2022年高三化学寒假同步优化训练（含解析）：13从实验走进化学

这是一份2022年高三化学寒假同步优化训练（含解析）：13从实验走进化学，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．化学是以实验为基础的自然科学，化学实验设计和操作中必须十分重视师生安全问题和环境保护问题。下列实验问题处理方法不正确的是( )
A．制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，立即松开试管上的橡皮塞
B．在气体发生装置上直接点燃乙炔气体时，必须先检验乙炔气体的纯度
C．实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室，以免污染实验室
D．给试管中的液体加热时不时地移动试管或加入碎瓷片，以免暴沸伤人
解析：选C。A项中出现倒吸现象，立即松开试管上的橡皮塞，将反应器中气体放出，将倒吸的液体压回；B项中乙炔具有可燃性，点燃前应先验纯；C项实验结束后将所有的废液倒入废液缸，不能倒入下水道，因废液中可能有酸液将腐蚀管道；D项正确。
2．下列实验室有关操作中一定不会引起爆炸的是( )
A．点燃甲烷和空气混合气
B．光照氯气和甲烷混合气
C．撞击硫磺和氯酸钾的混合物
D．室温时在空气中点燃纯净的甲烷
解析：选D。点燃可燃性气体(如甲烷、氢气、一氧化碳等)和空气或氧气的混合气体，都有可能发生爆炸，因此点燃可燃性气体前要验纯；用强光直接照射氯气和甲烷混合气体时，也会发生爆炸；可燃物(如木炭、硫磺等)和强氧化剂(如氯酸钾等)的混合物受到撞击时会发生剧烈反应而引起爆炸；纯净的甲烷可以在空气或氧气中安静地燃烧。
3．下列实验或叙述不符合绿色理念的是( )
A．实验室用H2O2代替KClO3制取O2
B．用稀HNO3代替浓HNO3与Cu反应制取Cu(NO3)2
C．工业上用H2O2代替NaClO3作氧化剂氧化Fe2＋
D．用KClO3代替MnO2在盖有表面皿的点滴板上制取Cl2并做Cl2与KBr、KI、FeSO4、NaOH等溶液的实验
解析：选B。用稀硝酸代替浓硝酸与Cu反应制取Cu(NO3)2仍会产生污染，不符合绿色理念。
4．下列做法正确的是( )
A．将浓硝酸保存在无色玻璃瓶中
B．用镊子取出白磷置于水中进行切割
C．把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶
D．氢气还原氧化铜实验先加热再通氢气
解析：选B。由于浓硝酸见光或受热易分解，故将浓硝酸保存在无色玻璃瓶中是错误的，应该保存在棕色试剂瓶中；用镊子取出白磷置于水中进行切割是正确的，因为白磷的着火点低，这样可以避免切割时摩擦产生的热引起的自燃；氯酸钾制氧气后的残渣中含有未分解的氯酸钾及二氧化锰等强氧化剂，因此把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶易发生危险；氢气还原氧化铜实验先加热再通氢气可能引起爆炸，应该是先通氢气排净空气后再加热。
5．下列使用食醋的家庭小实验，不可能成功的是( )
A．将食醋倒入有水垢的暖水瓶内，水垢会逐渐溶解而消失
B．将食醋滴到纯碱里，有气泡产生
C．将加碘盐加到混有食醋的米汤里，米汤显蓝色
D．用食醋浸泡废干电池的锌片，锌片表面有气泡产生
解析：选C。本题涉及的考点为：醋酸的性质与生活常识。加碘盐与食醋并不反应，所以米汤(含有淀粉)不显蓝色。而淀粉碘化钾与加碘盐遇到食醋则显蓝色。部分同学选错是误认为D选项是原电池反应，实际上只是金属锌与酸反应产生了H2。
6．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是(双选)( )
A．能耗大是该方法的一大缺点
B．整个过程中，只有一种物质可以循环利用
C．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
解析：选AD。A项该方法中高温反应炉分离出CO2，需要消耗较多能量；B项整个过程中NaOH和CaO均可循环利用；C项从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通过过滤的方法即可分离；D项捕捉到的CO2可与H2反应制备甲醇：CO2＋3H2eq \(――————→,\s\up7(一定条件))CH3OH＋H2O。
7．下列关于亚甲基的说法正确的是( )
A．亚甲基基团中碳元素的化合价跟甲基基团中碳元素的化合价相同
B．亚甲基基团和甲基基团的氢原子都能被氯气中的氯原子取代
C．亚甲基基团中碳元素的化合价是－2价
D．亚甲基基团和甲基基团中的氢原子都不能被氯气中的氯原子取代
解析：选B。“基”中，含自由基元素的化合价不确定，如下列亚甲基中C元素的化合价有的相同，有的不同：
Cl—eq \(C,\s\up6(0))H2—Cl CH3—eq \(C,\s\up6(－2))H2—CH3
CH3—eq \(C,\s\up6(－1))H2—F Cl—eq \(C,\s\up6(0))H2—F
所以，A、C两项都不正确。甲基、亚甲基、次甲基的化学性质都跟甲烷相似，都能发生取代反应，故B项对，D项错。
8．如图，实验桌上放置的两容器中有等体积的甲、乙两种液体。几天后，两者的体积都明显减少，且甲比乙减少得多。由此现象得出的正确结论是( )
A．甲比乙易挥发 B．甲的沸点比乙高
C．甲的熔点比乙小 D．甲与乙都能挥发
解析：选D。考查液体的挥发性，属容易题。甲、乙两容器中的液体虽然都是敞口放置，但甲容器是广口的，有利于液体的挥发，因此甲容器中的液体挥发得快，不一定是甲容器中的液体易挥发，更不能说明甲的沸点比乙高，也不能说明甲的熔点比乙小，只能说明甲与乙两种液体都能挥发。
9．实验室氢气还原氧化铜实验的试管壁上往往沾有少量的铜单质，如果你是一个实验管理员，你会选用下列什么试剂来清洗( )
A．浓硫酸 B．浓硝酸
C．稀硝酸 D．氯化铁溶液
解析：选D。四种物质溶解铜的反应分别是：
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
从反应的条件、反应物的腐蚀性、生成物的毒性等方面来考虑，选择用铁盐溶液最好。
10．实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯化氢尾气，以防止环境污染。下列既能吸收尾气，又能防止溶液倒吸的装置是( )
