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2018版高考化学一轮总复习第十章化学实验基础章末检测

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高中化学审核员

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                          第十章 化学实验基础

    [选题细目表]

           考查知识点                 基础题           中档题           较难题

      1.物质检验和鉴别                    5             10
      2.物质的制备                                   6、8             9
      3.气体净化与尾气处理                  7                            9
      4.实验设计与评价                1、2、3、4           6             11

    一、选择题(本题包括         7 个小题,每小题       6 分,共  42 分,每小题仅有一个选项符合题
意)
    1.某课外实验小组设计的下列实验合理的是(  )


                    A.稀释浓硫酸    B.证明Na2O2与水反应放热


                     C.制备并收集少量NO2气体  D.制取乙酸乙酯

    解析:A   中,不能在量筒中稀释浓           H2SO4,且也不应该把水加入到浓           H2SO4 中;C 中,不

能用排水法收集       NO2 气体;D  中,导管不能插入饱和          Na2CO3 溶液的液面下。
    答案:B
    2.下列实验方案不能达到实验目的的是(  )

 选项               实验目的                                实验方案
                                      向试管中加入适量的溴乙烷和             NaOH 的乙醇溶
       证明溴乙烷发生消去反应有乙烯
  A                                   液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化
       生成
                                      碳溶液

                                                     -1
  B    证明   Mg(OH)2 沉淀可以转化为           向 2 mL 1 mol·L    NaOH 溶液中先加入     3 滴 1 
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                                            -1                             -1
       Fe(OH)3 沉淀                     mol·L    MgCl2 溶液,再加入     3 滴 1 mol·L   

                                      FeCl3 溶液
                                      向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分

  C    检验蔗糖水解产物具有还原性                  钟,然后加入足量稀         NaOH 溶液,再向其中加
                                      入新制的银氨溶液,并水浴加热

                                      将 2 支盛有等量     NO2 的相同烧瓶分别浸泡在冷、
  D    探究温度对化学平衡的影响
                                      热水中,观察颜色的变化

                          -1                             -1
    解析:向    2  mL 1 mol·L   NaOH 溶液中先加入      3 滴 1 mol·L   MgCl2 溶液,生成白色

                                       -1
沉淀,此时     NaOH 剩余,再加入      3 滴 1 mol·L   FeCl3 溶液会与   NaOH 反应生成红褐色沉淀,
看不出沉淀转化现象。
    答案:B
    3.运用图示装置完成相关实验合理的是(  )

 选项         ①中物质              ②中物质              实验目的                装置

   A          乙醇          K2Cr2O7 溶液       验证乙醇的还原性

   B         浓盐酸          KMnO4 固体         制取并收集氯气
   C     少量氯化铝溶液          浓氢氧化钠溶液          制取氢氧化铝沉淀
   D         稀硝酸          铜粉               制取并收集     NO

    解析:A   项,将乙醇加入       K2Cr2O7 溶液中,若溶液颜色由橙色变为绿色,则可证明乙醇

具有还原性;B      项,浓盐酸与      KMnO4 固体常温下可反应生成氯气,但氯气和挥发的氯化氢气
体都会向空气中扩散导致空气污染;C                项,少量氯化铝和氢氧化钠反应得到偏铝酸钠;D                    项,
发生装置应该使用分液漏斗(防止              NO 向空气中扩散),且收集方法应该使用排水集气法。
    答案:A
    4.下列对实验过程的误差分析正确的是(  )
    A.天平称量时左码右物,称出物质的质量为                  10.5 g,则实际物质的质量大于           10.5 g
    B.配制一定物质的量浓度的            NaCl 溶液,定容时仰视,则所配溶液浓度偏小
    C.用标准的盐酸滴定未知浓度的              NaOH 溶液,滴入酚酞后滴定至粉红色即停止滴定,
则所测浓度偏高
    D.用标准的盐酸滴定未知浓度的              NaOH 溶液,水洗后未用标准盐酸润洗酸式滴定管,
则所测浓度偏小
    解析:A   项中物质的实际质量是          9.5  g;B 项中定容时仰视,则所配溶液体积偏大,浓
度偏小,B    项正确;C     项应滴定至恰好变无色为止,故所测浓度偏低;D                    项未用标准液润洗,
造成标准液浓度偏低,所用标准液体积偏大,所测浓度偏大。
    答案:B
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    5.下列化学实验事实及其解释或结论都正确的是(  )
    A.取少量溶液      X,向其中加入适量新制氯水,再加几滴                 KSCN 溶液,溶液变红,说明
X 溶液中一定含有       Fe2+

