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单元质检卷(十) 化学实验基础
(时间:45分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:Sn 119
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列有关物质的分离或提纯的说法中正确的是( )
A.图①:从FeCl2溶液中制取FeCl2晶体
B.图②:从制取Fe(OH)3胶体的混合物中提纯胶体
C.图③:用CCl4萃取溴水中的溴得到纯溴
D.图④:分离苯和甲苯
2.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是 ( )
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
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D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
3.下列四名同学设计的实验方案能达到实验目的的是 ( )
A.甲同学为测定0.01 mol·L-1盐酸的pH:用湿的玻璃棒蘸取盐酸,点在pH试纸上
B.乙同学要检验(NH4)2Fe(SO4)2·12H2O晶体中的N:取少量晶体溶于水,加入足量浓NaOH溶液并加热,再用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体
C.丙同学为检验Fe3O4中的+2价铁元素:先用稀盐酸溶解Fe3O4,再滴加KMnO4溶液
D.丁同学要验证FeCl3与KI反应的限度:可将少量的FeCl3溶液与过量的KI溶液混合,充分反应后用CCl4萃取,静置,再滴加KSCN溶液
4.下列对实验现象的解释正确的是( )
选项
实验现象
解 释
A
Cl2和SO2均可使含有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2和SO2均具有漂白性
B
Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生
Fe与两种酸均发生置换反应
C
某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝,又能使澄清石灰水变浑浊
该物质可能是碳氢化合物
D
向某有机物的水溶液中加Na产生大量气体
该有机物中可能含有羟基或羧基
5.关于下列各实验装置的叙述中,不正确的是( )
A.图甲可用于实验室制取少量NH3或O2
B.可用从a处加水的方法检验图乙中装置的气密性
C.实验室可用图丙的方法收集H2或NH3
D.利用图丁装置制硫酸和氢氧化钠,其中b为阳离子交换膜,c为阴离子交换膜
6.在某澄清、透明的浅黄色溶液中,可能含有:H+、N、Fe3+、Ba2+、Al3+、S、HC、I-八种离子中的几种,在检验方案设计时初步分析其溶液中最多可含的离子(不包括OH-)有( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
7.某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是( )
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液,取10.00 mL溶液并加入甲基橙,用标准盐酸滴定
消耗盐
酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应,使生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增重
C
重量法
将样品放入烧杯中,置于天平上,加入足量盐酸
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减轻的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应,通过排水量气装置量气
排出水
的体积
8.某同学采用工业大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)制取CaCl2·6H2O,设计了如下流程:
下列说法不正确的是( )
A.固体Ⅰ中含有SiO2,固体Ⅱ中含有Fe(OH)3
B.加入石灰水时,要控制pH,防止固体Ⅱ中Al(OH)3转化为Al
C.试剂a选用盐酸,从溶液Ⅲ得到CaCl2·6H2O产品的过程中,应控制条件防止其分解
D.若改变实验方案,在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全,滤去沉淀,其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净的CaCl2·6H2O
二、非选择题(本题共3个小题,共52分)
9.(16分)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂,其合成线路如下图所示。
纯净Cl2AlCl3NaAlH4
(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为 。
(2)AlCl3与NaH反应时,需将AlCl3溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH粉末上,此反应中NaH的转化率较低的原因是
。
(3)实验室利用下图装置制取无水AlCl3。
①A中盛装的试剂的名称是 。
②点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气,其操作是 。
(4)改变A、B和D试管中的试剂就可以用该装置制取NaH。最好将B试管中原来的 改为 ,如果操作不当,制得的NaH中可能含有 杂质。
