自主练6　实验仪器与操作（含答案）-2024年高考化学二轮复习

自主练6　实验仪器与操作
选择题(本题共20小题)
1.(2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取SO2气体
B.用装置乙制取SO2水溶液
C.用装置丙吸收尾气中的SO2
D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
2.实验过程中，下列说法正确的是(　　)
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上
C.浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
D.在气体发生装置上直接点燃甲烷气体时，必须先检验甲烷的纯度
3.下列实验操作都能达到预期目的的是(　　)
A.蒸干MgCl2溶液可得纯净的无水氯化镁
B.用酸式滴定管量取20.00 mL高锰酸钾酸性溶液
C.配制溶液定容时，俯视容量瓶刻度线，所配溶液浓度偏低
D.用广泛pH试纸测得某溶液pH为3.5
4.下列操作方法或实验装置正确的是 (　　)
A.装置①探究NaHCO3的热稳定性
B.装置②观察钾离子焰色
C.装置③向容量瓶中转移液体
D.装置④石油蒸馏
5.(2022·青岛一模)为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)(　　)
选项 实验目的 玻璃仪器 试剂
A 海带提碘中反萃取获得碘 烧杯、玻璃棒、分液漏斗 浓NaOH溶液、45%硫酸溶液
B 滴定法测定H2C2O4含量 酸式滴定管、烧杯、胶头滴管 KMnO4标准溶液
C 比较Mg、Al金属性的强弱 试管、胶头滴管 MgCl2溶液、AlCl3溶液、浓NaOH溶液
D 比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果 试管、胶头滴管 CuSO4溶液、FeCl3溶液、5%H2O2溶液
6.下列实验装置(部分夹持装置已省略)设计正确且能达到相应实验目的的是(　　)
A.图1装置：分液漏斗中加水，关闭a，打开b，检查装置的气密性
B.图2装置：证明FeCl3对H2O2的分解催化效果比MnO2好
C.图3装置：可加热浓缩NaCl溶液
D.图4装置：分液时先从下口放出水层，再从上口倒出溴的CCl4溶液
7.某科学小组用工业废铜焙烧得到的氧化铜(含有Fe2O3及其他不溶性杂质)为原料制备CuSO4·5H2O，在此过程中无需用到的实验装置是(　　)
8.下列实验操作或方法中，正确的是(　　)
A B
转移溶液 制少量蒸馏水
C D
制取、收集氧气 蒸发结晶
9.海带中含碘量约为海水中的10万倍。灼烧海带提取I2时，用下列装置不能完成的实验是(　　)
A.灼烧干海带 B.过滤得到浸出液
C.反应生成I2 D.分离碘水中的I2
10.下列实验装置或操作不能达到实验目的是(　　)
A.用图1装置分离苯和溴苯
B.用图2装置证明溴乙烷发生了消去反应
C.实验室用图3装置制乙酸乙酯
D.用图4装置配制银氨溶液
11.利用下列图示装置进行实验，能达到相应目的的是(　　)
A.用甲装置研究光照条件下CH4与Cl2反应
B.用乙装置制备乙酸乙酯
C.用丙装置证明苯与液溴发生了取代反应
D.用丁装置比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱
12.水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为：NaClO＋2NH3·H2O===N2H4·H2O＋NaCl＋2H2O。下列装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
A.在装置甲的圆底烧瓶中加入生石灰制取NH3
B.用装置乙作为反应过程的安全瓶
C.制备水合肼时先将NaClO溶液加入锥形瓶再在b口通入NH3
D.用装置丁吸收反应中过量的NH3
13.下列操作正确的是(　　)
A.甲装置可以用于制备氯气
B.乙装置可以用于洗去氯气中混有的氯化氢
C.丙装置可以用于收集CO
D.丁装置用于实验室焙烧硫酸铜晶体制备硫酸铜
14.下列制取NH4HCO3的实验原理与装置能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙制取CO2
C.用装置丙制取NH4HCO3溶液
D.用装置丁获得NH4HCO3固体
15.下列由废铁屑制取无水Fe2(SO4)3的实验原理与装置不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲除去废铁屑表面的油污
B.用装置乙溶解废铁屑制Fe2(SO4)3
C.用装置丙过滤得到Fe2(SO4)3溶液
