2.1研究物质的实验方法同步练习(含解析)高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册

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名称 2.1研究物质的实验方法同步练习(含解析)高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册
格式 docx
文件大小 260.8KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-26 09:53:00

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文档简介

2.1研究物质的实验方法 同步练习 高一化学苏教版(2019)必修第一册
一、单选题
1.把碘从碘水里分离出来,有下列基本操作:①静置后分液,②充分振荡,③把碘水倒入分液漏斗,再加入萃取剂四氯化碳,④检验分液漏斗是否漏液。其正确的操作顺序是
A.①②③④ B.③①②④ C.④②③① D.④③②①
2.以下四种标签,适合贴在无水乙醇试剂瓶上的是
A.有害垃圾 B.瓶罐
C.剧毒品 D.易燃液体
3.下列事实中,与胶体有关的是
A.人将植物油倒入水中,用力搅拌形成油水混合物
B.可以用过滤的方法除去粗食盐水中的难溶杂质
C.黑暗的电影院中,放映口发出的光会在影院中形成光柱
D.利用活性炭净水
4.下列实验操作中,完全正确的一组是
①试管夹夹持试管,试管夹从试管的底部向上套,夹在试管的中上部
②给盛有液体超过试管容积的试管加热
③将试管平放,用纸槽向试管里送入固体粉末后,然后使试管竖起来
④取用放在细口瓶里的液体时,取下瓶塞倒放在桌面上,倾倒液体时,标签向着地面
⑤将试剂瓶放在桌面上,再将塞子用力塞上
⑥用坩埚钳夹持加热后的蒸发皿
⑦将滴管垂直伸进试管内滴加液体
⑧稀释浓硫酸时,把水迅速倒进盛有浓硫酸的量筒中
⑨检验装置的气密性时,把导管的一端浸入水中,用手掌握住容器或用酒精灯微热
A.①③⑥⑨ B.①③④⑥⑨ C.①③④⑥⑦⑨ D.③④⑥⑦⑧
5.对危险化学品要在包装标签上印有警示性标志。氢氧化钠溶液应选用的标志是
A B C D
爆炸品 氧化剂 剧毒品 腐蚀品
A.A B.B C.C D.D
6.下列实验操作所选仪器正确的是
选项 A B C D
操作 蒸馏 分液 取溶液 量取一定体积的溶液
仪器
A.A B.B C.C D.D
7.北宋柳永的《煮盐歌》中写道“风干日曝盐味加,始灌潮波流成卤”,我国海水晒盐的历史悠久。下列有关实验室中粗盐提纯实验中的说法错误的是
A.粗盐的溶解和过滤都用到玻璃棒,玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解和引流
B.过滤前,应将液体混合物搅匀后,再倒入漏斗中过滤
C.过滤时用到的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒
D.溶液蒸发浓缩时,用酒精灯直接加热蒸发皿
8.下列实验操作错误的是( )
A.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处
B.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
C.从碘水中萃取碘时,萃取剂应不溶于水,且比水更容易使碘溶解
D.分液时,分液漏斗内的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
9.下列是一些常用的危险品图标,装运浓硫酸的箱子应贴的图标是
A.爆炸性 B.易燃性
C.有毒性 D.腐蚀性
10.下列说法正确的是
A.从的溶液中得到,可用蒸馏法
B.从溶液中得到,可用过滤法
C.分离乙醇和的混合物,可用蒸馏法
D.分离NaCl和AgCl的混合物,可用萃取法
11.如表方法不能达到除杂目的的是(  )
选项 物质(括号内为杂质) 方法
A CO(CO2) 通过灼热的氧化铜
B MnO2(KCl) 溶解、过滤、洗涤、干燥
C CaO 固体(CaCO3) 高温煅烧
D FeCl2溶液(CuCl2) 加入足量铁粉,过滤
A.A B.B C.C D.D
12.除去下列物质中的杂质(括号内是杂质),能采用加入过量NaOH溶液充分反应再过滤的方法的是
