新高考化学一轮复习巩固练习[31]第十章第31讲　化学实验常用仪器和化学实验基本操作（含解析）

巩固练习[31]

第十章　化学实验基础

第31讲　化学实验常用仪器和化学实验基本操作

A组　基础必做题

1．(2022·山东济宁二模)用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是(　B　)

A．用装置①制取乙酸乙酯

B．用装置②制CaCO3

C．用装置③熔融Na2CO3

D．用装置④滴定未知浓度的硫酸

[解析]　导管插入碳酸钠溶液液面以下会引起倒吸，A错误；二氧化碳与氯化钙溶液不能直接反应，溶有氨气后溶液显碱性可以更好地吸收二氧化碳，生成碳酸根，从而生成碳酸钙，B正确；高温条件下碳酸钠可以和瓷坩埚中的二氧化硅发生反应，不能用瓷坩埚熔融碳酸钠，C错误，NaOH溶液呈碱性，不能使用酸式滴定管，D错误。

2．(2021·湖南新高考适应性考试)下列实验操作规范且能达到目的的是(　C　)

[解析]　向容量瓶中转移溶液时，应用玻璃棒引流，A错误；Cl2净化时，应先通过饱和食盐水除杂，再通过浓硫酸干燥，B错误；NH3是密度比空气小的气体，可用向下排空气法收集，导管口塞棉花，能防止NH3和空气形成对流，C正确；过滤时漏斗颈应紧靠烧杯内壁，D错误。

3．安全是顺利进行实验及避免伤害的保障。如图实验操作正确但不是从实验安全角度考虑的是(　D　)

A．操作①：使用稍浸入液面下的倒扣漏斗检验氢气的纯度

B．操作②：移动蒸发皿

C．操作③：吸收氨或氯化氢气体并防止倒吸

D．操作④：用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立，检查容量瓶是否漏水

[解析]　A项，漏斗中有空气，操作不正确；B项，不能用手直接拿加热的蒸发皿；C项，不能防倒吸，错误；D项，操作正确，容量瓶漏水没有安全隐患。

4．(2022·山东泰安一模)(双选)现向下列装置中缓慢通入气体X，分别进行关闭和打开活塞K的操作，则品红溶液和澄清石灰水中现象相同的一组是(　AD　)

[解析]　NO2与浓硫酸不反应，关闭和打开活塞K，通入品红溶液的都是NO2，出来的气体都是NO，现象相同，A正确；若关闭活塞K，SO2与NaHCO3饱和溶液反应生成二氧化碳，则品红溶液无变化，而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，二氧化硫直接通入品红溶液中，则品红溶液褪色，加热后又恢复红色，现象不同，B错误；若打开活塞K，氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，品红溶液褪色，加热品红不能复原；若关闭活塞K，氯气与亚硫酸钠反应生成盐酸和硫酸钠，没有气体放出，则品红溶液无变化，现象不同，C错误；二氧化碳与NaHSO3饱和溶液不反应，关闭和打开活塞K，通入品红溶液和澄清石灰水的气体都是二氧化碳，因此现象相同，D正确。

5．(2022·湖北大冶一中月考)现有中学化学常见仪器如图所示。

请回答下列问题：

(1)g仪器的名称是__冷凝管__。k仪器在混合物分离实验中的作用是__搅拌、引流__。

(2)分离乙醇和二甲醚(CH3OCH3)混合物的操作需要用到上述仪器中的__dghi__(填字母)。

(3)除去乙烯中少量的二氧化硫杂质，应选择仪器__a__(填字母)，试剂名称是__氢氧化钠溶液__。

(4)实验室需要配制0.4 mol·L－1的NaOH溶液230 mL。

①需要用托盘天平称取NaOH__4.0__g。

②需要用到的玻璃仪器有__烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管__。

③由于操作错误，使制得的NaOH溶液浓度偏大的是__AB__(填字母)。

A．溶液没有冷却就转移到容量瓶中，并加水定容

B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容

C．转移完溶液后，没有用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒

D．容量瓶只用蒸馏水洗净，没有烘干

E．定容时，滴加蒸馏水，先使凹液面最低处略高于刻度线，再吸出少量水使凹液面与刻度线相切

F．将配制好的溶液倒入刚用蒸馏水洗净未烘干的试剂瓶中

6．化学教材常见仪器的识别与使用：

(1)图1中装置A的名称是__球形干燥管__。

(2)图2中仪器D的名称是__锥形瓶__。

(3)图3中仪器X的名称是__圆底烧瓶__。

(4)图4中仪器B的名称是__球形冷凝管__。

(5)图5中的仪器名称：仪器A__坩埚__，仪器B__500_mL容量瓶__。

(6)实验室过滤所需的玻璃仪器是__漏斗、烧杯、玻璃棒__。

(7)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是__蒸发皿__。

(8)图1和图4实验装置中冷凝管的主要作用是__冷凝回流__。

(9)制取KClO3实验结束后，取出含有KClO3溶液的试管，冷却结晶，过滤，洗涤，该实验操作过程需要的玻璃仪器有__烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)__。

