专题2研究物质的基本方法练习（含解析）高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

专题2《研究物质的基本方法》练习
一、单选题
1．将V L浓度为0.3mol/L的盐酸浓度扩大一倍，采取的措施合理的是
A．将溶液加热浓缩至原来体积的一半
B．通入标准状况下的HCl气体6.72L
C．加入3mol/L的盐酸0.2V L，再稀释至1.5V L
D．加入等体积0.9mol/L的盐酸，混合均匀
2．下列操作能达到实验目的的是
A．用量筒量取浓硫酸
B．将饱和溶液滴入溶液，制备胶体
C．将溶液蒸发结晶获得晶体
D．将两个石墨电极插入饱和溶液，接通电源后导电，可证明是电解质
3．实验室中需要配制1mol/L的NaCl溶液450mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量为
A．500mL，29.250g B．450mL，26.325g
C．500mL，26.325g D．250mL，26.325g
4．现有一瓶物质是甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下表所示：
物质 熔点 沸点 密度 水中溶解性
甲 ﹣98℃ 57.7℃ 0.93g cm﹣3 可溶
乙 ﹣84℃ 77℃ 0.90g cm﹣3 可溶
据此，将甲和乙相互分离的最佳方法是A．蒸发法 B．过滤法 C．蒸馏法 D．结晶法
5．下列选项能用酒精灯直接加热的一组仪器是（ ）
A．试管、锥形瓶 B．烧瓶、蒸发皿
C．坩埚、蒸发皿 D．燃烧匙、烧杯
6．关于物质的分离提纯，下列说法错误的是（ ）
A．蒸发操作可以从溶液中分离得到可溶性固体溶质
B．将待过滤的液体直接倒入漏斗中，且使液面低于滤纸边缘
C．蒸馏时温度计的水银球不能伸入液面以下，只需靠近蒸馏烧瓶的支管口处
D．选用分液法分离植物油和水的混合物，植物油从分液漏斗上口倒出
7．工业上，从有机催化剂(主要含钴和锌)回收金属的简易流程如下：
下列有关说法错误的是
A．实验室中“灼烧”实验在坩埚中进行
B．“沉钴”时的不能太高的原因是防止生成沉淀
C．“沉锌”时溶液温度不能太高的目的是防止生成的、分解
D．“沉钴”加入的目的是将氧化并生成沉淀
8．若不慎将水银温度计打碎，可以在水银上覆盖一层物质以避免中毒。该物质是（ ）
A．沙子 B．硫磺 C．石灰 D．碱
9．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　)
选项 操作 现象 结论
A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO42—
B 先滴加足量稀硝酸，再滴入AgNO3溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 原溶液中有Cl－
C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有Na＋，无K＋
D 滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH4+
A．A B．B C．C D．D
10．超重元素g原子核内的中子数和核外电子数之差为
A．293 B．47 C．175 D．57
11．甘油是一种常用的有机溶剂，可与水以任意体积比互溶，密度约为1.26g/mL，沸点约为290℃。分离水和甘油应采用的方法是
A．蒸馏 B．蒸发 C．过滤 D．萃取、分液
12．用苯萃取碘的饱和水溶液中的碘，下列说法中不正确的
A．使用分液漏斗分液时，应将漏斗颈上的玻璃塞子打开
B．碘在苯中的溶解度比在水中的溶解度大
C．碘在苯溶液中呈紫红色
D．分液时，待水从分液漏斗下口流尽后，接着从下口把碘的苯溶液流入另一个烧杯
13．易燃易爆、有毒的化学物质在其包装上应贴上危险警告标签。下列物质贴错标签的是(　　)
选项 A B C D
物质的化学式 浓H2SO4 CH3CH2OH NaOH NH4NO3
危险警告标签 腐蚀品 易燃品 剧毒品 爆炸品
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
14．I. 对于混合物的分离或提纯，常采用的方法有：①过滤、②蒸发、③蒸馏、④萃取、⑤加热分解等．下列各组混和物的分离或提纯应采用什么方法？（填序号）
（1）提取碘水中的碘__；
（2）除去食盐溶液中的水__；
（3）淡化海水__；
（4）KCl中含有KClO3__。
II.①HCl气体 ②Cu ③C2H5OH ④CO2 ⑤CuSO4 5H2O ⑥FeCl3固体 ⑦Ba(OH)2溶液 ⑧熔融Al2(SO4)3