A.Fe2O3(Al2O3) B.KCl(NaCl) C.SiO2(CaCO3) D.FeCl2溶液(FeCl3)
13.清蒸大闸蟹由青色变成红色,一同学认为这种红色物质可能象酸碱指示剂一样,遇到酸或碱颜色会发生改变。就这位同学的看法而言,这应该属于科学探究中的
A.实验 B.假设 C.观察 D.分类
14.下列实验操作中错误的是( )
A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.萃取操作时,萃取剂的选择与密度大小无关
二、填空题
15.某学校附近的化工厂排出的污水中因含某些金属离子对水质和环境造成了污染。该校环境保护研究小组的同学对该厂排出的污水取样过滤,对滤液进行了多次检测,其中有三次检测的结果如下表所示。试回答:
检测次数 滤液中检测出的物质
第一次 CuCl2、FeCl3 、MgSO4、H2SO4
第二次 CuSO4、MgCl2 、Fe2(SO4)3、HCl
第三次 CuSO4、AgNO3 、FeCl3 、HCl
(1)三次检测的结果中第________次检测的结果不正确。
(2)研究小组根据检测结果,向化工厂提出建议:用一种含钠离子的化合物来处理污水,就可以同时除去检测出的金属离子。这种化合物_____________。
(3)在检测时,为了确定滤液中是否存在硫酸根离子和氯离子,同学们将滤液酸化后,首先向滤液中加入过量的_________溶液,将反应后的化合物过滤,再向得到的滤液中加入___________溶液。
16.检查装置气密性是化学实验中的重要操作之一。试按要求回答下列问题:
(1)下列仪器或装置在使用前一定要检查气密性的是___(填序号,下同)。
A.容量瓶 B.洗气瓶 C.分液漏斗 D.酸(碱)式滴定管
(2)下列关于不进行气密性检查可能导致后果的叙述中,正确的是___。
A.收集不到气体
B.造成环境污染
C.观察到的实验现象有误
D.引发爆炸事故
(3)检查右图所示简易气体发生装置的气密性操作是:___________
(4)该装置能做到关闭活塞,随后反应停止。它的原理是:_________
三、计算题
17.铝粉和氧化铁粉末的混合物制成的铝热剂可用于焊接钢轨。现取不同质量的该铝热剂分别和100ml同物质的量浓度的NaOH溶液反应,所取铝热剂的质量与产生气体的体积关系如下表(气体体积均在标准状况下测定):
① ② ③ ④
铝热剂质量/g 5g 10g 15g 20g
气体体积/L 2.24L 4.48L 6.72L 6.72L
试完成下列计算:
(1)NaOH溶液的物质的量浓度_______________。
(2)该铝热剂中铝的质量分数_____________
(3)20g该铝热剂发生铝热反应理论上产生铁的质量是多少 ________(写出步骤)
18.取一定质量的铜与足量的浓硝酸反应,将生成的气体通入200mL水中充分吸收,再向吸收后的溶液中加入过量的铁粉,完全反应后得到溶液,反应过程中没有气体生成。然后将溶液分成两等份,取其中一份加入过量溶液并加热,可以收集到使红色石蕊试纸变蓝的气体336mL(标况)。假设反应过程中气体完全逸出且溶液体积不发生变化,求:
(1)与足量的浓硝酸反应的铜质量为______________;
(2)溶液中的硝酸根离子浓度______________。
四、实验题
19.某化学兴趣小组欲对含少量硫酸亚铁和硫酸铁的硫酸铜溶液进行综合实验:
(1)除去Fe2+和Fe3+并制备CuSO4·5H2O,请根据以下流程回答问题:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2
开始沉淀的pH 1.9 6.5 4.7
沉淀完全的pH 3.7 9.7 6.7
①试剂X的化学式为______________,加入试剂Y调节溶液pH的范围是_______________;
②操作a用到的玻璃仪器为烧杯,玻璃棒和_______________;操作b的名称为______________;
(2)已知:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,欲测定混合溶液中的Fe2+的浓度,取待测液20.00mL,用浓度为0.01mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,下列滴定方式中,最合理的是____________(填字母序号,夹持部分已略去)
