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单元检测二　物质的量和化学实验基础
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·青岛高三检测)实验室安全至关重要，下列说法错误的是(　　)
A.实验室常用反应釜进行高温高压实验，实验结束后立即打开反应釜盖
B.乙醚容易吸潮，可用金属钠除去乙醚中微量水
C.实验剩余的金属钾块，应放回试剂瓶
D.钠、镁等活泼金属着火，应用干燥的沙土盖灭
答案　A
解析　实验室常用反应釜进行高温高压实验，实验结束后，不能立即打开反应釜盖，需要让里面的压强降至常温常压再打开，故A错误；钠与水反应，与乙醚不反应，所以可用金属钠除去乙醚中微量水，故B正确。
2.(2025·南昌高三模拟)在高温和铝矾土催化下，SO2能将CO氧化，这是从烟道气体中分离回收硫的基本反应：SO2＋2CO2CO2＋S，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)
A.0.1 mol S8中S—S的数目为0.7NA
B.22 g CO2中含有的σ键数为NA
C.0.5 mol SO2含有的质子数为16NA
D.每0.1 mol CO参与反应，转移的电子总数为0.2NA
答案　A
解析　在S8分子中，每个硫原子与另外两个硫原子形成S—S单键，构成环状八原子分子，即1个S8分子中S—S的数目为8，则0.1 mol S8中S—S的数目为0.8NA，A错误；22 g CO2的物质的量为0.5 mol，CO2的结构式为O==C==O，则0.5 mol CO2中含有的σ键数为NA，B正确；1个SO2分子的质子数为16＋8＋8＝32，则0.5 mol SO2含有的质子数为16NA，C正确；该反应中S元素化合价由＋4价降低到0价，每消耗2 mol CO，转移4 mol e-，则每0.1 mol CO参与反应，转移的电子总数为0.2NA，D正确。
3.除去下列物质中的杂质(括号中的物质为杂质)，所选除杂试剂和分离方法均正确的是(　　)
选项 被提纯的物质(杂质) 除杂试剂 分离方法
A KBr溶液(Br2) 四氯化碳 萃取、分液
B AlCl3(小苏打) 蒸馏水 重结晶
C FeCl2溶液(FeCl3) 过量铜粉 过滤
D 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
答案　A
解析　Br2易溶于四氯化碳，KBr难溶于四氯化碳，加入四氯化碳萃取分液可除去KBr溶液中的Br2，故A正确；AlCl3、碳酸氢钠溶于水后发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，不能用蒸馏水除AlCl3中的小苏打，故B错误；FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2，若用铜粉除FeCl2溶液中的FeCl3会引入新杂质CuCl2，故C错误；乙烯能被高锰酸钾氧化为二氧化碳，若用酸性高锰酸钾除乙烷中的乙烯会引入新杂质二氧化碳，故D错误。
4.(2024·山东济宁模拟)一次性鉴别下列三种溶液，方法不可行的是(　　)
A.乙酸、乙醛、苯酚三种溶液：浓溴水
B.NaOH、FeCl3、Na2SO4三种溶液：KHCO3溶液
C.KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液：饱和Ba(OH)2溶液，微热
D.乙醇、溴苯和苯三种溶液：酸性高锰酸钾溶液
答案　B
解析　乙酸、乙醛、苯酚三种溶液分别与浓溴水混合的现象：互溶、溴水褪色、生成白色沉淀，现象不同，可以鉴别，A正确；NaOH、Na2SO4溶液分别与KHCO3溶液混合都无明显现象，不能鉴别，B错误；KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液分别与饱和Ba(OH)2溶液混合并微热的现象：无现象、产生刺激性气体、生成白色沉淀，现象不同，可以鉴别，C正确；乙醇、溴苯和苯三种溶液分别与酸性高锰酸钾溶液混合的现象：酸性高锰酸钾溶液褪色、分层且有机层在下层、分层且有机层在上层，现象不同，可以鉴别，D正确。
5.小组同学配制250 mL 1.00 mol·L-1H2SO4溶液，计算出所需18 mol·L-1浓H2SO4的体积后，下列有关溶液配制过程的说法不正确的是(　　)
实验步骤 实验仪器
a.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液均注入容量瓶 b.用量筒量取所需18 mol·L-1浓H2SO4的体积，注入盛有约50 mL蒸馏水的烧杯中 c.用胶头滴管滴加蒸馏水，至溶液的凹液面与刻度线相切 d.用玻璃棒慢慢搅动，混合均匀冷却至室温 e.盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀 f.将稀释后的H2SO4溶液沿玻璃棒注入250 mL容量瓶 g.往容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在容量瓶刻度线下1~2 cm处 量筒 托盘天平 烧瓶 250 mL容量瓶 烧杯 玻璃棒 胶头滴管