属于电解质的是____________；所给状态能导电的电解质是____________。（填序号）
15．下图所示是配制一定物质的量浓度溶液的过程中的几步，回答下列问题：
(1)图示几个步骤正确的先后顺序应是_______(填字母)。
A．①②③④ B．③④②① C．③②④① D．③④①②
(2)其中①对应的操作方法为_______。
16．物质分离操作注意事项
(1)从溶液中得到固体的实验操作包括________、冷却结晶、_________、洗涤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是________（填序号）。
①引流 ②搅拌加速溶解 ③搅拌使溶液受热均匀，防止暴沸
(2)过滤后，若滤液浑浊，需________。浑浊的原因可能是_____。
(3)硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体时即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体，溶液不能蒸干的原因是_______。
(4)分液时，分液漏斗中的液体很难滴下，可能的原因是_________。
17．硫酸亚铁铵晶体的化学式为，是常用的还原剂，实验室制备它的原理为．已知几种盐的溶解度(g)如下表所示：
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
15.6 20.5 26.5 32.9 40.2 48.6
70.6 73.0 75.4 78.0 81.63 84.4
12.5 17.2 33.0 40.0
回答下列问题：
(1)下列有关的说法错误的是_______(填序号)。A．是硫酸盐 B．是铁盐 C．是含氧酸盐 D．是可溶性盐
(2)实验室制备硫酸亚铁铵晶体时，从混合液中获取该晶体的操作是_______、过滤、洗涤、干燥。
(3)若某次实验中需要使用480mL0.1mol/L硫酸亚铁铵溶液，则实验中需要称取_______g硫酸亚铁铵晶体。配制时所用的水要先用蒸馏法处理，其目的是_______。若定容时仰视容量瓶刻度线，则所配溶液浓度_______(填“偏高”或“偏低”)。
(4)取20mL所配溶液与足量NaOH溶液反应，将所得沉淀充分放置一段时间后过滤、洗涤、灼烧，最终可得到_______g固体。
18．（1）微粒AXn-核外有18个电子，则它的核电荷数为________，核内中子数为_______。
（2）由1H216O与2H217O所代表的物质中，共有__________种元素，_________种原子，16O、17O的关系为________。
（3）已知：碳元素有12C、13C、14C；氧元素有16O、18O，则它们能够形成______种CO2分子。
19．指出下列仪器使用或实验的第一步操作。
(1)气体的制取与性质探究实验：________。
(2)点燃氢气或甲烷等可燃性气体：________。
(3)用淀粉碘化钾试纸检验氯气：________。
(4)用托盘天平称量固体烧碱：________。
(5)使用时第一步操作必须检查是否漏水的常见仪器有：________。
20．实验时需用约溶液，现用市售(密度近似为)的来配制，简述其具体配制方法_______。
21．填空题。
（1）0.5molCH4含___个电子。
（2）下列物质既能导电，又属于电解质的是___(填字母)。
A．NaCl溶液 B．铁丝 C．稀硫酸 D．熔融的氢氧化钠 E.盐酸 F.硫酸
（3）同温同压下，甲容器中HCl气体和乙容器中的NH3所含原子个数相等，则甲乙两容器的体积之比为____。
（4）现配制500mL0.3mol/L稀硫酸溶液，需用量筒量取质量分数为49%，密度为1.5g/cm3的浓硫酸____mL。
（5）①水银②烧碱③大理石④氯化钠晶体⑤盐酸溶液⑥蔗糖，属于电解质的是___，属于非电解质的是____(填序号)。
参考答案：
1．C
【详解】A．将溶液加热浓缩至原来体积的一半时，由于HCl的挥发，不能使其浓度扩大一倍，A不合理；
B．标准状况下6.72LHCl的物质的量为0.3mol，但向溶液中通入HCl气体时溶液的体积会发生变化，所以浓度不能扩大一倍，B不合理；
C．V L浓度为0.3mol/L的盐酸中有0.3VmolHCl，3mol/L的盐酸0.2V L含HCl的物质的量为0.6Vmol，稀释至1.5V L，浓度为=0.6mol/L，C合理；
D．两种盐酸混合后，溶液的体积不能直接加和，所以混合后溶液的物质的量浓度不是原来的2倍，D不合理；
综上所述答案为C。
2．C
