2022届高考化学（人教版）一轮总复习练习：第27讲　化学实验仪器和基本操作 Word版含解析

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第27讲 化学实验仪器和基本操作
A组 基础必做题(40分)
一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)
1．(2021·山东滨州高三检测)实验室有下列试剂：①浓硝酸 ②铁粉 ③稀盐酸 ④硅酸钠溶液，应保存在相应的试剂瓶(甲、乙、丙、丁)中，下列试剂瓶选择正确的是( A )
A.②③④① B．②④③①
C．②①③④ D．①②④③
[解析] ①浓硝酸见光易分解，应保存在棕色细口瓶中。②铁粉是固体，应保存在广口瓶中。③稀盐酸是液体应保存在玻璃塞细口瓶中。④硅酸钠溶液呈碱性会把玻璃塞和瓶体粘在一起，应保存在橡胶塞细口瓶中。
2．(2021·湖北黄冈模拟)仅用表中提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是( C )
[解析] MnO2难溶于水，KCl易溶于水，采用过滤法，应用普通漏斗，A错误；缺少量取盐酸的仪器，如移液管等，B错误；可以用蒸发的方法用NaCl溶液制备NaCl晶体，C正确；SO2和乙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，不能达到除杂的目的，D错误。
3．(2021·河北衡水高三检测)读下列药品标签，有关分析不正确的是( A )
[解析] 氯水具有强氧化性，不能使用橡胶塞，A错误；腐蚀品会腐蚀皮肤，不能与皮肤直接接触，B正确；NaHCO3受热易分解，C正确；98%的浓H2SO4具有腐蚀性，D正确。
4．(2021·山东滨州高三检测)BCl3常用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂，若选择下图所示装置(装置可重复使用)，以化合反应的方法制备BCl3(已知BCl3的熔点为－107.3 ℃，沸点为12.5 ℃；遇水剧烈反应生成盐酸和硼酸)。下列说法错误的是( D )
A．装置A用于制备Cl2，固体反应物换成KMnO4，则不需要加热
B．装置D用于冷却产物BCl3，装置E用于防止空气中的水进入前面装置引起副反应
C．仪器的连接顺序为A→C→F→B→D→E
D．硼酸(H3BO3)的钠盐化学式为Na[B(OH)4]，硼酸是三元酸
[解析] 高锰酸钾和浓盐酸反应(不加热)也可制备Cl2，A正确；冰盐水可冷却产物，因BCl3遇水强烈反应，需防止空气中水蒸气接触产物，B正确；仪器的连接顺序应为A制Cl2→C除HCl→F干燥→B反应→D冷却并收集产物→E防止空气中成分干扰，C正确；硼酸的电离方程式为H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋，硼酸是一元酸，D错误。
二、非选择题(本题包括2小题，共24分)
5．(2021·广东七校联考)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、 容量瓶 、 直形冷凝管 。
(2)在分液操作中，必须用到上述仪器中的 ②⑥ (填序号)。
(3)能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的 试管 (填名称)。
(4)配制一定物质的量浓度的溶液时要用到的仪器是 ②④⑧⑨ (填序号)。
(5)仪器上标有温度的有 ⑧⑨ (填序号)。
(6)如图是温度计、量筒、滴定管的一部分，下述读数(虚线对应刻度)及说法正确的是 B 。
A．①是量筒，读数为2.5 mL
B．②是量筒，读数为2.5 mL
C．③是滴定管，读数为2.5 mL
D．②是温度计，读数为2.5 ℃
[解析] (1)序号为⑧和⑩的仪器分别是容量瓶和直形冷凝管；(2)在分液操作中用到分液漏斗和烧杯；(3)能作为反应容器且能够直接加热的仪器是试管；(4)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；(5)容量瓶、量筒上标有温度；(6)分析刻度可知①是温度计，②无“0”刻度是量筒，读数精确到小数点后一位，③“0”刻度在上方，是滴定管，读数精确到小数点后两位，只有B合理。
6．(2021·贵州贵阳高三检测)实验室里用如图所示仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜。图中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白。