解析：选B。防止溶液倒吸是考试中的热点。A装置虽然能防止倒吸，但会有氯化氢逸入空气而造成环境污染。C、D装置中的进气管插入液面以下，不能起到防止倒吸的作用。
11．一定条件下，电解较稀的硫酸，其还原产物为双氧水，该原理可用于制取双氧水，其电解的化学方程式为：3H2O＋3O2===O3＋3H2O2。下列有关说法正确的是( )
A．电解池的阳极生成双氧水，阴极生成臭氧
B．电解池中硫酸溶液的pH保持不变
C．产生臭氧的电极反应式为3H2O－6e－===O3＋6H＋
D．产生双氧水的电极反应式为2H2O－2e－===H2O2＋2H＋
解析：选C。由H2O2为还原产物，可知反应的过程可表示为：
。反应消耗水，溶液的pH减小。
12．下列化学反应，不符合绿色化学概念的是( )
A．消除硫酸厂的尾气排放：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：2Cu＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuO CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O
解析：选C。“绿色化学”要求减少和消除工业生产对环境的污染。A、B选项的化学反应是对有害气体的吸收，符合“绿色化学”要求。C、D的目的是制硫酸铜，C中产生有毒的气体SO2，会造成大气污染。对比分析会发现D要比C节约原料又不产生有害气体。所以，最不符合绿色化学概念的是C。
13．“绿色化学实验”进课堂，某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置与操作以替代相关的课本实验。实验操作：钠与氯气反应的装置可作如图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火、通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述中错误的是( )
A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
C．钠着火燃烧产生苍白色火焰
D．若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液，可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
解析：选C。根据题目信息，氯气与金属钠反应产生了NaCl固体，对应的现象为产生白烟。
14．下列实验操作正确的是( )
解析：选C。使用酒精灯要注意：不能用嘴吹灭酒精灯；不能在点燃时添酒精，酒精不能超过酒精灯容量的2/3；绝对禁止用燃着的酒精灯去点燃另一盏灯；托盘天平称量物体时，其质量只能精确到0.1 g；给试管中的液体加热，液体体积不超过试管容积的1/3，与桌面成45°角，试管夹夹在试管中上部；量筒规格应略大于所量取的液体体积，以减小误差。
15．如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。则以下说法不正确的是( )
A．电源B极是负极
B．甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶2
C．欲用丙装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液
D．装置丁中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷
解析：选C。本题综合性较强。由乙装置F极附近显红色，可知F极发生反应2H＋＋
2e－===H2↑，F极为阴极，故电源A为正极，B为负极，其他可解。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(8分)请根据下列实验要求填空：
(1)分离饱和食盐水和泥沙的混合物，分离方法为______________，所用的玻璃仪器有__________________。
(2)从碘水里提取并得到固体碘，应先进行________操作，再进行________操作。
(3)指出在使用下列仪器(已经洗涤干净)或用品时的第一步操作：
①石蕊试纸(检验气体)：________________________________________________________________________。
②容量瓶：________________________________________________________________________。
③滴定管：________________________________________________________________________。
④集气瓶(收集氯化氢)：________________________________________________________________________。
答案：(1)过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒
(2)萃取分液 蒸馏
(3)①把试纸用蒸馏水湿润 ②检查容量瓶是否漏水 ③用待装液润洗滴定管2～3次(也可以写：检查滴定管是否漏水) ④干燥集气瓶
17．(8分)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。如图是电解污水实验装置示意图。接通直流电源一段时间后，在A电极附近有深色沉淀物沉积下来，A、B电极附近都有气泡产生。试填空。
(1)图中的A为________极。做B电极材料的物质X的名称是______________。
(2)深色沉淀具有________性，可以将水中的污物沉积下来。
(3)若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式__________。
解析：本题中“做B电极材料的物质X的名称”，以及“若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式”，这两个问题的答案都具有开放性，只要合理都是正确的。
答案：(1)阳 炭或石墨或铝等(合理即可)
(2)吸附
(3)Na2SO4、K2SO4等(合理即可)
18．(12分)(1)某化工厂排出的废水中含有Cl2和H2SO4，为了除去此废水中的游离氯，并使废水变为中性，供使用的试剂有Na2CO3溶液和Na2SO3溶液。试回答：
