内容正文:
热点题型·选择题攻略
题型02 化学实验基础
目 录
题型综述
解题攻略
题组01 化学实验常识及仪器的使用
题组02 化学实验基本操作
题组03 物质的检验与鉴别
题组04 物质的除杂、分离与提纯
题组05 物质制备和性质验证实验
题组06 实验方案评价
高考练场
化学是以实验为基础的学科,化学实验贯穿中学化学学习的全过程,融合在无机化学、有机化学和反应原理等所有专题中,在高考卷中出现的概率为100%,有的试卷中还会出现两道题目。从近年考题的情况来看,可将本专题分为六个题组:一是化学实验常识及仪器的使用;二是化学实验基本操作;三是物质质的检验和鉴别:四是物质的的除杂、分离和提纯;五是物质制备和性质验证实验;六是实脸方案的评价——表格型与装置图型。
题组01 化学实验常识及仪器的使用
【例1-1】(2024·天津卷)实验室中下列做法错误的是
A.含重金属离子(如等)的废液,加水稀释后排放
B.轻微烫伤时,先用洁净的冷水处理,再涂抹烫伤药膏
C.乙炔等可燃性气体点燃前要检验纯度
D.将有机废液收集后送专业机构处理
【答案】A
【解析】A.含重金属离子会污染水源、土壤,不能直接排放,A错误;B.轻微烫伤时,可先用洁净的冷水吸收大量热后,再涂上对症药膏,B正确;C.乙炔等可燃性气体点燃前要检验纯度,防止爆炸,C正确;D.有机废液中可能含有有毒有害物质,应收集后送专业机构处理,D正确;故选A。
【例1-2】(2021·山东卷)关于下列仪器使用的说法错误的是
A.①、④不可加热 B.②、④不可用作反应容器
C.③、⑤可用于物质分离 D.②、④、⑤使用前需检漏
【答案】A
【分析】①是锥形瓶,②是酸式滴定管,③是蒸馏烧瓶,④是容量瓶,⑤是梨形分液漏斗
【解析】A.锥形瓶可以加热,但需要加石棉网,容量瓶不能加热,A项符合题意;B.酸式滴定管用于量取一定体积的溶液,容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,都不能作反应容器,B项不符合题意;C.蒸馏烧瓶用于蒸馏操作,分离相互溶解的液体,分液漏斗用于分液操作,分离相互不溶解的液体,两者均可用于物质分离,C项不符合题意;D.酸式滴定管带有旋塞、容量瓶带有瓶塞、分液漏斗带有瓶塞和旋塞,使用前均需检查是否漏水,D项不符合题意;故选A。
【提分秘籍】
一、使用下列仪器或用品的注意事项
(1)酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。
(2)容量瓶不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不可加热,瓶塞不可互换。
(3)烧瓶、烧杯、锥形瓶不可直接加热。
(4)用pH试纸测量溶液的pH值时不能先润湿,不能用试纸直接蘸取待测液。试纸检验气体前需先湿润,试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。
(5)药品不能入口和用手直接接触,实验剩余药品不能放回原处(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中。
(6)中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。
(7)温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时不能与容器内壁接触。
(8)量筒不能用来配制溶液或用作反应容器,更不能用来加热或量取热的溶液。
二、牢记三类常考仪器
(1)四种“定量”仪器的刻度及精确度
量筒
选取原则:大而近。精确度:0.1mL
托盘天平
精确度:0.1g
滴定管
精确度:0.01mL
容量瓶
无零刻度线,有100mL、250mL、500mL、1000mL等规格
(2)四种可“直接加热”的仪器——试管、坩埚、蒸发皿和燃烧匙,三种可“垫石棉网”加热的仪器——烧瓶、烧杯、锥形瓶。
(3)三种使用前需检查是否“漏水”的仪器:分液漏斗、容量瓶、酸式(碱式)滴定管。
三、化学实验安全
1.常见实验事故的处理
实验事故
处理方法
少量浓硫酸溅到皮肤上
立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
酒精等有机物在实验台上着火
用湿抹布、石棉或沙子盖灭,不能用水灭火
浓NaOH溶液溅到皮肤上
立即用大量水冲洗,再涂上5%的稀硼酸
苯酚沾到皮肤上
用酒精擦洗
误食重金属盐
服用大量牛奶或蛋清,并及时送往医院
水银洒到桌面或地面上
撒上硫粉并进行处理
2.防倒吸安全装置
倒吸现象的发生是因为气体在水中的溶解度很大,当导管直接插入水中时,由于气体的迅速溶解,导管内压强减小,外界大气压大于管内压强,水便会倒吸入导管继而倒吸入其他装置中,从而导致实验失败甚至发生安全事故。常见的防倒吸装置有如下三种类型。
隔离式
肚容式
接收式
3.防堵塞安全装置
在气体实验中,由于固体或泡沫涌入导管或装置本身的问题而发生堵塞时,气体物质不能顺利排出,导致装置内气体的压强增大,从而使实验无法顺利进行甚至发生安全事故。为了避免因堵塞给实验造成不良影响,在设计实验时应当增加防堵塞安全装置。常见的防堵塞安全装置有如下三种类型:
【注意】在恒压式中,由橡皮管将分液漏斗与烧瓶连通,使分液漏斗与烧瓶中的压强相等,以保证分液漏斗中的液体能够顺利流下;在液封平衡式中,当发生堵塞时,锥形瓶内气体的压强增大,锥形瓶中的液体由直玻璃管溢出,从而避免发生安全事故;在防阻式中,将一团棉花放在导管口处,可以避免固体物质或泡沫涌入导管而发生堵塞。
四、常见试剂的保存方法
(1)密封保存
①易与氧气、水蒸气、二氧化碳等反应的药品:如钠、白磷、亚硫酸盐、亚铁盐等
②易潮解、挥发、吸水的药品:固体NaOH、浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、浓硫酸等。
(2)棕色瓶保存:见光易分解的物质,如AgNO3、卤水、浓HNO3等。
(3)密封并置于阴凉处保存:易挥发、着火的药品,如乙醇、乙醚、苯等。
(4)盛放药品的器皿应不能跟所盛药品反应
①NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。
②溴水、浓硝酸、次氯酸盐溶液、有机溶剂不能用橡胶塞而应用玻璃塞。
③氢氟酸、氟化物溶液不能用玻璃瓶
(5)加液封保存
①钾、钠应浸在煤油或石蜡油中,锂浸在石蜡油中,防氧化。
②白磷放在水中,防氧化。
③液态溴加水封,防挥发。
【变式演练】
【变式1-1】(2025·贵州·一模)下列实验仪器的选用正确的是
A.分离乙醇和水
B.灼烧氢氧化铝
C.吸收HCl气体
D.制取氨气
【答案】B
【解析】A.乙醇和水互溶,不分层,不能用分液漏斗分离,A错误;B.固体灼烧用坩埚,B正确;C.吸收HCl气体应加防倒吸装置,C错误;D.滴加浓氨水,应将长颈漏斗插入液面以下或使用分液漏斗,D错误;故答案为:B。
【变式1-2】(2024·河北·模拟预测)实验室中产生的废弃物需要用科学的方法处理,下列处理方案错误的是
A.向含有的溶液中加入适量溶液,使之转化为而除去
B.强氧化剂如固体不能随意丢弃,可配成溶液进一步利用
C.可以用苯萃取含溴废水中的溴
D.取出的试剂不能放回原试剂瓶,故实验剩余的白磷需要燃烧处理
【答案】D
【解析】A.重金属离子要用沉淀法除去,向含有的溶液中加入适量等硫化物,使之转化为沉淀而除去,A正确;B.强氧化剂可配成溶液或通过化学反应将其转化为一般化学品,B正确;C.废液中的溴不易溶于水易溶于苯且不和苯反应,可以用苯进行萃取,C正确;D.钠、钾、白磷等若随便丢弃易引起火灾,中学实验室中可以将未用完的这些试剂放回原试剂瓶,D错误;故选D。
题组02 化学实验基本操作
【例2-1】(2024·广西卷)将NaCl固体与浓硫酸加热生成的HCl气体通至饱和NaCl溶液,可析出用于配制标准溶液的高纯度NaCl,下列相关实验操作规范的是
A.制备HCl
B.析出NaCl
C.过滤
D.定容
【答案】C
【解析】A.NaCl固体与浓硫酸加热生成的HCl气体,缺少加热装置,故A错误;B.氯化氢易溶于水,为充分吸收氯化氢并防止倒吸,氯化氢气体应从连接倒置漏斗的导管通入,故B错误;C.用过滤法分离出氯化钠晶体,故C正确;D.配制氯化钠溶液,定容时眼睛平视刻度线,故D错误;选C。
【例2-2】(2024·山东卷)下列图示实验中,操作规范的是
A.调控滴定速度
B.用试纸测定溶液
C.加热试管中的液体
D.向试管中滴加溶液
【答案】A
【解析】A.调控酸式滴定管的滴加速度,左手拇指、食指和中指轻轻向内扣住玻璃活塞,手心空握,所以A选项的操作符合规范;B.用pH试纸测定溶液pH不能将pH试纸伸入溶液中,B操作不规范;C.加热试管中的液体,试管中液体体积不能超过试管体积的三分之一,且手握试管夹时,应手握试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上,以免打开试管夹,使试管脱落,C操作不规范;D.向试管中滴加液体,胶头滴管应该在试管上方竖直悬空,且不应用两根手指捏住胶头滴管,否则挤压时胶头滴管会晃动,D操作不规范;故选A。
【提分秘籍】
1.检验离子是否已经沉淀完全的方法
规范解答:将反应混合液静置,在上层清液中继续滴加沉淀剂xxx,若不再产生沉淀,则xx离子已经沉淀完全,若产生沉淀,则xx离子未完全沉淀。
2.检验沉淀是否洗涤干净的方法
规范解答:以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例,(检验氯离子)
取最后一次的洗涤液少许置于试管中,加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则沉淀未洗涤干净,若无白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净。
注意:要选择一种溶液中浓度较大的比较容易检验的离子检验,不能检验沉淀本身具有的离子。
3.过滤时洗涤沉淀的方法 规范解答:向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次。
4.读取量气装置中的气体体积的方法
规范解答:待装置冷却至室温后,先上下移动量筒(或量气管有刻度的一侧)使量筒内外(或量气管的两侧)液面相平,然后使视线与凹液面的最低点相平读取数据。
5.用pH试纸测定溶液的pH的方法
规范解答:取一小片pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,待pH试纸显色后与标准比色卡比色。
6.酸碱中和滴定判断滴定终点的方法 规范解答:当滴入最后一滴xx溶液时,锥形瓶中的溶液由xx色变为xx色,且半分钟内不再恢复原色,说明已经达到滴定终点。
7.分液的操作方法
规范解答:将萃取后的分液漏斗放在铁架台的铁圈上静置,待液体分层后打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合,)使漏斗内外空气相通,小心地旋转分液漏斗的活塞,使下层液体沿烧杯内壁流入烧杯中,待下层液体流出后及时关闭活塞,将上层液体从分液漏斗的上口倒出。
8.引发铝热反应的操作方法
规范解答:在铝粉与氧化铁的混合物上加少量的氯酸钾,并插入一根镁条,用燃着的木条引燃镁条。
9.结晶的操作方法(1)用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体的操作方法
规范解答:向FeCl3溶液中加入过量的浓盐酸置于蒸发皿中,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
10.蒸发结晶的操作方法
规范解答:以蒸发NaCl溶液得到氯化钠晶体为例,将氯化钠溶液置于蒸发皿中,溶液体积不能超过蒸发皿体积的2/3,用酒精灯加热,边加热边用玻璃棒搅拌溶液,当蒸发皿中出现大量晶体时停止加热。
注意:若是硝酸钾溶液中含有氯化钠,则要利用降温结晶的方法得到较为纯净的硝酸钾晶体;若是氯化钠溶液中含有硝酸钾杂质,则要趁热过滤得到氯化钠晶体。
11.配制FeCl3溶液时溶解的操作方法
规范解答:将称量好的氯化铁晶体置于烧杯中,加入过量的浓盐酸,用玻璃棒搅拌,再加入适量蒸馏水加以稀释。
12.除去氯化氢气体中氯气的操作方法 规范解答:将混合气体通过盛有四氯化碳的洗气瓶。
13.加热灼烧固体使固体失去结晶水或分解完全的操作方法
规范解答:将固体放在坩埚中充分灼烧,然后放在干燥器中冷却、称量,再加热、冷却、称量直至两次称量的质量差不超过0.1g。注意:实验中最少称量4次。
【变式演练】
【变式2-1】(2025·宁夏内蒙古·模拟预测)用下列装置进行相应实验,操作规范且能达到实验目的的是
A.图示为易燃类物质
B.向容量瓶转移溶液
C.熔化纯碱
D.检验气体中含SO2和SO3
【答案】B
【解析】A.图示为具有氧化性的物质,A错误;B.向容量瓶中转移溶液使用玻璃棒引流且玻璃棒应该在容量瓶刻度线以下,图中操作规范且能达到目的,B正确;C.瓷坩埚中含有二氧化硅,高温下熔融的碳酸钠与二氧化硅反应,应该选用铁坩埚,C错误;D.二氧化硫可以使品红溶液褪色,故可以使用品红溶液检验二氧化硫,但三氧化硫能与品红溶液中的水反应,不能检验三氧化硫,D错误;答案选B。
【变式2-2】(2024·湖北武汉·一模)实验室中利用下图装置可准确测量气体体积。下列说法错误的是
A.使用前需检查装置气密性 B.可用于测量气体体积
