高考化学一轮复习题组训练10.1化学实验仪器和基本操作2含解析

化学实验仪器和基本操作

实验操作正误判断

1.(原创)下列关于实验操作的说法,正确的是 (　　)

①用有机溶剂苯萃取溴水中的溴单质,有机层应从分液漏斗下口流出

②中和滴定操作时,左手摇动锥形瓶,右手控制滴定管活塞,眼睛应注视滴定管中液面高度变化

③用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,将浓硫酸溶于水后,并不马上转移到容量瓶中,而是让其冷却至室温后才进行后续操作

④石油的蒸馏实验中,忘记加沸石,应立即加入

⑤做Na的性质验证实验时,在较大的钠块上切下绿豆大小的金属钠后,将剩余部分放回原瓶中

A.③⑤　　　B.①②⑤　　　C.②④　　　D.①③⑤

【解析】选A。苯密度小于水,分液时待下层从下口流出后,有机层应从上口倒出,①错误;滴定操作时,右手摇动锥形瓶,左手控制滴定管活塞,眼睛应注视锥形瓶中颜色变化,②错误;浓硫酸溶于水放出大量热,应冷却至室温后转移入容量瓶,③正确;蒸馏实验中,可以先停止加热,待溶液冷却后加入沸石,再重新加热蒸馏,④错误;用剩的钠不能丢弃,应放回原试剂瓶保存,⑤正确。

2.(2020·南京模拟)实验室用下列装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理,不能达到实验目的的是              (　　)

A.用装置甲制取Cl2

B.用装置乙除去Cl2中的少量HCl

C.用装置丙收集Cl2

D.用装置丁吸收尾气中的Cl2

【解析】选A。浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,缺少酒精灯,不能制备氯气,故A错误;HCl极易溶于水,食盐水可抑制氯气的溶解,图中装置可除去杂质,故B正确;氯气的密度比空气密度大,图中向上排空气法可收集,故C正确;氯气与NaOH反应,图中装置可处理尾气,故D正确。

【归纳提升】实验操作的正确与否主要考虑以下几个方面

①是否符合实验原理

②是否符合反应物聚集状态

③装置组装是否合理

④能否完成实验目的

⑤实验过程是否存在安全隐患

装置的连接和实验操作顺序

3.氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。(已知氢化钙极易与水反应)

请回答下列问题:

(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为 ___________

(填仪器接口的字母编号)。

(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞____________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号) 

A.加热反应一段时间

B.收集气体并检验其纯度

C.关闭分液漏斗活塞

D.停止加热,充分冷却

【解析】(1)锌粒与盐酸的反应装置为H2的气体发生装置,产生的H2中混有HCl气体和水蒸气,应先通过NaOH溶液除去HCl气体,再用浓硫酸干燥得干燥纯净的H2;将H2通过硬质玻璃管,与金属钙在加热条件下反应,最后应连接干燥管防止空气中的水蒸气进入。

(2)打开分液漏斗活塞制备H2,收集并检验,待装置中充满H2后点燃酒精灯开始反应;反应停止时应先停止加热,充分冷却后再停止通H2。

答案:(1)i→ef→dc→jk(或kj)→a

(2) BADC

4.(2020·济南模拟)某学习小组的同学利用氨气还原氧化铜的反应,设计实验测定铜元素相对原子质量。

乙同学设计如下图装置。

实验前称量装置P(带两端开关K1和K2),记为m1 g。氧化铜装入P中,再次称量装置P,记为m2g。

(1)将下列实验操作步骤正确排序i—d—____________—c—e(填字母);重复上述操作步骤,直至装置P恒重,记为m3 g。 

a.点燃酒精灯,加热   b.熄灭酒精灯

c.关闭K1和K2     d.打开K1和K2

e.称量装置P的质量  f.冷却至室温

g.打开分液漏斗活塞,使装置中充满NH3

h.关闭分液漏斗活塞  i.检验装置气密性

(2)根据实验,铜元素相对原子质量为____________(用含m1、m2、m3的代数式表示)。 

(3)在本实验中,若CuO中混有不反应的杂质,则测定结果____________(填“偏大”“偏小”或 “无影响”)。 

【解析】(1)实验操作应为i.检验装置气密性——d.打开K1和K2——g.打开分液漏斗活塞,使装置中充满NH3—— a.点燃酒精灯,加热—— b.熄灭酒精灯—— f.冷却至室温—— h.关闭分液漏斗活塞—— c.关闭K1和K2—— e.称量装置P的质量。(2)(m3-m1)为铜的质量,(m2-m3)为氧的质量,二者比值等于铜与氧的相对原子质量之比,氧的相对原子质量为16,则铜的相对原子质量可求。(3)若CuO中混有不反应的杂质,则(m3-m1)偏大,即测定结果偏大。