D.用装置丁蒸干溶液获得Fe2(SO4)3
16.SO2具有较强的还原性，能将铜离子、银离子等还原。氯化亚铜(CuCl)是一种重要化工原料，难溶于水，在潮湿空气中易水解氧化。实验室制备CuCl的反应原理为SO2＋2CuSO4＋2NaCl＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4＋Na2SO4，用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙制取CuCl
C.用装置丙将CuCl与母液分离
D.用装置丁干燥CuCl
17.以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备Co2O3需经历酸浸、还原、沉钴、过滤、灼烧等操作。下列实验装置能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲配制“酸浸”所需的1 mol/L H2SO4溶液
B.用装置乙制备“还原”所需的SO2气体
C.用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D.用装置丁灼烧CoCO3固体制Co2O3
18.下列由废铝粉、稀盐酸和氨气为原料制取Al2O3的实验原理和装置不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲溶解废铝粉
B.用装置乙制取Al(OH)3固体
C.用装置丙过滤得到Al(OH)3固体
D.用装置丁灼烧Al(OH)3固体制得Al2O3
19.实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体。不能达到实验目的的是(　　)
A.装置Ⅰ制取CO2
B.装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C.装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D.装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
20.下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置正确的是(　　)
自主练6　实验仪器与操作
选择题(本题共20小题)
1.(2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取SO2气体
B.用装置乙制取SO2水溶液
C.用装置丙吸收尾气中的SO2
D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
答案　C
解析　A.60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，正确；B.气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，正确；C.SO2 不会与饱和NaHSO3 溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，错误；D.SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，正确。
2.实验过程中，下列说法正确的是(　　)
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上
C.浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
D.在气体发生装置上直接点燃甲烷气体时，必须先检验甲烷的纯度
答案　D
解析　金属钠能与二氧化碳反应，金属钠着火时不能使用泡沫灭火器灭火，A错误。用试管加热碳酸氢钠固体时，为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，B错误。浓硫酸具有较强的腐蚀性，不慎沾到皮肤上，应立即用大量清水冲洗，后涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，C错误。点燃甲烷气体时，为防止气体不纯而爆炸，必须先检验甲烷气体的纯度，D正确。
3.下列实验操作都能达到预期目的的是(　　)
A.蒸干MgCl2溶液可得纯净的无水氯化镁
B.用酸式滴定管量取20.00 mL高锰酸钾酸性溶液
C.配制溶液定容时，俯视容量瓶刻度线，所配溶液浓度偏低
D.用广泛pH试纸测得某溶液pH为3.5
答案　B