(1)如果所制气体从左向右流动，上述各装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)：( ③ )接( ⑤ )接( ④ )接( ② )接( ① )接( ⑥ )，其中②与④装置相连时，玻璃管接口(用装置中字母表示)应是 C 接 B 。
(2)装置②的作用是 除去Cl2中的水蒸气 ；
装置④的作用是 除去Cl2中的HCl气体 。
(3)实验开始时，应首先检查装置的 气密性 ，实验结束时，应先熄灭 ① 处的酒精灯。
(4)写出装置⑤的烧瓶中发生反应的化学方程式： MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 。
[解析] 纯净的无水CuCl2应由Cu和纯净的Cl2加热制得，欲制得纯净的氯气需③和⑤组合，再经④洗去Cl2中的氯化氢，经过②除去水蒸气，最后排出的尾气用碱液吸收以防止多余的Cl2污染环境。
B组 能力提升题(60分)
一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)
1．(2021·湖南长沙统考)用下列实验装置进行相应实验，设计正确且能达到实验目的的是( A )
A．用装置甲蒸发CH3COONa溶液得CH3COONa晶体
B．用装置乙进行中和热的测定
C．用装置丙制取CO2气体
D．用装置丁模拟工业制氨气并检验产物
[解析] 本题考查实验装置分析及相关操作，考查的化学核心素养是科学探究与创新意识。CH3COONa溶液经蒸发结晶可得到CH3COONa晶体，A项正确；该装置中缺少环形玻璃搅拌棒，B项错误；纯碱易溶于水，为粉末状固体，不能用此装置制取CO2气体，C项错误；应用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，D项错误。
2．(2020·江苏单科，5)实验室以CaCO3为原料，制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是( D )
[解析] A项，碳酸钙和稀盐酸常温下可反应生成CO2气体，正确；B项，二氧化碳的密度比空气密度大，用向上排空气法收集，正确；C项，过滤操作遵循了“一贴二低三靠”，正确；D项，制备CaCl2·6H2O应采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，错误。
3．(2020·天津等级考适应性测试，9)下列实验操作会使最终结果偏高的是( A )
A．配制100 mL 1.00 ml·L－1NaCl溶液，定容时俯视刻度线
B．用0.100 0 ml·L－1盐酸滴定20.00 mL NaOH溶液，起始读数时仰视
C．用湿润的pH试纸测定NaOH溶液的pH
D．测定中和反应反应热的数值时，将0.5 ml·L－1NaOH溶液倒入盐酸后，立即读数
[解析] A项，配制100 mL 1.00 ml·L－1NaCl溶液，定容时俯视刻度线，溶液的体积偏小，由c＝eq \f(n,V)可知所配溶液浓度偏高，正确；B项，用0.100 0 ml·L－1盐酸滴定20.00 mL NaOH溶液，起始读数时仰视，即起始时读数偏大，则计算得到的消耗标准液的体积偏小，由c(测)＝eq \f(c标×V标,V测)可知测定浓度偏低，错误；C项，用湿润的pH试纸测定NaOH溶液的pH，NaOH溶液被稀释，所测溶液的pH偏小，错误；D项，测定中和反应反应热的数值时，将0.5 ml·L－1NaOH溶液倒入盐酸后，立即读数，测定温度偏低，导致中和反应反应热数值偏低，错误。
[点拨] 准确理解实验原理是解题的关键。溶液配制过程中，根据c＝eq \f(n,V)，结合配制过程中溶质质量和溶液体积的变化来判断误差；而中和滴定根据c(测)＝eq \f(c标×V标,V测)，结合消耗标准液的体积误差对测定结果的影响进行分析即可。
4．(2021·山东青岛一模，3)下列图示的实验操作中，能达到相应实验目的的是( B )
[解析] 石油分馏实验中，温度计的水银球的位置应在蒸馏烧瓶的支管口处，该装置中温度计插入了液面下，故A不能达到实验目的；石蜡油分解产生的气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可以说明石蜡油分解的产物中有不饱和烃，B能达到实验目的；氨气极易溶于水，不能用排水法测氨气体积，C不能达到实验目的；氨气会与无水氯化钙反应，生成CaCl2·8NH3，不能用无水氯化钙干燥氨气，D不能达到实验目的。
二、非选择题(本题包括2小题，共36分)
5．(2021·山东青岛高三检测)下面是中学化学中常用玻璃仪器组成的实验装置图(根据需要可在其中加入液体或固体)。请回答下列问题：
(1)能用作干燥氨气的装置有 DE (填字母)；
(2)既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有 AB (填字母)；