    B.向  1  mL 1%的 NaOH 溶液中加入     2 mL 2%的  CuSO4 溶液,振荡后再加入        0.5 mL 有机
物  X,加热后未出现砖红色沉淀,说明              X 中不含有醛基

    C.向  CuSO4 溶液中加入    KI 溶液,有白色沉淀生成,再加入四氯化碳振荡,四氯化碳
层呈紫色,说明白色沉淀可能为              CuI

                            -1
    D.向浓度均为      0.1  mol·L   的  MgCl2、CuCl2 混合溶液中逐滴加入氨水,首先生成蓝

色沉淀,说明      Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Mg(OH)2]
    解析:A   项中若溶液中已有        Fe3+,也会发生此现象,故          A 项不正确;B     项中氢氧化钠

不足,得不到砖红色沉淀,故该项不正确;C                   项中  CuSO4 溶液中加入    KI 溶液,生成单质碘,
说明   Cu2+被还原,若生成单质铜,沉淀应为红色,而沉淀为白色说明可能生成了                             CuI,故

该项正确;组成相似的难溶电解质,Ksp               小的先沉淀,D      项不正确。
    答案:C
    6.利用下列装置不能完成的实验是(  )


    A.装置①可用于研究不同催化剂对反应速率的影响

    B.装置②可用于制取         Fe(OH)2 并观察其颜色
    C.装置③可用于确定电化学腐蚀类型与介质酸碱性的关系

    D.装置④可用于检验火柴头燃烧产生的                 SO2
    解析:研究不同催化剂对反应速率的影响时,其他条件应完全相同,A                             项错误。
    答案:A
    7.下列混合物的除杂方法与发生反应的类型均正确的是(  )

 选项            混合物                    加入试剂或方法                    反应类型

  A    除去   O2 中的 CO          通入炽热的氧化铜中                     化合反应

  B    除去   CO2 中的 HCl        通入饱和碳酸氢钠溶液中                   中和反应
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  C    除去碳酸钙中的碳酸钠             溶解,加入氯化钡溶液                    复分解反应
                              加入适量盐酸,蒸发、结晶、过
  D    除去氯化钠中的碳酸钠                                           复分解反应
                              滤

    解析:A   选项,CO    会转化成新杂质       CO2 且发生的反应是氧化还原反应;B            选项,碳酸氢

钠与盐酸发生复分解反应;C            选项,会引入新的杂质          BaCO3,除去碳酸钙中的碳酸钠只需溶
解、过滤即可得到纯净的碳酸钙。
    答案:D
    二、非选择题(本题包括          4 个小题,共     58 分)
    8.(16 分)硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域。工业上由氧化锌矿(主要成分

为  ZnO,另含   ZnSiO3、FeCO3、CuO 等)生产   ZnSO4·7H2O 的一种流程如下:


    (1)步骤Ⅰ包括酸浸和过滤两个操作。
    ①酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是_________________
    ______________________________________________________。
    ②过滤时,为防止堵塞,过滤装置需经常用氢氧化钠溶液清洗,其清洗原理是

____________________________________________
    _______________________________________________________
    (用化学方程式表示)。

    (2)步骤Ⅱ中,在      pH 约为  5.1 的滤液中加入高锰酸钾,生成            Fe(OH)3 和 MnO(OH)2 两种
沉淀,该反应的离子方程式为_________
    ______________________________________________________。
    (3)步骤Ⅲ所得滤渣       C 的主要成分是__________。

    (4)取 28.70 g ZnSO4·7H2O 加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。


    ①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是
    _____________________________________________________。
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    ②680 ℃时所得固体的化学式为________。

    a.ZnO                          b.Zn3O(SO4)2

    c.ZnSO4                        d.ZnSO4·H2O
    解析:(1)①通入高温水蒸气目的是升高温度,使反应物充分混合,以加快反应速率;
②在步骤Ⅰ中硅酸锌与硫酸会产生硅酸胶状沉淀,影响过滤。