【详解】A．量筒能粗略量取液体体积、体积可估读到小数点后一位，A错误；
B． 将饱和溶液滴入沸水中，制备胶体，B错误；
C．氯化钠的溶解度随温度变化不大，故将溶液蒸发结晶获得晶体，C正确；
D． 将两个石墨电极插入饱和溶液，接通电源后导电，不可证明是电解质，因为二氧化碳溶于水后生成的碳酸会电离产生氢离子等可自由移动离子的， D错误；
答案选C。
3．A
【详解】实验室没有450mL量筒，因此需要配制500mL，则选择500mL容量瓶。需要氯化钠的质量＝1mol/L×0.5L×58.5g/mol＝29.250g。
答案选A。
4．C
【详解】常温下，甲和乙是互相溶解的两种液体，二者的沸点不同，所以最好用蒸馏法分离；
故选C。
5．C
【分析】玻璃材质仪器受热面积较大时，不能用酒精灯直接加热，如烧杯、锥形瓶、烧瓶，一般要垫上石棉网或水浴方式加热；玻璃材质仪器受热面积较小时，能用酒精灯直接加热，如试管；陶瓷或铁质材料可直接加热，如蒸发皿、燃烧匙和坩埚。
【详解】A. 锥形瓶加热时受热面积较大，为均匀受热，防止炸裂，要垫上石棉网，A项错误；
B. 烧瓶加热时受热面积较大，为均匀受热，防止炸裂，要垫上石棉网，B项错误；
C. 坩埚、蒸发皿可用酒精灯直接加热，C项正确；
D. 烧杯加热时受热面积较大，为均匀受热，防止炸裂，要垫上石棉网，D项错误；
答案选C。
【点睛】实验室用来加热的仪器有：试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙、烧杯、锥形瓶、烧瓶等，其中试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙可直接放在酒精灯上加热，烧杯、锥形瓶、烧瓶加热时必须垫上石棉网，量筒不能用来加热。
6．B
【详解】A.蒸发分离可溶性固体与液体，则蒸发操作可以从溶液中分离得到可溶性固体溶质，A正确；
B.过滤的液体应利用玻璃棒引流，且使液面低于滤纸边缘，B错误；
C.蒸馏时，用温度计测定馏分的温度，因此蒸馏操作时，温度计的水银球不能伸入液面以下，只需靠近蒸馏烧瓶的支管口处，C正确；
D.植物油和水混合后分层，水在下层，则可以使用分液的方法分离植物油和水的混合物，植物油从分液漏斗上口倒出，D正确；
故合理选项是B。
【点睛】本题考查混合物的分离、提纯，涉及过滤、蒸发、蒸馏、分液等常见混合物的分离方法，把握分离混合物的原理及实验操作和被分离物质的性质为解答的关键，注重考查基础知识。
7．C
【分析】由流程可知，灼烧可除去有机物，加入稀硫酸浸出液含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+、Fe2+等，净化除去Mn2+、Fe3+、Fe2+，调节pH沉淀Co2+，最后加NH4HCO3沉淀Zn2+，以此来解答。
【详解】A．“灼烧”温度较高，实验在坩埚中进行，A正确；
B．“沉钴”的pH不能太高，原因是防止生成Zn(OH)2，B正确；
C．“沉锌”加入NH4HCO3，沉锌的温度不能太高，原因是防止NH4HCO3分解，C错误；
D．沉钴”中加入(NH4)2S2O8，还原产物为SO，发生2Co2++S2O-+4H+=2Co(OH)3↓+SO+2H2O，D正确；
故选：C。
8．B
【详解】水银为重金属，易挥发，有毒，能与硫粉反应，生成危害较小的硫化汞，所以不慎将水银温度计打碎在地面上，可在水银上覆盖一层硫粉以避免发生汞中毒，故选B。
【点睛】明确汞的性质是解题关键。解答此类试题要注意物质性质的应用，并加强记忆。
9．B
【详解】A.与BaCl2溶液反应生成的白色沉淀可能是BaSO4、BaCO3或AgCl，故A错误；
B.氯离子的特征离子反应是可以和银离子反应生成白色不溶于硝酸的白色沉淀，故B正确；
C.黄色火焰可以覆盖K＋的紫色火焰，故检验K＋需透过蓝色钴玻璃观察火焰，故C错误；
D.NH3极易溶于水，若溶液中NH的浓度较低，滴加稀NaOH溶液且不加热则生成NH3·H2O而不放出氨气，故D错误；
故选B。
10．D
【分析】原子的质量数＝质子数＋中子数，据此计算出该原子的中子数，原子中核外电子数＝质子数，然后计算出该元素原子核内的中子数和核外电子数之差。
【详解】质子数为118、质量数为293的超重元素的中子数＝质量数 质子数＝293 118＝175，该原子的核外电子数＝质子数＝118，则该元素原子核内的中子数和核外电子数之差＝175 118＝57；
故答案选D。
【点睛】本题考查了原子构成，明确质量数与质子数、中子数之间的关系是关键。
11．A
【详解】甘油和水互溶，不能用过滤、分液的方法分离，而二者沸点不同，可用蒸馏的方法分离，故选A。
12．D