(3)在氯气和铁反应的实验中，能添加在制氯气和反应装置之间以除去氯气中氯化氢等杂质气体的装置有 A (填字母)；
(4)能用于乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验装置有 A (填字母)；
(5)用装置甲、乙、丙和乳胶管组成一套装置(气密性已检查)，可用于制取并收集NH3或HCl气体。可供选择的液体试剂有浓硫酸、浓盐酸、浓氨水，丙中试剂为紫色石蕊溶液。请回答下列问题：
①通过丙中紫色石蕊溶液变红或变蓝，说明乙中气体己集满。若制取某气体的过程中，丙中的紫色石蕊溶液变红，且烧瓶中的试剂A与分液漏斗中的试剂B均为无色液体，则试剂A为 浓盐酸 ，制取该气体利用了B的性质有 吸水性 、 溶于水放出大量热 。若紫色石蕊溶液变蓝，则烧瓶中应加入的固体试剂A为 NaOH(或CaO或碱石灰) 。
②若在乙中收集氨气，气体流经装置的顺序是a→ c → b →d(填接口字母)。
[解析] (1)干燥氨气需要用固体干燥剂碱石灰，故只能用球形干燥管D或U形管E。
(2)收集氯气可用向上排空气法或排饱和食盐水法，而收集NO只能用排水法，不能用排空气法，因其易与空气中O2反应。既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有A和B，A中装满水，短管进气可以收集NO。
(3)根据题意，需要添加一个洗气瓶。
(4)A装置具有双孔橡皮塞，可用作乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验装置，乙烯从长导管进，瓶内装溴水，故选用装置A。
(5)①根据丙中紫色石蕊溶液变红可知制备的气体为氯化氢。因浓硫酸稀释时放出大量的热，故A为浓盐酸。若紫色石蕊溶液变蓝可知制备的气体为氨气，故固体A为NaOH或CaO或碱石灰，B为浓氨水。②氨气极易溶于水，且密度比空气小，故连接顺序为acbd。
6．(2021·河南郑州高三检测)某兴趣小组采用如图装置制取并探究SO2气体的性质。
(1)下列实验方案适用于如图1所示装置制取所需SO2的是 B (填字母)。
A．Na2SO3溶液与HNO3 B．Na2SO3固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧 D．铜与浓H2SO4
(2)组装完仪器后，检查装置气密性的方法是 关闭活塞b，在d的出口处连接一导管并插入水中，用手捂热(或酒精灯微热)c，若导管末端有气泡冒出，停止手捂(或加热)，导管末端有稳定的水柱，且一段时间内不下降，则该装置的气密性良好 。
(3)若要证明c中生成的气体是SO2，d中加入品红溶液后，打开活塞b，反应开始，待d中溶液 红色褪去 后，再 加热 (填实验的操作)试管d中的溶液颜色又恢复，证明气体是SO2。
(4)指导老师指出应增加一尾气吸收装置，并帮助同学们设计了如图2装置，其中合理的是 AD (填字母)。
[解析] (1)该装置适用于固体和液体或液体和液体反应不加热制气体，硝酸有强氧化性，能将SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，故A、C错误；Na2SO3固体与浓硫酸反应能生成SO2气体，B项正确；铜与浓H2SO4反应需要加热，D项错误。
(2)检验气密性的具体操作为关闭活塞b，在d的出口处连一导管并插入水中，加热c(或用手捂热c)，导管末端有气泡冒出，停止加热后，导管末端有一段水柱上升，且一段时间内不下降，说明装置气密性良好。
(3)若要证明c中生成的气体是SO2，依据二氧化硫能使品红溶液褪色，加热恢复红色；d中加入品红溶液后，打开活塞b，反应开始，待d中溶液红色褪去，再加热试管d中的溶液，颜色又恢复，证明气体是SO2。
(4)增加一尾气吸收装置防止污染性气体排放到空气中，装置需要很好地吸收气体，又能防止倒吸，B、C易发生倒吸，A、D可以吸收尾气，也可以防倒吸。
甲
乙
丙
丁
( )
( )
( )
( )
选项
A
B
C
D
实验
目的
除去KCl中少量MnO2
用10 ml·L－1盐酸配制100 mL 0.1 ml·L－1盐酸
用NaCl溶液制备NaCl晶体
除去乙烯中少量SO2
实验
仪器
或装
置
烧杯、玻璃棒、分液漏斗
100 mL容量瓶、玻璃棒、烧杯
选项
A
B
C
D
物品
标签
饱和氯水1.01×105Pa,20 ℃
药品：
×××
碳酸氢钠(NaHCO3)俗名小苏打(84 g·ml－1)
浓硫酸(H2SO4)密度1.84 g·mL－1浓度98.0%
分析
该试剂应装在带橡胶塞的细口瓶中
该药品不能与皮肤直接接触
该物质受热易分解
该药品标签上还标有
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
仪
器
及
装
置
图