答案:(1)g—a—b—f—h　(2)　(3)偏大

【加固训练】

　　1.(2019·盐城模拟)实验室处理含FeBr3废催化剂的溶液,可得到溴的苯溶液和无水FeCl3。下列做法能达到相应实验目的的是              (　　)

A.用装置甲制取Cl2

B.用装置乙使Br-转化为Br2

C.用装置丙分液,先放出水层,再倒出溴的苯溶液

D.用装置丁将分液后的水层蒸干获得无水FeCl3

【解析】选C。制备Cl2时必须使用浓盐酸,稀盐酸不与二氧化锰反应,故A错误;通入氯气使Br-转化为Br2时,进气导管应该为长导管,图示操作方法不合理,故B错误;苯的密度小于水,混合液分层后有机层在上层,用装置丙分液时,先放出下层的水层,然后再倒出溴的苯溶液,该操作方法合理,故C正确;FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,HCl易挥发,直接加热促进了铁离子水解,最后得到的是氢氧化铁,无法获得无水FeCl3,故D错误。

2.(2020·洛阳模拟)氯化亚砜(SOCl2)常用于医药、农药、染料工业,也可在有机合成工业中作氯化剂。已知:SOCl2的相关性质如下表所示:

现利用如图装置制备SOCl2。

请回答下列问题:

Ⅰ.制备SO2和Cl2。

(1)本实验选用装置甲制备SO2和Cl2,装置甲中仪器x的名称为_____________________;若以KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2,反应的离子方程式为__________________________________________________________________ 

__________________________________________________________________。 

Ⅱ. 制备SOCl2。

以活性炭作为催化剂,SO2和Cl2可以和S粉在180～200℃时反应合成SOCl2,选用装置A、B、C、D进行制备(夹持、加热装置略去)。

(2)按气流从左到右的方向,装置A、B、C、D的连接顺序为__________________(填仪器接口的字母编号)。 

(3)试剂y为__________________(填选项字母,下同);试剂z为____________。 

A.热水　　B. 乙醇　　C. 石蜡油　　D. 冰水

(4)装置A中U形管内发生反应的化学方程式为 _______________________

_________________________________________________________________。 

(5)装置C的作用为 ______________________________________________

________________________________________________________________; 

若装置A处通入的SO2和Cl2的物质的量之比为1∶3,则装置C中生成的盐为 

(填化学式);请设计实验验证装置C中生成的盐中含

有S:____________________________________。 

【解析】Ⅰ.(1)装置甲中仪器x的名称为分液漏斗;若选用装置甲以高锰酸钾和浓盐酸反应制备Cl2,反应的离子方程式为2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

Ⅱ.(2)按气流从左到右的方向,A为制备装置,D为收集装置,B为干燥装置,连接在D后防止水蒸气进入,C为尾气处理装置,连接顺序为afg(gf)bcde。

(3)试剂y为石蜡油,能保持油浴温度为180～200℃;试剂z为冰水,冷凝收集生成的氯化亚砜。

(4)装置A中U形管内发生反应的化学方程式为SO2+2Cl2+S2SOCl2。

(5)装置C的作用为吸收未反应的SO2和Cl2;若装置A处通入的SO2和Cl2的物质的量之比为1∶3,Cl2过量,则装置C中发生的反应为SO2+Cl2+4NaOH2NaCl+Na2SO4+2H2O、Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,生成的盐为NaCl、Na2SO4和NaClO;验证装置C中生成的盐中含有S的具体操作为取装置C中少量溶液于试管中,加稀盐酸酸化,无气体生成,继续滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明有S。

答案:Ⅰ.(1)分液漏斗　2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O

Ⅱ.(2)afg(gf)bcde　(3)C　D　

(4)SO2+2Cl2+S2SOCl2

(5)尾气处理(或吸收未反应的SO2和Cl2)　

NaCl、NaClO和Na2SO4　

取装置C中少量溶液于试管中,加稀盐酸酸化,无气体生成,继续滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明有S

【归纳提升】

1.装置连接解题思路

第一步:通读题干,明确实验目的;

第二步:分析仪器,确定每个装置对于完成实验目的所起的作用;

第三步:围绕目的,按顺序连接装置;

第四步:反复检查,调整导管接口,注意“长进短出”、“大口进小口出”等。

2.实验操作顺序解题思路

明确实验目的——熟读实验步骤——构思反应顺序——反馈验证可行性。

3.实验操作顺序常考点

(1)点燃可燃性气体前,应先验纯;

(2)加热试管时,应先均匀加热,后局部加热;

(3)制取气体时,应先检验装置气密性,后加入药品;

(4)气体与固体反应时,应先通气体排尽装置中空气,再加热;反应结束时,应先停止加热再停止通气体;

(5)配制一定物质的量浓度的溶液时,应先将溶液恢复至室温,再转移入容量瓶。