C.量气管直径越小测量越精准 D.水准管液面高于量气管液面时读数
【答案】D
【解析】A.该装置可准确测量气体体积,使用前需检查装置气密性,将水准管上提,造成内外压强不等,静置,若液面高于量气管且不下降,说明装置不漏气,A正确;B.NO不和水反应,也难溶于水,该装置可用于测量气体体积,B正确;C.量气管直径越小,其内部流体的流动状态越接近理想状态,减少了流体流动中的湍流和涡流现象,从而提高了测量的准确性,C正确;D.水准管液面高于量气管液面时读数会导致气体体积偏小,这是因为量气管中气体所受到的压强除了实验大气压外,还有水准管中高出的水柱的压强,导致所测量的气体压强偏小,为了确保读数的准确性,必须使量气管与水准管内的水面保持一样高度,D错误;故选D。
题组03 物质的检验与鉴别
【例3-1】(2024·江西卷)白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应,实验记录为:
编号
试剂
反应后的不溶物
生成的气体
Ⅰ
蒸馏水
白色
无色、有刺激性气味
Ⅱ
稀盐酸
白色
无色、无味
Ⅲ
NaOH溶液
无不溶物
无色、有刺激性气味
依据实验现象,下列说法正确的是
A.可能含Al2O3 B.含BaCl2 C.含Na2SO3 D.不含KCl
【答案】A
【分析】白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部,在三个烧杯中各加入适量X,分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应,Ⅰ.加入蒸馏水,微热生成无色有刺激性气味的气体,是微热条件下铵根离子和弱酸根离子发生的双水解反应生成了氨气和气体,说明一定含NH4NO3,反应生成白色沉淀,白色沉淀可能为氧化铝,也可能为AgNO3和Na2SO3、Na2CO3反应生成的Ag2SO3或Ag2CO3沉淀,或BaCl2和Na2SO3、Na2CO3反应生成的BaSO3、BaCO3沉淀,Ⅱ.加入稀盐酸反应后的不溶物为白色沉淀,同时生成的气体为无色无味气体,为二氧化碳气体,说明一定含Na2CO3,一定不含Na2SO3,白色沉淀可能为AgNO3生成的AgCl,可能含AgNO3、BaCl2,可能存在Al2O3;Ⅲ.加入NaOH溶液,无沉淀,有无色刺激性气味的气体生成,说明一定含NH4NO3,可能含AgNO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3,据此分析判断。
【解析】A.分析可知,可能含Al2O3,故A正确;B.分析可知,固体中可能含BaCl2,故B错误;C.加入盐酸生成气体为无色无味,说明不含Na2SO3,故C错误;D.上述过程中的分析可知,KCl的存在不能确定,故D错误;故选A。
【例3-2】(2024·浙江卷)关于有机物检测,下列说法正确的是
A.用浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚
B.用红外光谱可确定有机物的元素组成
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为
D.麦芽糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解
【答案】A
【解析】A.溴乙烷可萃取浓溴水中的溴,出现分层,下层为有色层,溴水具有强氧化性、乙醛具有强还原性,乙醛能还原溴水,溶液褪色,苯酚和浓溴水发生取代反应产生三溴苯酚白色沉淀,故浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚,A正确;B.红外吸收峰的位置与强度反映了分子结构的特点,红外光谱可确定有机物的基团、官能团等,元素分析仪可以检测样品中所含有的元素,B错误;C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,不可据此推断其分子式为,相对分子质量为72的还可以是、等, C错误;D. 麦芽糖及其水解产物均具有还原性,均能和新制氢氧化铜在加热反应生成砖红色沉淀Cu2O,若按方案进行该实验,不管麦芽糖是否水解,均可生成砖红色沉淀,故不能判断麦芽糖是否水解,D错误;故选A。
【提分秘籍】
1.检验某溶液中是否含有SO42-的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,先加稀盐酸无明显现象(若有沉淀则静置后取上层清液继续实验);再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀则证明溶液里含有SO42-,反之则证明溶液里不含SO42-。
2.检验某溶液中是否含有NH4+的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,加入过量的浓氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,则证明溶液里含有NH4+,反之则溶液里不含NH4+。
3.检验某溶液中是否含有CO32-的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,先加CaCl2或BaCl2溶液,现象:产生白色沉淀;再加入稀盐酸,若产生无色无味的气体则证明溶液里含有CO32-,反之则证明溶液里不含CO32-。
4.检验某溶液中是否含有SO32-的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,先加CaCl2或BaCl2溶液,现象:产生白色沉淀;再加入稀盐酸,若产生无色有刺激性气味的气体(该气体能使品红溶液褪色)则证明溶液里含有SO32-,反之则证明溶液里不含SO32-。
5.检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,滴入几滴硫氰酸钾溶液,若溶液变血红色,则证明溶液里含有Fe3+,反之则证明溶液里不含Fe3+。
6.检验某溶液中是否含有Fe2+的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,先滴加几滴硫氰酸钾溶液无明显现象;再滴加新制的氯水(或通氯气),若溶液变血红色则证明溶液里含有Fe2+,反之则证明溶液里不含Fe2+。(也可用铁氰化钾溶液检验Fe2+,现象:蓝色沉淀。)
7.检验淀粉水解(催化剂是稀硫酸)的产物是葡萄糖的方法
规范解答:检验的步骤是:取少许水解液置于试管中,加NaOH溶液使溶液呈碱性,再加入新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),加热(水浴加热),若产生砖红色沉淀(或产生光亮的银镜,则证明水解产物中有葡萄糖。
8.检验溴乙烷中含有溴元素的方法
规范解答:检验的步骤是:取少许试样置于试管中,加NaOH溶液加热,冷却后加入稀硝酸至溶液酸化,再加入几滴硝酸银溶液,若产生浅黄色沉淀,则证明溴乙烷中含有溴元素。
【变式演练】
【变式3-1】(2024·安徽蚌埠·模拟预测)下列物质的鉴别或检验能达到目的的是
A.利用核磁共振氢谱鉴别丙烯和丙醛
B.用澄清石灰水鉴别和气体
C.用酸性溶液鉴别汽油、煤油和柴油
D.用蓝色石蕊试纸检验苏打溶液的酸碱性
【答案】A
【解析】A.核磁共振氢谱是一种分析化学方法,用于鉴别有机化合物中的氢原子种类和数量。对于丙烯和丙醛,它们含有的氢原子种类和数量是不同的,因此可以通过核磁共振氢谱来鉴别它们,A正确;B.二氧化硫和二氧化碳都可以使澄清石灰水变浑浊,二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液等褪色,可以据此鉴别,B错误;C.汽油中含有不饱和烃,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,煤油和柴油均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能鉴别,C错误;D.苏打溶液,即碳酸钠溶液,呈碱性,蓝色石蕊试纸在苏打溶液中保持蓝色,不能检测酸碱性,应该用紫色石蕊溶液,D错误;故选A。
【变式3-2】(2024·河南南阳·二模)物质的鉴别和除杂是化学学习的重要内容之一,则下列鉴别和除杂的方法错误的是
A.用熟石灰鉴别尿素和氯化铵 B.用水鉴别氢氧化钠和氯化钠
C.点燃的方法除去中的CO D.用碳酸钠鉴别氯化钙溶液和稀盐酸
【答案】C
【解析】A.用熟石灰鉴别尿素和氯化铵,研磨闻气味,有刺激味气体的为铵态氮肥,尿素无明显现象,故A项正确;B.用水鉴别氢氧化钠和氯化钠,氢氧化钠溶于水放热,氯化钠无明显现象,故B项正确;C.有较多二氧化碳时,一氧化碳不能被点燃,不能用燃烧的方法除去二氧化碳中的一氧化碳,应通过灼热氧化铜粉末,故C项错误;D.用碳酸钠鉴别氯化钙和稀盐酸,碳酸钠与氯化钙反应产生白色沉淀:,碳酸钠与稀盐酸有气泡产生,可以鉴别,故D项正确;故本题选C。
题组04 物质的除杂、分离与提纯
【例4-1】(2024·江西卷)“稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离时可用的玻璃装置是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离,有机相与水相分层,可分液分离,以此来解答。
【解析】A.图为蒸馏,不能分离稀土离子,故A错误;B.图中为过滤,不能分离稀土离子,故B错误;C.图中分液漏斗可萃取、分液分离稀土离子,故C正确;D.图中为抽滤装置,不能分离稀土离子,故D错误;故选C。
【例4-2】(2024·湖北卷)关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是
A.蒸馏法分离和
B.过滤法分离苯酚和溶液
C.萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素
D.重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸
【答案】B
【解析】A.二氯甲烷和四氯化碳互溶,二者沸点不同,可以用蒸馏的方法将二者分离,A正确;B.苯酚和碳酸氢钠都可以溶解在水中,不能用过滤的方法将二者分离,B错误;C.将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液,寻找合适的萃取剂可以利用萃取的方法将提取液中的青蒿素提取出来;也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上,在利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来,得到纯净的青蒿素,C正确;D.食盐和苯甲酸的溶解度二者差异较大,可以利用重结晶的方式将低温下溶解度较小的苯甲酸提纯出来,D正确;故答案选B。
【提分秘籍】
1、物质分离提纯的8种化学方法
沉淀法
将杂质转化为沉淀,如NaCl溶液(BaCl2)
气化法
将杂质转化为气体,如NaCl溶液(Na2CO3)
热分解法
加热使不稳定的物质分解除去,如NaCl(NH4Cl)
杂转纯法
将杂质转化为需要提纯的物质,如CO2(HCl)
氧化还原法
用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质,如Fe2+(Cu2+)
酸碱溶解法
利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离提纯,如Mg(Al)
电解法
利用电解原理除去杂质,如粗铜的电解精炼
调pH法
加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中的某成分沉淀而分离,如CuCl2(FeCl3)
2、常见混合物的分离和提纯方法小结
序号
原物(杂质)
除杂质试剂
除杂方法
(1)
N2(O2)
灼热的铜丝网
用固体转化气体
(2)
CO(CO2)
NaOH溶液
洗气
(3)
CO2(CO)
灼热的CuO
用固体转化气体
(4)
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
洗气
(5)
SO2(HCl)
饱和NaHSO3溶液
洗气
(6)
Cl2(HCl)
饱和食盐水
洗气
(7)
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液
洗气
(8)
炭粉(MnO2)
浓盐酸(需加热)
过滤
(9)
炭粉(CuO)
稀盐酸
过滤
(10)
Al2O3(Fe2O3)
NaOH(过量)、CO2
过滤、加热分解
(11)
Al2O3(SiO2)
盐酸、氨水
过滤、加热分解
(12)
BaSO4(BaCO3)
稀HCl或稀H2SO4
过滤
(13)
NaOH溶液(Na2CO3)
Ca(OH)2溶液(适量)
过滤
(14)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
CO2
加酸转化法
(15)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
NaOH(适量)
加碱转化法
(16)
NaCl溶液(NaHCO3)
盐酸
加酸转化法
(17)
NH4Cl溶液[(NH4)2SO4]
BaCl2(适量)
过滤
(18)