A.计算需要18 mol·L-1的浓硫酸的体积约为13.9 mL
B.配制过程中不需要使用的仪器是托盘天平和烧瓶
C.配制过程中正确的操作顺序为bdfagce
D.定容时俯视容量瓶刻度线会导致所配制的H2SO4溶液浓度偏小
答案　D
解析　依据溶液稀释规律可知，配制250 mL 1.00 mol·L-1H2SO4溶液需要浓硫酸体积为≈ 0.013 9 L，即13.9 mL，故A正确；定容时俯视容量瓶刻度线会导致溶液体积偏小，浓度偏高，故D错误。
6.(2025·江苏南通高三模拟)实验室由FeO、SiO2混合物制取FeCl3溶液的实验原理和装置不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲配制一定浓度的稀盐酸
B.用装置乙浸出Fe2＋
C.用装置丙除去SiO2
D.用装置丁获得FeCl3溶液
答案　A
解析　装置甲为容量瓶，不可以用来稀释浓盐酸，故A错误；用装置乙浸出Fe2＋，在烧杯中加入盐酸可以与氧化亚铁发生反应得到FeCl2，SiO2不与HCl反应，装置丙能过滤除去SiO2固体，故B、C正确；用装置丁将氯气通入含有FeCl2的溶液可以发生氧化还原反应得到FeCl3溶液，故D正确。
7.下列实验能达到实验目的的是(　　)
A.图①操作可除去溴水中的溴单质
B.图②操作用于分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯，将分层的液体依次从下口放出
C.图③装置进行铁与水蒸气的反应，点燃肥皂泡检验氢气
D.图④装置用于蒸馏、收集低沸点成分，冷凝水应该从 a口进b口出
答案　C
解析　图①操作为过滤，应该用有机溶剂萃取溴水中的溴，A错误；在使用分液漏斗时，下层液体先从下口放出，上层液体再从上口倒出，B错误；铁和水蒸气在高温时发生反应生成四氧化三铁和氢气，氢气被肥皂泡收集，可以用点燃肥皂泡的方法检验氢气，C正确；蒸馏时，冷凝水应该从下口进，上口出，即从 b口进a口出，D错误。
8.下列计算正确的是(　　)
A.同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则S浓度比为3∶2∶3
B.将2 mol·L-1的NaCl溶液和1 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后，忽略体积变化，c(Cl-)＝1.5 mol·L-1
C.标准状况下，44.8 L HCl溶于1 L水，盐酸的物质的量浓度为2 mol·L-1
D.若a g某气体含有分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是 L
答案　D
解析　同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，S浓度比为1∶1∶3，A错误；设两种溶液体积为V L，混合后c(Cl-)＝mol·L-1＝2.0 mol·L-1，B错误；设c g气体所含的分子数为x，则，x＝，故气体在标准状况下的体积是 L，D正确。
9.(2025·河北高三模拟)《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝……日久起销，用刀刮其销……所刮下之销末，名铁线粉。”以烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3，含少量CuO、SiO2等)为原料制备“铁线粉”的流程如图所示。
下列叙述正确的是(　　)
A.“铁线粉”的主要成分是Fe
B.“滤渣”可用于制造光导纤维
C.“滤液1”呈无色
D.“除铝”时，需要用到分液漏斗、烧杯等仪器
答案　B
解析　由题给流程可知，向烧渣中加入稀硫酸和过氧化氢混合溶液酸浸，金属元素转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到滤液和含有二氧化硅的滤渣；向滤液中加入过量的氨水，溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，铜离子转化为深蓝色的四氨合铜离子，过滤得到含有四氨合铜离子的滤液和滤渣；向滤渣中加入过量的氢氧化钠溶液，氢氧化铝转化为四羟基合铝酸根离子，过滤得到含有四羟基合铝酸根离子的滤液和氢氧化铁；氢氧化铁灼烧分解得到主要成分为氧化铁的铁线粉。由分析可知，铁线粉的主要成分为氧化铁，故A错误；滤渣的主要成分是可用于制造光导纤维的二氧化硅，故B正确；滤液1中含有四氨合铜离子，溶液呈深蓝色，故C错误；除铝的操作为固液分离的过滤操作，过滤需要用到的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，不需要用到分液漏斗，故D错误。