    (4)①从图中可以看出        ZnSO4·7H2O 受热易分解,所以干燥时应减压降温干燥。②此题

可以根据热重分析的一般思想,用排除法得到答案。B                      点物质为     ZnSO4,D 点物质为    ZnO,

由此得到    C 点物质为    Zn3O(SO4)2。当然也可以用代入法解决。
    答案:(1)①升高温度,使反应物充分混合,以加快反应速率

    ②H2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O

          2+
    (2)3Fe  +MnO-4 +8H2O===3Fe(OH)3↓+

                 +
    MnO(OH)2↓+5H
    (3)Cu、Zn

    (4)①降低烘干的温度,防止           ZnSO4·7H2O 分解
    ②b

    9.(14 分)以废铁屑为原料制备          FeCl3 溶液,用作印刷电路铜板腐蚀剂,并对溶液                  B 进
行电解处理的实验流程如下。


    (1)试剂  a 应选用________(填写名称)。
    (2)步骤Ⅰ用到的主要玻璃仪器有漏斗、____________________
    (填写仪器名称)。
    (3)写出步骤Ⅱ中主要反应的化学方程式:__________________
    _____________________________________________________。
    (4)实验室制取气体       E 的离子方程式是______________________
    _____________________________________________________,
    欲对气体    E 进行干燥和吸收,需选用下列装置中的___________
    (填写序号)。


                 ①   ②      ③    ④
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    (5)如何用化学方法检验气体           E?
    _____________________________________________________。
    解析:分析流程中的物质及其化学反应。(1)废铁屑中加入热碱液是除去铁屑表面的油

                   2+
污,与   Fe 反应生成    Fe  的试剂只能选用       HCl,才能由    A 经 Cl2 氧化后生成    FeCl3,若换成
                             -
H2SO4、HNO3 等其他酸,则引入       SO24 、NO-3 等杂质;(2)过滤需用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、

玻璃棒;(3)步骤Ⅱ中主要反应为             2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,则  B 中含有   FeCl2、

                                                            3+   2+      3+
CuCl2、FeCl3 等溶质,将其电解时,阳极生成             Cl2,阴极由于氧化性        Fe  >Cu  ,则  Fe  先

          2+
放电生成    Fe  后才有    Cu 单质析出;(4)Cl2    的实验室制法为       MnO2 与浓盐酸反应,则       Cl2 中

混有   HCl、H2O 等杂质,干燥      Cl2 用装置②,吸收      Cl2 用装置④;(5)Cl2   的检验方法是将湿
润的淀粉-KI     试纸靠近集气瓶瓶口,试纸变蓝。
    答案:(1)稀盐酸 (2)烧杯、玻璃棒

    (3)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2

              +      -            2+
    (4)MnO2+4H  +2Cl  = = △= = = Mn +Cl2↑+2H2O ②④

    (5)将湿润的淀粉­KI      试纸靠近集气瓶瓶口,试纸变蓝,证明该气体为                    Cl2
    10.(14 分)有一瓶澄清溶液,其中可能含有               NH+4 、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、
Fe3+、Cl-、I-、NO-3   、CO23-、SO24-中的几种。取该溶液进行以下实验。
    (1)填写表中空白。

                     实验步骤                                肯定不存在的离子

           ①用  pH 试纸检验,溶液呈强酸性                              ____________

 ②取出部分溶液,加入少量           CCl4 及数滴新制的氯水,经振
                                                           ____________
                 荡  CCl4 层呈紫红色
③另取部分溶液向其中加入            NaOH 溶液,使溶液从酸性逐渐
                                                           ____________
  变为碱性,在滴加过程中及滴加完毕后,均无沉淀产生
④取③的部分碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润
                的红色石蕊试纸变蓝

⑤另取③的部分碱性溶液,向其中加入                Na2CO3 溶液,有白色
                                                           ____________
                     沉淀产生
      ⑥另取部分溶液做焰色反应实验,火焰呈黄色
    (2)该溶液中肯定存在的离子是___________________________。
    (3)写出②④⑤三步反应的离子方程式:
    ②____________________________________________________;
    ④___________________________________________________;
    ⑤___________________________________________________。
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                                       -
    解析:①溶液呈强酸性,肯定不含有                CO23 ;②加入少量      CCl4 及数滴新制氯水,经振