解析　镁离子易水解，制备无水氯化镁需要在HCl气流中加热蒸干氯化镁溶液，A错误；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，且量取溶液体积精确到小数点后两位，可用酸式滴定管量取，B正确；配制溶液定容时，俯视容量瓶刻度线，导致加入水的体积偏小，所配制溶液浓度偏高，C错误；广泛pH试纸测得溶液的pH值只能为整数，D错误。
4.下列操作方法或实验装置正确的是 (　　)
A.装置①探究NaHCO3的热稳定性
B.装置②观察钾离子焰色
C.装置③向容量瓶中转移液体
D.装置④石油蒸馏
答案　D
解析　A.加热碳酸氢钠固体有水生成，试管口应略向下倾斜，图中试管口未向下倾斜，故A错误；B.观察K的焰色试验应透过蓝色的钴玻璃滤去黄光，图中未透过蓝色的钴玻璃观察，故B错误；C.转移液体应利用玻璃棒引流，图中缺少玻璃棒，故C错误；D.蒸馏时温度计测定馏分的温度，冷却水下进上出，图中蒸馏操作实验合理，故D正确。
5.(2022·青岛一模)为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)(　　)
选项 实验目的 玻璃仪器 试剂
A 海带提碘中反萃取获得碘 烧杯、玻璃棒、分液漏斗 浓NaOH溶液、45%硫酸溶液
B 滴定法测定H2C2O4含量 酸式滴定管、烧杯、胶头滴管 KMnO4标准溶液
C 比较Mg、Al金属性的强弱 试管、胶头滴管 MgCl2溶液、AlCl3溶液、浓NaOH溶液
D 比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果 试管、胶头滴管 CuSO4溶液、FeCl3溶液、5%H2O2溶液
答案　C
解析　A.反萃取获得碘，操作为萃取、分液；需用烧杯、玻璃棒、分液漏斗；用过氧化氢将碘离子转化为碘单质，再用有机溶剂萃取出碘，A错误；B.滴定法测定H2C2O4含量，应该使用酸性高锰酸钾溶液，还需要稀硫酸；仪器使用酸式滴定管、烧杯、胶头滴管、锥形瓶，B错误；C.MgCl2溶液滴加过量氢氧化钠溶液生成沉淀不溶解，AlCl3溶液中滴加过量氢氧化钠溶液生成沉淀溶解，说明碱性氢氧化镁大于氢氧化铝，能比较Mg、Al金属性的强弱，C正确；D.使用的CuSO4溶液、FeCl3溶液中分别含有硫酸根离子、氯离子，其中所含阴阳离子都不同，故不能比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，D错误。
6.下列实验装置(部分夹持装置已省略)设计正确且能达到相应实验目的的是(　　)
A.图1装置：分液漏斗中加水，关闭a，打开b，检查装置的气密性
B.图2装置：证明FeCl3对H2O2的分解催化效果比MnO2好
C.图3装置：可加热浓缩NaCl溶液
D.图4装置：分液时先从下口放出水层，再从上口倒出溴的CCl4溶液
答案　C
解析　关闭a，打开b，橡胶管将蒸馏烧瓶与分液漏斗连接起来，组成一个恒压相通的装置，水会顺利流下，无法判断此装置的气密性，不能达到实验目的，A项错误；H2O2溶液的浓度不同，无法证明FeCl3的催化效果比MnO2好，B项错误；加热浓缩溶液，可用蒸发皿，并用玻璃棒不断搅拌，C项正确；CCl4的密度大于水，溴的CCl4溶液应在下层，水层在上层，分液时先从下口放出溴的CCl4溶液，再关闭活塞，从上口倒出水层，D项错误。
7.某科学小组用工业废铜焙烧得到的氧化铜(含有Fe2O3及其他不溶性杂质)为原料制备CuSO4·5H2O，在此过程中无需用到的实验装置是(　　)
答案　D
解析　CuO为碱性氧化物，与硫酸发生复分解反应，方程式为CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O ，除此之外，由于混有氧化铁，溶于硫酸产生Fe3＋， Fe3＋与Cu发生反应生成Fe2＋和Cu2＋，此步骤需要在烧杯中反应，用到A的实验装置，还得需要加入过氧化氢，重新氧化亚铁离子，便于后续除杂，滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾，由此可知需要用B、C实验装置，此过程中不需要灼烧，不需要用D实验装置，D符合题意。
8.下列实验操作或方法中，正确的是(　　)
A B
转移溶液 制少量蒸馏水
C D
制取、收集氧气 蒸发结晶
答案　D
解析　A.转移溶液时不能直接将溶液倒入容量瓶，应该用玻璃棒引流，避免溶液流到容量瓶的外面影响配制结果，A错误；B.蒸馏装置中，温度计的水银球应该在蒸馏烧瓶的支管口处，且冷却水的方向应该是下进上出，B错误；C.用KClO3与MnO2制取氧气时，为防止冷凝水回流而试管炸裂，试管口要略向下倾斜，C错误；D.蒸发结晶时，要用玻璃棒不断搅拌，防止因为受热不均而导致液体飞溅，D正确。
9.海带中含碘量约为海水中的10万倍。灼烧海带提取I2时，用下列装置不能完成的实验是(　　)
A.灼烧干海带 B.过滤得到浸出液
C.反应生成I2 D.分离碘水中的I2
答案　D