10.氨基磺酸(H2NSO3H)可作漂白助剂，可减少或消除漂白液中重金属离子的催化作用，从而使漂白液质量得到保证。氨基磺酸在常温下稳定，高温时能完全分解：2H2NSO3HSO2↑＋SO3↑＋2H2↑＋N2↑＋H2O。下列说法正确的是(　　)
A.64 g 34SO2在标准状况下的体积为22.4 L
B.该反应生成1 mol H2时转移2 mol电子
C.可用BaCl2溶液检验分解所得混合气体中是否含有SO3
D.相同条件下，32 g按V(H2)∶V(N2)＝2∶1组成的混合气体与32 g O2所含原子数相同
答案　C
解析　64 g 34SO2在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1≈21.7 L ，故A错误；H2NSO3H中N元素为-3价，S元素为＋6价，H元素为＋1价，由化学方程式知，该反应生成1 mol H2时转移3 mol电子，故B错误；BaCl2溶液和SO2不反应，BaCl2溶液和SO3反应生成硫酸钡沉淀，可用BaCl2溶液检验分解所得混合气体中是否含有SO3，故C正确；相同条件下，按V(H2)∶V(N2)＝2∶1组成的混合气体的平均摩尔质量为 g·mol-1，32 g按V(H2)∶V(N2)＝2∶1组成的混合气体中原子的物质的量为×2＝6 mol，即32 g混合气体中原子数为6NA，32 g O2所含原子的物质的量为×2＝2 mol，所含原子数为2NA，故D错误。
11.利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 (　　)
A.图 Ⅰ 装置可制备Al2S3固体
B.图 Ⅱ 装置可测定中和反应的反应热
C.图 Ⅲ 装置可实现铁上镀铜，a极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液
D.图 Ⅳ 装置可检验1 溴丁烷和氢氧化钠乙醇溶液反应的产物
答案　C
解析　Al3＋和S2-在水溶液中发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀和H2S气体，故A错误；应该用玻璃搅拌器，减少热量损失，故B错误；在铁上镀铜时，a为阳极，b为阴极，a为Cu，b为Fe，电解质溶液可以是硫酸铜溶液，故C正确；挥发出的乙醇易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，干扰1 溴丁烷和氢氧化钠乙醇溶液反应的产物的检验，故D错误。
12.(2023·山东泰安模拟)某化工厂的废液含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷，该工厂设计回收方案如图：
下列说法错误的是(　　)
A.试剂a选择Na2CO3溶液比NaOH溶液更合适
B.回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇
C.试剂b为CO2，试剂c为稀硫酸
D.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为蒸馏
答案　D
解析　氢氧化钠碱性太强，加热可能导致二氯甲烷水解，故试剂a选择Na2CO3溶液比NaOH溶液更合适，故A正确；乙醇沸点高于二氯甲烷，回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇，故B正确；分析可知，操作Ⅱ为分液，故D错误。
13.(2025·安徽六安高三模拟)下列玻璃仪器选择合理且能完成相应实验(夹持装置略去)的是(　　)
A.配制500 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液：①⑨
B.分离四氯化碳和碘单质的混合物：③④⑥
C.测定CuSO4·5H2O晶体中结晶水的含量：③⑤⑦
D.用饱和碳酸钠溶液提纯乙酸乙酯(含少量乙酸)：②⑤
答案　D
解析　配制500 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液需要①容量瓶、⑨量筒，还缺少烧杯、胶头滴管、玻璃棒等玻璃仪器，A错误；分离四氯化碳和碘单质的混合物用蒸馏操作，用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶，不需要⑥碱式滴定管，B错误；测定CuSO4·5H2O晶体中结晶水的含量用到的玻璃仪器有⑦蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、干燥器，不需要③蒸馏烧瓶、⑤烧杯，C错误；用饱和碳酸钠溶液提纯乙酸乙酯(含少量乙酸)，需要分液操作，用到的玻璃仪器为②分液漏斗、⑤烧杯，D正确。
