不溶于过量的氨水,即不能证明氢氧化铝有两性,错误;D项,证明Cl、C、Si的非金属性强弱,应该用最高价含氧酸,即盐酸换为高氯酸即可,错误。
6.根据下列实验内容得出的结论正确的是 （ ）
选项
实验内容
结论
A
某气体的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该气体一定是NH3
B
某气体能使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪成无色
该气体一定是SO2
C
某物质的水溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体
该溶液一定含有C
D
某物质的水溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解
该溶液中至少含有S
、S
中的一种
【解析】选A。
某气体的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝,证明气体是氨气,故A选项正确;还原性气体均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B选项错误;向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,气体可能为二氧化硫或二氧化碳,则溶液中可能存在碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子,故C选项错误;某物质的水溶液中加入氯化钡溶液产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,则溶液中还可能存在银离子,D选项错误。
7.（2013·江苏高考）下列依据相关实验得出的结论正确的是 （ ）
A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液
B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
C.将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯
D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+
【解析】选D。
A项所述溶液中含有HC
也会有类似现象,错误;焰色反应是元素性质,故原溶液也可能是NaOH溶液,B错误;SO2、乙烯、丙烯等气体都能使溴水褪色,C错误;D项中的操作为Fe2+的检验,D正确。
【加固训练】有一无色透明溶液,可能含有下列离子:
Al3+、Fe2+、Ba2+、N
、S
、Cl-、HC
取该溶液做如下实验,则对该溶液的相关判断正确的是 （ ）
实验步骤
实验现象
（1）取少量该溶液,加铜片和浓硫酸加热
有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色
（2）取少量该溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀产生
（3）取
（2）中上层清液,加AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于硝酸
（4）取少量该溶液,加NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀溶解
A.一定含有N
、S
和Cl-
B.一定含有Al3+,可能含有Ba2+
C.一定含有N
、S
可能含有HC
D.一定不含Fe2+、Ba2+和HC
【解析】选D。
由实验步骤
（1）知原溶液中一定含有N
;由实验步骤
（2）知原溶液中一定含有S
则一定不含Ba2+;由实验步骤（3）知原溶液中可能含有Cl-;由实验步骤（4）知原溶液中一定含有Al3+,则一定不含HC
;溶液无色透明,则一定不含Fe2+。
故答案选D。
二、非选择题（本题包括4小题,共58分）
8.（16分）以下是实验室常用的部分仪器,请回答下列问题:
（1）序号为⑧和⑩的仪器的名称分别为 、 。
（2）在分液操作中,必须用到上述仪器中的 （填序号）。
（3）能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的 （填名称）。
（4）在配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的仪器是 （填序号）。
（5）仪器上标有温度的是 （填序号）。
（6）如图是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数（虚线刻度）及说法正确的是 。
A.①是量筒,读数为2.5mL
B.②是量筒,读数为2.5mL
C.③是滴定管,读数为2.5mL
D.②是温度计,读数是2.5℃
（7）丙同学想用如下图装置以大理石和稀盐酸反应制取CO2。
教师指出,这需要太多的稀盐酸,造成浪费。
该同学选用了上述①～⑩中的一种仪器,加在装置上,解决了这个问题。
请你把该仪器画在图中合适的位置。
【解析】在分液操作中用到分液漏斗和烧杯;能作为反应容器且能够直接加热的仪器是试管;配制溶液时要用到的玻璃仪器是容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
容量瓶、量筒上标有温度。
（6）分析刻度可知①是温度计,②是量筒,读数精确到小数点后一位,③是滴定管,读数精确到小数点后两位,分析可知选B。
（7）可在漏斗颈下端套上一个试管。
答案:
（1）容量瓶 冷凝管
（2）②⑥ （3）试管
（4）②④⑧⑨ （5）⑧⑨ （6）B
（7）
9.（16分）某探究小组在实验室中用铝土矿（主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2）提取氧化铝,如图所示。
回答下列问题:
（1）在实验中需用1mol·L-1的NaOH溶液480mL,配制该溶液已有下列仪器:
托盘天平（砝码）、胶头滴管、药匙、玻璃棒,还缺少的仪器是 。
在灼烧操作中用到下列仪器中的一种,其名称是 。
（2）操作③中洗涤如何操作
。
（3）甲同学在实验室中用如图装置制备CO2气体,并通入滤液B中制备Al（OH）3时,结果没有产生预期现象。
乙同学分析认为:
甲同学通入CO2不足是导致实验失败的原因之一,你认为乙的分析是否合理?