解析　灼烧在坩埚中进行，图中装置合理，A正确；过滤分离不溶性固体与溶液，可选择图中装置分离出浸出液，B正确；酸性溶液中双氧水可氧化碘离子生成单质碘，可选择图中装置反应生成I2，C正确；乙醇与水互溶，不能萃取分离碘，应选择苯或四氯化碳，D错误。
10.下列实验装置或操作不能达到实验目的是(　　)
A.用图1装置分离苯和溴苯
B.用图2装置证明溴乙烷发生了消去反应
C.实验室用图3装置制乙酸乙酯
D.用图4装置配制银氨溶液
答案　B
解析　苯和溴苯的沸点不同，可以用蒸馏的方法分离，A正确；乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不能证明溴乙烷发生了消去反应，B错误；乙醇和乙酸加热反应生成乙酸乙酯，生成的乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中易于分层且碳酸钠可以吸收挥发出的乙酸和乙醇，C正确；向硝酸银溶液中加入稍过量的氨水至沉淀溶解会得到银氨溶液，D正确。
11.利用下列图示装置进行实验，能达到相应目的的是(　　)
A.用甲装置研究光照条件下CH4与Cl2反应
B.用乙装置制备乙酸乙酯
C.用丙装置证明苯与液溴发生了取代反应
D.用丁装置比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱
答案　A
解析　甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，图示装置可以研究光照条件下CH4与Cl2反应，A正确；乙酸乙酯的制备实验中，应用饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，且导管不能深入到液面以下，B错误；挥发的溴以及生成的HBr均与硝酸银溶液反应，丙装置无法证明苯与液溴发生了取代反应，C错误；稀盐酸具有挥发性，与碳酸钠反应生成的二氧化碳中会混有HCl，HCl也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸，丁装置无法比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱，D错误。
12.水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为：NaClO＋2NH3·H2O===N2H4·H2O＋NaCl＋2H2O。下列装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
A.在装置甲的圆底烧瓶中加入生石灰制取NH3
B.用装置乙作为反应过程的安全瓶
C.制备水合肼时先将NaClO溶液加入锥形瓶再在b口通入NH3
D.用装置丁吸收反应中过量的NH3
答案　C
解析　浓氨水遇碱放出氨气，在装置甲的圆底烧瓶中加入生石灰，生石灰与水反应生成氢氧化钙，且反应放热。使NH3·H2O分解制取NH3，A项正确；氨气易溶于水，为防止倒吸，装置乙作为反应过程的安全瓶，B项正确；制备水合肼时，先将NaClO溶液加入分液漏斗中，以便控制反应速率。同时氨气密度比空气小，为有利于氨气和NaClO溶液反应，从装置丙的a口通入NH3，C项错误；D.氨气会污染环境，用装置丁吸收反应中过量的NH3，并能防倒吸，D项正确。
13.下列操作正确的是(　　)
A.甲装置可以用于制备氯气
B.乙装置可以用于洗去氯气中混有的氯化氢
C.丙装置可以用于收集CO
D.丁装置用于实验室焙烧硫酸铜晶体制备硫酸铜
答案　B
解析　MnO2和浓盐酸制备Cl2需加热，A错误；氯化氢极易溶于水，用饱和食盐水可吸收氯气中的氯化氢，B正确；CO密度与空气相近，不能用排空气法收集，应用排水法收集CO，C错误；丁装置中的蒸发皿不能用于灼烧固体，应该用坩埚焙烧硫酸铜晶体制备硫酸铜，D错误。
14.下列制取NH4HCO3的实验原理与装置能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙制取CO2
C.用装置丙制取NH4HCO3溶液
D.用装置丁获得NH4HCO3固体
答案　C
解析　制备氨气的时候，试管口应该略微向下倾斜，A错误；硫酸会和碳酸钙反应生成硫酸钙，覆盖在碳酸钙表面阻挡反应进行，应该把硫酸换成盐酸，B错误；氨气易溶于水，应该防倒吸，C正确；碳酸氢铵受热易分解，不能蒸发结晶，D错误。
15.下列由废铁屑制取无水Fe2(SO4)3的实验原理与装置不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲除去废铁屑表面的油污
B.用装置乙溶解废铁屑制Fe2(SO4)3
C.用装置丙过滤得到Fe2(SO4)3溶液
D.用装置丁蒸干溶液获得Fe2(SO4)3
答案　B