达到终点时用去酸性KMnO4溶液12.00mL,请计算c(Fe2+)=__________________。
参考答案:
1.D
【详解】把碘从碘水里分离出来,操作顺序为:④检验分液漏斗是否漏液、③把碘水倒入分液漏斗,再加入萃取剂四氯化碳、②充分振荡、①静置后分液,故其正确的操作顺序是④③②①,故合理选项是D。
2.D
【分析】根据乙醇的性质,乙醇是易燃液体,由此分析。
【详解】A、乙醇是有用资源,不是垃圾,故A错误;
B、乙醇是可燃性液体,不属于瓶罐,故B错误;
C、乙醇不属于剧毒品,故C错误;
D、根据乙醇的性质,乙醇是易燃液体,故D正确;
故选D。
3.C
【分析】胶体的特征:丁达尔效应、电泳、聚沉。根据分散质的粒子大小可将混合物分为:溶液、胶体、乳浊液、悬浊液。
【详解】A.植物油倒入水中,用力搅拌形成的油水混合物是乳浊液,不是胶体,故A错误;
B.过滤除食盐中的难溶杂质,是液体和固体物质的分离,与胶体无关,不符合题意,故B错误;
C.光形成光柱,是典型的丁达尔效应的特征,符合胶体的性质,故C正确;
D.活性炭净水,利用的是活性炭的吸附能力,吸附色素和异味,与胶体无关,不符合题意,故D错误;
答案选C。
4.A
【详解】①用试管夹夹持试管时,试管夹从试管底部往上套,夹在试管的中上部,故①正确;
②给盛有液体的试管加热时,液体体积不能超过试管容积的1/3,故②错误;
③将试管平放,用纸槽往试管里送入固体粉末后,然后竖立试管,故③正确;
④取用放在细口瓶中的液体时,取下瓶塞倒放在桌面上,倾倒液体时,瓶上的标签向着手心,故④错误;
⑤不能将烧瓶放在桌上用力塞紧塞子,这样容易把烧瓶损坏,故⑤错误;
⑥用坩埚钳夹取加热后的蒸发皿,不可用手直接拿,故⑥正确;
⑦不能将胶头滴管伸进试管内滴加液体,故⑦错误;
⑧稀释浓硫酸时,不能在量筒中进行,也不能把水迅速倒入盛有浓硫酸中,这样易引起暴沸使硫酸飞溅,故⑧错误;
⑨检验装置的气密性时,把导管的一端浸入水中,用手捂住容器的外壁或用酒精灯微热,如不漏气,则出现气泡,故⑨正确;
故选A。
5.D
【详解】A.氢氧化钠溶液具有腐蚀性,应选用腐蚀品的标志,图中标志是爆炸品标志,不符合要求,故A不选;
B.氢氧化钠溶液具有腐蚀性,应选用腐蚀品的标志,图中标志是氧化剂标志,不符合要求,故B不选;
C.氢氧化钠溶液具有腐蚀性,应选用腐蚀品的标志,图中标志是剧毒品标志,不符合要求,故C不选;
D.氢氧化钠溶液具有腐蚀性,应选用腐蚀品的标志,图中标志是腐蚀品标志,符合要求,故D选;
故选D。
6.D
【详解】A.蒸馏用直形冷凝管,球形冷凝管通常用于冷凝回流,A项错误;
B.分液时用分液漏斗,不用长颈漏斗,B项错误;
C.量筒不能精确到0.01mL,C项错误;
D.酸式滴定管可以量取酸性和强氧化性的溶液,KMnO4溶液有强氧化性,应用酸式滴定管量取,D项正确;
故选D。
7.B
【详解】A.粗盐溶解使用玻璃棒可加快溶解的速率,过滤使用玻璃棒的作用为引流,A正确;
B.过滤前,应将液体混合物静置,先过滤上层清液,再过滤下层悬浊液,B错误;
C.过滤时需使用玻璃棒把液体混合物引入漏斗中,并用烧杯承接溶液,C正确;
D.蒸发浓缩时使用仪器蒸发皿,蒸发皿可以直接加热,D正确;
故答案选B。
8.B
【详解】A. 蒸馏操作时,温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,A正确;
B. 蒸发操作时,混合物中的水分不能完全蒸干,就停止加热,否则易导致固体溅出,B错误;
C. 从碘水中萃取碘时,萃取剂与水不互溶,碘在其中的溶解度比在水中大得多,C正确;
D. 分液时,分液漏斗内的下层液体应先从下口放出,上层液体才能从上口倒出,D正确。
故选B。
【点睛】分液时,不管我们是否要保留下层液体,都必须先将下层液体放出,然后再将上层液体从分液漏斗口倒出。试图在不处理下层液体的情况下,直接将上层液体从分液漏斗口倒出,都是不现实的;如果在下层液体流出后,再将上层液体沿分液漏斗颈流出的操作也是错误的。
9.D
【详解】浓硫酸具有强的腐蚀性,因此属于腐蚀品,故合理选项是D。
10.A
【详解】A.I2溶于,它们的沸点相差较大,可用蒸馏法分离,A正确;
B.将溶液蒸发可得到,不能采用过滤法,B错误;
C.乙醇(沸点78℃)和(沸点76.8℃)的沸点相差较小,不能采用蒸馏法分离,C错误;
D.NaCl易溶于水,AgCl不溶于水,应加水溶解后采用过滤法分离,D错误;
故选A。
11.A