14.(2024·长沙长郡中学、衡阳第八中学联考)实验室中用山梨酸和乙醇催化合成山梨酸乙酯的过程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.反应时不能用水浴进行加热
B.试剂a可以是5%NaOH溶液，目的是除去滤液1中的山梨酸和硫酸杂质
C.操作①和操作③基本原理相同，操作②和操作④基本原理不同
D.加入无水MgSO4固体的目的是除去有机物中的水分
答案　B
解析　水的沸点低于110 ℃，不能用水浴进行加热，A正确；生成的酯在强碱性条件下会发生水解反应，故不能用氢氧化钠溶液洗涤，B错误；操作①和操作③均为固液分离操作，为过滤，基本原理相同；操作②为萃取分液操作，操作④为蒸馏操作，基本原理不同，C正确。
15.将5.00 g胆矾(无其他杂质)置于氮气氛围中，然后对其进行加热，逐渐升高温度使其分解，分解过程中的热重曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.a点对应的物质中，氧元素的质量分数约为50.3%
B.c点对应的固体物质只有CuSO4
C.将c→d产生的气体全部通入BaCl2溶液中，有沉淀产生
D.d→e的过程中，生成的某种物质可使带火星的小木条复燃
答案　A
解析　胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，5.00 g胆矾的物质的量是0.02 mol，加热完全失去结晶水，得到0.02 mol CuSO4，质量为3.2 g，所以c点对应物质是CuSO4；c→d为CuSO4分解，d中含有0.02 mol铜元素，则氧元素的物质的量为＝0.02 mol，所以d点对应物质为CuO；e中含有0.02 mol铜元素，则氧元素的物质的量为＝0.01 mol，所以e点对应物质为Cu2O。胆矾失去部分结晶水得到a点对应的物质，设该物质化学式为CuSO4·xH2O，＝0.02 mol，解得x＝3，氧元素的质量分数为×100%≈52.3%，故A错误；由分析知c→d为CuSO4分解为CuO，产生的气体可能全部为SO3(或SO2和O2或SO3、SO2和O2的混合气体)，将该气体通入BaCl2溶液中，生成BaSO4沉淀，故C正确；由分析知d→e为CuO分解为Cu2O，其化学方程式为4CuO2Cu2O＋O2↑，有氧气生成，氧气可使带火星的小木条复燃，故D正确。
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16.(10分)实验是化学研究的一种重要手段，现有如图所示A~E五种仪器，请根据要求填空。
(1)写出仪器名称：C　　　　，E　　　　。
(2)下列实验操作中用到仪器E的是　　　　(填字母)。
a.分离水和CCl4的混合物
b.分离水和酒精的混合物
c.分离水和泥沙的混合物
d.分离NaCl溶液中的NaCl和水
(3)仪器A~E中使用前必须检查是否漏水的是　　　　。
(4)若利用下图装置分离四氯化碳和酒精的混合物，则还缺少的仪器是　　　　　，加热前应先在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石，目的是　　　　　　　　；
冷凝管的进水口是　　　　(填“f”或“g”)。
答案　(1)(普通)漏斗　分液漏斗　(2)a　(3)DE　(4)温度计　防止暴沸　g
解析　(2)仪器E为分液漏斗，可用于分离互不相溶的两种液体；水和CCl4是互不相溶的两种液体，能用分液漏斗分离，a正确；酒精和水互溶，不能用分液漏斗分离，b错误；泥沙是难溶于水的固体物质，应用过滤方法分离，c错误；食盐水中的溶质NaCl和溶剂水用蒸发溶剂法分离，d错误。(4)四氯化碳和酒精是互溶的液体混合物，由于二者沸点相差较大，可采用蒸馏方法分离，根据图示装置可知，还缺少的仪器是温度计；液体混合物加热时，为防止液体暴沸，要加入沸石或碎瓷片。
17.(15分)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如图所示。
(1)配制溶液：
①配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸，需要量取质量分数为20%，密度为1.1 g·cm-3的盐酸的体积为　　　　。
②配制过程中所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、　　　　　　，容量瓶使用前应　　　　。
(2)实验步骤：用量筒量取20.0 mL 1.0 mol·L-1的盐酸加入锥形瓶中；取足量已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端；往广口瓶中装入足量水，按图连接好装置，检查装置的气密性。反应结束后待体系温度恢复至室温，读取量筒中水的体积为V mL。
回答下列问题：
①装置丙应选用　　　　(填字母)的量筒。
A.100 mL B.200 mL
