2022年高三化学寒假课时作业：17研究型实验（含答案）

这是一份2022年高三化学寒假课时作业：17研究型实验（含答案），共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．下图所示实验操作中正确的是( )
【解析】 给试管中的液体加热时，液体的量不能超过试管容积的1/3，故B错；为避免试剂污染，滴管不能伸入容器内部滴加试剂，故C错；为避免失火，不能用燃着的酒精灯去点燃另一个酒精灯，故D错。
【答案】 A
2．下列技术手段或仪器在化学研究中的应用的说法中不正确的是( )
A．用电子天平可直接称出某个分子或原子的质量
B．用pH计测定溶液的pH
C．用移液管量取25.00 mL溶液
D．用量热计测定某些化学反应中的热效应
【解析】 电子天平称量的精确度很高，但由于单个分子或原子的质量太小，电子天平也无法直接称出其质量。
【答案】 A
3．下列物质不能溶于浓氨水的是( )
A．AgCl B．Zn(OH)2
C．AgOH D．Al(OH)3
【解析】 本题考查常见配合物的形成。AgCl、Zn(OH)2、AgOH与氨水分别形成[Ag(NH3)2]＋、[Zn(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋而使沉淀溶解，Al(OH)3不与浓氨水反应，选D。
【答案】 D
4．下列是摘取学生实验报告单中的语句，其中说法正确的是( )
A．日常生活中不能用粥汤检验碘盐中是否含有KIO3
B．将铁屑、浓溴水、苯混合可制得溴苯
C．用蒸馏方法除去乙醇中的水
D．洗涤沉淀时，应用玻璃棒轻轻搅拌，使得沉淀表面上的杂质溶于水中
【解析】 粥汤只能检验碘单质的存在，而不能检验KIO3的存在，故A项正确；B 项，制溴苯需要液溴而不是浓溴水；C项，须加入氧化钙后，再进行蒸馏方可除去水，否则会形成乙醇、水二元恒沸体系；洗涤沉淀不能搅拌，否则会捅破滤纸，故D项错误，正确操作是向沉淀中加蒸馏水，使水没过沉淀，等水流完后再重复操作几次。
【答案】 A
5．下图装置可用于( )
A．加热NaHCO3制CO2
B．用Cu与稀HNO3反应制NO
C．用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3
D．用NaCl与浓H2SO4反应制HCl
【解析】 列举的四个实验都是所熟悉的。从图示装置分析，加热部分试管口朝上，因此绝不可能加热固体。集气采用排水集气法，则不可能收集易溶于水的气体，而CO2、NH3、HCl都是易溶于水的气体。NO极易与O2反应，因此收集NO只能用排水集气法。
【答案】 B
6．下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是( )
【解析】 向新制的硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液时会生成氢氧化亚铁沉淀，在溶液表面生成的氢氧化亚铁与空气接触，由白色沉淀变成灰绿色沉淀，最终变成红褐色沉淀，这个过程变化很快，无法观察到白色沉淀的生成，不能达到实验目的。正确的操作是将装有氢氧化钠溶液的滴管插入新制硫酸亚铁溶液下部，滴出氢氧化钠溶液，A选项错误。氧气不易溶于水，可以用排水法收集，B选项正确。开始排出的氢气中混有空气，点燃后会发生爆炸，不符合实验安全要求。正确操作是先检验氢气的纯度，后点燃，C选项错误。浓硫酸的密度大于水的密度，混合后放出大量的热，将水注入浓硫酸中，会造成液滴飞溅，不符合实验安全要求，正确操作是将浓硫酸沿烧杯壁注入水中，D选项错误。
【答案】 B
7．下列装置或操作能达到实验目的的是( )
【解析】 A中由于氨气的密度小于空气的密度，所以用向下排空气法收集是正确的，但集气瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一团疏松的棉花，目的是防止气体对流，以便收集到较纯的氨气。B中左边烧杯中电解质溶液硫酸铜将与Zn电极直接反应，无法形成原电池；要构成铜锌原电池，在两个烧杯中电解质溶液不变的情况下应将两个电极交换。装置C中，通过观察长颈漏斗中液面是否下降，可以检验装置的气密性。D中收集比空气重的二氧化碳气体应该为长管进，短管出。
【答案】 C
8．下列实验中可以说明SO2具有漂白性的是( )
A．SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，红色褪去
B．SO2通入品红溶液中，红色褪去
C．SO2通入溴水溶液中，红棕色褪去
D．SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液中，红色褪去
【解析】 SO2能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色，这是因为SO2能被强氧化剂氧化，表现了SO2的还原性。SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液，红色褪去，是因为发生了如下反应：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O，表现了SO2具有酸性氧化物的性质。
【答案】 B