解析　碳酸钠溶液水解显碱性，碱性溶液中加热可促进油污的水解，图中装置可除去废铁屑表面的油污，A正确；废铁屑为粉末状，不能使用多孔塑料板，B错误；过滤可分离不溶性杂质与溶液，图中过滤可分离出Fe2(SO4)3溶液，C正确；硫酸沸点高，难挥发，蒸干Fe2(SO4)3溶液获得Fe2(SO4)3，D正确。
16.SO2具有较强的还原性，能将铜离子、银离子等还原。氯化亚铜(CuCl)是一种重要化工原料，难溶于水，在潮湿空气中易水解氧化。实验室制备CuCl的反应原理为SO2＋2CuSO4＋2NaCl＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4＋Na2SO4，用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙制取CuCl
C.用装置丙将CuCl与母液分离
D.用装置丁干燥CuCl
答案　D
解析　用浓硫酸与亚硫酸钠可以制取二氧化硫气体，图示装置合理，A不选；根据反应SO2＋2CuSO4＋2NaCl＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4＋Na2SO4可知，用装置乙可制取CuCl，B不选；CuCl难溶于水，可用装置丙将CuCl与母液分离，C不选；氯化亚铜(CuCl)难溶于水，在潮湿空气中易水解氧化，通过装置丁干燥CuCl，CuCl会被氧化，无法达到实验目的，D选。
17.以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备Co2O3需经历酸浸、还原、沉钴、过滤、灼烧等操作。下列实验装置能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲配制“酸浸”所需的1 mol/L H2SO4溶液
B.用装置乙制备“还原”所需的SO2气体
C.用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D.用装置丁灼烧CoCO3固体制Co2O3
答案　C
解析　不能在容量瓶中稀释浓硫酸，A错误；浓硫酸和铜反应需要加热，B错误；过滤可以用来分离出不溶性物质，C正确；灼烧固体时应该用坩埚，不用蒸发皿，D错误。
18.下列由废铝粉、稀盐酸和氨气为原料制取Al2O3的实验原理和装置不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲溶解废铝粉
B.用装置乙制取Al(OH)3固体
C.用装置丙过滤得到Al(OH)3固体
D.用装置丁灼烧Al(OH)3固体制得Al2O3
答案　D
解析　将废铝粉加入到盐酸中，适当加热和搅拌以加快反应速率，则用装置甲溶解废铝粉能够达到实验目的，A不合题意；向所得的AlCl3溶液中通入过量的氨气，来制备Al(OH)3固体，用装置乙可以制取Al(OH)3固体，倒扣的漏斗能防止倒吸，B不合题意；分离固体和液体常用过滤操作，即用装置丙过滤得到Al(OH)3固体，C不合题意；蒸发溶液用蒸发皿，而对固体加热则需用大试管或者坩埚，故用装置丁不能达到实验目的，D符合题意。
19.实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体。不能达到实验目的的是(　　)
A.装置Ⅰ制取CO2
B.装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C.装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D.装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
答案　B
解析　在装置Ⅰ中利用稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，可制取CO2，选项A正确；除去CO2中的少量HCl必须用饱和碳酸氢钠溶液，装置Ⅱ中Na2CO3溶液可与二氧化碳反应，选项B错误；装置Ⅲ中冰水浴使温度降低，有利于析出NaHCO3固体，选项C正确；通过过滤利用装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体，选项D正确。
20.下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置正确的是(　　)
答案　C
解析　实验室制备氨气是用Ca(OH)2和NH4Cl共热，只加热NH4Cl无法制取NH3，A不合题意；侯氏制碱法中是向溶有NH3的NaCl饱和溶液中通入CO2, B不合题意；制得的NaHCO3溶解度远小于NH4Cl，NaHCO3以晶体析出，分离固体和液体采用过滤操作，装置丙能够分离NaHCO3，C符合题意；灼烧固体需用大试管或者坩埚，则装置丁不能制取Na2CO3，D不合题意。