C.250 mL D.2 000 mL
②读数时除恢复到室温，还要注意　　　　、　　　　。
③若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积Vm＝　　　　。若未除去镁条表面的氧化膜，则测定结果　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案　(1)①16.6 mL　②100 mL容量瓶、胶头滴管　检漏　(2)①C　②量筒内的液面与集气瓶内液面相平　视线与量筒内液体凹液面的最低处相平　③0.1V L·mol-1　偏小
解析　(1)①100 mL 1 mol·L-1的盐酸中HCl的物质的量为0.1 mol，其质量为3.65 g，设需要密度为1.1 g·cm-3的盐酸体积为x，则1.1x×20%＝3.65 g，x≈16.6 mL。(2)①盐酸的物质的量为0.02 mol，则生成0.01 mol氢气，标准状况下其体积为224 mL，25 ℃、101 kPa的情况下氢气的体积略大于224 mL，故选择250 mL的量筒合适。③实验条件下测得气体体积为V mL，气体的物质的量为0.01 mol，则Vm＝＝0.1V L·mol-1；如未除去镁条表面的氧化膜，消耗的盐酸一部分与氧化镁发生反应，生成的气体体积减小，则测定结果偏小。
18.(14分)最近，中国科学院上海微系统与信息技术研究所在钽酸锂(LiTaO3)异质集成晶圆及高性能光子芯片领域取得突破性进展。钽酸锂(LiTaO3，M＝236 g·mol-1)是一种功能材料，一种以钽渣(主要成分是Ta2O3·FeO，含少量杂质油脂和Al2O3等)为原料制备钽酸锂的流程如图：
请回答下列问题：
(1)LiTaO3中钽元素的化合价为　　　　　。
(2)“焙烧”在沸腾炉中进行，常采用“逆流操作”，即在沸腾炉中上部填入固体原料，在下部通入空气，这样操作的目的是　　　　　。
(3)灼烧固体2得到新的固体，则新固体的化学式为　　　　　。
(4)“焙烧”中发生的主要反应的化学方程式为　　　　　。
(5)“沉钽”中，如果用盐酸替代硫酸，会发生副反应，反应过程中1 mol NaTaO3得到2 mol电子生成Ta3＋，同时生成氯气，写出该副反应的离子方程式：　　　　　。气体Y可用于　　　　　阶段循环利用。
(6)质量为m t的含Ta废渣中Ta的质量分数为w，按上述流程制备得到a kg LiTaO3，LiTaO3的产率为　　　　　%。
答案　(1)＋5
(2)增大固气接触面积，增大反应速率
(3)Al2O3
(4)4Ta2O3·FeO＋4Na2CO3＋5O28NaTaO3＋2Fe2O3＋4CO2
(5)Ta＋6H＋＋2Cl-===Ta3＋＋Cl2↑＋3H2O　沉铝
(6)
解析　由题给流程可知，含钽废渣和碳酸钠在空气中焙烧得到含有钽酸钠、偏铝酸钠、氧化铁的焙烧渣，焙烧渣经水浸、过滤得到滤液和含有氧化铁的固体1；向滤液中通入二氧化碳，过滤得到滤液和含有氢氧化铝的固体2；向滤液中加入稀硫酸，将溶液中的钽酸钠转化为钽酸沉淀，过滤得到滤液和钽酸；钽酸和碳酸锂混合灼烧得到钽酸锂和二氧化碳。(1)钽酸锂中锂元素的化合价为＋1价、氧元素的化合价为-2价，由化合价代数和为0可知，钽元素的化合价为＋5价。(3)氢氧化铝固体灼烧分解生成氧化铝和水，则新固体为氧化铝。(4)由分析可知，焙烧中发生的主要反应为Ta2O3·FeO与碳酸钠、氧气在高温下反应生成钽酸钠、氧化铁和二氧化碳，反应的化学方程式为4Ta2O3·FeO＋4Na2CO3＋5O28NaTaO3＋2Fe2O3＋4CO2。(5)由题意可知，钽酸钠与盐酸反应生成氯化钽、氯气和水，反应的离子方程式为Ta＋6H＋＋2Cl-===Ta3＋＋Cl2↑＋3H2O；由分析可知，气体Y为可以在沉铝阶段循环使用的二氧化碳。(6)由题意可知，质量为m t的含钽废渣中钽元素的质量分数为w，按上述流程制备得到a kg钽酸锂，由钽原子个数守恒可知，钽酸锂的产率为×100%＝%。
19.(16分)(2025·江西鹰潭高三模拟)碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。回答下列问题：
Ⅰ.合成该物质的步骤如下：
步骤1：配制一定浓度的MgSO4溶液和NH4HCO3溶液；
步骤2：量取一定量的NH4HCO3溶液于容器中，搅拌并逐滴加入MgSO4溶液，温度控制在50 ℃，用氨水调节溶液pH至9.5；
步骤3：放置1 h后，过滤、洗涤、干燥，得碳酸镁晶体产品。
(1)称取3.0 g MgSO4样品配制220 mL溶液的流程如图所示：
写出实验仪器的名称：A　　　　　；B　　　　　。
(2)配制溶液过程中定容后“摇匀”的实验操作为　　　　　。
(3)步骤2中反应的离子方程式为　　　　　。
Ⅱ.测定产品MgCO3·nH2O中的n值(仪器和药品如图所示)。
(4)上述装置的连接顺序为　　　　　(按气流方向，用接口字母表示)，其中C的作用是　　　　　。