【详解】A.CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项A所采取的方法错误;
B.KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂,故选项B所采取的方法正确;
C.CaCO3固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项C所采取的方法正确;
D.足量铁粉与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项D所采取的方法正确;
答案选A。
12.A
【详解】试题解析:A、Fe2O3不与NaOH反应,而Al2O3可与NaOH反应,可达到除杂的目的,正确;B、二者均不与NaOH反应,错误;C、SiO2可与NaOH反应,但与杂质不发应,不符合题意,错误;D、二者均反应,达不到除杂的目的,错误,答案选A。
考点:考查某些化合物与NaOH反应的有关知识及除杂原则
13.B
【详解】A、本题给出的信息中,没有做实验,故A错误;
B、一些同学认为这种红色物质可能就象酸碱指示剂一样,遇到酸或碱颜色会发生改变。就这些同学的看法属于建立假设,故B正确;
C、没有做实验,就无法观察现象,故C错误;
D、没有做实验,不能得出结论,也无法进行分类,故D错误,
答案选B。
14.A
【详解】A选项,蒸发操作时,应使混合物中的水分蒸发出现大量晶体后,停止加热,故A错误;
B选项,蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处,温度计测量蒸汽的温度,故B正确;
C选项,分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,遵循“下进上出”原则,故C正确;
D选项,萃取操作时,萃取剂的选择与密度大小无关,与溶质在该萃取剂中的溶解度和原溶剂中的溶解度有关,故D正确;
综上所述,答案为A。
【点睛】萃取剂选择的三个必备条件是⑴萃取剂与原溶液中的溶剂不相容;⑵萃取剂与原溶液中的溶质不反应;⑶溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度。
15. ③ NaOH Ba(NO3)2 AgNO3
【分析】可以根据物质之间相互作用时的实验现象方面进行分析、考虑,从而得出正确的结论.本题其实就是离子共存问题的考查。
【详解】(1)硝酸银和氯化铁、盐酸都能反应生成沉淀,所以滤液中不可能同时含有这些物质,故第三次检测的结果不正确;
(2)氢氧化钠中的氢氧根离子能和铜离子、镁离子、铁离子结合成沉淀;
(3)硝酸钡和硫酸根离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,硝酸银和氯离子反应生成不溶于酸的氯化银沉淀,因此可以用硝酸钡溶液检验硫酸根离子,可以用硝酸银溶液检验氯离子。
16.(1)B
(2)ABCD
(3)往长颈漏斗中注人一定量的水至浸没长颈漏头下端,关闭活塞,再向长颈漏斗加水,若长颈漏斗的导管中液面与试管的液面形成一段稳定的高度差,则气密性良好
(4)关闭活塞,试管内气体压强增大,使试管内液面下降,从而达到固体与液体分离,因此反应停止
【详解】(1)洗气瓶有气体通过需要检查气密性;答案是:B;
(2)如果不进行气密性检查,可能在实验过程中出现漏气,会导致A、B、C项中的后果,可燃性气体泄漏还可能发生爆炸;答案是:ABCD;
(3)关闭导气管的活塞,通过长颈漏斗向试管中加水后,漏斗中液面高于试管中的液面,停止加水,液面差保持不变,说明气密性良好;
本题正确答案是: 往长颈漏斗中注人一定量的水至浸没长颈漏头下端,关闭活塞,再向长颈漏斗加水,若长颈漏斗的导管中液面与试管的液面形成一段稳定的高度差,则气密性良好;
(4)利用的气体的压强差能做到关闭活塞,达到固液分离,随后反应停止;
答案是: 关闭活塞,试管内气体压强增大,使试管内液面下降,从而达到固体与液体分离,因此反应停止。
17. 2mol/L 36% m(Fe)=8.96g
【分析】根据表中信息可知,①、②中金属少量,④中碱少量,③、④产生的氢气相同,②与③的数据成比例,则③恰好完全反应。
【详解】(1)铝热剂中,只有铝与NaOH反应生成氢气,分析可知,④中碱少量,根据其数据进行计算n(NaOH),反应的方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,n(NaOH)=×2==0.2mol,则c(NaOH)==2mol/L;