                                     -                        3+
荡后   CCl4 层呈紫红色,原溶液中一定含有            I ,故原溶液中肯定不含有           Fe  、NO-3 ;③在
滴入   NaOH 溶液过程中及滴加完毕后,均无沉淀产生,则原溶液中肯定不含有                           Mg2+、Al3+;
④将③的部分碱性溶液加热,有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出,肯定含有                                   NH+4 ;
⑤向③的部分碱性溶液中加碳酸钠溶液,有白色沉淀产生,肯定含有                             Ba2+,则肯定不含有
SO24-;⑥焰色反应中火焰呈黄色,则肯定含有                 Na+,不一定含有       K+。综上所述,原溶液
中肯定存在的离子是         Ba2+、I-、NH+4  、Na+;肯定不存在的离子是           CO23-、Fe3+、NO-3 、
Mg2+、Al3+、SO24-;不能确定是否存在的离子是              K+、Cl-。
    答案:(1)①CO23- ②Fe3+、NO-3       ③Mg2+、Al3+ ⑤SO24-
    (2)I-、NH+4 、Ba2+、Na+

               -      -
    (3)②Cl2+2I   ===2Cl +I2

        +     -
    ④NH 4 +OH  = = △= = = NH3↑+H2O
        2+     -
    ⑤Ba   +CO23  ===BaCO3↓
    11.(2016·潍坊一模)(14      分)下图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾(含                    70% 
Cu、25% Al、4% Fe  及少量   Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:


    已知下列信息:

    Cu 可与稀硫酸和      H2O2 的混合液反应生成硫酸铜;铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉
淀时溶液的     pH 如下表:


                沉淀物             Fe(OH)3      Al(OH)3      Cu(OH)2
               开始沉淀               1.1          4.0          5.4
               完全沉淀               3.2          5.2          6.7

    (1)写出  Cu 与稀硫酸和     H2O2 的混合液反应的化学方程式:
    ______________________________________________________。
    (2)在操作Ⅱ中,x      的取值范围是____________。
    (3)在操作Ⅲ中,蒸发浓缩需要的玻璃仪器有________________。

    (4)由滤渣   a 制取  Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:

    甲:滤渣    a―→H2SO4―→操作Ⅲ―→Al2(SO4)3·18H2O

    乙:滤渣    a―→H2SO4―→适量     Al 粉,过滤―→操作Ⅲ―→Al2(SO4)3·18H2O

    丙:滤渣    a―→NaOH  溶液,过滤―→H2SO4―→操作Ⅲ―→Al2(SO4)3·18H2O
    综合考虑上述三种方案,最具可行性的是______(填序号)。
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    (5)为测定   CuSO4·5H2O 晶体的纯度,进行下列实验:取              a g 试样配成     100 mL 溶液,

                                            -1
每次取   20.00  mL,消除干扰离子后,用          b  mol·L     EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的

  2+               2+     2-     2-    +
Cu  (离子方程式为      Cu  +H2Y   ===CuY +2H  ),滴定至终点,平均消耗           EDTA 溶液  12.00 

mL(常温时,5%的     Na2H2Y 水溶液,其    pH 为 4~6),则   CuSO4·5H2O 晶体的纯度是
_____________________________________________。
    解析:根据题给信息知,该流程是利用电子垃圾制备硫酸铜和硫酸铝晶体;分析题给

流程图知,Cu、Al、Fe、Au、Pt         与稀硫酸和     H2O2 的混合液反应生成硫酸铜、硫酸铝和硫酸
铁的混合液,过滤后所得滤渣为              Au、Pt;滤液用氢氧化钠溶液调节             pH 的目的是将铝离子
和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀而除去,过滤得硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却

结晶、过滤得硫酸铜晶体。(1)Cu            与稀硫酸和     H2O2 的混合液反应生成硫酸铜和水,化学方

程式为   Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O;(2)在操作Ⅱ中,要使铝离子和铁离子转化为氢氧
化铝和氢氧化铁沉淀,根据题给数据知                 x 的取值范围是     5.2≤x<5.4;(3)在操作Ⅲ中,蒸
发浓缩需要的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒;(4)滤渣                    a 为氢氧化铁和氢氧化铝的混合物,利

用其制取    Al2(SO4)3·18H2O,甲方案制得的产品中含有杂质硫酸铁,丙方案制得的产品中

含有杂质硫酸钠,最具可行性的是乙方案;(5)根据题给信息得关系式:CuSO4·5H2O~

   2-
H2Y  ,代入题给数据计算得          CuSO4·5H2O 晶体的纯度是     15b/a×100%。

    答案:(1)Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O
    (2)5.2≤x<5.4
    (3)酒精灯、玻璃棒 (4)乙

    (5)15b/a×100%
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