9．某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室中做了一个“喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO七种气体中的两种，则下列判断中，正确的是( )
A．X是NH3，Y是HCl
B．X是Cl2，Y是CH4
C．X是SO2，Y是O2
D．X是NO，Y是O2
【解析】 X必须是一种易溶于NaOH溶液的气体，才能使甲内气压减小导致乙中的气体进入甲，可排除D；乙中的气体进入甲后反应产生白烟，可排除B、C，因Cl2与CH4光照能反应但无白烟现象，SO2与O2在通常情况下不反应。
【答案】 A
10．将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，并按下图装置连接好仪器，观察下图，示意图正确的是( )
【解析】 将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，铁粉分别发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。发生析氢腐蚀时产生H2，具支试管内压强增大，A装置盛水试管中导管的液面应该下降而不是上升，故A错；注意D装置的具支试管没有用橡皮塞密封，故D装置盛水试管中导管的液面应该不变；发生吸氧腐蚀时，具支试管内O2被消耗，气压减小，故B对，C错。
【答案】 B
11．下列各组物质的分离、提纯或除杂，可采用相同的原理和操作方法的是( )
A．除去苏打中混有的小苏打杂质；分离氯化钠固体中混有的碘单质
B．除去粗食盐中的泥沙；除去氯化钾中的二氧化锰
C．分离硝酸钾与氯化钠；除去氢氧化铁胶体中混有的氯化钠
D．除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫；除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳
【解析】 除去苏打中混有的小苏打杂质是利用小苏打易分解为苏打的性质；分离氯化钠固体中混有的碘单质是利用碘易升华的性质，A项不正确。分离硝酸钾与氯化钠用重结晶法；除去氢氧化铁胶体中混有的氯化钠用渗析法，C项不正确。除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫，是将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液；除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，则是将混合气体通过灼热的氧化铜，D项不正确。
【答案】 B
12．下列相关实验不能达到预期目的的是( )
【解析】 蔗糖水解时，稀硫酸作催化剂，而—CHO的检验须在碱性溶液中，所以需先加NaOH中和H2SO4，调成碱性溶液后，再检验—CHO(葡萄糖)的存在。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(12分)试回答下列中学化学实验室中常见仪器的有关问题：
(1)在仪器①分液漏斗、②试剂瓶、③集气瓶、④滴瓶、⑤滴定管、⑥容量瓶、⑦量筒、⑧托盘天平中，标有“0”刻度的是(填序号，下同)________；标有使用温度的仪器是________。
(2)“磨砂”是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺。在仪器①试管、②分液漏斗、③细口试剂瓶、④广口试剂瓶、⑤集气瓶、⑥滴瓶、⑦酸式滴定管、⑧碱式滴定管中，用到“磨砂”的有________。
(3)在仪器①漏斗、②容量瓶、③蒸馏烧瓶、④分液漏斗、⑤烧杯、⑥蒸发皿中，可用于粗盐提纯实验的有________；可用于分离两种沸点接近且互不相溶的液态混合物实验的有________。
【解析】 本题是对常见仪器的名称、结构特点、主要用途的考查：(1)是考查常见仪器的结构特点，其中标有“0”刻度的是滴定管、托盘天平，其中注意量筒无“0”刻度；有使用温度的是滴定管、量筒、容量瓶。(2)用到“磨砂”的仪器一定是与气密性有关的，所以选分液漏斗、细口试剂瓶、广口试剂瓶、集气瓶、滴瓶、酸式滴定管。(3)是考查常见仪器的主要用途，用于粗盐提纯的有漏斗、烧杯、蒸发皿；用于分液的仪器为分液漏斗。熟悉高中化学实验中使用的每一件仪器，明确它们的构造原理，是避免这类问题出错的关键。
【答案】 (1)⑤⑧ ⑤⑥⑦ (2)②③④⑤⑥⑦
(3)①⑤⑥ ④
14．(12分)用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题：
(1)实验室保存饱和氯水的方法是__________________。
(2)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明)：
①是由于_____________________________________；
②是由于___________________________________。
(3)简述用实验证明红色褪去原因是①还是②？