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10.(2017河北邯郸一模)(18分)碳铵是一种较常使用的化肥,它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。
【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子
取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。
(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有阴离子可能是 和 。
(2)根据实验现象,碳铵与足量NaOH溶液加热反应的化学方程式可能是 。
【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取a g碳铵,加热使之分解,并把产物通入碱石灰中,如图所示:
(3)碳铵固体应放在 中进行加热。
A.试管 B.蒸发皿 C.烧瓶 D.坩埚
(4)从安全的角度考虑,尾气处理的装置可以选用 。
(5)若灼烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为b g。由此测得N元素的质量是 g。
(6)为了测定碳铵中碳元素的质量,他们设计的实验方案是将a g碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2溶液,然后测定生成沉淀的质量。请你评价该方案是否合理; (填“合理”或“不合理”),理由是
。
11.(18分)某化学兴趣小组拟探究锡及锡的化合物的部分性质。经查阅资料知:Sn的熔点231 ℃;SnC12易被氧化,且易水解;Sn(OH)2常温下易分解;SnCl4常温下为无色液体,熔点-33 ℃,沸点114.1 ℃,请回答下列问题:
(1)该小组用以下流程制备SnSO4晶体。
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SnCl2固体 ↑气体
浊液 SnSO4溶液SnSO4晶体
①操作Ⅱ所需的实验仪器及用品为
。
②过滤操作中使用玻璃棒的注意事项为
。
③操作Ⅰ为沉淀的洗涤。请简述如何判断沉淀是否洗涤干净
。
(2)用熔融的锡与干燥的氯气制备SnCl4,提供的装置如下:
①装置Ⅲ为冷凝管,则水流从 进入。
②请用大写英文字母按从左到右的顺序连接组装仪器 。
③有同学指出②中连接的实验装置存在不足,不足之处为 。
参考答案
单元质检卷(十) 化学实验基础
1.D A项,FeCl2是强酸弱碱盐,水解产生Fe(OH)2和HCl,加热HCl会挥发,引起水解平衡不断右移,且Fe(OH)2容易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3,所以要在HCl气氛中加热蒸发FeCl2溶液才能制得FeCl2
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晶体;B项,胶体粒子可以透过滤纸,因此提纯胶体应使用渗析的方法,不能使用过滤的方法;C项,用CCl4萃取后,再经蒸馏才能得到纯溴;D项,苯和甲苯是互溶的液体且沸点不同,可用蒸馏的方法分离,故正确。
2.D 乙醇与水、乙酸乙酯与乙醇均互溶,A、B项中的分离方法均错误;C项选用重结晶法是利用KNO3的溶解度受温度变化的影响较大,而NaCl的溶解度受温度变化的影响较小,错误;蒸馏是利用各组分的沸点不同而采取的分离混合物的方法,D正确。
3.D 不能用湿的玻璃棒蘸取待测液测量其pH,否则相当于稀释待测液,可能会引起误差,A错误;应该用湿润的红色石蕊试纸检验,如果试纸变蓝色,说明晶体中含有N,B错误;酸性高锰酸钾溶液能氧化氯离子,应该用稀硫酸溶解,C错误;D项实验方案设计正确,能达到实验目的,正确。
4.C Cl2和SO2均可使含有酚酞的NaOH溶液褪色,是因为溶液的碱性减弱,甚至变成酸性,A项错误;Fe与稀硝酸发生氧化还原反应,放出一氧化氮,不是置换反应,B项错误;白色硫酸铜粉末变蓝,说明生成了水,表明原物质含有氢元素,又能使澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,表明原物质含有碳元素,该物质可能是碳氢化合物,也可能含有氧元素,C项正确;由于钠与水反应放出气体,D项错误。
5.D 图甲装置可用于H2O2在MnO2作催化剂时制取O2,也可以用于向盛有CaO的容器中滴加浓氨水制取氨气,A项正确;关闭活塞,从a处向U形管中加入水,若装置不漏气,U形管左右两侧液面就会形成一定的高度差,且能保持一段时间,B项正确;对于密度比空气小的H2或NH3,可以从短管通入气体,用向下排空气法收集气体,C项正确;电解硫酸钠溶液,阴离子向阳极移动,在阳极上生成氧气和硫酸,b应为阴离子交换膜,阳离子向阴极移动,在阴极上生成氢气和氢氧化钠,c应为阳离子交换膜,D项错误。
6.A 澄清、透明的浅黄色溶液,说明溶液中含有Fe3+,Fe3+与HC发生水解反应,HC不存在;Fe3+与I-能发生氧化还原反应,则I-不存在;溶液呈电中性,则一定有S;Ba2+与S反应生成白色沉淀,则Ba2+不存在;其他离子无法排除,所以初步分析其溶液中最多可含有Fe3+、S、H+、N、Al3+五种离子。
7.A 用甲基橙溶液作指示剂,盐酸滴定样品溶液发生的反应为Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O,根据消耗标准盐酸的体积确定n(HCl),再结合反应计算n(Na2CO3)及m(Na2CO3),从而确定工业纯碱中碳酸钠的质量分数,A项正确;样品与盐酸反应产生的CO2中含有水蒸气,均被碱石灰吸收,导致测定结果偏高,且测量碱石灰增重不属于量气法,B项错误;CO2逸出带出水蒸气,质量差变大,导致测定结果偏高,C项错误;CO2能溶于水,不能用排水量气法,可用排饱和NaHCO3溶液量气法,D项错误。
