热点专项 教材实验盘点(讲义)-【上好课】2025年高考化学二轮复习讲练测(新高考通用)
2025-01-22
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学实验基础 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.50 MB |
| 发布时间 | 2025-01-22 |
| 更新时间 | 2025-01-22 |
| 作者 | 学科网化学精品工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-01-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50138628.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
热点专项 教材实验盘点
目录
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
【真题研析】
【核心精讲】
(一)基本操作
(二)金属及其化合物
(三)非金属及其化合物
(四)有机化合物
(五)化学反应原理实验
【命题预测】
考点要求
考题统计
考情分析
基于教材实验
2024·山东卷,6,2分;2024·广东卷,8,2分;2024·甘肃卷,6,3分;2024·江西卷,3,3分;2024·浙江6月卷,4,3分;2024·浙江1月卷,8,3分;2024·江苏卷,3,3分;2024·广东卷,11,3分;2023全国甲卷9题,6分;2023湖南卷3题,2分;2023广东卷4题,2分;2022浙江6月选考3题,2分;
认真分析近年来高考化学实验试题,涉及了中学化学教材中的化学原理、概念、物质性质、实验操作、实验技能、实验方法等内容,只要成中学化学实验相关的知识都能成为高考化学考点。尤其是实验选择题往往是以教材实验为母题,进行再现、改编和组合,这就要求学生熟悉教材各类型实验,能够在类似的情景中用相关知识解题。预计2025年实验题会在课标要求基础之上进行再现、改编和组合,在类似的情景中用相关知识解题。
1.(2024·山东卷,6,2分)下列图示实验中,操作规范的是( )
A.调控滴定速度
B.用pH试纸测定溶液pH
C.加热试管中的液体
D.向试管中滴加溶液
【答案】A
【解析】A项,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项,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项,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,C操作不规范;D项,向试管中滴加液体,胶头滴管应该在试管上方竖直悬空,D操作不规范;故选A。
2.(2024·广东卷,8,2分)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A
B
C
D
制备Cl2
净化、干燥Cl2
收集Cl2
验证Cl2的氧化性
【答案】A
【解析】A项,利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A符合题意;B项,实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;C项,氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C不符合题意;D项,H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意;故选A。
3.(2024·甘肃卷,6,3分)下列实验操作对应的装置不正确的是( )
A
B
C
D
灼烧海带制海带灰
准确量取15.00mL稀盐酸
配制一定浓度的NaCl溶液
使用电石和饱和食盐水制备C2H2
【答案】A
【解析】A项,灼烧海带制海带灰应在坩埚中进行,并用玻璃棒搅拌,给坩埚加热时不需要使用石棉网或陶土网,A项错误;B项,稀盐酸呈酸性,可用酸式滴定管量取15.00mL稀盐酸,B项正确;C项,配制一定浓度的NaCl溶液时,需要将在烧杯中溶解得到的NaCl溶液通过玻璃棒引流转移到选定规格的容量瓶中,C项正确;D项,电石的主要成分CaC2与水发生反应CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑制取C2H2,该制气反应属于固体与液体常温制气反应,分液漏斗中盛放饱和食盐水,具支锥形瓶中盛放电石,D项正确;故选A。
4.(2024·江西卷,3,3分)“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
【解析】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。A项,图为蒸馏,不能分离稀土离子,故A错误;B项,图中为过滤,不能分离稀土离子,故B错误;C项,图中分液漏斗可萃取、分液分离稀土离子,故C正确;D项,图中为抽滤装置,不能分离稀土离子,故D错误;故选C。
5.(2024·浙江6月卷,4,3分)下列说法不正确的是( )
A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B.图②标识表示易燃类物质
C.装置③可用于制取并收集氨气 D.装置④可用于从碘水中萃取碘
【答案】C
【解析】A项,铜与浓硫酸反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,可用装置①制取,气态产物为SO2,可利用SO2的漂白性进行检验,A正确;B项,图②标识表示易燃类物质,B正确;C项,NH3的密度比空气小,应用向下排空气法进行收集,C错误;D项,萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物,装置④可用于从碘水中萃取碘,D正确;故选C。
6.(2024·浙江1月卷,8,3分)下列实验装置使用不正确的是( )
A.图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C.图③装置用于测定中和反应的反应热
D.图④装置用于制备乙酸乙酯
【答案】A
【解析】A项,图①装置没有加热装置,不适用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,A错误;B项,利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知碱溶液,装置和操作正确,B正确;C项,图③装置用于测定中和反应的反应热,温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用,装置密封、隔热保温效果好,C正确;D项,图④装置用于制备乙酸乙酯,导管末端不伸入液面下,利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯,D正确;故选A。
7.(2024·江苏卷,3,3分)实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是( )
A
B
C
D
配制NaOH溶液
铁钉除油污
铁钉除锈
铁钉镀锌
【答案】A
【解析】A项,配制一定物质的量浓度的溶液时,溶质要放在烧杯中溶解,不能直接放在容量瓶中溶解,A不正确;B项,油污的主要成分是油脂,油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐,因此,铁钉放在NaOH溶液中加热后可以除去其表面的油污,B正确;C项,铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O,其可溶于盐酸,因此,将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈,C正确;D项,该装置为电解池,铁钉与电源负极相连作阴极,锌片与电源的正极相连作阳极,电解质溶液为ZnCl2溶液,因此,该装置为电镀装置,可以实现铁钉上镀锌,D正确;故选A。