(5)加热前先通入N2排尽装置中的空气，称取装置C、D的初始质量后，边加热边通入N2的作用是　　　　　。
(6)若装置B中无残留物，要准确测定n值，至少需要下列所给数据中的　　　　　(填序号)，写出相应的数学表达式：n＝　　　　　。
①装置A反应前后质量差m1　②装置C反应前后质量差m2　③装置D反应前后质量差m3
答案　(1)托盘天平　250 mL容量瓶
(2)把容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，将容量瓶上下颠倒摇动多次，使溶液混合均匀
(3)Mg2＋＋2NH3·H2O＋2HC===MgCO3↓＋2N＋2H2O＋C
(4)aedbc　吸收CO2以便测定样品中碳元素的含量
(5)使分解生成的气体全部进入装置C和D中完全吸收并防止倒吸
(6)①②(或①③或②③)　[或 或]
解析　(4)高温加热MgCO3·nH2O，产生MgO、CO2和H2O；通过测定CO2和H2O的质量，就可以测出 MgCO3·nH2O中结晶水的含量，装置D用于吸收测量H2O，装置C用于吸收测量CO2以便测定样品中碳元素的含量， 所以正确的连接顺序为aedbc。(6)B装置中无残留物表明气体全部进入装置C和D，要准确测定n值，则需要知道三个质量差中的两个，所以要知道①②或①③或②③；计算过程如下：
MgCO3·nH2OCO2＋nH2O＋MgO　Δm
84＋18n　　　44　　18n　　　　44＋18n
m2　　m3　　　　m1
由此，解得n＝，又有m1＝m2＋m3，通过转换，可以得到n＝或 或。单元检测二　物质的量和化学实验基础
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·青岛高三检测)实验室安全至关重要，下列说法错误的是(　　)
A.实验室常用反应釜进行高温高压实验，实验结束后立即打开反应釜盖
B.乙醚容易吸潮，可用金属钠除去乙醚中微量水
C.实验剩余的金属钾块，应放回试剂瓶
D.钠、镁等活泼金属着火，应用干燥的沙土盖灭
2.(2025·南昌高三模拟)在高温和铝矾土催化下，SO2能将CO氧化，这是从烟道气体中分离回收硫的基本反应：SO2＋2CO2CO2＋S，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)
A.0.1 mol S8中S—S的数目为0.7NA
B.22 g CO2中含有的σ键数为NA
C.0.5 mol SO2含有的质子数为16NA
D.每0.1 mol CO参与反应，转移的电子总数为0.2NA
3.除去下列物质中的杂质(括号中的物质为杂质)，所选除杂试剂和分离方法均正确的是(　　)
选项 被提纯的物质(杂质) 除杂试剂 分离方法
A KBr溶液(Br2) 四氯化碳 萃取、分液
B AlCl3(小苏打) 蒸馏水 重结晶
C FeCl2溶液(FeCl3) 过量铜粉 过滤
D 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
4.(2024·山东济宁模拟)一次性鉴别下列三种溶液，方法不可行的是(　　)
A.乙酸、乙醛、苯酚三种溶液：浓溴水
B.NaOH、FeCl3、Na2SO4三种溶液：KHCO3溶液
C.KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液：饱和Ba(OH)2溶液，微热
D.乙醇、溴苯和苯三种溶液：酸性高锰酸钾溶液
5.小组同学配制250 mL 1.00 mol·L-1H2SO4溶液，计算出所需18 mol·L-1浓H2SO4的体积后，下列有关溶液配制过程的说法不正确的是(　　)
实验步骤 实验仪器
a.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液均注入容量瓶 b.用量筒量取所需18 mol·L-1浓H2SO4的体积，注入盛有约50 mL蒸馏水的烧杯中 c.用胶头滴管滴加蒸馏水，至溶液的凹液面与刻度线相切 d.用玻璃棒慢慢搅动，混合均匀冷却至室温 e.盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀 f.将稀释后的H2SO4溶液沿玻璃棒注入250 mL容量瓶 g.往容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在容量瓶刻度线下1~2 cm处 量筒 托盘天平 烧瓶 250 mL容量瓶 烧杯 玻璃棒 胶头滴管
A.计算需要18 mol·L-1的浓硫酸的体积约为13.9 mL
B.配制过程中不需要使用的仪器是托盘天平和烧瓶
C.配制过程中正确的操作顺序为bdfagce
D.定容时俯视容量瓶刻度线会导致所配制的H2SO4溶液浓度偏小
6.(2025·江苏南通高三模拟)实验室由FeO、SiO2混合物制取FeCl3溶液的实验原理和装置不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲配制一定浓度的稀盐酸
