專題十二化學實驗基本操作與方案設計(時間:45分鐘滿分:100分)測控導航表考點題號(難易度)化學實驗儀器、試劑保存1(易),3(易)實驗基本操作2(易),4( 易)物質的檢驗、分離提純5(易),6(易)氣體的制備、收集8(中)實驗方案的設計與評價7(中),9(中),10(中),11(中)一、選擇題(共6小題,每小題7分,共42分)1.(2013四川成都一診)讀下列藥品標簽,有關分析不正確的是(a)選項abcd物品標簽藥品:分析該試劑應裝在橡膠塞的細口瓶中該藥品不能與皮膚直接接觸該物質受熱易分解該物質濃度為18.4 mol/l解析:氯水中hclo、cl2有強氧化性,易使橡膠塞老化,所以用細口玻璃塞瓶儲存,a錯誤;b是腐蝕性藥品,不能接觸皮膚,正確;碳酸氫鈉不穩定,受熱易分解,c正確;c(h2so4)=1 000 mll-11.84gml-198.0%98.0 gmol-1=18.4moll-1,d正確。2.下列關于實驗原理或操作的敘述,正確的是(a)a.實驗室欲用480 ml 0.2 moll-1 h2so4溶液,可用500 ml容量瓶配制b.用如圖所示裝置測定naoh溶液的濃度c.銅與濃硫酸反應時,用蘸有濃溴水的棉花放在導管口吸收多余的氣體d.用ph試紙測得新制氯水的ph為4解析:因為沒有480 ml的容量瓶,故a正確;naoh溶液應該用堿式滴定管,不能用酸式滴定管,naoh溶液會腐蝕玻璃活塞,b項錯誤;溴水中的溴有揮發性,與so2氣體一起揮發到空氣中,c錯;新制氯水具有漂白性,不能用ph試紙測其ph,d錯。3.(2013山東臨沂一模)下列操作或儀器的選用正確的是(a)解析:中性或堿性條件下,鋼鐵發生吸氧腐蝕,故b錯誤;不能直接在容量瓶中稀釋溶液或溶解固體,故c錯誤;氯化氫極易溶于水能產生倒吸現象,故d錯誤。4.(2013廣東茂名一模)下列實驗操作正確且能達到目的的是(b)a.將alcl3溶液蒸發結晶提取無水alcl3b.在溫水瓶中加入na2co3溶液浸泡后加入鹽酸能除去內壁的caso4c.用飽和的naoh熱溶液除去乙酸乙酯中的乙醇、乙酸d.用酸性kmno4溶液除去乙烷中混有的少量乙烯解析:alcl3溶液蒸干時,由于alcl3水解程度較大,可能得到的是al2o3而不是alcl3,要得到無水alcl3,需要在hcl的氣流中蒸發,a選項錯;caso4是微溶化合物,加入飽和na2co3溶液后,發生沉淀的轉化成為caco3,再加入鹽酸,使caco3溶解,b正確;乙酸乙酯在naoh溶液中會發生水解,c錯;酸性高錳酸鉀溶液可以把乙烯氧化成co2,雖然除去了乙烯,但是乙烷中又混入了co2,正確方法是將混合氣體通入盛溴水或盛溴的四氯化碳溶液的洗氣瓶除去乙烯,d錯誤。5.(2013江蘇鹽城二模)下列使用漏斗的幾個實驗裝置中,設計正確且能達到實驗目的的是(d)a.用圖1所示裝置進行過濾,過濾時不斷攪拌b.用圖2所示裝置吸收nh3制氨水c.用圖3所示裝置用苯萃取碘水中的碘,并把碘的苯溶液從漏斗下口放出d.用圖4所示裝置用石灰石與稀鹽酸制取co2氣體解析:圖1中漏斗未緊靠燒杯內壁,且過濾時不能攪拌,a項錯誤;圖2中倒置漏斗大部分插入水中起不到防倒吸作用,b項錯誤;苯的密度比水小,碘的苯溶液在上層,從分液漏斗上口倒出,c項錯誤;安全漏斗可保證氣體不泄露,d項正確。6.下列實驗能達到預期目的的是(c)a.用ba(no3)2溶液鑒別na2so3和na2so4b.除去苯中少量苯酚,向混合物中加入足量的naoh溶液后過濾c.將碘水和ccl4倒入分液漏斗,振蕩后靜置,可將碘萃取到ccl4中d.取0.1 mol fecl3溶于蒸餾水,用100 ml容量瓶定容后得到1 moll-1 fecl3溶液解析:baso3和baso4都是白色沉淀,現象一樣;除去苯中少量苯酚,向混合物中加入足量的naoh溶液后分液;為防止fecl3水解,應將fecl3溶解在濃鹽酸中再配制。7.