FeCl3溶液(CuCl2)
Fe、Cl2
过滤
(19)
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe
加还原剂转化法
(20)
CuO(Fe)
磁铁
吸附
(21)
Fe(OH)3胶体(FeCl3)
蒸馏水
渗析
(22)
I2晶体(NaCl)
——
加热升华
(23)
NaCl晶体(NH4Cl)
——
加热分解
(24)
KNO3晶体(NaCl)
蒸馏水
重结晶、过滤
(25)
乙烯(SO2、H2O)
碱石灰
用固体转化气体
(26)
乙烷(乙烯)
Br2水溶液
洗气
(27)
溴苯(溴)
NaOH稀溶液
分液
(28)
乙醇[水(少量)]
新制CaO
蒸馏
(29)
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
(30)
皂化液(甘油)
食盐
过滤
【变式演练】
【变式4-1】(2024·陕西·一模)我国化学家侯德榜先生创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图),促进了世界制碱技术的发展。下列有关说法正确的是
A.NH3和CO2的通入顺序可以调换
B.实验室中反应(2)应在坩埚中进行
C.侯氏制碱法的主要原理是相同条件下Na2CO3易溶于水,NaHCO3难溶于水
D.操作X为过滤,在实验室中为加快过滤速率用玻璃棒搅拌
【答案】B
【分析】向饱和食盐水中先通入NH3至饱和,再通入CO2至饱和,析出大量的白色晶体,进行X操作即过滤得到的晶体A为NaHCO3,同时得到的溶液B含有NH4Cl、NaCl等,晶体A在坩埚中加热灼烧得纯碱,溶液B进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到NH4Cl晶体,据此分析解题。
【解析】A.NH3极易溶于水,而CO2难溶于水但易溶于氨化后的碱性溶液中,故NH3和CO2的通入顺序不可以调换,应先通入氨气,A错误;B.加热固体或对固体进行灼烧,需在坩埚中进行,故实验室中反应(2)应在坩埚中进行,B正确;C.Na2CO3和NaHCO3均易溶于水,侯氏制碱法的主要原理是相同条件下NH4Cl、NaCl、NaHCO3中NaHCO3的溶解度最小,先析出,C错误;D.由分析可知,操作X为过滤、洗涤、干燥,在实验室中玻璃棒的作用为引流,过滤时不能用玻璃棒搅拌,D错误;故答案为:B。
【变式4-2】(2024·安徽·一模)关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是
A.加入溴水后再分液,可除去己烷中少量的己烯
B.蒸馏法分离和
C.萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素
D.渗析法除去淀粉胶体中混有的NaCl杂质
【答案】A
【解析】A.己烯和溴加成后,生成的产物不会和己烷分层,不可以分液,故A项错误;B.二氯甲烷和四氯化碳互溶,二者沸点不同,可以用蒸馏的方法将二者分离,故B项正确;C.将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液,寻找合适的萃取剂可以利用萃取的方法将提取液中的青蒿素提取出来;也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上,在利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来,得到纯净的青蒿素,故C项正确;D.由于胶粒无法穿过半透膜,因此除去淀粉胶体中混有的NaCl杂质可以使用渗析法,故D项正确;故本题选A。
题组05 物质制备和性质验证实验
【例5-1】(2024·福建卷)药物中间体1,3-环己二酮可由5-氧代己酸甲酯合成,转化步骤如下:
下列说法或操作错误的是
A.反应须在通风橱中进行
B.减压蒸馏去除、5-氧代己酸甲酯和
C.减压蒸馏后趁热加入盐酸
D.过滤后可用少量冰水洗涤产物
【答案】C
【解析】A.DMF即N,N-二甲基甲酰胺,对人体有危害,反应须在通风棚中进行,故A正确;B.减压蒸馏利用沸点不同,去除CH3OH、5-氧代己酸甲酯和DMF,可以提纯中间产物,故B正确;C.减压蒸馏后不能趁热加入盐酸,因为盐酸具有挥发性,故C错误;D.1,3-环己二酮不含有亲水基团,不溶于水,可用少量冰水洗涤产物,除去盐酸等物质,故D正确;故选C。
【例5-2】(2023·辽宁卷)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
【答案】D
【解析】A.向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中溶解度较小,A项正确;B.已知(aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌,生成使溶液颜色加深,B项正确;C.I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq),Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成,I2(aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;D.最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D项错误;答案选D。
【提分秘籍】
一、物质制备实验的基本思路
1.气体制备实验的基本思路
(1)根据反应物的状态及反应条件选择气体发生装置;
(2)根据制备气体及气体杂质的性质选择气体净化装置;
(3)根据制备气体的性质选择干燥剂及干燥装置;
(4)根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置;
(5)根据制备气体的毒性选择尾气吸收剂及吸收装置。
2、有机物制备实验的思路
(1)根据原料和目标产品确定制备原理,要求原子利用率高、污染小的制备原理;
(2)根据确定的制备原理设计反应途径,要求操作简单,步骤少;
(3)根据设计的反应途径选择合理的仪器和装置,要求能够方便控制反应条件;
(4)依据产品和杂质的性质差异选择合适的分离提纯方法;
(5)产率计算。产率计算公式:产率=×100%
3、无机物制备实验的思路
(1)根据原料和目标产品确定制备原理,要求原子利用率高、污染小的制备原理;
(2)根据确定的制备原理设计反应途径,要求操作简单,步骤少;
(3)根据设计的反应途径选择合理的仪器和装置,要求能够方便控制反应条件;
(4)依据产品和杂质的性质差异选择合适的分离提纯方法;
(5)产率计算。产率计算公式:产率=×100%
二、物质制备实验注意事项
1、原料为易挥发的液体,要注意冷凝回流,以提高产率。
2、产物是易挥发的物质,应注意及时冷却,以减少产品损失。
3、制备易吸水或易水解的物质应注意防潮,以减少产品损失。
4、制备气体时要注意防止净化、吸收和熄灭酒精灯时引起倒流、堵塞等。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·广东湛江·一模)实验小组用“W”形玻璃管等微型装置(下图)进行实验以验证的性质,①∼④处的试剂分别为固体、品红溶液、酸性溶液、酚酞溶液。下列说法正确的是
A.①处出现气泡,体现了的氧化性
B.②处溶液褪色,用酒精灯加热后红色不复原
C.③处、④处溶液褪色,且褪色原理相同
D.①处试剂换为溶液也可以达到实验目的
【答案】D
【分析】先利用“强酸制弱酸”原理,用稀硫酸和亚硫酸钠反应制备SO2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,SO2属于酸性氧化物,能与碱反应使NaOH-酚酞溶液红色褪去。
【解析】A.①处稀硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2是复分解反应,体现硫酸的强酸性,没有体现氧化性,A错误;B.②处SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,但SO2使品红溶液褪色为可逆过程,加热会恢复红色,B错误;C.酸性高锰酸钾溶液褪色体现SO2的还原性,NaOH-酚酞溶液褪色体现SO2是酸性氧化物,褪色原理不同,C错误;D.溶液在酸性条件下能发生自身歧化反应,生成二氧化硫、硫单质和水,也可以达到实验目的,D正确;答案选D。
【变式5-2】(2025·广东·模拟预测)丁二酸酐()是合成消炎镇痛药奥沙普秦的中间体。某同学在干燥反应瓶中加入71g丁二酸、120mL(1.28mol)乙酸酐,加热搅拌回流1h,反应完毕,倒入干燥烧瓶中,放置0.5h,冷冻结晶,抽滤(利用抽气泵使吸滤瓶中的压强降低,以实现固液分离的操作)、干燥,得到粗品,再用乙醚洗涤,得到白色柱状结晶精品51g;实验装置如图1和图2所示,下列叙述正确的是
A.图1中仪器A的进水口为a B.该反应的产率约为84.76%
C.图2装置抽滤比普通过滤要慢 D.图2装置可以分离所有固液混合物
【答案】B
【分析】由实验装置图可知,图1装置为丁二酸与乙酸酐共热反应制备丁二酸酐的装置,图2装置为实现固液分离的抽滤装置。
【解析】A.为增强冷凝效果,图1中球形冷凝管A的进水口为b、出水口为a,故A错误;B.由题意可知,丁二酸与乙酸酐共热反应生成丁二酸酐和乙酸,71g丁二酸的物质的量为≈0.6017mol<1.28mol,则反应中乙酸酐过量,实验得到51g丁二酸酐,则反应的产率×100%≈84.76%,故B正确;C.抽滤时使用抽气泵给吸滤瓶减压,导致装置内部的压强降低,布氏漏斗中的固液混合物由于重力作用可以快速分离,从而使过滤的速度加快,故C错误;D.由分析可知,图2装置为实现固液分离的抽滤装置,而胶状沉淀和颗粒过小的沉淀不适用于抽滤的原因是胶状沉淀容易堵塞滤纸,导致抽滤效果不佳,而颗粒过小的沉淀则可以通过滤纸,同样会影响抽滤效果,故D错误;故选B。
题组06 实验方案评价
【例6-1】(2024·河北卷)下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声
具有还原性
B
待测液中滴加溶液,生成白色沉淀
待测液含有
C
和中均分别加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比碱性强
D
溶液中滴加溶液,溶液由橙色变为黄色
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】A.铁与水蒸气反应生成的气体是,该反应中H由价变成0价,被还原,体现了的氧化性,A错误;B.如果待测液中含有,与反应也能产生白色沉淀,或者、也会与Ba2+产生白色沉淀,所以通过该实验不能得出待测液中含有的结论,B错误;C.溶液能与盐酸反应,不能与溶液反应,与溶液和盐酸都能反应,说明的碱性比的强,C正确;D.溶液中存在平衡(橙色)(黄色),加入溶液后,与反应,生成物浓度减小,使平衡正向移动,导致溶液由橙色变为黄色,题给结论错误,D错误;故选C。
【例6-2】(2023·重庆卷)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有和的试管中分别滴加浓盐酸
盛的试管中产生黄绿色气体
氧化性:
B
向溶液中通入气体
出现黑色沉淀(CuS)
酸性:
C
乙醇和浓硫酸共热至,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
乙烯发生了加成反应
D
向溶液中滴加溶液
出现黄色沉淀
发生了水解反应
【答案】A
【解析】A.氧化剂氧化性大于氧化产物,盛的试管中产生黄绿色气体,说明将氯离子氧化为氯气,而氢氧化铁不行,故氧化性:,A正确;B.出现黑色沉淀(CuS),是因为硫化铜的溶解度较小,不能说明酸性,B错误;C.浓硫酸被乙醇还原生成SO2,SO2能与溴单质反应使得溴水褪色,不能说明乙烯发生了加成反应,C错误;D.出现黄色沉淀,说明电离出了磷酸根离子,D错误;故选A。
【提分秘籍】
一、化学实验方案的常见评价方向
1.从可行性方面
(1)实验原理(如药品的选择)是否正确、可行;
(2)实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理;
(3)实验步骤是否简单、方便;
(4)实验效果是否明显,实验结论是否正确等。
2.从“绿色化学”角度[来源:学科网ZXXK]
(1)反应原料是否易得、安全、无毒;
(2)反应速率是否较快;
(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高;
(4)合成过程是否造成环境污染。
3.从“安全性”方面
(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸;
(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃先验纯等);
(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中等);
(4)防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。
4.从规范性方面
(1)仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序;
