1、专题 研究物质的基本方法一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)1.(2021山东菏泽第一中学等六校高一上12月联考)完成化学实验要选择恰当的实验装置,下列实验仪器或装置的选择正确的是()AB配制250 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液除去CO2中的HClCD制取少量纯净的CO2气体蒸发结晶获得NaCl晶体2.(2021安徽安庆第一中学高一上期中)下列表示正确的是()A.锰酸钾的电离方程式:K2MnO4 2K+Mn6+4O2-B.氮化镁的化学式:MgNC.质子数为6、中子数为8的微粒:68CD.Cl-的结构示意图:3.(2021四川成都外国语学校高一上阶段性测试)茶疏中对泡
2、茶过程有如下记载:“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶”文中未涉及下列操作的是()A.溶解B.萃取C.蒸馏D.过滤4.(2021陕西西安碑林教育局高一上期中)下列实验操作错误的是()A.使用容量瓶前检查其是否漏水B.向分液漏斗中加入酒精和碘水,振荡、静置,萃取碘C.蒸馏操作时,应使温度计水银球与蒸馏烧瓶的支管口平齐D.蒸发氯化钠溶液,观察到有大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干5.(2020甘肃武威第六中学高一上第二次段考)下列实验中,所选装置不合理的是()A.粗盐提纯,选和B.用CCl4提取碘水中的碘,选C.用NaOH溶液吸收少量CO2,选D.分离Na2CO3溶液和油,选6.(202
3、1湖南邵阳高一上期中)下列说法中错误的是()A.从1 L 1 molL-1 K2SO4溶液中取出100 mL,取出的溶液中n(K+)为0.2 molB.将1 L 0.2 molL-1 Ba(NO3)2溶液稀释到10 L时,NO3-的浓度为0.04 molL-1C.将5.85 g氯化钠溶于1 L水中配成溶液,其中溶质的物质的量浓度为0.1 molL-1D.5 mL 2 molL-1 NaCl溶液和10 mL 0.5 molL-1 Na2CO3溶液中,n(Na+)相等7.下列说法正确的是()A.CH4的摩尔质量为16 gB.在常温常压下,等质量的O2和SO2气体的体积之比为21C.在标准状况下,1
4、 mol CCl4和1 mol H2的体积都约为22.4 LD.将40 g NaOH溶于1 L水所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol/L8.(2021四川仁寿一中高一上月考)下列实验方案设计:用萃取、分液的方法分离汽油和煤油将O2和H2的混合物通过灼热的氧化铜,以除去其中的H2用溶解、过滤的方法分离KNO3和NaCl固体的混合物加稀盐酸后过滤,除去混在铜粉中的少量镁粉和铝粉过滤分离氢氧化铁胶体和NaCl溶液升华除去NaCl晶体中混有的I2。可行的是()A.B.C.D.9.(2021福建三明三地三校高一上期中联考)某位同学配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是()
5、A.所用的NaOH已经潮解B.向容量瓶中加水未到刻度线C.有少量NaOH溶液残留在烧杯里D.用托盘天平称2.4 g NaOH时误操作为“左码右物”且使用了游码10.某盐酸试剂瓶上的标签如图所示。下列有关说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)()盐酸分析纯(AR)体积:500 mL化学式:HCl相对分子质量:36.5溶质质量分数:36.5%密度:1.19 g/mLA.该浓度的盐酸可用广口瓶盛装B.该盐酸的浓度为1.19 g/mLC.用该盐酸配制250 mL 2.0 mol/L的稀盐酸时需选用100 mL的量筒D.该盐酸中所含Cl-的数目为5.95NA11.下列基本实验操作中,不合理的是()A
6、.配制一定物质的量浓度的溶液,向容量瓶中加水至距离刻度线12 cm时,改用胶头滴管定容B.除去KNO3中少量的NaCl可用结晶法C.用洁净的铂丝蘸取待测液,置于酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃能观察到火焰呈紫色,该溶液中一定含有钾离子D.用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时,应边加热边搅拌直至溶液蒸干12.(2021湖南五市十校教研教改共同体高一上联考)已知Na与H2O反应生成NaOH和H2。下列有关溶液的叙述正确的是()A.100 mL 0.6 mol/L的NaCl溶液与50 mL 0.6 mol/L的MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度相等B.标准状况下将a L NH3气体溶于b mL水中