(2013蘇南四校聯考)下述實驗能達到預期實驗目的的是(b)序號實驗內容實驗目的a室溫下,用ph試紙測定濃度為0.1 moll-1naclo溶液和0.1 moll-1 ch3coona溶液的ph 比較hclo和ch3cooh的酸性強弱b向盛有1 ml硝酸銀溶液的試管中滴加nacl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加na2s溶液說明一種沉淀能轉化為另一種溶解度更小的沉淀c向naalo2溶液中滴加飽和nahco3溶液,有白色沉淀產生驗證兩者都發生了水解反應,且相互促進d室溫下,分別向2支試管中加入相同體積、相同濃度的na2s2o3溶液,再分別加入不同濃度的稀硫酸研究濃度對反應速率的影響解析:ph試紙不能測出準確ph,且次氯酸鈉溶液有強氧化性,能使ph試紙先變黃后褪色,無法與標準比色卡對照,a錯誤;硫化銀的溶解度小于氯化銀,所以氯化銀中加硫化鈉溶液能生成硫化銀,b正確;naalo2溶液與nahco3溶液生成白色沉淀的方程式為alo2-+hco3-+h2oal(oh)3+co32-,說明hco3-比al(oh)3酸性強,并不是兩者相互促進水解,c錯誤;加入硫酸溶液體積不一定相同,故無法確定混合液中濃度大小,不能驗證濃度對反應速率的影響,d不正確。二、 非選擇題(共4小題,共58分)8.(2013河南益陽模擬)(15分)某學習興趣小組探究氨氣的制取實驗:(1)甲同學擬用下列實驗方法制備氨氣,其中合理的是(填序號,下同)。a.將氯化銨固體加熱分解b.將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中c.將氫氧化鈉固體加入濃氨水中d.將氯化銨稀溶液滴入氫氧化鈉固體中(2)如圖是甲同學設計收集氨氣的幾種裝置,其中可行的是,集氣的原理是 。解析: (1)加熱氯化銨產生氯化氫和氨氣,遇冷又轉化為氯化銨固體,不能制取氨氣;用濃氨水與氫氧化鈉固體混合制氨氣時,將氨水滴入氫氧化鈉固體中更方便操作,而且節約氨水的用量;氨氣極易溶于水,若用稀溶液制取,產量較少。(2)氨氣極易溶于水,采用向下排空氣法收集。答案:(1)b (2)d利用氨氣密度小于空氣,采用短管進氨氣,長管出空氣,即可收集氨氣9.(2013湖北黃岡調研)(15分)某小組同學將一定濃度nahco3溶液加入到cuso4溶液中發現生成了沉淀。甲同學認為沉淀是cuco3;乙同學認為沉淀是cuco3和cu(oh)2的混合物,他們設計實驗測定沉淀中cuco3的質量分數。(1)按照甲同學的觀點,發生反應的離子方程式為 。(2)兩同學利用下圖所示裝置進行測定:在研究沉淀物組成前,須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作依次為過濾、洗滌、干燥。裝置e中堿石灰的作用是 。實驗過程中有以下操作步驟:a.關閉k1、k3,打開k2、k4,充分反應b.打開k1、k4,關閉k2、k3,通入過量空氣c.打開k1、k3,關閉k2、k4,通入過量空氣正確的順序是(填選項序號,下同)。若未進行步驟,將使測量結果偏低。若沉淀樣品質量為m g,裝置d質量增加了n g,則沉淀中cuco3的質量分數為。(3)丙同學認為還可以通過測量co2的體積并測量來測定沉淀中cuco3的質量分數。解析:(1)如果甲的觀點正確,則生成碳酸銅的同時,必然還生成co2和水,離子方程式為cu2+ + 2hco3-cuco3+co2+ h2o。 (2)由于空氣中也含有水蒸氣和co2,所以e中堿石灰的作用是防止空氣中的co2和水蒸氣進入裝置d,干擾實驗結果。由于裝置中也含有空氣,所以首先要排盡裝置中的空氣,然后再反應。由于反應中生成的氣體會殘留在裝置中,因此反應結束后,再通入空氣將反應生成的氣體全部排出,因此正確的答案選cab。如果不進行b步驟,必使co2的量偏小,將使測量結果偏低。d是吸收co2的,所以碳酸銅的質量是n44124 g,所以碳酸銅的質量分數是31n11m100%。(3)由co2的體積可計算cuco3的物質的量,還必須直接或間接測得樣品的質量。答案:(1)cu2+ + 2hco3- cuco3+ co2+ h2o(2)防止空氣中co2和水蒸氣進入裝置d cabb 31n11m100%(3)樣品質量(或樣品充分灼燒后的質量)(其他合理答案也可)10.(2013廣東茂名二模)(13分)草酸亞鐵(fec2o42h2o)用作分析試劑及顯影劑和新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產。已知:co能與氯化鈀(pdcl2)溶液反應生成黑色的鈀粉。回答下列問題:興趣小組對草酸亞鐵的分解產物進行實驗和探究。(1)將氣體產物依次通過a、澄清石灰水,b、氯化鈀,觀察到a中澄清石灰水變渾濁,b中有黑色物質生成,則上述現象說明氣體產物中有。(2)探究分解得到的固體產物中鐵元素的存在形式。提出假設假設1:; 假設2:feo; 假設3:feo和fe的混合物。