【详解】A．使用分液漏斗分液时，应将漏斗颈上的玻璃塞子打开，使液体上下气体压强相同，当打开分液漏斗下口活塞时，液体在重力作用下就可以顺利滴下，A正确；
B．I2、苯分子都是非极性分子，H2O是非极性分子，根据相似相溶原理原理可知：碘在苯中的溶解度比在水中的溶解度大，B正确；
C．碘易溶于苯中，碘溶于苯形成的苯溶液呈紫红色，C正确；
D．在分液时，待水从分液漏斗下口流尽后，关闭分液漏斗的活塞，从上口把碘的苯溶液倒入另一个烧杯中，D错误；
故合理选项是D。
13．C
【详解】A、浓硫酸具有强烈的腐蚀性，属于腐蚀品，选项A正确；
B、CH3CH2OH能燃烧，属于易燃品，选项B正确；
C、NaOH具有强烈的腐蚀性，属于腐蚀品，不属于剧毒品，选项C错误；
D、硝酸铵受到撞击或受热会发生爆炸，属于爆炸品，选项D正确。
答案选C。
14． ④ ② ③ ⑤ ①、⑤、⑥、⑧ ⑧
【详解】I、（1）碘易溶在有机溶剂中，提取碘水中的碘需要萃取分液，答案选④；
（2）除去食盐溶液中的水需要蒸发，答案选②；
（3）淡化海水需要蒸馏，答案选③；
（4）氯酸钾加热易分解生成氧气和氯化钾，除去KCl中含有KClO3需要加热分解，答案选⑤；
II、溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物是电解质，属于电解质的是HCl、CuSO4 5H2O、FeCl3、Al2(SO4)3；含有自由移动电子或离子的物质可以导电，所给状态能导电的电解质是熔融Al2(SO4)3。
15．(1)B
(2)将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈部的刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
【详解】（1）配制一定物质的量浓度溶液的步骤是：计算、称量、溶解、冷却、移液、定容、摇匀、装瓶、贴签，正确的操作顺序为：③④②①；答案选B；
（2）其中①对应的操作方法为将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈部的刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
16．(1) 蒸发浓缩 过滤 ①③
(2) 更换滤纸，重新过滤 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘
(3)防止晶体失去结晶水，也防止可溶性杂质析出
(4)没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞（或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐）
【详解】（1）可以通过重结晶从溶液中得到固体，实验操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是引流和搅拌使溶液受热均匀，防止暴沸，故选①③。
（2）过滤后，若滤液浑浊，可能是滤纸破损、滤液超过滤纸边缘，需要更换滤纸，重新过滤；
（3）硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体时即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体，溶液不能蒸干的原因是防止晶体失去结晶水，也防止可溶性杂质析出。
（4）分液时，分液漏斗中的液体很难滴下，可能的原因是没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞（或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐）。
17．(1)B
(2)蒸发浓缩、降温结晶
(3) 19.6 除去溶解在水中的氧气 偏低
(4)0.16
【解析】(1)
是由亚铁离子和硫酸根离子构成的化合物，属于硫酸盐、亚铁盐，硫酸为含氧酸，故属于含氧酸盐，由溶解度表格可知，硫酸亚铁易溶于水，属于可溶性盐；
故选B；
(2)
由溶解度表格可知，硫酸亚铁铵晶体在低温下溶解度较小，从混合液中获取该晶体的操作是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
(3)
配制溶液一定要选择合适的容量瓶，一般容量瓶的规格有100mL，250mL，500mL，1000mL，通常选择大于等于溶液体积的容量瓶；需要使用480mL0.1mol/L硫酸亚铁铵溶液，则实验中需要使用500mL的容量瓶，需要称取0.5L×0.1mol/L×392g/mol=19.6 g硫酸亚铁铵晶体。配制时所用的水要先用蒸馏法处理，其目的是除去溶解在水中的氧气，防止亚铁离子被氧化为铁离子；若定容时仰视容量瓶刻度线，导致溶液体积偏大，所配溶液浓度偏低；