_________________________________________。
【解析】 能使变红的酚酞溶液褪色的原因可能是溶液碱性减弱或过量氯水中的HClO将变红的酚酞溶液漂白。若要设计实验证明褪色的可能原因，最简便的方法就是在褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，说明是由于HClO漂白作用的原因；若再出现红色，说明是由于氯水与NaOH反应，碱性减弱。
【答案】 (1)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存
(2)①氯水与NaOH反应生成两种盐，碱性减弱
②氯水过量后HClO的漂白性将溶液变成无色
(3)向无色溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②；若再出现红色，应为原因①
15．(14分)如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白。
(1)如图将装置中①②③三部分仪器的连接顺序转变为②①③，则可以检出的物质是________；不能检出的物质是________。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是________，不能检出的物质是________。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的物质是________，不能检出的物质是________。
【解析】 首先要明确木炭和浓硫酸反应产生的气体产物为H2O(g)、CO2、SO2，然后弄清装置中各部分仪器的作用，装置①用来检验H2O，装置②用来检验SO2，装置③用来检验CO2。当连接顺序为②①③时，无法检验产物H2O，因气体通过②时会带入水蒸气；当连接顺序为①③②时，无法检出SO2和CO2，因通过足量石灰水时SO2、CO2都被吸收；当连接顺序变为②③①时，则不能检出H2O，因为产物通过②、③装置时带出H2O。
【答案】 (1)SO2、CO2 H2O (2)H2O SO2、CO2
(3)SO2、CO2 H2O
16．(14分)某化学兴趣小组的同学在分析甲酸的组成和结构后，对甲酸的性质提出如下猜想并设计了相关实验加以验证：
猜想Ⅰ：甲酸具有酸性
实验Ⅰ：在甲酸溶液中滴加紫色石蕊试液
猜想Ⅱ：甲酸能发生酯化反应
实验Ⅱ：[装置如图(1)所示]
猜想Ⅲ：甲酸能发生银镜反应
实验Ⅲ：[步骤如图(2)所示]
问题Ⅰ：请你进一步设计实验证明甲酸是强酸还是弱酸：______________________________________________。
问题Ⅱ：实验Ⅱ能验证猜想Ⅱ吗？________；如能，请说明你的理由；如不能，请指出实验Ⅱ中的错误__________________________________________________。
问题Ⅲ：分析甲酸的结构，实验Ⅲ中没有出现任何现象的可能原因是_______________________________。
问题Ⅳ：请你在仔细分析甲酸的组成和结构的基础上，再提出一个关于甲酸性质的猜想并设计实验方案验证你的猜想：
(1)你提出的猜想是______________________。
(2)你设计的实验方案是__________________________。
【解析】 问题Ⅰ的证明方法很多，相当于验证HCOOH是强电解质还是弱电解质。图(1)是酯化反应的实验，很显然有两个不当之处，一是没有使用催化剂浓硫酸致使酯化反应很难发生，二是导管不能插入饱和碳酸钠溶液的下方，易引起倒吸。不能盲目回答问题Ⅲ，从图(2)的实验操作过程上分析应该没有问题，题目提示要从甲酸结构上分析，甲酸可看成醛基连接一个羟基；因此实验Ⅲ中没有出现任何现象的可能原因是羟基的影响。
【答案】 问题Ⅰ：测定HCOONa溶液的pH(或将等pH的HCOOH溶液和HCl溶液稀释相同倍数测其pH的变化或比较等浓度甲酸和盐酸的导电性等) 问题Ⅱ：不能 反应混合液中没有浓硫酸；吸收装置中导管伸到饱和碳酸钠溶液液面以下 问题Ⅲ：由于羟基对醛基的影响，导致甲酸中的醛基不具有典型醛基的性质
问题Ⅳ：(1)甲酸在浓硫酸的作用下脱水生成CO和H2O
(2)eq \x(甲酸)eq \(─→,\s\up17(浓硫酸),\s\d15(加热))eq \x(气体)eq \(─→,\s\up17(无水硫酸铜))eq \x(气体)
eq \(─→,\s\up17(澄清石灰水))eq \x(气体)eq \(─→,\s\up17(氧化铜),\s\d15(加热))eq \x(气体)eq \(─→,\s\up17(澄清石灰水))eq \x(得出结论)
相关实验
预期目的
A
相同温度下，等质量的大理石块、大理石粉分别与等体积、等浓度的盐酸反应
探究接触面积对化学反应速率的影响
B
把装有颜色相同的NO2和N2O4混合气的两支试管(密封)分别浸入冷水和热水中
探究温度对化学平衡的影响
C
在蔗糖中加入稀硫酸，水浴加热，再加入新制的氢氧化铜并加热
探究蔗糖水解产物具有还原性
D
两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液，向其中一支试管中加入FeCl3溶液
探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响