設計實驗方案證明假設3。限選試劑:1.0 moll-1鹽酸、3% h2o2溶液、0.1 moll-1cuso4溶液、20% kscn溶液、蒸餾水。實驗步驟現象與結論步驟1:向試管中加入少量固體產物,再加入足量,充分振蕩若溶液顏色明顯改變,且有生成,則證明有鐵單質存在步驟2:將步驟1中得到的濁液過濾,并用蒸餾水洗滌至洗滌液無色步驟3:取步驟2得到的少量固體于試管中,滴加:某草酸亞鐵樣品中含有少量草酸。現用滴定法測定該樣品中fec2o4的含量。滴定反應是:5fe2+ +5c2o42-+3mno4-+24h+5fe3+ +10co2+3mn2+12h2o實驗方案設計為:將準確稱量的0.20 g草酸亞鐵樣品置于250 ml錐形瓶內,加入適量2 mol/l的h2so4溶液,使樣品溶解,加熱至70 左右,立即用濃度為0.020 00 mol/l的高錳酸鉀標準溶液滴定至終點,記下滴定管內液面讀數為v1 ml。向上述滴定混合液中加入適量的zn粉和過量的2 mol/l的h2so4溶液,煮沸58 min,用kscn溶液在點滴板上檢驗點滴液,直至溶液不立刻變紅。將濾液過濾至另一個錐形瓶中,繼續用0.020 00 mol/l的高錳酸鉀標準溶液滴定至終點,記下滴定管內液面讀數為v2 ml。重復以上實驗12次。若某小組的一次測定數據記錄如下:v1= 18.90 ml,v2=6.20 ml。根據數據計算0.20 g 樣品中:n(fe2+)=; n(c2o42-)= ;fec2o4 的質量分數為(精確到0.01%)。解析:.(1)根據co能與氯化鈀(pdcl2)溶液反應生成黑色的鈀粉,可判斷有co氣體,根據a中澄清石灰水變渾濁,可判斷有co2氣體。(2)根據后面的假設2和假設3為fe、feo中的一種或兩種可知,假設1為fe。要證明假設3是feo和fe的混合物,證明fe的存在可通過fe與硫酸銅發生置換反應生成紅色的銅;第一步中,硫酸銅過量,已經將fe除去,因此在固體中再加鹽酸和h2o2 ,如果有feo,則會被氧化為fe3+,遇到kscn溶液呈血紅色。.根據電子守恒找出關系式:5fe2+mno4-,5c2o42-2mno4-,故n(fe2+)=5n(mno4-)=50.006 200 l0.020 00 mol/l=0.000 620 0 mol,n(c2o42-)=5(0.018 90-0.006 20)l0.020 00 mol/l2=0.000 635 0mol。因此n(fec2o4)=n(fe2+)=0.000 620 0 mol,故其質量分數為0.000 620 0mol144 g/mol0.2g100%=44.64%。答案:.(1)co2、co (2) fe 實驗步驟現象與結論步驟1:硫酸銅溶液暗紅色固體步驟3:過量hcl,靜置,取上層清液,滴加適量h2o2 ,充分振蕩后滴加kscn 若溶液呈血紅色,則證明有feo .0.000 620 0 mol0.000 635 0 mol44.64%11.(2013陜西渭南高三質量檢測)(15分).鐵是人體必需的微量元素,綠礬(feso47h2o)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。(1)feso4溶液在空氣中會因氧化變質產生紅褐色沉淀,其發生反應的離子方程式是;實驗室在配制feso4溶液時常加入以防止其被氧化。請你設計一個實驗證明feso4溶液是否被氧化 。.硫酸亞鐵銨(nh4)2fe(so4)26h2o較硫酸亞鐵不易被氧氣氧化,常用于代替硫酸亞鐵。(2)硫酸亞鐵銨不易被氧化的原因是 。(3)為檢驗分解產物的成分,設計如下實驗裝置進行實驗,加熱a中的硫酸亞鐵銨至分解完全。a中固體充分加熱較長時間后,通入氮氣,目的是 。裝置b中bacl2溶液的作用是為了檢驗分解產物中是否有so3氣體生成,若含有該氣體,觀察到的現象為 。實驗中,觀察到c中有白色沉淀生成,則c中發生的反應為 (用離子方程式表示)。解析:(1)fe2+被o2氧化為fe3+,最終生成紅褐色的fe(oh)3沉淀;加入鐵粉可以防止fe2+被氧化為fe3+;通常用kscn檢驗fe3+。(2)nh4+水解顯酸性,c(h+)越大,反應4fe2+o2+10h2o4fe(oh)3+8h+正向進行的程度越小,fe2+越不易被氧化。(3)通入n2可以將裝置中的氣體全部排到b和c,保證被完全吸收。so2不和bacl2反應,但so3可以和bacl2反應產生baso4沉淀。