专题升级训练十一 化学实验基础(1)
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分，每小题只有一个正确答案)
1．下列选用的相关仪器符合实验要求的是( )
A
B
存放浓硝酸
分离水和乙酸乙酯
C
D
准确量取9.50 mL水
实验室制取乙烯
2．下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是( )
3．从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用图示装置进行的是( )
A．不同浓度的硝酸与铜反应
B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应
D．H2O2在不同催化剂作用下分解
4．为除去某物质中所含的杂质，所选用的试剂或操作方法正确的是( )
序号
物质
杂质
除杂质应选用的
试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
滴入稀硝酸，同时用pH试纸测定至溶液呈中性
②
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉并过滤
③
H2
CO2
依次通过盛有NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发、结晶
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④
5．下列装置能达到实验目的的是( )
6．下列说法不正确的是( )
A．变色硅胶干燥剂含有CoCl2，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能
B．“硝基苯制备”实验中，将温度计插入水浴，但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触
C．“中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，须经干燥或润洗后方可使用
D．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
二、选择题(本题包括2小题，每小题6分，共12分，每小题有两个正确答案)
7．下列实验方案能达到预定目的的是( )
A．将SO2通入石蕊试液中证明SO2溶于水显酸性
B．用绿豆大小的钠和钾分别与冷水反应说明钠、钾金属性的强弱
C．向某未知溶液中加入BaCl2溶液后再加入稀硝酸，检验是否含SO
D．用干燥的pH试纸可测得新制氯水的pH＝2
8．下列说法正确的是( )
A．用干馏的方法可将煤焦油中的苯等芳香族化合物分离出来
B．用50 mL酸式滴定管准确量取25.00 mL的KMnO4溶液
C．检验SO2中是否含有CO2，应将气体依次通过氢氧化钠溶液和澄清石灰水
D．分离苯和水时，水从分液漏斗下端流出，苯从上口倒出
三、简答题(本题包括4小题，共64分)
9．(16分)食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为________(只填化学式)。
②用于沉淀的试剂需过量，判断SO是否除净的方法是________。
③洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为________。
(2)用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L－1 NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒、量筒外还有________(填仪器名称)。
10．(16分)聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是________________。
(2)制备绿矾时，向溶液X中加入过量________，充分反应后，经________操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。
(3)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为______________________。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏________。
11．(16分)氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：
(1)制备氧化铜：
工业CuSO4CuSO4溶液CuSO4·5H2O→……→CuO
①步骤Ⅰ的目的是除去不溶性杂质。操作是______________________________________
________________________________________________________________________。
②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2＋转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1。控制溶液pH＝3.5的原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体，操作是__________、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是_________________________________________________________。
(2)探究氧化铜的性质
①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是____________________________________
________________________________________________________________________。
②为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积，必需的实验仪器有________。
12．(16分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O，经过滤、水洗除去其中的Cl－，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。请回答下列问题：
(1)TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)检验TiO2·xH2O中Cl－是否被除净的方法是
________________________________________________________________________。
(3)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是________；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的________(填字母代号)。
(4)滴定终点的现象是______________________________________________________。