。
若合理,请用离子方程式解释其原因:
（若你认为不合理,该空不作答）。
丙同学分析认为:
甲同学通入的CO2中含有HCl气体,也是导致实验失败的原因,在实验装置中增加盛有 的 装置可解决这个问题。
【解析】
（1）配制NaOH溶液时,应先将NaOH溶解在烧杯中,另外容量瓶的规格是规定的,故应选用500mL的容量瓶。
灼烧Al（OH）3应该使用坩埚。
（3）因上一步的操作中加入了过量的NaOH,若通入的CO2不足,则发生反应:
CO2+2OH-====
C
+H2O,故不能生成Al（OH）3沉淀。
将混合气体通入饱和NaHCO3溶液,既可以除去其中的HCl,又能降低CO2的溶解度。
答案:
（1）500mL容量瓶、烧杯 坩埚
（2）向过滤器中加入蒸馏水,使水刚好没过沉淀物,让水自然流下,重复操作2～3次
（3）合理 2OH-+CO2====C
+H2O
饱和NaHCO3溶液 洗气瓶
【互动探究】
若将操作①和操作②使用的试剂互换,则操作③中的最佳试剂是什么?
写出操作③反应的离子方程式。
提示:
若将操作①和操作②颠倒,则滤液B为铝盐、钠盐以及过量的酸,因Al（OH）3能够溶解在强碱溶液中,故可以用氨气或氨水制取Al（OH）3,其方程式为Al3++3NH3·H2O====Al（OH）3↓+3N
。
【讲评建议】教师在讲解时,请提醒学生注意以下几点:
解答第
（1）小题时,要提醒学生注意容量瓶的规格,学生很容易答成480mL的容量瓶。
第二个空学生很容易误选蒸发皿,要提醒学生注意二者的区别:
坩埚可以加热不含水的物质,比如熔化非腐蚀性盐类、灼烧沉淀、碳化或灰化某些复杂试样等;蒸发皿一般用于蒸发溶液。
解答第
（2）小题时,要严密答题,规范描述。
一定要有“水刚好没过沉淀物”“水自然流下”等必要的文字叙述,且向学生特别强调不能用玻璃棒搅拌。
解答第（3）小题时,要向学生讲解做题时要思考全面,注意已知条件的应用。
因为操作②加入过量NaOH,所以在溶液B中不可避免混有NaOH,它会优先和CO2发生反应。
第三个空要注意提醒学生不能用饱和Na2CO3溶液,因为Na2CO3溶液在除去HCl的同时,也会把CO2给除去。
10.（14分）（2014·太原模拟）氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等,实验室用卤块（主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质）制备少量Mg（ClO3）2·6H2O的流程如下:
已知:
几种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示。
（1）过滤时需要的玻璃仪器主要有 。
（2）加入BaCl2的目的是除去杂质离子,检验已沉淀完全的方法是
。
加MgO后过滤所得滤渣的主要成分是 。
（3）加入NaClO3饱和溶液发生的反应为MgCl2+2NaClO3====Mg（ClO3）2+2NaCl↓,再进一步制取Mg（ClO3）2·6H2O的实验步骤依次为① ;②趁热过滤;③ ;④过滤、洗涤、干燥。
（4）产品中Mg（ClO3）2·6H2O含量的测定:
步骤1:
准确称量3.50g产品配成100mL溶液。
步骤2:
取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入10.00mL稀硫酸和20.00mL
1.000mol·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:
冷却至室温,用0.100mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定未被氧化的Fe2+至终点。
步骤4:
将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7标准溶液15.00mL
①步骤2中发生反应的离子方程式为
。
②步骤3中发生反应的离子方程式为
。
③若配制K2Cr2O7标准溶液时未洗涤烧杯,则产品中Mg（ClO3）2·6H2O的含量会
（填“偏高”“偏低”或“不变”）。
④产品中Mg（ClO3）2·6H2O的质量分数为 。
【解析】
（1）过滤需使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒。
（2）静置,向上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,说明S
沉淀完全;加入高锰酸钾,将Fe2+氧化为Fe3+,加入氯化钡形成硫酸钡沉淀,加入氧化镁调节pH=4,Fe3+转化成氢氧化铁沉淀,过滤所得滤渣为硫酸钡和氢氧化铁。
（3）相同条件下,四种物质中氯化钠溶解度最小,所以加入氯酸钠溶液后,蒸发浓缩,氯化钠析出,趁热过滤,滤液为氯酸镁溶液,将滤液降温结晶得到氯酸镁晶体。
（4）①Cl
具有氧化性,可以将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为Cl
+6Fe2++6H+====6Fe3++Cl-+3H2O。
②Cr2