B组　能力提升题

7．(2022·山东济南模拟)利用下列所给装置难以达到相应实验目的的是(　B　)

A．装置甲：蒸发结晶，制备纯碱

B．装置乙：称量，配制480 mL 0.10 mol·L－1 NaOH溶液，需称量2.0 g NaOH

C．装置丙：分液，四氯化碳萃取碘水中的I2后，分液获得碘的四氯化碳溶液

D．装置丁：洗气，除去HCl中Cl2杂质

[解析]　加热蒸发碳酸钠溶液，碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，氢氧根离子与碳酸氢根离子可反应生成碳酸根和水，最终可以获得纯碱，A正确；由于氢氧化钠易潮解，称量NaOH需要在烧杯中进行，B错误；四氯化碳可萃取碘水中的I2，且与水不相溶，分液可获得碘的四氯化碳溶液，C正确；氯气易溶于CCl4，HCl难溶于CCl4，可以达到实验目的，D正确。

8．(2022·江苏南通模拟)(双选)室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是(　AD　)

[解析]　NaHSO3溶液呈酸性，HSOH＋＋SO，苯酚钠溶液中加入NaHSO3溶液，溶液变浑浊，说明产生苯酚，即HSO的酸性强于苯酚，H2SO3属于中强酸，电离以第一步电离为主，H2SO3的一级电离大于二级电离，因此H2SO3的酸性强于苯酚，A正确；若要验证AgCl和AgI溶度积的大小，需要向NaCl和NaI的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液，观察沉淀颜色，B错误；向FeCl3中加入铜粉，二者发生反应，生成Fe2＋和Cu2＋，说明Cu的还原性强于Fe2＋，C错误；H2O2有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，当溶液中生成一定量Fe3＋时可催化H2O2分解，D正确。

9．(2022·河南濮阳模拟)某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是(　D　)

A．④中a导管应向下延伸至接近瓶底

B．若撤去⑥，则⑤中可能有Fe2O3生成

C．当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯

D．③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性，漂白性

[解析]　氯气的密度比空气的大，应采用向上排空气法收集，故需要将a导管延长至接近瓶底，A正确；若撤去⑥，则⑦中的水蒸气逆向进入⑤中，导致FeCl3水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解变为Fe2O3，B正确；加热时装置中的空气会与Fe反应，故应先通入一段时间Cl2，以排尽装置中的空气，防止加热时被空气氧化，C正确；干燥的氯气无漂白性、酸性，D错误。

10．(2022·广东中山期末)亚硝酸钠(NaNO2)是一种常用的发色剂和防腐剂，某学习小组利用如图装置(夹持装置略去)制取亚硝酸钠，已知：2NO＋Na2O2===2NaNO2,2NO2＋Na2O2===2NaNO3；NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO。下列说法正确的是(　C　)

A．可将B中的药品换为浓硫酸

B．实验开始前通一段时间CO2，可制得比较纯净的NaNO2

C．开始滴加稀硝酸时，A中会有少量红棕色气体

D．装置D中溶液完全褪色后再停止滴加稀硝酸

[解析]　B为U形管，其中的药品只能为固体干燥剂，故A错误；实验开始前通一段时间CO2，可以驱赶留在装置内的部分O2，防止产生NO2，但是CO2会和Na2O2反应产生Na2CO3，给实验探究带来干扰，故B错误；装置A中稀硝酸与Cu反应生成Cu(NO3)2和NO，开始装置内有部分O2，氧化NO产生NO2，故C正确；高锰酸钾具有强氧化性，装置D的作用是吸收过量的NO、NO2，避免尾气污染环境，故D错误。

11．(2020·江苏化学，21B)羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠的反应为ClCH2COOH＋2NaOH―→HOCH2COONa＋NaCl＋H2O　ΔH<0

实验步骤如下：

步骤1：在如图所示装置的反应瓶中，加入40 g氯乙酸、50 mL水，搅拌。逐步加入40%NaOH溶液，在95 ℃继续搅拌反应2小时，反应过程中控制pH约为9。

步骤2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤。滤液冷却至15 ℃，过滤得粗产品。

步骤3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭。

步骤4：将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却至15 ℃以下，结晶、过滤、干燥，得羟基乙酸钠。