(4)
取20mL所配溶液与足量NaOH溶液反应，得到氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为氢氧化铁，灼烧氢氧化铁生成氧化铁，根据铁元素守恒可知，最终可得到0.02L×0.1mol/L××160g/mol=0.16g固体。
18． 18-n A-18+n 2 4 同位素 9
【详解】(1)微粒AXn-核外有18个电子，则它的质子数是18－n，所以核电荷数为18－n，由于质量数是A，则核内中子数为A－（18－n）＝A－18+n。
(1)由1H216O与2H217O所代表的物质中，共有H和O两种元素；含有1H、2H、16O、17O 原子，共4种原子。16O、17O的质子数相同、中子数不同，二者互为同位素。
(1)碳元素有12C、13C、14C；氧元素有16O、18O，选任意的两种O原子与C原子组成的CO2分子由12C16O18O、13C 16O18O、14C16O18O、12C 16O2、13C 16O2、14C 16O2、12C 18O2、13C 18O2、14C 18O2，能够形成9种CO2分子。
19．(1)检查装置的气密性
(2)检验气体的纯度
(3)润湿试纸
(4)调天平平衡
(5)分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶
【详解】（1）在气体的制取与性质探究实验中，为避免气体逸出导致污染空气或空气的成分进入装置导致实验失败，应该首先检查装置的气密性；
（2）氢气或甲烷等可燃性气体在燃烧时会放出大量热，导致气体体积急剧膨胀，为避免点燃时发生爆炸事故，在点燃氢气或甲烷等可燃性气体前要先检验气体的纯度；
（3）氯气具有强氧化性，在溶液中能够与具有还原性的物质KI发生置换反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2使淀粉溶液变为蓝色，因此在用淀粉碘化钾试纸检验氯气前应该首先将试纸湿润；
（4）用托盘天平称量固体烧碱前应该首先要调天平平衡，并且将固体烧碱放在烧杯中进行称量，以免腐蚀标签；
（5）分液漏斗是分离互不相溶的两层液体物质的仪器，为更好分离混合物，使用前要查漏；酸式滴定管、碱式滴定管是准确量取一定体积的酸性(或氧化性)、碱性溶液的仪器，在使用前应该查漏；容量瓶是准确配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的仪器，由于溶液具有均一性，在配制溶液的最后一步要上下颠倒反复摇匀溶液，为防止漏液，容量瓶在使用前也应该查漏。可见使用时第一步操作必须检查是否漏水的常见仪器有：分液漏斗、酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶。
20．用量筒量取溶液加入烧杯中，再加入水(或加水稀释至)，搅拌均匀
【详解】实验时需用约10 %的H2O2溶液100 mL，现用市售30%(密度近似为1g cm-3)的H2O2来配制，则需要双氧水的体积是=33mL，所以其具体配制方法是用量筒量取33mL30%H2O2溶液加入烧杯中，再加入67mL 水(或加水稀释至100mL)，搅拌均匀即可得到10 %的H2O2溶液100 mL。
21． 5NA或3.01×1024 D 2：1(或2) 20.0 ②④ ⑥
【详解】（1）0.5molCH4含有0.5mol×10×NA=5NA个电子；
（2）电解质溶于水或者在熔融状态下能导电，
A.NaCl溶液 是电解质溶液，能导电，但是混合物，不是电解质；
B.铁丝是金属单质，能导电，不是电解质；
C.稀硫酸是溶液，能导电，是混合物，不是电解质；
D.熔融的氢氧化钠能导电，是电解质；
E.盐酸是氯化氢的水溶液，能导电，但属于混合物，不是电解质；
F.硫酸是电解质，但没有自由移动的离子，不能导电；
故答案为：D。
（3）HCl气体和NH3所含原子个数相等，则HCl气体和NH3物质的量之比是2:1，同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，则甲乙两容器的体积之比为2:1；
（4）质量分数为49%，密度为1.5g/cm3的浓硫酸的物质的量浓度= = =7.5mol/L， 得 =20.0ml；
（5）电解质是熔融状态下或者溶于水能导电的化合物，所以②烧碱④氯化钠晶体是电解质，非电解质是熔融状态下和溶于水均不导电的化合物，所以⑥蔗糖是非电解质，①水银是单质，③大理石⑤盐酸溶液都是混合物，即不是电解质也不是非电解质，故答案为：②④；⑥。