7、,得到的氨水密度为c g/cm3,则该溶液中溶质的物质的量浓度为a/(22.4b) mol/LC.将5 mol/L的Mg(NO3)2溶液10 mL稀释至50 mL,稀释后溶液中Mg2+的物质的量浓度为1 mol/LD.2.3 g Na投入97.7 g水中,形成的溶液溶质质量分数为2.3%13.下列关于物质的量浓度表述正确的是()A.0.3 mol/L的Na2SO4溶液中含有Na+和SO42-的总物质的量为0.9 molB.当22.4 L氨气完全溶于水制得1 L氨水时,其物质的量浓度是1 mol/LC.在K2SO4和NaCl的中性混合溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,则K+的浓度必定
8、等于Cl-的浓度D.10 时,100 mL 0.35 mol/L的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到10 时,其体积小于100 mL,溶液中溶质的物质的量浓度仍为0.35 mol/L14.在t 时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为 gmL-1,溶质的质量分数为,其中含有NH4+的物质的量是b mol,下列正确的是()A.溶质的质量分数=aV-a100%B.溶质的物质的量浓度c=a17V molL-1C.溶液中c(OH-)=1 000bV molL-1D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液中溶质的质量分数小于0.515.下列溶液中Cl-的物质的量浓度和Cl-的
9、物质的量与50 mL 1 mol/L的AlCl3 溶液中Cl-的物质的量浓度和Cl-的物质的量都相等的是()A.75 mL 3 mol/L的NH4Cl溶液B.150 mL 1 mol/L的NaCl溶液C.50 mL 1.5 mol/L的CaCl2溶液D.50 mL 3 mol/L的KClO3溶液二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(10分)选择下列实验方法分离物质,将分离方法的字母代号填在横线上。A.萃取、分液B.分液C.蒸馏D.过滤E.蒸发(1)分离水和乙酸乙酯(二者不互溶)的混合物,可采用的方法。(2)提取碘水中的碘,可采用的方法。(3)除去食盐溶液中的水,可采用的方法。(4)淡化
10、海水,可采用的方法。(5)丙酮是一种常用的有机溶剂,可与水以任意比互溶,密度小于水,沸点约为55 ,分离水和丙酮的混合物时可采用的方法。17.(10分)(2021江苏扬州中学高一上期中)高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。(1)实验室里欲用KMnO4固体来配制250 mL 0.1 molL-1的KMnO4溶液。需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、。下列关于“容量瓶及其使用”的叙述中正确的是(填字母)。A.使用前必须检查是否漏水B.能配制一定体积准确浓度的标准溶液C.可用来长期贮存溶液D.能用作溶解固体、稀释浓溶液的容器下列操作对实验结果的影响为偏高的是(填字母)。A.加水定
11、容时俯视刻度线B.未洗涤溶解后的烧杯和玻璃棒C.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线,没有加水补到刻度线(2)用上述KMnO4溶液来测定FeSO4溶液中Fe2+的物质的量浓度。原理如下:10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4 K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,实验时应测定的数据有:FeSO4溶液的体积和。(3)维生素C的水溶液能使高锰酸钾溶液褪色,根据这一原理,常用高锰酸钾溶液测定蔬菜或水果中的维生素C的含量。上述实验原理说明维生素C具有(填“氧化性”或“还原性”)。18.(11分)某工厂的工业废水中含有大量的 FeSO4、较多的 Cu2+和少量的 Na+。为了减少污染并
12、变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据流程图完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案并回答下列问题:(1)操作的名称为,所需要的玻璃仪器为、烧杯。(2)试剂的化学式为,加入试剂后反应的化学方程式为。(3)对和的混合溶液,不用蒸发结晶的方法获得FeSO47H2O,原因是、(写出两点)。19.(12分)(2021黑龙江省实验中学高一上月考)某“84”消毒液部分标签如图所示,回答下列问题:净含量:500 mL密度:1.19 gcm-3有效成分:NaClO注意事项:密封保存(1)某实验需用480 mL 0.2 molL-1 NaClO消毒液,现用NaClO固体配制。a.需要用托盘天平称量N