8.D SiO2难溶于盐酸,固体Ⅰ中含有SiO2;氯化铝、氯化铁与氢氧化钙反应生成Al(OH)3、Fe(OH)3,所以固体Ⅱ中含有Fe(OH)3,A项正确;Al(OH)3可溶于强碱,加入石灰水时,要控制pH,防止固体Ⅱ
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中Al(OH)3转化为Al,B项正确;CaCl2·6H2O易失去结晶水,所以应控制条件防止其分解,C项正确;溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全,滤液中除了有CaCl2,还会有氯化铵,其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶不能得到纯净的CaCl2·6H2O,D项错误。
9.答案 (1)NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑ (2)反应生成的NaCl沉淀在氢化钠表面,阻止了AlCl3与NaH进一步反应(或NaH是离子化合物,难溶于有机溶剂,使反应物难以接触而发生反应) (3)①高锰酸钾(或氯酸钾或重铬酸钾或次氯酸钙等) ②打开分液漏斗活塞使A中发生反应,待D中充满黄绿色气体时点燃酒精灯 (4)饱和食盐水 NaOH溶液 Na、Na2O2(或其他合理答案)
解析 (2)AlCl3与NaH反应时,除生成NaAlH4外,还有NaCl生成,NaH与NaCl均为离子化合物,不溶于有机溶剂,使其中的NaH与AlCl3接触面积小而反应程度低,生成的NaCl还会沉淀于NaH表面阻止反应进行。
(4)B试管中原来盛有饱和食盐水,作用是除去Cl2中混有的HCl,当改为制H2时,B试管的作用是除去H2中混有的HCl,所盛试剂改为NaOH溶液。实验中容易出现的不当操作是未排净装置中的空气,使制得的NaH中可能含有Na2O2杂质,此外还有可能因Na未完全反应而混有Na杂质。
10.答案 (1)HC C
(2)(NH4)2CO3+2NaOHNa2CO3+2NH3↑+2H2O或NH4HCO3+2NaOHNa2CO3+NH3↑+2H2O
(3)A (4)A (5)(a-b)
(6)本小题属于开放性试题,若考生只回答“合理”或“不合理”不给分;若考生回答“合理”或“不合理”且能作出相应解释,可酌情给分。例如:考生回答
①不合理;因为碳铵中可能含有HC,HC不能与BaCl2溶液反应产生沉淀,所测得碳元素质量分数不准确
②合理;因为碳铵中只含有C,加入BaCl2溶液能完全反应生成BaCO3沉淀,由沉淀质量可计算出碳元素的质量
解析 【定性实验】取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成,白色沉淀为碳酸钙,盐中阴离子可能是HC或C;再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色,则气体为氨气,则原固体中含铵根离子。(1)由上述分析可知,阴离子可能为HC或C
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。(2)碳铵与足量NaOH溶液加热反应的化学方程式是(NH4)2CO3+2NaOHNa2CO3+2NH3↑+2H2O或NH4HCO3+2NaOHNa2CO3+NH3↑+2H2O。【定量实验】a g碳铵,加热使之分解,碱石灰增重为水和二氧化碳的质量,尾气为氨气。(3)因加热装置后连接U形管,则选择仪器只能为试管,故答案为A。(4)尾气处理,应防止倒吸。B不能防止倒吸;C中收集气体时应短管进气;D为密闭容器,容器中压强增大会产生危险;只有A装置既能收集NH3又能防倒吸,故答案为A。(5)灼烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为b g,则氨气的质量为(a-b) g,含N质量为(a-b) g。(6)a g碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2溶液,然后测定生成沉淀质量。答案可以是:①不合理,因为碳铵中含有的HC不能与BaCl2溶液反应产生沉淀,所测碳元素质量分数不准确;②合理,因为碳铵中只含有C,加入BaCl2溶液能完全反应生成BaCO3沉淀,由BaCO3的质量可确定碳元素的质量。
11.答案 (1)①蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架(或带铁圈的铁架台)、火柴 ②玻璃棒有一定倾斜角;引流时烧杯尖嘴紧靠在玻璃棒上;玻璃棒末端轻靠在多层滤纸上 ③取最后一次洗涤液少许放入试管中,滴入用HNO3酸化的AgNO3溶液,若无明显现象,则证明洗涤干净,否则洗涤不干净
(2)①Q ②BJIKACDGHE(F) ③缺少尾气处理装置
解析 (1)①从溶液中获得溶质的晶体,可以通过蒸发结晶得到,因此操作Ⅱ所需的实验仪器及用品为蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架(或带铁圈的铁架台)、火柴。②过滤操作中使用玻璃棒时要注意:玻璃棒有一定倾斜角;引流时烧杯尖嘴紧靠在玻璃棒上;玻璃棒末端轻靠在多层滤纸上。③操作Ⅰ前的过滤,得到的滤液中含有氯离子,判断沉淀是否洗涤干净,只需判断沉淀上是否还吸附有氯离子即可,方法是取最后一次洗涤液少许放入试管中,滴入用HNO3酸化的AgNO3溶液,若无明显现象,则证明洗涤干净;否则洗涤不干净。
(2)①使用冷凝管时,冷却水应该下进上出,水流应从Q进入。②用熔融的锡与干燥的氯气制备SnCl4,首先要制备干燥的氯气,应该选择装置Ⅱ和Ⅵ,且先除氯化氢,再干燥;然后将干燥的氯气通入Ⅰ中反应生成SnCl4,根据SnCl4的物理性质可知,SnCl4的沸点较低,可以用Ⅲ使之冷凝,用Ⅴ收集生成的SnCl4,为了防止外界水蒸气等进入装置,最后连接一个干燥装置Ⅳ,从左到右组装仪器的顺序为BJIKACDGHE(F)。③反应中的氯气可能没有完全反应,会造成空气污染,因此还缺少尾气处理装置。
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