(2)仪器的查漏、气密性检验;
(3)试剂添加的顺序与用量;
(4)加热的方式方法和时机;
(5)温度计的规范使用、水银球的位置;
(6)实验数据的读取;
(7)冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);
(8)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;
5.从经济效益和社会效益评价
(1)经济效益指原料的获得成本、转化率、产率等;
(2)社会效益指对环境的污染分析。
6.对实验结果的分析评价
实验是手段,要达到目的还需对实验现象、实验数据进行科学的分析、处理,去伪存真,由表及里,剥去假象方能识得庐山真面目。实验是培养学生科学品质与各种能力的有效手段和途径。一般从以下四方面考虑:
(1)方案是否合理,这是决定实验成败的关键。
(2)操作不当引起的误差。
(3)反应条件不足可导致反应不能发生或反应速率过慢引起实验误差。
(4)所用试剂不纯,杂质甚至参与反应,均可导致实验误差等。
二、化学实验方案的设计与评价试题解题策略
1、化学实验方案的设计试题解题策略
(1)细审题:明确实验目的和原理。实验原理是解答实验题的核心,是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情境(或题目所给的实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上,遵循可靠性、简洁性、安全性的原则,确定符合实验目的、要求的方案。
(2)想过程:弄清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案,确定实验操作的步骤,把握各步实验操作的要点,弄清实验操作的先后顺序。
(3)看准图:分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合,思考容量大。在分析解答过程中,要认真细致地分析图中所示的各项装置,并结合实验目的和原理,确定它们在该实验中的作用。
(4)细分析:得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中,要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因,或从有关数据中归纳出定量公式,绘制变化曲线等。
(5)写答案:根据分析,结合题目要求,规范书写答案。
2、“五查法”速解装置图评价题
(1)查实验装置中仪器的使用和连接是否正确。
(2)查所用反应试剂是否符合实验原理。
(3)查气体收集方法是否正确。
(4)查尾气吸收装置、安全装置是否正确。
(5)查实验目的与相应操作是否相符,现象、结论是否统一。
【变式演练】
【变式6-1】(2025·四川德阳·一模)下列实验方案中,一定能达到相应目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
验证
向2mL0.1mol·L-1溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1KCl溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液,观察生成沉淀的颜色变化
B
验证久置的是否变质
取少量样品溶于除氧蒸馏水中,加入足量的稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀出现
C
探究牺牲阳极法
将铁棒与碳棒分别连接到直流电源的负极和正极,再插入稀硫酸中,观察气泡产生情况
D
探究浓度对水解程度的影响
测定同体积、不同浓度的溶液的pH,比较pH大小
【答案】B
【解析】A.向2mL 0.1mol/L的硝酸银溶液中先滴加4滴浓度为0.1mol/L的氯化钾溶液,发生反应生成氯化银白色沉淀,由于氯化钾不足,硝酸银有剩余,再滴加4滴相同浓度的溶液,发生反应生成碘化银黄色沉淀,黄色沉淀的生成不能证明是白色沉淀转化生成的,故不能比较碘化银和氯化银溶度积大小,A错误;B.加入盐酸除去Na2SO3,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明Na2SO3中含有Na2SO4,从而证明Na2SO3已氧化变质,B正确;C.将铁棒与碳棒分别连接到直流电源的负极和正极,再插入稀硫酸溶液中,观察到铁电极上产生气泡,这是外接电源保护金属腐蚀的方法而不是牺牲阳极的阴极保护法,C错误;D.根据,在同体积、不同浓度的FeCl3溶液中,溶液浓度越大,Fe3+浓度越大,平衡正向移动,氢离子浓度增大,pH减小,但是FeCl3总量增加,水相对减少,水解更加困难,所以水解程度减小,因此该实验方案不能探究浓度对盐类水解程度的影响,D错误;故选B。
【变式6-2】(2024·河南·模拟预测)常温下,实验室中利用如图所示装置进行实验,a、b、c装置中加入的实验药品和c装置中的实验现象如表,其中叙述错误的是
选项
a中的物质
b中的物质
c中的物质
c中的实验现象
A
醋酸
硅酸钠溶液
有白色沉淀产生
B
浓氨水
硝酸银溶液
先产生沉淀,一段时间后沉淀溶解
C
浓硫酸
淀粉溶液淀粉
溶液逐渐变为蓝色
D
浓盐酸
硫化钠饱和溶液
有黄色沉淀产生
【答案】C
【解析】A.醋酸与 CaCO3反 应 产 生 CO2,CO2通入硅酸钠溶液中,有白色沉淀硅酸生成,A正确;B.浓氨水与 CaO接 触 产 生 NH3,NH3通入硝酸银溶液中先产生沉淀,NH3过量时沉淀溶解,B 正确;C.常温下,Cu与浓硫酸几乎不反应,且SO2不能使淀粉 -KI溶液变蓝,C错误;D.浓盐酸与KMnO4反 应产生氯气,氯气通入硫化钠饱和溶液中,溶液中产生黄色沉淀S,D 正确;答案选C。
1.(2024·北京卷)下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
【答案】D
【解析】A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点,A项合理;B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,B项合理;C.NaCl的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法,C项合理;D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D项不合理;答案选D。
2.(2024·重庆卷)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是
A.若制取,则a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取,则乙可盛饱和食盐水以除去
C.若制取,则丙可作气体收集装置
D.若制取,则丁可盛水用作尾气处理装置
【答案】D
【解析】A.氧化钙和水反应放出大量热,促使氨水中一水合氨分解释放出氨气,A正确;
B.饱和食盐水能抑制氯气溶解,且能吸收HCl,则制取,乙可盛饱和食盐水以除去,B正确;C.氯气密度大于空气,则丙中气体长进短出,可作氯气气体收集装置,C正确;D.氨气极易溶于水,容易倒吸,没有防倒吸装置,D错误;故选D。
3.(2024·陕西·一模)下列有关化学实验安全的必备知识,说法正确的是
A.实验室中金属钠着火时,可以用泡沫灭火器灭火
B.等钡的化合物均有毒,相关废弃物应进行无害化处理
C.浓硫酸不慎溅到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
D.实验室制乙酸乙酯时,应将导管直接插入饱和碳酸钠溶液中收集产物
【答案】C
【解析】A.金属钠着火时,与空气中的氧气反应生成过氧化钠,过氧化钠与水,二氧化碳反应,而干冰灭火器和泡沫灭火器都生成二氧化碳,只能用干燥沙土盖灭,A错误;B.难溶于水,且性质稳定,不溶于水和酸,因此可以用作“钡餐”来诊断消化道疾病,这说明它对人体无害,无毒性, B错误;C.浓硫酸溅到皮肤上时,先用大量的水冲洗,然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,C正确;D.实验室制乙酸乙酯时,应将导管末端应该在饱和碳酸钠溶液液面上,收集产物,D错误;故选C。
4.(2024·海南卷)下列包装标签上的安全标识与试剂对应正确的是
A
B
C
D
丁烷
葡萄糖
浓硫酸
氯化钡
【答案】A
【解析】A.丁烷易燃,属于易燃气体,故A正确;B.葡萄糖没有腐蚀性,不属于腐蚀类物质,故B错误;C.浓硫酸是硫酸浓度很大的水溶液,不属于加压气体,故C错误;D.氯化钡的性质稳定,没有爆炸性,不属于爆炸类物质,故D错误;故选A。
5.(2024·海南·一模)下列实验中,实验仪器使用正确且操作规范的是
A.海水提取粗食盐
B.配制稀硫酸
C.过滤
D.收集NO
【答案】C
【解析】A.用蒸发结晶的方法将海水中的NaCl提取出来,应选用蒸发皿,不能用坩埚,A项错误;B.配制稀硫酸时应该先将浓硫酸稀释再转移到容量瓶中定容,不能直接将浓硫酸倒入盛有水的容量瓶中,B项错误;C.通过过滤操作可以分离固液混合物,过滤时遵循“一贴、二低、三靠”原则,C项正确;D.NO难溶于水,易与空气中的氧气反应,所以不适用排空气法收集,应用排水法收集,D项错误;答案选C。
6.(2024·四川德阳·一模)下列装置或操作能达到实验目的的是
A.图①:将硫酸铜溶液蒸干制胆矾 B.图②:制备碳酸氢钠
C.图③:检验装置气密性 D.图④:向容量瓶转移溶液
【答案】D
【解析】A.将硫酸铜溶液蒸干,容易是胆矾失去结晶水,一般将硫酸铜溶液蒸发浓缩,冷却结晶得到胆矾,故A错误;B.通入气体,应是长进短出,故B错误;C.长颈漏斗漏气,该装置不能完成气密性的检验,故C错误;D.向容量瓶中转移溶液,用玻璃棒引流,且玻璃棒下端应在刻度线一下,题中所给装置正确,故D正确;答案为D。
7.(2024·湖南卷)下列实验事故的处理方法不合理的是
实验事故
处理方法
A
被水蒸气轻微烫伤
先用冷水处理,再涂上烫伤药膏
B
稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上
用的NaHCO3溶液冲洗
C
苯酚不慎沾到手上
先用乙醇冲洗,再用水冲洗
D
不慎将酒精灯打翻着火
用湿抹布盖灭
【答案】B
【解析】A.被水蒸气轻微烫伤,先用冷水冲洗一段时间,再涂上烫伤药膏,故A正确;B.稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上,先用大量的水冲洗,再涂上的NaHCO3溶液,故B错误;C.苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,常温下苯酚在水中溶解性不大,但易溶于乙醇,苯酚不慎沾到手上,先用乙醇冲洗,再用水冲洗,故C正确;D.酒精灯打翻着火时,用湿抹布盖灭,湿抹布可以隔绝氧气,也可以降温,故D正确;故选B。
8.(2024·湖南卷)为达到下列实验目的,操作方法合理的是
实验目的
操作方法
A
从含有的NaCl固体中提取
用CCl4溶解、萃取、分液
B
提纯实验室制备的乙酸乙酯
依次用溶液洗涤、水洗、分液、干燥
C
用标准溶液滴定未知浓度的溶液
用甲基橙作指示剂进行滴定
D
从明矾过饱和溶液中快速析出晶体
用玻璃棒摩擦烧杯内壁
【答案】D
【解析】A.从含有I2的NaCl固体中提取I2,用CCl4溶解、萃取、分液后,I2仍然溶在四氯化碳中,没有提取出来,A错误;B.乙酸乙酯在氢氧化钠碱性条件下可以发生水解反应,故提纯乙酸乙酯不能用氢氧化钠溶液洗涤,B错误;C.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应到达终点时生成CH3COONa,是碱性,而甲基橙变色范围pH值较小,故不能用甲基橙作指示剂进行滴定,否则误差较大,应用酚酞作指示剂,C错误;D.从明矾过饱和溶液中快速析出晶体,可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁,在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核,D正确;本题选D。
9.(2024·贵州卷)下列装置不能达到实验目的的是
A.图①可用于实验室制 B.图②可用于除去中少量的
C.图③可用于分离和 D.图④可用于制备明矾晶体
【答案】C
【解析】A.CaO与水反应生成Ca(OH)2使c(OH-)增大,溶剂(水)减少,且反应放热,促使NH3·H2O分解,化学方程式:NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2,试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,既可以减小空气对流,使NH3充满试管,又可以吸收多余的氨气,防止污染空气,故A正确;B.硫化氢能和硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,所以图②可用于除去中少量的,故B正确;C.和沸点不同,应采用蒸馏的方法分离,蒸馏时温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,故C错误;D.制备明矾晶体时,先用饱和明矾溶液制取小晶体,再将小晶体悬挂在饱和明矾溶液的中央位置,有利于获得对称性更好的晶体,盖上硬纸片可防止空气中的灰尘等掉入溶液中,影响大晶体形成,故D正确;故答案为:C。