具有氧化性,可以将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原为Cr3+,其离子方程式为Cr2
+6Fe2++14H+====6Fe3++2Cr3++7H2O。
③配制K2Cr2O7标准液时未洗涤烧杯,导致标准液浓度偏小,相当于把标准液稀释了,消耗的标准液的体积就会偏大,计算所得的锥形瓶中过量的Fe2+的物质的量就会偏大,同Mg（ClO3）2·6H2O反应的就会偏小,即产品中Mg（ClO3）2·6H2O的含量就会偏低。
④由①②的离子方程式可得Cl
～6Fe2+,Cr2
～6Fe2+,用0.100mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点,可以得出剩余的n（Fe2+）为0.100mol·L-1×0.015L×6=0.009mol,同Cl
反应的n（Fe2+）为20×10-3L×1.000mol·L-1-0.009mol=0.011mol,则n（Cl
）=
n（Fe2+）=
×0.011mol,产品中Mg（ClO3）2·6H2O的质量分数为（
×
×0.011mol×299g·mol-1）×10×
×100%=78.3%。
答案:
（1）漏斗、玻璃棒、烧杯
（2）静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则S
沉淀完全 BaSO4和Fe（OH）3
（3）蒸发浓缩 冷却结晶
（4）①Cl
+6Fe2++6H+====6Fe3++Cl-+3H2O
②Cr2
+6Fe2++14H+====6Fe3++2Cr3++7H2O
③偏低 ④78.3%
11.（12分）重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO·Cr2O3,杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产它,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。
涉及的主要反应是
（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是
（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是 。
（3）操作④中,酸化时,Cr
转化为Cr2
写出平衡转化的离子方程式
;
（4）用简要的文字说明操作⑤加入KCl的原因
。
（5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL于碘量瓶中,加入10mL2mol·L-1H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+）,放于暗处5min。
然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2
====2I-+S4O62-）
①判断达到滴定终点的依据是
;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为（设整个过程中其它杂质不参加反应） （保留2位有效数字）。
【解析】
（1）将铬铁矿粉碎的作用是增大接触面积,增大反应速率;
（2）根据工艺流程图可以看出在反应器中SiO2、Al2O3与NaOH反应分别转化为Na2SiO3和NaAlO2,步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是Al（OH）3、H2SiO3;
（3）酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-平衡转化的离子方程式为2CrO42-+2H+
Cr2O72-
+H2O;
（4）温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应,降温结晶时得到的是重铬酸钾;
（5）检测碘单质存在可用淀粉,滴定终点蓝色褪去;分析可得关系式:
Cr2O72-～3I2～6S2O32-,n（S2O32-）=0.04L×0.1200mol·L-1,而25mL中1/6n（S2O32-）=n（Cr2O72-）=0.0008mol,则250mL中含有的m（K2Cr2O7）=0.0008mol×10×294g·mol-1=2.352g,可知质量分数为（2.352g/2.500g）×100%=94%。
答案:
（1）增大接触面积,增大反应速率
（2）Al（OH）3、H2SiO3
（3）2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O
（4）温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应,可得到重铬酸钾
（5）①当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复
②94%
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