B.用装置乙浸出Fe2＋
C.用装置丙除去SiO2
D.用装置丁获得FeCl3溶液
7.下列实验能达到实验目的的是(　　)
A.图①操作可除去溴水中的溴单质
B.图②操作用于分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯，将分层的液体依次从下口放出
C.图③装置进行铁与水蒸气的反应，点燃肥皂泡检验氢气
D.图④装置用于蒸馏、收集低沸点成分，冷凝水应该从 a口进b口出
8.下列计算正确的是(　　)
A.同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则S浓度比为3∶2∶3
B.将2 mol·L-1的NaCl溶液和1 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后，忽略体积变化，c(Cl-)＝1.5 mol·L-1
C.标准状况下，44.8 L HCl溶于1 L水，盐酸的物质的量浓度为2 mol·L-1
D.若a g某气体含有分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是 L
9.(2025·河北高三模拟)《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝……日久起销，用刀刮其销……所刮下之销末，名铁线粉。”以烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3，含少量CuO、SiO2等)为原料制备“铁线粉”的流程如图所示。
下列叙述正确的是(　　)
A.“铁线粉”的主要成分是Fe
B.“滤渣”可用于制造光导纤维
C.“滤液1”呈无色
D.“除铝”时，需要用到分液漏斗、烧杯等仪器
10.氨基磺酸(H2NSO3H)可作漂白助剂，可减少或消除漂白液中重金属离子的催化作用，从而使漂白液质量得到保证。氨基磺酸在常温下稳定，高温时能完全分解：2H2NSO3HSO2↑＋SO3↑＋2H2↑＋N2↑＋H2O。下列说法正确的是(　　)
A.64 g 34SO2在标准状况下的体积为22.4 L
B.该反应生成1 mol H2时转移2 mol电子
C.可用BaCl2溶液检验分解所得混合气体中是否含有SO3
D.相同条件下，32 g按V(H2)∶V(N2)＝2∶1组成的混合气体与32 g O2所含原子数相同
11.利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 (　　)
A.图 Ⅰ 装置可制备Al2S3固体
B.图 Ⅱ 装置可测定中和反应的反应热
C.图 Ⅲ 装置可实现铁上镀铜，a极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液
D.图 Ⅳ 装置可检验1 溴丁烷和氢氧化钠乙醇溶液反应的产物
12.(2023·山东泰安模拟)某化工厂的废液含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷，该工厂设计回收方案如图：
下列说法错误的是(　　)
A.试剂a选择Na2CO3溶液比NaOH溶液更合适
B.回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇
C.试剂b为CO2，试剂c为稀硫酸
D.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为蒸馏
13.(2025·安徽六安高三模拟)下列玻璃仪器选择合理且能完成相应实验(夹持装置略去)的是(　　)
A.配制500 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液：①⑨
B.分离四氯化碳和碘单质的混合物：③④⑥
C.测定CuSO4·5H2O晶体中结晶水的含量：③⑤⑦
D.用饱和碳酸钠溶液提纯乙酸乙酯(含少量乙酸)：②⑤
14.(2024·长沙长郡中学、衡阳第八中学联考)实验室中用山梨酸和乙醇催化合成山梨酸乙酯的过程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.反应时不能用水浴进行加热
B.试剂a可以是5%NaOH溶液，目的是除去滤液1中的山梨酸和硫酸杂质
C.操作①和操作③基本原理相同，操作②和操作④基本原理不同
D.加入无水MgSO4固体的目的是除去有机物中的水分
15.将5.00 g胆矾(无其他杂质)置于氮气氛围中，然后对其进行加热，逐渐升高温度使其分解，分解过程中的热重曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.a点对应的物质中，氧元素的质量分数约为50.3%
B.c点对应的固体物质只有CuSO4
C.将c→d产生的气体全部通入BaCl2溶液中，有沉淀产生
D.d→e的过程中，生成的某种物质可使带火星的小木条复燃