10.(2024·重庆卷)下列实验原理或方法正确的是
A.向溴的溶液中通入石油裂解气,溶液褪色,证明气体为乙烯
B.向盛有银氨溶液的试管中滴入乙醛,振荡,水浴温热,可生成银镜
C.向饱和溶液中先通入至饱和,再通入,可析出固体
D.向黑色悬浊液中加入,生成白色沉淀,证明
【答案】B
【解析】A.石油裂解气含不饱和烃,与溴的四氯化碳发生加成反应,则溶液褪色,不能证明气体为乙烯,故A错误;B.含醛基的有机物可发生银镜反应,则向盛有银氨溶液的试管中滴入乙醛,振荡,水浴温热,可生成银镜,故B正确;C.二氧化碳在水中溶解度不大,应先通入氨气,后通入二氧化碳,可析出NaHCO3固体,故C错误;D.PbS黑色悬浊液中加入H2O2生成白色PbSO4沉淀,可知H2O2氧化PbS,不能证明Ksp(PbS)>Ksp(PbSO4),故D错误;故选:B。
11.(2024·广东肇庆·一模)利用如图所示装置制备SO2并检验其性质。下列说法不正确的是
A.装置①中紫色石蕊溶液变红
B.装置②和④中溶液褪色,均体现SO2的漂白性
C.装置③中出现浑浊,体现SO2的氧化性
D.装置⑤中的试剂可以是NaOH溶液,用于吸收尾气
【答案】B
【解析】A.70%的硫酸和Na2SO3发生反应生成Na2SO4、H2O和SO2。SO2是一种酸性氧化物,溶于水生成H2SO3,可使紫色石蕊变红,A项正确;B.SO2能使品红褪色,是因为SO2具有漂白作用;SO2具有还原性,能与酸性KMnO4发生氧化还原反应,从而使酸性KMnO4溶液褪色。装置②和④中溶液褪色,原理不同,B项错误;C.SO2与H2S发生反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,所以装置③中出现浑浊,该过程中SO2中的S元素化合价降低,被还原,体现了SO2的氧化性,C项正确;D.SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,不能直接排放到空气中,SO2能与NaOH发生反应,故可以通过NaOH溶液来吸收尾气,D项正确;答案选B。
12.(2024·广东清远·一模)是一种难溶于水和乙醇的白色固体,见光受热易分解,在酸性溶液中会发生歧化反应:。某小组探究与悬浊液能否制备,实验装置如图。下列说法不正确的是
A.a中的液体可以选用稀硝酸
B.若装置乙中有白色沉淀生成,可说明还原性:
C.若装置乙中出现了紫红色固体,则说明通入量过多
D.装置丙中的主要作用是防倒吸
【答案】A
【分析】甲装置中硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,随后将氨水通入氯化铜溶液中生成氢氧化铜悬浊液,生成的氢氧化铜悬浊液中通入SO2观察两者是否反应,最后用氢氧化钠吸收尾气,同时进行了防倒吸处理。
【解析】A.稀硝酸具有氧化性,会氧化亚硫酸钠,无法制备,A错误;B.若装置乙中有白色沉淀生成,即有生成,则表明将还原为,二氧化硫为还原剂,CuCl为还原产物,还原性:,B正确;C.如果装置乙中有紫红色固体出现,说明有生成,则发生了歧化反应,即溶液呈酸性,因此说明通入量过多,C正确;D.用溶液吸收需要防倒吸,的作用即防倒吸,D正确;故答案选A。
13.(2025·广东·模拟预测)实验室通常会根据药品和反应条件选择制备气体的发生装置,下列各组能通过图示装置完成气体制备的是
选项
A
B
C
D
药品
MnO2和浓盐酸
电石和饱和食盐水
粗锌和稀硫酸
FeS和稀硝酸
气体
Cl2
C2H2
H2
H2S
【答案】C
【分析】该装置为块状固体和溶液不加热反应制备难溶于水的气体的装置。
【解析】A.浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,所以不能用该装置制备氯气,故A不符合题意;B.电石与饱和食盐水反应速率快,不宜控制,且反应放出大量的热,所以不能用该装置制备乙炔,故B不符合题意;C.粗锌中的锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和难溶于水的氢气,该反应是块状固体和溶液不加热反应生成气体的装置,所以不能用该装置制备氢气,故C符合题意;D.具有还原性的硫化亚铁与具有强氧化性的稀硝酸反应生成一氧化氮,不能生成硫化氢,所以不能用该装置制备硫化氢,故D不符合题意;故选C。
14.(2025·广东·二模)常用于制作干粉灭火剂,某研究小组利用如图所示装置制备。向一定浓度的磷酸中通入,当溶液时,停止通入,即制得溶液。下列说法不正确的是
A.装置中活塞的作用是防止倒吸
B.通入时,容器壁会变热,说明存在的过程
C.若不用传感器,还可选用甲基橙作指示剂
D.若溶液达到9后继续通入,溶液中和的浓度均增大
【答案】C
【分析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[],实验原理为2NH3+H3PO4=;
【解析】A.由于NH3极易溶于水,因此可选择打开活塞K2以平衡气压,防止发生倒吸,所以实验过程中,当出现倒吸现象时,应及时关闭K1,打开K2;A正确;
B.通入时,容器壁会变热,说明反应放出热量,存在的过程,B正确;C.当pH为时,可制得,说明溶液显碱性,因此若不选用pH传感器,还可以选用酚酞作指示剂,而不是甲基橙,C错误;D.继续通入NH3,(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4,当pH>10.0时,溶液中OH-、、的浓度明显增加,D正确;故选C。
15.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)硼酸是重要的化工原料,一种以硼镁矿(含及少量)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
[已知:硼酸和硼砂均易溶于热水,在冷水中溶解度小]
A.将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率
B.溶液中的杂质主要是和
C.一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D.硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为
【答案】B
【分析】向硼镁矿粉中加入氢氧化钠溶液碱浸,将2MgO·B2O3·H2O转化为氢氧化镁、硼酸钠,二氧化硅转化为硅酸钠,氧化铝转化为四羟基合铝酸钠,氧化铁与氢氧化钠溶液不反应,过滤得到含有氢氧化镁、氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中通入二氧化碳气体,将硼酸钠转化为硼砂,硅酸钠和四羟基合铝酸钠转化为硅酸沉淀和氢氧化铝沉淀,过滤得到含有硅酸、氢氧化铝的滤渣和滤液;滤液经蒸发浓缩、冷却结晶得到硼砂;向硼砂中加入热水和稀硫酸调节溶液pH为2,将硼砂转化为硼酸,反应后的溶液经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硼酸。
【解析】A.硼镁矿研磨成粉末可以增大固体的表面积,有利于增大反应物的接触面积,加快浸取速率,故A正确;B.由分析可知,硼酸钠溶液中的主要杂质为硅酸钠和四羟基合铝酸钠,故B错误;C.由分析可知,得到硼酸的一系列操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故C正确;D.由分析可知,加入热水和稀硫酸调节溶液pH为2的目的是将硼砂转化为硼酸,反应的离子方程式为,故D正确;故选B。
16.(2024·河北·模拟预测)下列事实或现象和相应结论均正确的是
事实或现象
结论
A
将溶液由稀释到,则溶液变大
稀释后,的水解程度增大
B
向氯化钙溶液中通入,未出现白色沉淀
过量,生成碳酸氢钙
C
分别测定、饱和溶液的,前者小
酸性强于
D
向溶液中滴加溶液至不再产生白色沉淀,再滴加几滴溶液,出现黑色沉淀
【答案】D
【解析】A.氯化铁在溶液中水解使溶液呈酸性,氯化铁溶液加水稀释后溶液pH变大,主要是因为加水稀释溶液中氢离子浓度减小,与水解程度增大无关,A项错误;B.向氯化钙溶液中通入,未出现白色沉淀,是因为碳酸的酸性比盐酸的酸性弱,氯化钙和不反应,B项错误;C.二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳,二氧化硫饱和溶液中亚硫酸的浓度大于二氧化碳饱和溶液中碳酸的浓度,则前者饱和溶液的pH小于后者不能说明亚硫酸的酸性强于碳酸,C项错误;D.硫化钠溶液与硫酸锌溶液完全反应生成硫化锌沉淀和硫酸钠,向反应后的溶液中再加入硫酸铜溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀说明硫化锌的溶度积大于硫化铜,D项正确;答案选D。
17.(2024·河北·模拟预测)下列实验装置是常见的反应发生装置,某小组同学对下列装置进行了评价,其中错误的是
A.甲同学认为①装置可以用来制取NH3,也可以用来制取O2
B.制取二氧化碳可以用碳酸钠与稀硫酸,且反应不需要加热。乙同学认为②④装置均可以完成该实验
C.丙同学认为③装置可以完成实验室制氯气的实验,同时他认为②装置也可以制氯气
D.丁同学认为可以采用液差法检验④装置的气密性
【答案】B
【解析】A.加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取NH3、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物O2均可以采用固、固加热制气装置,①装置均可完成两个实验,A项正确;B.实验室制取二氧化碳选用固液常温型制气装置,即②装置,由于碳酸钠的存在状态不是块状的、且碳酸钠溶于水,故不能用④装置完成该实验,B项错误;C.反应物选择MnO2与浓盐酸时,可以选用③装置完成实验室制氯气,反应物用KMnO4与浓盐酸时,可以选用②装置完成实验室制氯气,C项正确;D.可以采用液差法检验④装置的气密性,具体方法是关闭弹簧夹,向长颈漏斗中注水至长颈漏斗中液面高于试管中液面,静置一段时间后液面高度差保持不变,则装置气密性良好,D项正确;故选B。
18.(2024·河南·模拟预测)下列对物质的性质描述与化学实验不具有对应关系的是
选项
物质
性质
化学实验
A
密度大于空气
向上排空气法收集
B
浓溶液具有强氧化性
铁、铝插入浓硝酸中钝化
C
水溶液呈碱性
与澄清石灰水混合有白色沉淀产生
D
漂白性
溶液使品红溶液褪色
【答案】C
【解析】A.NO2的密度大于空气,可以用向上排空气法收集NO2,A不符合题意;B.浓硝酸具有强氧化性,可以使铁铝发生钝化,B不符合题意;C.NaHCO3水溶液呈碱性,说明发生水解,NaHCO3与澄清石灰水混合有白色沉淀产生,是因为 与 OH-、Ca2+发生反应生成了CaCO3沉淀,与 的水解没有对应关系,C符合题意;D.NaClO具有强氧化性、漂白性,能够使品红溶液褪色,D不符合题意;答案选B。
19.(2024·四川·一模)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向丙烯醛中滴加溴水
溴水褪色
丙烯醛中含碳碳双键
B
向Na2CO3溶液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入Na2SiO3溶液
产生白色沉淀
碳的非金属性比硅强
C
将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡
溶液变为紫红色
PbO2具有氧化性
D
将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉
正反应活化能比逆反应的小
【答案】C
【解析】A.丙烯醛分子结构简式是CH2=CH-CHO,物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色;含有的醛基具有强的还原性,能够被溴水氧化变为羧基,也能够使溴水褪色,故向丙烯醛中滴加溴水,溴水褪色,不能证明丙烯醛中含碳碳双键,A错误;B.由于浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl也能够与Na2SiO3溶液发生反应产生H2SiO3沉淀,因此该实验不能证明碳的非金属性比硅强,B错误;C.将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡后,溶液变为紫色,说明反应产生了,Mn2+失去电子被氧化为,说明PbO2具有氧化性,C正确;D.将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌,烧杯壁变凉,说明该反应为吸热反应,则其正反应活化能要比逆反应的活化能大,D错误;故合理选项是C。
20.(2024·河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)
选项
气体
试剂
A
饱和溶液+浓硫酸
B
浓盐酸
C
固体熟石灰
D
石灰石+稀盐酸
【答案】C