(2)①、②中金属少量,根据①数据计算铝的含量,m(Al)=×227=1.8g,质量分数=100%=36%;
(3)20g该铝热剂含有氧化铁的物质的量为=20g=0.08mol,n(Al)=20g=0.27mol,发生铝热反应时铝过量,理论上产生m(Fe)=0.08256=8.96g。
18. 14.4g 1.35mol/L
【分析】铜与足量的浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2H2O+2NO2 ↑,生成的NO2被200mL水中完全吸收转化为HNO3,反应为:3NO2+ H2O = 2HNO3+NO再于过量的铁粉反应生成溶液A,取其中一份A溶液,加入过量溶液并加热,可以收集到使红色石蕊试纸变蓝的气体336mL(标况),说明A溶液中含有铵根离子,铁粉过量,转化为亚铁离子,反应过程中没有气体生成,则发生反应为:10HNO3+4Fe=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O,根据反应方程式和氧化还原反应电荷守恒计算。
【详解】结合分析,将溶液分成两等份,取其中一份(100mL)加入过量溶液并加热,使红色石蕊试纸变蓝的气体336mL(标况),反应过程中气体完全逸出,因此100 mL A溶液中:n(NH4NO3)=n(NH4+)=n(NH3)==0.015mol,根据反应:10HNO3+4Fe=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O,100 mL A溶液中:n[Fe(NO3)2]=4n(NH4NO3)=0.015mol×4=0.06mol,被水中完全吸收转化为n(HNO3)= 10n(NH4NO3)= 0.015mol×10=0.15mol;则200mL A溶液中:n(NH4NO3) =0.015mol×2=0.03mol,n[Fe(NO3)2] =0.06mol×2=0.12mol,被200mL水中完全吸收转化为n(HNO3)= 0.15mol×2=0.3mol;
(1)由题意铜与足量的浓硝酸反应,将生成的二氧化氮通入水中充分吸收转化为HNO3,被200mL水中充分吸收转化为n(HNO3)=0.3mol,根据反应3NO2+ H2O = 2HNO3+NO,n(NO2)=n(HNO3)=0.3mol×=0.45mol,结合反应Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑,与足量的浓硝酸反应的铜质量为=14.4g;
(2)由分析可知,溶液A为硝酸铵和硝酸亚铁的混合溶液,n(NH4NO3)=0.03mol,n[Fe(NO3)2] =0.12mol,溶液中硝酸根离子的物质的量=0.03mol+0.12mol×2=0.27mol溶液体积不发生变化,则溶液中的硝酸根离子浓度=1.35mol/L。
【点睛】本题易错点为将溶液分成两等份,取其中一份进行的实验,反应过程中气体完全逸出且溶液体积不发生变化,计算时要将各物质的量换算为整个溶液中的量进行解答。
19. H2O2 3.7≤pH<4.7 漏斗 蒸发浓缩、冷却结晶 b 0.03mol·L-1
【详解】试题分析:(1)①分析题给流程和信息知加入试剂X的目的为将Fe2+氧化为Fe3+,应选绿色氧化剂过氧化氢,化学式为H2O2,加入试剂Y(CuO或氢氧化铜)调节溶液pH使铁离子沉淀完全且铜离子不形成沉淀,结合题给数据判断pH的范围是3.7≤pH<4.7。②操作a为分离固液混合物的操作,名称为过滤,用到的玻璃仪器为烧杯,玻璃棒和漏斗;操作b为从硫酸铜溶液中得硫酸铜晶体的操作,名称为蒸发浓缩、冷却结晶。
(2)高锰酸钾溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管盛装。含少量硫酸亚铁和硫酸铁的硫酸铜溶液水解呈酸性,也应用酸性滴定管盛装,故最合理的滴定方式为b;根据反应5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O知,c(Fe2+)V1= 5c(KMnO4)V2,代入数据计算得c(Fe2+)=0.03mol·L-1。
考点:考查化学工艺流程分析,化学实验基本操作和氧化还原反应计算。