(1)步骤1中，如图所示的装置中仪器A的名称是__(回流)冷凝管__；逐步加入NaOH溶液的目的是__防止升温太快、控制反应体系pH__。

(2)步骤2中，蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是__防止暴沸__。

(3)步骤3中，粗产品溶解于过量水会导致产率__减小__(填“增大”或“减小”)；去除活性炭的操作名称是__趁热过滤__。

(4)步骤4中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是__提高羟基乙酸钠的析出量(产率)__。

[解析]　(1)仪器A为(回流)冷凝管，因制备反应为放热反应，逐步加入NaOH溶液可防止升温太快，同时还可控制反应体系pH。(2)沸石或碎瓷片的作用是防止暴沸。(3)粗产品溶解于过量水会导致产率减小，因羟基乙酸钠易溶于热水，则采用趁热过滤操作以去除活性炭。(4)因羟基乙酸钠不溶于醇，将溶液加到适量乙醇中，能提高羟基乙醇钠的析出量(产率)。

12．(2022·河南郑州联考)硫酸镍(NiSO4)是电镀镍工业所用的主要镍盐，易溶于水。如图为某兴趣小组设计的在实验室中制备NiSO4·6H2O的装置。

回答下列问题：

(1)实验室中配制浓H2SO4与浓HNO3混酸的操作为__将浓H2SO4沿器壁缓慢倒入浓HNO3中，并不断搅拌__。

(2)图甲中仪器a的名称为__分液漏斗__，有同学认为将仪器a换作图乙中的仪器b效果更好，其理由为__图乙中仪器的玻璃侧管可以平衡漏斗与圆底烧瓶内压强，便于液体顺利流下__。

(3)混酸与镍粉反应时，除生成NiSO4外，还生成了NO2、NO和H2O等氧化物，若NO2与NO的物质的量之比为1︰1，则该反应的化学方程式为__2Ni＋2H2SO4＋2HNO3===2NiSO4＋NO2↑＋NO↑＋3H2O__。从反应后的溶液中得到NiSO4·6H2O的操作有__蒸发浓缩、冷却结晶__和过滤等。

(4)该小组同学查阅资料发现用镍粉与混酸制备NiSO4成本高，用冶铁尾矿提取的草酸镍(NiC2O4)与硫酸制取NiSO4成本较低。反应原理为NiC2O4NiO＋CO↑＋CO2↑，NiO＋H2SO4===NiSO4＋H2O(已知PdCl2溶液能够吸收CO)。现加热NiC2O4制备NiO，并检验生成的CO，可能用到的装置如下：

①各装置的连接顺序为：__b__→__c__→__e__→f→__a__→__e__→__d__(填装置标号，可重复使用)。

②能够说明生成CO的现象有__a中固体变红，a前的e中澄清石灰水不变浑浊，a后的e中澄清石灰水变浑浊(合理即可)__。

③PdCl2溶液吸收CO时产生黑色金属单质和CO2气体，该反应其他产物的化学式为__HCl__。

(5)将NiSO4·6H2O制成电镀液时往往加入少量稀硫酸，其目的是__抑制Ni2＋水解__。

[解析]　(1)实验室中液体混合时，应该将密度大的液体倒入密度小的液体中，浓H2SO4密度大，且稀释时放出大量热，所以要将浓H2SO4沿器壁缓慢倒入浓HNO3中，并不断搅拌。(2)仪器a为分液漏斗；图乙所示仪器为恒压滴液漏斗，恒压滴液漏斗的玻璃侧管连通漏斗和圆底烧瓶，可以平衡漏斗与圆底烧瓶内压强，便于液体顺利流下。(3)根据信息，NO2与NO的物质的量之比为1︰1，均设为1 mol，则HNO3共得4 mol电子，1 mol镍失去2 mol电子，则需要2 mol Ni，配平可得2Ni＋2H2SO4＋2HNO3===2NiSO4＋NO2↑＋NO↑＋3H2O；从溶液中得到结晶水合物需要将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。(4)①、②：先用b装置加热NiC2O4使其分解，然后用c装置除去CO2，用e装置检验CO2是否除尽，若已除尽，则e中澄清石灰水不变浑浊，然后用f装置干燥CO，再用干燥的CO在a装置中还原CuO，黑色固体变红，产生的CO2使e装置中的澄清石灰水变浑浊，最后用d装置中的PdCl2溶液吸收CO。③根据信息，反应的方程式为CO＋PdCl2＋H2O===2HCl＋Pd↓＋CO2，则另一种产物为HCl。(5)Ni2＋易水解，抑制Ni2＋水解时不能引入杂质，所以用稀硫酸抑制NiSO4水解。