【分析】如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应,也可以是固液不加热型;右侧气体收集装置,长进短出为向上排空气法,短进长出为向下排空气法,装满水后短进长出为排水法;
【解析】A.饱和溶液和浓硫酸反应可以制,使用固液不加热制气装置,密度比空气大,用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,A不符合题意;B.和浓盐酸加热反应可以制,使用固液加热制气装置,密度比空气大,用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,B不符合题意;C.固体与熟石灰加热可以制需要使用固固加热制气装置,图中装置不合理,不能完成相应气体的发生和收集实验,C符合题意;D.石灰石(主要成分为)和稀盐酸反应可以制,使用固液不加热制气装置,密度比空气大,用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,D不符合题意;本题选C。
21.(2024·海南卷)下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
选项
A
B
目的
提纯含砂的粗碘
观察气体扩散现象
装置或操作
选项
C
D
目的
制取少量乙酸乙酯
测定中和反应的反应热
装置或操作
【答案】D
【解析】A.碘易升华,加热可使碘固体升华成为碘蒸气,碘蒸气遇到冷的容器,又凝华成为碘固体,该装置可以提纯粗碘,A不符合题意;B.该装置中盐酸易挥发,挥发出的HCl气体遇到甲基橙溶液,会使甲基橙溶液变色,故该装置可观察气体扩散现象,B不符合题意;C.实验室用乙醇和乙酸以及浓硫酸在加热条件下制取乙酸乙酯,乙酸乙酯在饱和碳酸钠中的溶解度很小,可以通入饱和碳酸钠溶液来收集,导管要伸到溶液的上方,该装置可用来制取乙酸乙酯,C不符合题意;D.该装置是开放装置,与外界存在热交换,不能进行中和反应反应热的测定,D符合题意;故选D。
22.(2024·江西卷)从CPU针脚(含有铜、镍和钴等金属)中回收金的实验步骤如图。下列说法错误的是
A.将CPU针脚粉碎可加速溶解
B.除杂和溶金步骤需在通风橱中进行
C.富集后,K[AuBr4]主要存在于滤液中
D.还原步骤中有生成
【答案】C
【解析】A.将CPU针脚粉碎,增大与硝酸和水的接触面积,可加速溶解,故A正确;B.除杂和溶金步骤中会生成污染性气体二氧化氮、一氧化氮,需在通风橱中进行,故B正确;C.图示可知,富集后,K[AuBr4]主要存在于滤渣中,故C错误;D.还原步骤中Na2S2O5做还原剂得到金属单质金,硫元素化合价升高,反应过程中有生成,故D正确;故选C。
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热点题型·选择题攻略
题型02 化学实验基础
目 录
题型综述
解题攻略
题组01 化学实验常识及仪器的使用
题组02 化学实验基本操作
题组03 物质的检验与鉴别
题组04 物质的除杂、分离与提纯
题组05 物质制备和性质验证实验
题组06 实验方案评价
高考练场
化学是以实验为基础的学科,化学实验贯穿中学化学学习的全过程,融合在无机化学、有机化学和反应原理等所有专题中,在高考卷中出现的概率为100%,有的试卷中还会出现两道题目。从近年考题的情况来看,可将本专题分为六个题组:一是化学实验常识及仪器的使用;二是化学实验基本操作;三是物质质的检验和鉴别:四是物质的的除杂、分离和提纯;五是物质制备和性质验证实验;六是实脸方案的评价——表格型与装置图型。
题组01 化学实验常识及仪器的使用
【例1-1】(2024·天津卷)实验室中下列做法错误的是
A.含重金属离子(如等)的废液,加水稀释后排放
B.轻微烫伤时,先用洁净的冷水处理,再涂抹烫伤药膏
C.乙炔等可燃性气体点燃前要检验纯度
D.将有机废液收集后送专业机构处理
【例1-2】(2021·山东卷)关于下列仪器使用的说法错误的是
A.①、④不可加热 B.②、④不可用作反应容器
C.③、⑤可用于物质分离 D.②、④、⑤使用前需检漏
【提分秘籍】
一、使用下列仪器或用品的注意事项
(1)酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。
(2)容量瓶不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不可加热,瓶塞不可互换。
(3)烧瓶、烧杯、锥形瓶不可直接加热。
(4)用pH试纸测量溶液的pH值时不能先润湿,不能用试纸直接蘸取待测液。试纸检验气体前需先湿润,试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。
(5)药品不能入口和用手直接接触,实验剩余药品不能放回原处(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中。
(6)中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。
(7)温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时不能与容器内壁接触。
(8)量筒不能用来配制溶液或用作反应容器,更不能用来加热或量取热的溶液。
二、牢记三类常考仪器
(1)四种“定量”仪器的刻度及精确度
量筒
选取原则:大而近。精确度:0.1mL
托盘天平
精确度:0.1g
滴定管
精确度:0.01mL
容量瓶
无零刻度线,有100mL、250mL、500mL、1000mL等规格
(2)四种可“直接加热”的仪器——试管、坩埚、蒸发皿和燃烧匙,三种可“垫石棉网”加热的仪器——烧瓶、烧杯、锥形瓶。
(3)三种使用前需检查是否“漏水”的仪器:分液漏斗、容量瓶、酸式(碱式)滴定管。
三、化学实验安全
1.常见实验事故的处理
实验事故
处理方法
少量浓硫酸溅到皮肤上
立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
酒精等有机物在实验台上着火
用湿抹布、石棉或沙子盖灭,不能用水灭火
浓NaOH溶液溅到皮肤上
立即用大量水冲洗,再涂上5%的稀硼酸
苯酚沾到皮肤上
用酒精擦洗
误食重金属盐
服用大量牛奶或蛋清,并及时送往医院
水银洒到桌面或地面上
撒上硫粉并进行处理
2.防倒吸安全装置
倒吸现象的发生是因为气体在水中的溶解度很大,当导管直接插入水中时,由于气体的迅速溶解,导管内压强减小,外界大气压大于管内压强,水便会倒吸入导管继而倒吸入其他装置中,从而导致实验失败甚至发生安全事故。常见的防倒吸装置有如下三种类型。
隔离式
肚容式
接收式
3.防堵塞安全装置
在气体实验中,由于固体或泡沫涌入导管或装置本身的问题而发生堵塞时,气体物质不能顺利排出,导致装置内气体的压强增大,从而使实验无法顺利进行甚至发生安全事故。为了避免因堵塞给实验造成不良影响,在设计实验时应当增加防堵塞安全装置。常见的防堵塞安全装置有如下三种类型:
【注意】在恒压式中,由橡皮管将分液漏斗与烧瓶连通,使分液漏斗与烧瓶中的压强相等,以保证分液漏斗中的液体能够顺利流下;在液封平衡式中,当发生堵塞时,锥形瓶内气体的压强增大,锥形瓶中的液体由直玻璃管溢出,从而避免发生安全事故;在防阻式中,将一团棉花放在导管口处,可以避免固体物质或泡沫涌入导管而发生堵塞。
四、常见试剂的保存方法
(1)密封保存
①易与氧气、水蒸气、二氧化碳等反应的药品:如钠、白磷、亚硫酸盐、亚铁盐等
②易潮解、挥发、吸水的药品:固体NaOH、浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、浓硫酸等。
(2)棕色瓶保存:见光易分解的物质,如AgNO3、卤水、浓HNO3等。
(3)密封并置于阴凉处保存:易挥发、着火的药品,如乙醇、乙醚、苯等。
(4)盛放药品的器皿应不能跟所盛药品反应
①NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。
②溴水、浓硝酸、次氯酸盐溶液、有机溶剂不能用橡胶塞而应用玻璃塞。
③氢氟酸、氟化物溶液不能用玻璃瓶
(5)加液封保存
①钾、钠应浸在煤油或石蜡油中,锂浸在石蜡油中,防氧化。
②白磷放在水中,防氧化。
③液态溴加水封,防挥发。
【变式演练】
【变式1-1】(2025·贵州·一模)下列实验仪器的选用正确的是
A.分离乙醇和水
B.灼烧氢氧化铝
C.吸收HCl气体
D.制取氨气
【变式1-2】(2024·河北·模拟预测)实验室中产生的废弃物需要用科学的方法处理,下列处理方案错误的是
A.向含有的溶液中加入适量溶液,使之转化为而除去
B.强氧化剂如固体不能随意丢弃,可配成溶液进一步利用
C.可以用苯萃取含溴废水中的溴
D.取出的试剂不能放回原试剂瓶,故实验剩余的白磷需要燃烧处理
题组02 化学实验基本操作
【例2-1】(2024·广西卷)将NaCl固体与浓硫酸加热生成的HCl气体通至饱和NaCl溶液,可析出用于配制标准溶液的高纯度NaCl,下列相关实验操作规范的是
A.制备HCl
B.析出NaCl
C.过滤
D.定容
【例2-2】(2024·山东卷)下列图示实验中,操作规范的是
A.调控滴定速度
B.用试纸测定溶液
C.加热试管中的液体
D.向试管中滴加溶液
【提分秘籍】
1.检验离子是否已经沉淀完全的方法
规范解答:将反应混合液静置,在上层清液中继续滴加沉淀剂xxx,若不再产生沉淀,则xx离子已经沉淀完全,若产生沉淀,则xx离子未完全沉淀。
2.检验沉淀是否洗涤干净的方法
规范解答:以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例,(检验氯离子)
取最后一次的洗涤液少许置于试管中,加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则沉淀未洗涤干净,若无白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净。
注意:要选择一种溶液中浓度较大的比较容易检验的离子检验,不能检验沉淀本身具有的离子。
3.过滤时洗涤沉淀的方法 规范解答:向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次。
4.读取量气装置中的气体体积的方法
规范解答:待装置冷却至室温后,先上下移动量筒(或量气管有刻度的一侧)使量筒内外(或量气管的两侧)液面相平,然后使视线与凹液面的最低点相平读取数据。
5.用pH试纸测定溶液的pH的方法
规范解答:取一小片pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,待pH试纸显色后与标准比色卡比色。
6.酸碱中和滴定判断滴定终点的方法 规范解答:当滴入最后一滴xx溶液时,锥形瓶中的溶液由xx色变为xx色,且半分钟内不再恢复原色,说明已经达到滴定终点。
7.分液的操作方法
规范解答:将萃取后的分液漏斗放在铁架台的铁圈上静置,待液体分层后打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合,)使漏斗内外空气相通,小心地旋转分液漏斗的活塞,使下层液体沿烧杯内壁流入烧杯中,待下层液体流出后及时关闭活塞,将上层液体从分液漏斗的上口倒出。
8.引发铝热反应的操作方法
规范解答:在铝粉与氧化铁的混合物上加少量的氯酸钾,并插入一根镁条,用燃着的木条引燃镁条。
9.结晶的操作方法(1)用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体的操作方法
规范解答:向FeCl3溶液中加入过量的浓盐酸置于蒸发皿中,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
10.蒸发结晶的操作方法
规范解答:以蒸发NaCl溶液得到氯化钠晶体为例,将氯化钠溶液置于蒸发皿中,溶液体积不能超过蒸发皿体积的2/3,用酒精灯加热,边加热边用玻璃棒搅拌溶液,当蒸发皿中出现大量晶体时停止加热。
注意:若是硝酸钾溶液中含有氯化钠,则要利用降温结晶的方法得到较为纯净的硝酸钾晶体;若是氯化钠溶液中含有硝酸钾杂质,则要趁热过滤得到氯化钠晶体。
11.配制FeCl3溶液时溶解的操作方法
规范解答:将称量好的氯化铁晶体置于烧杯中,加入过量的浓盐酸,用玻璃棒搅拌,再加入适量蒸馏水加以稀释。
12.除去氯化氢气体中氯气的操作方法 规范解答:将混合气体通过盛有四氯化碳的洗气瓶。
13.加热灼烧固体使固体失去结晶水或分解完全的操作方法
规范解答:将固体放在坩埚中充分灼烧,然后放在干燥器中冷却、称量,再加热、冷却、称量直至两次称量的质量差不超过0.1g。注意:实验中最少称量4次。
【变式演练】
【变式2-1】(2025·宁夏内蒙古·模拟预测)用下列装置进行相应实验,操作规范且能达到实验目的的是
A.图示为易燃类物质
B.向容量瓶转移溶液
C.熔化纯碱
D.检验气体中含SO2和SO3
【变式2-2】(2024·湖北武汉·一模)实验室中利用下图装置可准确测量气体体积。下列说法错误的是
A.使用前需检查装置气密性 B.可用于测量气体体积
C.量气管直径越小测量越精准 D.水准管液面高于量气管液面时读数
题组03 物质的检验与鉴别
【例3-1】(2024·江西卷)白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应,实验记录为:
编号
试剂
反应后的不溶物
生成的气体
Ⅰ
蒸馏水