①应先向废水中加入________溶液，离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②然后向废水中加入________溶液，离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、
OH－、NOeq \\al(－,3)六种离子。甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是________、________、________。乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量________(选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉)，可以回收其中的金属________(填写金属元素符号)。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的__________________(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含________，可用来浇灌农田。
解析：(1)Cl2和Na2SO3的反应为Cl2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2HCl，要使废水变为中性，应后加Na2CO3，调节溶液的pH。
(2)甲厂废水显碱性，含OH－，而Ag＋、Fe3＋不能和OH－共存，又必含有阳离子，故甲厂有K＋，Ag＋和Cl－不能共存，甲厂中还应有Cl－。
答案：(1)①Na2SO3 Cl2＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－＋2H＋
②Na2CO3 COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑
(2)OH－ Cl－ K＋ 铁粉 Ag Ag＋、Cl－、Fe3＋、OH－ KNO3
19．(12分)熟悉和使用中学化学实验中常见仪器及用品，是化学学习的基本要求。试回答以下问题：
(1)在仪器：a.分液漏斗 b．试剂瓶 c．集气瓶 d．滴定管 e．容量瓶 f．量筒 g．托盘天平中，标有“0”刻度的是(填序号)：________。
(2)“磨砂”是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺。在下列仪器中，没有用到“磨砂”工艺处理的有(填序号)________。
a．试管 b．分液漏斗 c．带滴管的试剂瓶(滴瓶)
d．集气瓶 e．酸式滴定管 f．碱式滴定管
(3)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若制取某气体的过程中，丙中的石蕊溶液变红，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________，制取该气体利用了B的性质有__________________、________________。
通过丙中紫色石蕊溶液变红或变蓝，说明乙中气体已集满。若石蕊溶液变蓝，则烧瓶甲中应加入的固体试剂A为________；
②若在乙中收集氨气，气体流经装置的顺序是：a→________→________→d(填接口代号)。
(4)下图中的装置D是实验室制备CO2的简易装置图，用该装置制备CO2可起到随时使反应发生，也可以随时使反应停止的效果。下图中的装置A、B、C也可起到相同效果的有________(填写编号)。
解析：(4)制CO2的简易装置应具备以下三个条件：一、块状药品不溶于水；二、反应不剧烈且不放出大量热；三、有贮存液体的空间，A不能实现盐酸和大理石的分离，C关闭活塞后没有贮存盐酸的空间，故A、C错误。
答案：(1)d、g
(2)a、f
(3)①浓盐酸 吸水性 吸水放热，降低HCl的溶解度 CaO或NaOH或碱石灰 ②c b
(4)B
20．(15分)某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为：Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4eq \(=====,\s\up7(△))2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他们设计如下制取氯气并验证其性质的实验。
试回答：
(1)该实验中A部分的装置是__________(填写装置的序号)。
(2)请你帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出在D装置中发生反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法：
________________________________________________________________________。
解析：(1)据题意可知，实验中A部分应是以漂白粉和硫酸反应制取氯气，据该反应为固体物质与液体物质在加热条件下制取气体可知，应选b装置。
(2)只要检验出C中含有SOeq \\al(2－,4)即可，但检验时要注意SOeq \\al(2－,3)的干扰。(3)应注意HClO的酸性比H2CO3弱。Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，H＋＋HCOeq \\al(－,3)===CO2↑＋H2O，总反应的离子方程式为：Cl2＋HCOeq \\al(－,3)===HClO＋CO2↑＋Cl－。(4)由于Cl2有毒，应增加尾气吸收装置。
答案：(1)b
(2)取溶液少量置于洁净的试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明亚硫酸钠已被氧化
(3)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，H＋＋HCOeq \\al(－,3)===CO2↑＋H2O
(4)将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中