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16.(10分)实验是化学研究的一种重要手段，现有如图所示A~E五种仪器，请根据要求填空。
(1)写出仪器名称：C　　　　，E　　　　。
(2)下列实验操作中用到仪器E的是　　　　(填字母)。
a.分离水和CCl4的混合物
b.分离水和酒精的混合物
c.分离水和泥沙的混合物
d.分离NaCl溶液中的NaCl和水
(3)仪器A~E中使用前必须检查是否漏水的是　　　　。
(4)若利用下图装置分离四氯化碳和酒精的混合物，则还缺少的仪器是　　　　　，加热前应先在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石，目的是　　　　　　　　；
冷凝管的进水口是　　　　(填“f”或“g”)。
17.(15分)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如图所示。
(1)配制溶液：
①配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸，需要量取质量分数为20%，密度为1.1 g·cm-3的盐酸的体积为　　　　。
②配制过程中所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、　　　　　　，容量瓶使用前应　　　　。
(2)实验步骤：用量筒量取20.0 mL 1.0 mol·L-1的盐酸加入锥形瓶中；取足量已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端；往广口瓶中装入足量水，按图连接好装置，检查装置的气密性。反应结束后待体系温度恢复至室温，读取量筒中水的体积为V mL。
回答下列问题：
①装置丙应选用　　　　(填字母)的量筒。
A.100 mL B.200 mL
C.250 mL D.2 000 mL
②读数时除恢复到室温，还要注意　　　　、　　　　。
③若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积Vm＝　　　　。若未除去镁条表面的氧化膜，则测定结果　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
18.(14分)最近，中国科学院上海微系统与信息技术研究所在钽酸锂(LiTaO3)异质集成晶圆及高性能光子芯片领域取得突破性进展。钽酸锂(LiTaO3，M＝236 g·mol-1)是一种功能材料，一种以钽渣(主要成分是Ta2O3·FeO，含少量杂质油脂和Al2O3等)为原料制备钽酸锂的流程如图：
请回答下列问题：
(1)LiTaO3中钽元素的化合价为　　　　　。
(2)“焙烧”在沸腾炉中进行，常采用“逆流操作”，即在沸腾炉中上部填入固体原料，在下部通入空气，这样操作的目的是　　　　　。
(3)灼烧固体2得到新的固体，则新固体的化学式为　　　　　。
(4)“焙烧”中发生的主要反应的化学方程式为　　　　　。
(5)“沉钽”中，如果用盐酸替代硫酸，会发生副反应，反应过程中1 mol NaTaO3得到2 mol电子生成Ta3＋，同时生成氯气，写出该副反应的离子方程式：　　　　　。气体Y可用于　　　　　阶段循环利用。
(6)质量为m t的含Ta废渣中Ta的质量分数为w，按上述流程制备得到a kg LiTaO3，LiTaO3的产率为　　　　　%。
19.(16分)(2025·江西鹰潭高三模拟)碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。回答下列问题：
Ⅰ.合成该物质的步骤如下：
步骤1：配制一定浓度的MgSO4溶液和NH4HCO3溶液；
步骤2：量取一定量的NH4HCO3溶液于容器中，搅拌并逐滴加入MgSO4溶液，温度控制在50 ℃，用氨水调节溶液pH至9.5；
步骤3：放置1 h后，过滤、洗涤、干燥，得碳酸镁晶体产品。
(1)称取3.0 g MgSO4样品配制220 mL溶液的流程如图所示：
写出实验仪器的名称：A　　　　　；B　　　　　。
(2)配制溶液过程中定容后“摇匀”的实验操作为　　　　　。
(3)步骤2中反应的离子方程式为　　　　　。
Ⅱ.测定产品MgCO3·nH2O中的n值(仪器和药品如图所示)。
(4)上述装置的连接顺序为　　　　　(按气流方向，用接口字母表示)，其中C的作用是　　　　　。
(5)加热前先通入N2排尽装置中的空气，称取装置C、D的初始质量后，边加热边通入N2的作用是　　　　　。
(6)若装置B中无残留物，要准确测定n值，至少需要下列所给数据中的　　　　　(填序号)，写出相应的数学表达式：n＝　　　　　。
①装置A反应前后质量差m1　②装置C反应前后质量差m2　③装置D反应前后质量差m3

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