白色
无色、有刺激性气味
Ⅱ
稀盐酸
白色
无色、无味
Ⅲ
NaOH溶液
无不溶物
无色、有刺激性气味
依据实验现象,下列说法正确的是
A.可能含Al2O3 B.含BaCl2 C.含Na2SO3 D.不含KCl
【例3-2】(2024·浙江卷)关于有机物检测,下列说法正确的是
A.用浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚
B.用红外光谱可确定有机物的元素组成
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为
D.麦芽糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解
【提分秘籍】
1.检验某溶液中是否含有SO42-的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,先加稀盐酸无明显现象(若有沉淀则静置后取上层清液继续实验);再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀则证明溶液里含有SO42-,反之则证明溶液里不含SO42-。
2.检验某溶液中是否含有NH4+的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,加入过量的浓氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,则证明溶液里含有NH4+,反之则溶液里不含NH4+。
3.检验某溶液中是否含有CO32-的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,先加CaCl2或BaCl2溶液,现象:产生白色沉淀;再加入稀盐酸,若产生无色无味的气体则证明溶液里含有CO32-,反之则证明溶液里不含CO32-。
4.检验某溶液中是否含有SO32-的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,先加CaCl2或BaCl2溶液,现象:产生白色沉淀;再加入稀盐酸,若产生无色有刺激性气味的气体(该气体能使品红溶液褪色)则证明溶液里含有SO32-,反之则证明溶液里不含SO32-。
5.检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,滴入几滴硫氰酸钾溶液,若溶液变血红色,则证明溶液里含有Fe3+,反之则证明溶液里不含Fe3+。
6.检验某溶液中是否含有Fe2+的操作方法
规范解答:取待测液少许置于试管中,先滴加几滴硫氰酸钾溶液无明显现象;再滴加新制的氯水(或通氯气),若溶液变血红色则证明溶液里含有Fe2+,反之则证明溶液里不含Fe2+。(也可用铁氰化钾溶液检验Fe2+,现象:蓝色沉淀。)
7.检验淀粉水解(催化剂是稀硫酸)的产物是葡萄糖的方法
规范解答:检验的步骤是:取少许水解液置于试管中,加NaOH溶液使溶液呈碱性,再加入新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),加热(水浴加热),若产生砖红色沉淀(或产生光亮的银镜,则证明水解产物中有葡萄糖。
8.检验溴乙烷中含有溴元素的方法
规范解答:检验的步骤是:取少许试样置于试管中,加NaOH溶液加热,冷却后加入稀硝酸至溶液酸化,再加入几滴硝酸银溶液,若产生浅黄色沉淀,则证明溴乙烷中含有溴元素。
【变式演练】
【变式3-1】(2024·安徽蚌埠·模拟预测)下列物质的鉴别或检验能达到目的的是
A.利用核磁共振氢谱鉴别丙烯和丙醛
B.用澄清石灰水鉴别和气体
C.用酸性溶液鉴别汽油、煤油和柴油
D.用蓝色石蕊试纸检验苏打溶液的酸碱性
【变式3-2】(2024·河南南阳·二模)物质的鉴别和除杂是化学学习的重要内容之一,则下列鉴别和除杂的方法错误的是
A.用熟石灰鉴别尿素和氯化铵 B.用水鉴别氢氧化钠和氯化钠
C.点燃的方法除去中的CO D.用碳酸钠鉴别氯化钙溶液和稀盐酸
题组04 物质的除杂、分离与提纯
【例4-1】(2024·江西卷)“稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离时可用的玻璃装置是
A. B. C. D.
【例4-2】(2024·湖北卷)关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是
A.蒸馏法分离和
B.过滤法分离苯酚和溶液
C.萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素
D.重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸
【提分秘籍】
1、物质分离提纯的8种化学方法
沉淀法
将杂质转化为沉淀,如NaCl溶液(BaCl2)
气化法
将杂质转化为气体,如NaCl溶液(Na2CO3)
热分解法
加热使不稳定的物质分解除去,如NaCl(NH4Cl)
杂转纯法
将杂质转化为需要提纯的物质,如CO2(HCl)
氧化还原法
用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质,如Fe2+(Cu2+)
酸碱溶解法
利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离提纯,如Mg(Al)
电解法
利用电解原理除去杂质,如粗铜的电解精炼
调pH法
加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中的某成分沉淀而分离,如CuCl2(FeCl3)
2、常见混合物的分离和提纯方法小结
序号
原物(杂质)
除杂质试剂
除杂方法
(1)
N2(O2)
灼热的铜丝网
用固体转化气体
(2)
CO(CO2)
NaOH溶液
洗气
(3)
CO2(CO)
灼热的CuO
用固体转化气体
(4)
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
洗气
(5)
SO2(HCl)
饱和NaHSO3溶液
洗气
(6)
Cl2(HCl)
饱和食盐水
洗气
(7)
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液
洗气
(8)
炭粉(MnO2)
浓盐酸(需加热)
过滤
(9)
炭粉(CuO)
稀盐酸
过滤
(10)
Al2O3(Fe2O3)
NaOH(过量)、CO2
过滤、加热分解
(11)
Al2O3(SiO2)
盐酸、氨水
过滤、加热分解
(12)
BaSO4(BaCO3)
稀HCl或稀H2SO4
过滤
(13)
NaOH溶液(Na2CO3)
Ca(OH)2溶液(适量)
过滤
(14)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
CO2
加酸转化法
(15)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
NaOH(适量)
加碱转化法
(16)
NaCl溶液(NaHCO3)
盐酸
加酸转化法
(17)
NH4Cl溶液[(NH4)2SO4]
BaCl2(适量)
过滤
(18)
FeCl3溶液(CuCl2)
Fe、Cl2
过滤
(19)
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe
加还原剂转化法
(20)
CuO(Fe)
磁铁
吸附
(21)
Fe(OH)3胶体(FeCl3)
蒸馏水
渗析
(22)
I2晶体(NaCl)
——
加热升华
(23)
NaCl晶体(NH4Cl)
——
加热分解
(24)
KNO3晶体(NaCl)
蒸馏水
重结晶、过滤
(25)
乙烯(SO2、H2O)
碱石灰
用固体转化气体
(26)
乙烷(乙烯)
Br2水溶液
洗气
(27)
溴苯(溴)
NaOH稀溶液
分液
(28)
乙醇[水(少量)]
新制CaO
蒸馏
(29)
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
(30)
皂化液(甘油)
食盐
过滤
【变式演练】
【变式4-1】(2024·陕西·一模)我国化学家侯德榜先生创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图),促进了世界制碱技术的发展。下列有关说法正确的是
A.NH3和CO2的通入顺序可以调换
B.实验室中反应(2)应在坩埚中进行
C.侯氏制碱法的主要原理是相同条件下Na2CO3易溶于水,NaHCO3难溶于水
D.操作X为过滤,在实验室中为加快过滤速率用玻璃棒搅拌
【变式4-2】(2024·安徽·一模)关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是
A.加入溴水后再分液,可除去己烷中少量的己烯
B.蒸馏法分离和
C.萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素
D.渗析法除去淀粉胶体中混有的NaCl杂质
题组05 物质制备和性质验证实验
【例5-1】(2024·福建卷)药物中间体1,3-环己二酮可由5-氧代己酸甲酯合成,转化步骤如下:
下列说法或操作错误的是
A.反应须在通风橱中进行
B.减压蒸馏去除、5-氧代己酸甲酯和
C.减压蒸馏后趁热加入盐酸
D.过滤后可用少量冰水洗涤产物
【例5-2】(2023·辽宁卷)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
【提分秘籍】
一、物质制备实验的基本思路
1.气体制备实验的基本思路
(1)根据反应物的状态及反应条件选择气体发生装置;
(2)根据制备气体及气体杂质的性质选择气体净化装置;
(3)根据制备气体的性质选择干燥剂及干燥装置;
(4)根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置;
(5)根据制备气体的毒性选择尾气吸收剂及吸收装置。
2、有机物制备实验的思路
(1)根据原料和目标产品确定制备原理,要求原子利用率高、污染小的制备原理;
(2)根据确定的制备原理设计反应途径,要求操作简单,步骤少;
(3)根据设计的反应途径选择合理的仪器和装置,要求能够方便控制反应条件;
(4)依据产品和杂质的性质差异选择合适的分离提纯方法;
(5)产率计算。产率计算公式:产率=×100%
3、无机物制备实验的思路
(1)根据原料和目标产品确定制备原理,要求原子利用率高、污染小的制备原理;
(2)根据确定的制备原理设计反应途径,要求操作简单,步骤少;
(3)根据设计的反应途径选择合理的仪器和装置,要求能够方便控制反应条件;
(4)依据产品和杂质的性质差异选择合适的分离提纯方法;
(5)产率计算。产率计算公式:产率=×100%
二、物质制备实验注意事项
1、原料为易挥发的液体,要注意冷凝回流,以提高产率。
2、产物是易挥发的物质,应注意及时冷却,以减少产品损失。
3、制备易吸水或易水解的物质应注意防潮,以减少产品损失。
4、制备气体时要注意防止净化、吸收和熄灭酒精灯时引起倒流、堵塞等。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·广东湛江·一模)实验小组用“W”形玻璃管等微型装置(下图)进行实验以验证的性质,①∼④处的试剂分别为固体、品红溶液、酸性溶液、酚酞溶液。下列说法正确的是
A.①处出现气泡,体现了的氧化性
B.②处溶液褪色,用酒精灯加热后红色不复原
C.③处、④处溶液褪色,且褪色原理相同
D.①处试剂换为溶液也可以达到实验目的
【变式5-2】(2025·广东·模拟预测)丁二酸酐()是合成消炎镇痛药奥沙普秦的中间体。某同学在干燥反应瓶中加入71g丁二酸、120mL(1.28mol)乙酸酐,加热搅拌回流1h,反应完毕,倒入干燥烧瓶中,放置0.5h,冷冻结晶,抽滤(利用抽气泵使吸滤瓶中的压强降低,以实现固液分离的操作)、干燥,得到粗品,再用乙醚洗涤,得到白色柱状结晶精品51g;实验装置如图1和图2所示,下列叙述正确的是
A.图1中仪器A的进水口为a B.该反应的产率约为84.76%
C.图2装置抽滤比普通过滤要慢 D.图2装置可以分离所有固液混合物
题组06 实验方案评价
【例6-1】(2024·河北卷)下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声
具有还原性
B
待测液中滴加溶液,生成白色沉淀
待测液含有
C
和中均分别加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比碱性强
D
溶液中滴加溶液,溶液由橙色变为黄色
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
【例6-2】(2023·重庆卷)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有和的试管中分别滴加浓盐酸
盛的试管中产生黄绿色气体
氧化性:
B
向溶液中通入气体
出现黑色沉淀(CuS)
酸性:
C
乙醇和浓硫酸共热至,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
乙烯发生了加成反应
D
向溶液中滴加溶液
出现黄色沉淀
发生了水解反应
【提分秘籍】