13、aClO的固体质量为g。b.配制时,一般可分为以下几个步骤:称量计算溶解摇匀移液洗涤定容冷却正确的操作顺序为(填序号)。(2)在配制过程中,除托盘天平、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有。(3)在横线上填写下列各种情况对所配制溶液浓度的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用:。溶解后未经冷却就移液:。移液时,有少量液体溅出:。定容时,俯视刻度线:。20.(12分)欲提纯混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体,某学生设计了如下操作流程: 请根据上述操作流程回答下列问题:(1)操作在加热时应选择(填仪器名称)盛装混合物。(2)进行操作后,判断SO42-已沉淀完全的方法是
14、。(3)操作的目的是。(4)实验室进行操作的具体步骤是。(5)某同学欲用制得的氯化钠固体配制100 mL 0.2 molL-1的氯化钠溶液。配制NaCl溶液时需要用到的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、。下列操作会使所配制的氯化钠溶液浓度偏低的是(填字母)。A.加水定容时俯视刻度线B.容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理C.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯D.颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线又加水补上答案全解全析1.B配制一定物质的量浓度的溶液必须使用容量瓶,A错误;除去CO2中的HCl杂质时可采用饱和NaHCO3溶液,B正确;采用题图装置制取CO2气体,会在所得气体中混有HCl和H2O,
15、C错误;蒸发结晶应该在蒸发皿中进行,而不应在坩埚中操作,D错误。2.DK2MnO4在溶液中电离为K+和MnO42-,故电离方程式为K2MnO4 2K+MnO42-,A错误;氮化镁中镁元素为+2价,氮元素为-3价,故氮化镁的化学式为Mg3N2,B错误;质量数=质子数+中子数,故质子数为6、中子数为8的碳原子的质量数为14,表示为614C,C错误;氯离子的核内有17个质子,核外有18个电子,故其结构示意图为,D正确。3.C题述泡茶过程包含了将茶叶中的有机物溶解、萃取,将茶叶过滤及供人品尝等过程,未涉及蒸馏。4.B容量瓶在使用前必须检查其是否漏水,A正确;酒精能与水互溶,所以该操作的萃取剂选择错误,
16、B错误;蒸馏操作时,温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平,C正确;从氯化钠溶液中获取氯化钠晶体的操作为蒸发结晶,当蒸发到有大量晶体析出时,停止加热,余下的水利用余热进行蒸发,D正确。5.D粗盐提纯过程中的操作为溶解、过滤、蒸发结晶,故选和,A项正确;由于四氯化碳和水互不相溶,且碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,故提取碘水中的碘可采用萃取、分液的方法,选,B项正确;NaOH能与CO2反应,故选,C项正确;Na2CO3溶液和油不互溶,应该采用分液的方法分离,故选,且装置中缺少温度计,D项错误。6.C溶液是一种均一、稳定的分散系,从溶液中取出一部分时,其浓度与原溶液一致,1 molL-1
17、K2SO4溶液中的c(K+)为2 molL-1,所以100 mL溶液中含有的n(K+)=2 molL-10.1 L=0.2 mol,A正确;0.2 molL-1 Ba(NO3)2溶液中的c(NO3-)=0.4 molL-1,该溶液稀释至10倍后c(NO3-)=0.04 molL-1,B正确;5.85 g氯化钠的物质的量为0.1 mol,溶于1 L水配成溶液,所得溶液体积不为1 L,因此其溶质的物质的量浓度不能直接用体积为1 L进行计算,C错误;NaCl溶液的n(Na+)=2510-3 mol=0.01 mol,Na2CO3溶液的n(Na+)=20.51010-3 mol=0.01 mol,D正
18、确。7.BCH4的摩尔质量为16 g/mol,A项错误;在常温常压下,等质量的O2和SO2气体的物质的量之比为21,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,B项正确;在标准状况下,1 mol H2的体积约为22.4 L, CCl4为液体,1 mol CCl4的体积不为22.4 L,C项错误;将40 g NaOH溶于1 L水所得溶液的体积不是1 L,则所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1 mol/L,D项错误。8.C汽油与煤油互溶,且找不到一种两者溶解度相差很大的萃取剂,所以不能用萃取、分液的方法进行分离,错误;H2通过灼热的氧化铜时将其还原得到单质铜,而在加热的条件下生成的铜会与氧气反应而
19、被消耗,错误;分离KNO3和NaCl固体的混合物时,需先将其制成高温饱和溶液,然后利用KNO3溶解度随温度变化明显的性质,采用降温结晶的方法使KNO3结晶析出,从而达到分离的目的,而单纯通过溶解、过滤的方法不能进行分离,错误;加稀盐酸后,镁粉及铝粉跟盐酸反应而溶解,铜不会发生反应,仍以固体的形式存在,所以可以采用过滤的方法获得铜粉,正确;氢氧化铁胶粒和Na+、Cl-均能透过滤纸,所以不能采用过滤的方法进行分离,错误;碘单质能升华,NaCl则不能,正确。答案为C。9.B所用NaOH固体已潮解,则称取一定质量的NaOH时溶质的物质的量偏小,所配溶液浓度偏低,A不符合;向容量瓶中加水未到刻度线,导致