(5)滴定分析时，称取TiO2(摩尔质量为M g· mol－1)试样w g，消耗c mol·L－1NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分数表达式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
一、选择题
1．B 解析：浓硝酸具有强氧化性，不能用橡胶塞，一般用玻璃塞，A选项错误；水和乙酸乙酯互不相溶，可用分液漏斗分离，B选项正确；量筒量取液体只能精确到0.1 mL，C选项错误；实验室制取乙烯需要的温度为170 ℃，该温度计的量程不足，D选项错误。
2．A 解析：CCl4不溶于水，可以用分液操作分离CCl4和水，A正确；NaOH溶液应放在碱式滴定管中，图为酸式滴定管，B错误；倒置的漏斗应与液面稍稍接触，否则起不了防倒吸的作用，C错误；温度计应测小烧杯中反应液的温度，应插在小烧杯溶液中，D错误。
3．A 解析：图示装置没有尾气吸收的装置，所以凡是有污染的气体生成的反应都不符合绿色化学的理念，B、C、D都没有污染的气体生成，只有A有氮氧化物生成，所以A不合题意。
4．D 解析：①中滴入稀硝酸，KOH与稀硝酸恰好反应生成KNO3和H2O，溶液呈中性，①正确；②中加入过量铁粉，CuSO4与铁粉反应生成FeSO4和Cu，②正确；③中混合气体通过NaOH溶液，CO2可以与NaOH溶液反应被除去，通过浓硫酸，浓硫酸除去水蒸气，③正确；④中NaNO3溶于水，CaCO3不溶于水，可以用溶解、过滤、蒸发、结晶的方法除去杂质，④正确。
5．B 解析：稀释浓硫酸，应该将浓硫酸加入水中，A错误；二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，不能用排水法收集二氧化氮，C错误；盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，说明盐酸酸性比碳酸酸性强，但是不能说明Cl的非金属性比C强，因为盐酸不是Cl的最高价氧化物对应的水化物，D错误。
6．A 解析：变色硅胶干燥剂若含有CoCl2，无水CoCl2呈蓝色，硅胶吸水后，蓝色无水CoCl2转化成水合物CoCl2·6H2O，呈粉红色，硅胶就不再具有吸水干燥作用，A错误；因为烧杯底部和烧杯壁温度高，温度计的水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触，以防止测量的温度不准确，B正确；容量瓶和锥形瓶中有水不影响溶质的量，而滴定管或移液管中有水，就把溶液稀释了，浓度减小，故滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，必须干燥或润洗后方可使用，C正确；酸性KMnO4溶液能将SO2氧化除去，D正确。
二、选择题
7．AB 解析：SO2不能漂白指示剂，能使石蕊试液变红，A正确；可以根据钠、钾与冷水反应的剧烈程度验证钠、钾金属性的强弱，B正确；若溶液中含有Ag＋，加入BaCl2溶液，再加入稀硝酸时溶液中也会出现白色沉淀，C错误；因氯水具有漂白性，不能用pH试纸测氯水的pH，D错误。
8．BD 解析：将煤焦油中的苯等芳香族化合物分离出来的方法是分馏，A错误；检验SO2中是否含有CO2，应将气体依次通过酸性高锰酸钾溶液、品红溶液和澄清石灰水，C错误。
三、简答题
9．答案：(1)①NaOH、BaCl2、Na2CO3(或BaCl2、Na2CO3)
②取沉淀后的上层清液，滴入少量BaCl2溶液，看是否有沉淀生成
③75%乙醇
(2)天平、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管
解析：(1)为除去Mg2＋和Fe3＋可选用NaOH溶液，也可以用碳酸钠与二者的水解相互促进反应，除去SO选用BaCl2溶液，过量的BaCl2溶液要用饱和Na2CO3溶液来除去，因此顺序为NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液；若不用NaOH溶液，则答案为BaCl2溶液、Na2CO3溶液；判断Ba2＋过量的方法是：取沉淀静置后的上层清液，滴入少量BaCl2溶液，若无沉淀生成，则说明SO已沉淀完全；除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为75%的乙醇，因为乙醇为有机溶剂，可以溶解氯化钾，且易挥发不残留其他物质。
(2)配制固定体积、固定浓度的氯化钠溶液需用量筒、天平称量，用烧杯溶解固体、转移溶液，用500 mL的容量瓶、胶头滴管定容。
10．答案：(1)将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色(合理即得分)
(2)铁屑 过滤
(3)将小片pH试纸放在点滴板(或表面皿)上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，与标准比色卡对照 低(小)
解析：(1)检验SO2气体可选用品红试液、溴水或酸性KMnO4溶液。(2)根据聚铁的化学式可知铁元素的化合价为＋3，由此可推知溶液X中主要含Fe3＋，因此在制绿矾时，应向溶液X中加入过量的铁屑，经过滤操作即得FeSO4溶液。(3)若pH太小，酸性太强，则Fe3＋不易沉淀生成聚铁，故铁的质量分数偏小。
11．答案：(1)①加适量的水溶解、搅拌、过滤 ②可使Fe3＋全部转化为Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不会转化为Cu(OH)2沉淀 ③将CuSO4溶液加热蒸发至有晶体出现时，停止加热 受热均匀，温度易于控制在100 ℃以下
(2)①CuO可加快H2O2分解的反应速率，是H2O2分解反应的催化剂 ②秒表、橡皮塞、导管、集气瓶、量筒
解析：(1)①步骤Ⅰ的目的是除去不溶性杂质，需过滤。②控制溶液pH＝3.5，使Fe3＋完全水解生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不会转化为Cu(OH)2沉淀，便于除杂。③由溶液得到晶体，可对CuSO4溶液蒸发结晶，水浴加热的优点是受热均匀且便于控制温度。(2)①根据CuO能加快H2O2的分解，可得出CuO可作该反应的催化剂。②可利用单位时间内收集到气体的多少来探究A中的反应速率。
12．答案：(1)TiCl4＋(2＋x)H2OTiO2·xH2O＋4HCl
(2)取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl－已除净
(3)抑制NH、Fe3＋水解 ac
(4)溶液变成红色
(5)(或%)
解析：(1)配平化学方程式时设TiCl4的计量数为1，根据元素守恒，TiO2·xH2O的计量数为1，HCl的计量数为4；再根据O守恒，可知H2O的计量数为(2＋x)。(2)检验沉淀是否洗净的方法是，取少量洗涤液，检验溶液中溶解的离子是否还存在。(3)NH、Fe3＋易水解，故需加入一定量的稀硫酸抑制水解；配制一定物质的量浓度的溶液，还需要容量瓶和胶头滴管。(4)因为是用KSCN作指示剂，终点时NH4Fe(SO4)2不再反应，生成红色的Fe(SCN)3。(5)根据得失电子守恒，有：Ti3＋～Fe3＋，故n(Fe3＋)＝n(Ti3＋)＝n(TiO2)＝cV×10－3 mol，其质量分数为。
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