一、化学实验方案的常见评价方向
1.从可行性方面
(1)实验原理(如药品的选择)是否正确、可行;
(2)实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理;
(3)实验步骤是否简单、方便;
(4)实验效果是否明显,实验结论是否正确等。
2.从“绿色化学”角度[来源:学科网ZXXK]
(1)反应原料是否易得、安全、无毒;
(2)反应速率是否较快;
(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高;
(4)合成过程是否造成环境污染。
3.从“安全性”方面
(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸;
(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃先验纯等);
(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中等);
(4)防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。
4.从规范性方面
(1)仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序;
(2)仪器的查漏、气密性检验;
(3)试剂添加的顺序与用量;
(4)加热的方式方法和时机;
(5)温度计的规范使用、水银球的位置;
(6)实验数据的读取;
(7)冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);
(8)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;
5.从经济效益和社会效益评价
(1)经济效益指原料的获得成本、转化率、产率等;
(2)社会效益指对环境的污染分析。
6.对实验结果的分析评价
实验是手段,要达到目的还需对实验现象、实验数据进行科学的分析、处理,去伪存真,由表及里,剥去假象方能识得庐山真面目。实验是培养学生科学品质与各种能力的有效手段和途径。一般从以下四方面考虑:
(1)方案是否合理,这是决定实验成败的关键。
(2)操作不当引起的误差。
(3)反应条件不足可导致反应不能发生或反应速率过慢引起实验误差。
(4)所用试剂不纯,杂质甚至参与反应,均可导致实验误差等。
二、化学实验方案的设计与评价试题解题策略
1、化学实验方案的设计试题解题策略
(1)细审题:明确实验目的和原理。实验原理是解答实验题的核心,是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情境(或题目所给的实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上,遵循可靠性、简洁性、安全性的原则,确定符合实验目的、要求的方案。
(2)想过程:弄清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案,确定实验操作的步骤,把握各步实验操作的要点,弄清实验操作的先后顺序。
(3)看准图:分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合,思考容量大。在分析解答过程中,要认真细致地分析图中所示的各项装置,并结合实验目的和原理,确定它们在该实验中的作用。
(4)细分析:得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中,要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因,或从有关数据中归纳出定量公式,绘制变化曲线等。
(5)写答案:根据分析,结合题目要求,规范书写答案。
2、“五查法”速解装置图评价题
(1)查实验装置中仪器的使用和连接是否正确。
(2)查所用反应试剂是否符合实验原理。
(3)查气体收集方法是否正确。
(4)查尾气吸收装置、安全装置是否正确。
(5)查实验目的与相应操作是否相符,现象、结论是否统一。
【变式演练】
【变式6-1】(2025·四川德阳·一模)下列实验方案中,一定能达到相应目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
验证
向2mL0.1mol·L-1溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1KCl溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液,观察生成沉淀的颜色变化
B
验证久置的是否变质
取少量样品溶于除氧蒸馏水中,加入足量的稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀出现
C
探究牺牲阳极法
将铁棒与碳棒分别连接到直流电源的负极和正极,再插入稀硫酸中,观察气泡产生情况
D
探究浓度对水解程度的影响
测定同体积、不同浓度的溶液的pH,比较pH大小
【变式6-2】(2024·河南·模拟预测)常温下,实验室中利用如图所示装置进行实验,a、b、c装置中加入的实验药品和c装置中的实验现象如表,其中叙述错误的是
选项
a中的物质
b中的物质
c中的物质
c中的实验现象
A
醋酸
硅酸钠溶液
有白色沉淀产生
B
浓氨水
硝酸银溶液
先产生沉淀,一段时间后沉淀溶解
C
浓硫酸
淀粉溶液淀粉
溶液逐渐变为蓝色
D
浓盐酸
硫化钠饱和溶液
有黄色沉淀产生
1.(2024·北京卷)下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
2.(2024·重庆卷)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是
A.若制取,则a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取,则乙可盛饱和食盐水以除去
C.若制取,则丙可作气体收集装置
D.若制取,则丁可盛水用作尾气处理装置
3.(2024·陕西·一模)下列有关化学实验安全的必备知识,说法正确的是
A.实验室中金属钠着火时,可以用泡沫灭火器灭火
B.等钡的化合物均有毒,相关废弃物应进行无害化处理
C.浓硫酸不慎溅到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
D.实验室制乙酸乙酯时,应将导管直接插入饱和碳酸钠溶液中收集产物
4.(2024·海南卷)下列包装标签上的安全标识与试剂对应正确的是
A
B
C
D
丁烷
葡萄糖
浓硫酸
氯化钡
5.(2024·海南·一模)下列实验中,实验仪器使用正确且操作规范的是
A.海水提取粗食盐
B.配制稀硫酸
C.过滤
D.收集NO
6.(2024·四川德阳·一模)下列装置或操作能达到实验目的的是
A.图①:将硫酸铜溶液蒸干制胆矾 B.图②:制备碳酸氢钠
C.图③:检验装置气密性 D.图④:向容量瓶转移溶液
7.(2024·湖南卷)下列实验事故的处理方法不合理的是
实验事故
处理方法
A
被水蒸气轻微烫伤
先用冷水处理,再涂上烫伤药膏
B
稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上
用的NaHCO3溶液冲洗
C
苯酚不慎沾到手上
先用乙醇冲洗,再用水冲洗
D
不慎将酒精灯打翻着火
用湿抹布盖灭
8.(2024·湖南卷)为达到下列实验目的,操作方法合理的是
实验目的
操作方法
A
从含有的NaCl固体中提取
用CCl4溶解、萃取、分液
B
提纯实验室制备的乙酸乙酯
依次用溶液洗涤、水洗、分液、干燥
C
用标准溶液滴定未知浓度的溶液
用甲基橙作指示剂进行滴定
D
从明矾过饱和溶液中快速析出晶体
用玻璃棒摩擦烧杯内壁
9.(2024·贵州卷)下列装置不能达到实验目的的是
A.图①可用于实验室制 B.图②可用于除去中少量的
C.图③可用于分离和 D.图④可用于制备明矾晶体
10.(2024·重庆卷)下列实验原理或方法正确的是
A.向溴的溶液中通入石油裂解气,溶液褪色,证明气体为乙烯
B.向盛有银氨溶液的试管中滴入乙醛,振荡,水浴温热,可生成银镜
C.向饱和溶液中先通入至饱和,再通入,可析出固体
D.向黑色悬浊液中加入,生成白色沉淀,证明
11.(2024·广东肇庆·一模)利用如图所示装置制备SO2并检验其性质。下列说法不正确的是
A.装置①中紫色石蕊溶液变红
B.装置②和④中溶液褪色,均体现SO2的漂白性
C.装置③中出现浑浊,体现SO2的氧化性
D.装置⑤中的试剂可以是NaOH溶液,用于吸收尾气
12.(2024·广东清远·一模)是一种难溶于水和乙醇的白色固体,见光受热易分解,在酸性溶液中会发生歧化反应:。某小组探究与悬浊液能否制备,实验装置如图。下列说法不正确的是
A.a中的液体可以选用稀硝酸
B.若装置乙中有白色沉淀生成,可说明还原性:
C.若装置乙中出现了紫红色固体,则说明通入量过多
D.装置丙中的主要作用是防倒吸
13.(2025·广东·模拟预测)实验室通常会根据药品和反应条件选择制备气体的发生装置,下列各组能通过图示装置完成气体制备的是
选项
A
B
C
D
药品
MnO2和浓盐酸
电石和饱和食盐水
粗锌和稀硫酸
FeS和稀硝酸
气体
Cl2
C2H2
H2
H2S
14.(2025·广东·二模)常用于制作干粉灭火剂,某研究小组利用如图所示装置制备。向一定浓度的磷酸中通入,当溶液时,停止通入,即制得溶液。下列说法不正确的是
A.装置中活塞的作用是防止倒吸
B.通入时,容器壁会变热,说明存在的过程
C.若不用传感器,还可选用甲基橙作指示剂
D.若溶液达到9后继续通入,溶液中和的浓度均增大
15.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)硼酸是重要的化工原料,一种以硼镁矿(含及少量)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
[已知:硼酸和硼砂均易溶于热水,在冷水中溶解度小]
A.将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率
B.溶液中的杂质主要是和
C.一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D.硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为
16.(2024·河北·模拟预测)下列事实或现象和相应结论均正确的是
事实或现象
结论
A
将溶液由稀释到,则溶液变大
稀释后,的水解程度增大
B
向氯化钙溶液中通入,未出现白色沉淀
过量,生成碳酸氢钙
C
分别测定、饱和溶液的,前者小
酸性强于
D
向溶液中滴加溶液至不再产生白色沉淀,再滴加几滴溶液,出现黑色沉淀
17.(2024·河北·模拟预测)下列实验装置是常见的反应发生装置,某小组同学对下列装置进行了评价,其中错误的是
A.甲同学认为①装置可以用来制取NH3,也可以用来制取O2
B.制取二氧化碳可以用碳酸钠与稀硫酸,且反应不需要加热。乙同学认为②④装置均可以完成该实验
C.丙同学认为③装置可以完成实验室制氯气的实验,同时他认为②装置也可以制氯气
D.丁同学认为可以采用液差法检验④装置的气密性
18.(2024·河南·模拟预测)下列对物质的性质描述与化学实验不具有对应关系的是
选项
物质
性质
化学实验
A
密度大于空气
向上排空气法收集
B
浓溶液具有强氧化性
铁、铝插入浓硝酸中钝化
C
水溶液呈碱性
与澄清石灰水混合有白色沉淀产生
D
漂白性
溶液使品红溶液褪色
19.(2024·四川·一模)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向丙烯醛中滴加溴水
溴水褪色
丙烯醛中含碳碳双键
B
向Na2CO3溶液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入Na2SiO3溶液
产生白色沉淀
碳的非金属性比硅强
C
将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡
溶液变为紫红色
PbO2具有氧化性
D
将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉
正反应活化能比逆反应的小
20.(2024·河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)
选项
气体
试剂
A
饱和溶液+浓硫酸
B
浓盐酸
C
固体熟石灰
D
石灰石+稀盐酸
21.(2024·海南卷)下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
选项
A
B
目的
提纯含砂的粗碘
观察气体扩散现象
装置或操作
选项
C
D
目的
制取少量乙酸乙酯
测定中和反应的反应热
装置或操作
22.(2024·江西卷)从CPU针脚(含有铜、镍和钴等金属)中回收金的实验步骤如图。下列说法错误的是
A.将CPU针脚粉碎可加速溶解
B.除杂和溶金步骤需在通风橱中进行
C.富集后,K[AuBr4]主要存在于滤液中
D.还原步骤中有生成
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