20、所配溶液体积减小,所配溶液浓度偏高,B符合;有少量NaOH溶液残留在烧杯里,导致移入容量瓶中的氢氧化钠的物质的量偏小,溶液浓度偏低,C不符合;将砝码放在左盘,药品放在右盘,使用游码,会导致所称取的氢氧化钠的质量偏小,溶液的浓度偏低,D不符合。10.D该浓度的盐酸应用细口瓶盛装,A项错误;该盐酸的浓度为1 0001.1936.5%36.5 mol/L=11.9 mol/L,B项错误;用该盐酸配制250 mL 2.0 mol/L的稀盐酸时需要该盐酸的体积为2.0mol/L0.25 L1.19mol/L0.042 L=42.0 mL,需选用50 mL的量筒,C项错误;该盐酸中所含Cl-的物质的量为1
21、1.9 mol/L0.5 L=5.95 mol,数目为5.95NA,D项正确。11.D向容量瓶中加水至距离刻度线12 cm时,改用胶头滴管定容,防止液体加多,A项正确;除去KNO3中少量的NaCl:将混合物制成热的饱和溶液,因硝酸钾的溶解度受温度影响较大,冷却后析出,通过过滤分离出KNO3晶体,B项正确;透过蓝色钴玻璃能观察到火焰呈紫色,可知溶液中一定含有K+,C项正确;用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时,当蒸发皿中剩余少量液体时停止加热,利用余热将剩余的水分蒸干,D项错误。12.C0.6 mol/L NaCl溶液中的c(Cl-)=0.6 mol/L,0.6 mol/L MgCl2溶液中的c
22、(Cl-)=20.6 mol/L=1.2 mol/L,A错误;a L NH3的物质的量为a/22.4 mol,质量为17a/22.4 g,所得溶液的质量为(17a/22.4+b)g,体积为(17a/22.4+b)/(1 000c) L,所以其溶质的物质的量浓度为1 000ac/22.4(17a/22.4+b) mol/L,B错误;溶液稀释至5倍后,其浓度将减小到原浓度的1/5,即1 mol/L,C正确;Na与H2O反应有H2生成,即2.3 g Na与97.7 g H2O反应所得溶液的质量小于100 g,同时生成的NaOH质量大于2.3 g,所以溶质质量分数不为2.3%,D错误。13.D由于不知
23、道溶液体积,故不能计算微粒的物质的量,A项错误;氨气的状况未知,22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其物质的量浓度不一定是1 mol/L,B项错误;1 mol K2SO4和NaCl的中性混合溶液中,c(H+)=c(OH-),则:c(K+) +c(Na+)=c(Cl-)+2c(SO42-),若Na+和SO42-物质的量相等,则K+的浓度必定大于Cl-的浓度,C项错误;同一温度下同一物质在水中的溶解度一定,10 时,100 mL 0.35 mol/L的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到10 时仍为饱和溶液,溶液中溶质的物质的量浓度仍为0.35 mol/L,D项正确。14.D氨水中溶质为氨,该
24、溶液的密度为 gmL-1,体积为V mL,所以溶液质量为V g,溶质氨的质量为a g,溶质的质量分数为aV100%,故A错误;a g NH3的物质的量为ag17 gmol-1=a17 mol,溶液体积为V mL,所以溶质的物质的量浓度为a17molV10-3L=1 000a17V molL-1,故B错误;溶液中OH-来源于一水合氨、水的电离,NH4+的浓度为bmolV10-3L=1 000bV molL-1,一水合氨电离方程式为NH3H2O NH4+OH-,一水合氨电离出的OH-的物质的量浓度等于NH4+的浓度,为1 000bV molL-1,所以溶液中OH-的浓度大于1 000bV molL
25、-1,故C错误;水的密度比氨水的密度大,等体积的氨水与水相比,水的质量大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水质量的2倍,溶液中氨的质量不变,等体积混合所得溶液溶质的质量分数小于0.5,故D正确。15.C50 mL 1 mol/L的AlCl3溶液中:c(Cl-)=1 mol/L3=3 mol/L,n(Cl-)=3 mol/L0.05 L=0.15 mol。75 mL 3 mol/L的NH4Cl溶液中:c(Cl-)=3 mol/L1=3 mol/L,n(Cl-)=3 mol/L0.075 L=0.225 mol,A错误;150 mL 1 mol/L的NaCl溶液中:c(Cl-)=1 mol/L1=1
26、 mol/L,B错误;50 mL 1.5 mol/L的CaCl2溶液中:c(Cl-)=1.5 mol/L2=3 mol/L,n(Cl-)=3 mol/L0.05 L=0.15 mol,C正确;50 mL 3 mol/L的KClO3溶液中不存在Cl-,D错误。16.答案(1)B(2)A(3)E(4)C(5)C解析(1)水和乙酸乙酯互不相溶,可用分液法分离。(2)提取碘水中的碘,加入苯或四氯化碳,萃取后分液。(3)除去食盐溶液中的水,可用蒸发的方法。(4)淡化海水,可采用蒸馏的方法。(5)丙酮可与水以任意比互溶,密度小于水,沸点约为55 ,与水的沸点相差较大,故可以采用蒸馏的方法分离。17.答案(
27、1)250 mL容量瓶ABA(2)消耗高锰酸钾溶液的体积(3)还原性解析(1)实验室用KMnO4固体来配制250 mL 0.1 molL-1的KMnO4溶液时需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250 mL容量瓶。容量瓶使用前必须检查是否漏水,A正确;容量瓶用于配制一定体积和一定物质的量浓度的溶液,B正确;容量瓶不能用于长期贮存溶液,C错误;容量瓶不能作为溶解固体、稀释浓溶液的容器,D错误。加水定容时俯视刻度线会使所得溶液的体积偏小,造成浓度偏高,A符合;未洗涤溶解后的烧杯和玻璃棒会造成溶质的损失,使所得溶液的浓度偏低,B不符合;颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线,没有再加蒸馏水,不影
28、响所得溶液的浓度,C不符合。(2)实验时应测定的数据一是FeSO4溶液的体积,二是消耗高锰酸钾溶液的体积。(3)维生素C的水溶液能使高锰酸钾溶液褪色,说明维生素C具有还原性。18.答案(1)过滤漏斗玻璃棒(2)H2SO4Fe+H2SO4FeSO4+H2(3)无法除去Na+防止硫酸亚铁晶体受热变质解析工业废水中含大量硫酸亚铁、Cu2+和少量的Na+,从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜,结合题给流程图可知,试剂为Fe,操作为过滤,则中主要溶质为硫酸亚铁,中含Cu、Fe,加入的试剂为H2SO4,操作为过滤,得到的为Cu,中主要溶质为FeSO4,操作为加热浓缩,冷却结晶。(1)操作的名称为过滤,所需要的玻
29、璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯。(3)和的混合溶液中含有Na+,另外硫酸亚铁晶体受热容易被空气中的氧气氧化,因此不选用蒸发结晶的方法获得FeSO47H2O。19.答案(1)a.7.5b.(2)药匙、500 mL容量瓶、胶头滴管(3)无影响偏高偏低偏高解析(1)a.实验室实际配制的为500 mL 0.2 molL-1的NaClO溶液,则需要NaClO固体的质量为0.5 L0.2 molL-174.5 gmol-1=7.45 g,所以需要用托盘天平称量NaClO固体的质量为7.5 g;b.配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为计算所需固体的质量、称量固体质量、在烧杯中溶解固体、冷却所得溶液至室温、将溶液转
30、移至容量瓶、洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶、定容、摇匀。(2)在配制过程中,需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、500 mL容量瓶、胶头滴管。(3)容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用,对结果无影响;溶解后未经冷却就移液将最终使溶液体积变小,从而使结果偏高;移液时,有少量液体溅出,将造成溶质损失,使结果偏低;定容时,俯视刻度线,将使所得溶液的体积偏小,浓度偏高。20.答案(1)坩埚(2)静置,取少量上层清液滴加BaCl2溶液,若不出现浑浊,则SO42-已沉淀完全(3)除去溶液中过量的HCl(4)将溶液置于蒸发皿中,加热蒸发,并用玻璃棒不断搅拌,加热至蒸发皿中出现较多固体时,停止
31、加热,利用余热将剩余液体蒸干(5)胶头滴管、100 mL容量瓶CD解析(1)加热该固体混合物需要在坩埚中进行。(2)判断SO42-已除尽的方法是静置,取少量上层清液滴加BaCl2溶液,若不出现浑浊,则SO42-已沉淀完全。(3)操作的目的是除去溶液中过量的HCl。(4)操作是蒸发,具体步骤是将溶液置于蒸发皿中,加热蒸发,并用玻璃棒不断搅拌,加热至蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余液体蒸干。(5)配制NaCl溶液时需用到的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶。加水定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏高,A错误;容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理,不影响所配溶液浓度,B错误;在溶解过程中有少量液体溅出烧杯,溶质减少,浓度偏低,C正确;颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线又加水补上,溶液体积偏大,浓度偏低,D正确。