8.(2024·广东卷,11,3分)按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是( )
A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应
B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程熵增
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NH4Cl升华
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
【答案】B
【解析】A项,NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,所以烧瓶壁变冷,吸热反应ΔH>0,故A错误;B项,试纸会变蓝,说明有NH3生成,反应物都是固体,生成物中有气体,故产氨过程熵增,B正确;C项,滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明体系中有氨气,是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应产生的,不是NH4Cl的升华,C错误;D项,实验过程中,气球会一直变大,是因为反应产生了气体,但是膨胀以后压强就和外界压强一样了,D错误;故选B。
9.(2023•湖南卷,3,3分)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③ B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤ D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:④⑥
【答案】A
【解析】A项,粗苯甲酸中含有少量氯化钠和泥沙,需要利用重结晶来提纯苯甲酸,具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶,此时利用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A不合理;B项,蒸馏法需要用到温度计以测量蒸汽温度、蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液、锥形瓶用于盛装收集到的馏分,B合理;C项,浓硫酸催化制乙烯需要控制反应温度为170℃,需要利用温度计测量反应体系的温度,C合理;D项,酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度是用已知浓度的酸液滴定未知浓度的碱液,酸液盛装在酸式滴定管中,D合理;故选A。
(一)基本操作
1.混合物的分离和提纯
方法
原理
装置
主要仪器
注意事项
过滤
分离不溶性固体和液体
漏斗、玻璃棒、烧杯
一贴、二低、三靠
蒸发
加热使溶剂挥发而得到溶质
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
(1)蒸发过程中不断搅拌以免局部过热,当有大量晶体析出时停止加热,利用余热把剩余溶剂蒸干;
(2)灼烧固体不能用蒸发皿,需要用坩埚
蒸馏
(分馏)
通过加热将溶液中不同沸点的组分分离
蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶
(1)温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处;
(2)冷凝水从下口进,从上口出;
(3)加沸石或碎瓷片,防止暴沸
萃取和
分液
利用同一溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异来分离物质
分液漏斗、烧杯
(1)分液漏斗下端紧靠烧杯内壁;
(2)让下层液体从下口流出,上层液体由上口倒出
2.常见离子的检验
离子
检验试剂
主要现象
说明
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生刺激性气体,使试纸变蓝
要加热
Fe2+
KSCN溶液,再滴氯水
先是无变化,滴氯水后变血红色
—
Fe3+
KSCN溶液
血红色
加入KSCN溶液生成的是红色络合物,不是沉淀
苯酚溶液
紫色
—
K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)
生成蓝色沉淀
K++Fe3++[Fe(CN)6]4-KFe[Fe(CN)6]↓
Na+
Pt丝+HCl
火焰为黄色
焰色试验呈黄色不能说明是钠盐,NaOH也符合
K+
Pt丝+HCl
火焰为浅紫色
K+要透过蓝色钴玻璃
SO
稀HCl、BaCl2溶液
白色沉淀
须先用HCl酸化
3.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)用到的主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒(搅拌、引流)、容量瓶(要注明体积,如100 mL 容量瓶)、胶头滴管(定容)。
(2)实验步骤中注意事项。
①容量瓶使用前需检查是否漏水。
②不能直接在容量瓶中配制溶液,不能在容量瓶中溶解或稀释。
③转移到容量瓶中需用玻璃棒引流。
④洗涤烧杯和玻璃棒2~3次。
⑤液面接近刻度线以下1~2 cm处,改用胶头滴管加水定容,使溶液凹液面最低处恰好与刻度线相切。
(二)金属及其化合物
1.钠及其化合物
(1)钠的性质实验。
①用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,放置在洁净的表面皿或玻璃片上,用小刀切去一端的外皮,可以看到钠具有银白色的金属光泽。
②把一小块金属钠迅速投到热的坩埚里,可以看到钠受热后先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色的固体(Na2O2)。
③在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中,钠浮在水面上、四处游动、发出嘶嘶的响声,熔成闪亮的小球,逐渐变小,溶液逐渐变成红色。
(2)Na2O2的性质。
向盛有1~2 g Na2O2固体的试管中滴入1~2 mL水,立即把带火星的木条伸入试管中,木条复燃;用手轻触试管外壁,能感觉试管外壁发热,说明Na2O2与水反应放热;向反应后的溶液中滴加酚酞溶液,溶液先变红后褪色。
(3)Na2CO3和NaHCO3的性质。
溶解度:Na2CO3>NaHCO3,向碳酸钠粉末上滴加几滴水得到Na2CO3·10H2O晶体,且有发热现象。
相同浓度溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3。
Na2CO3和NaHCO3的热稳定性:如图所示,分别用Na2CO3和NaHCO3做实验,观察现象。
现象:Na2CO3固体受热无明显现象;NaHCO3受热分解生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
结论:热稳定性Na2CO3>NaHCO3。
2.铝及其化合物
(1)Al(OH)3沉淀的制备。
向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入过量氨水,有白色胶状沉淀生成。
离子方程式为:Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH4+
(2)铝热反应(工业上常利用该反应原理来焊接钢轨)。
化学方程式:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。
3.铁及其化合物
(1)铁粉与水蒸气反应。
化学方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(2)Fe3+的氧化性。
实验操作
现象
离子方程式
向滴有KSCN溶液的FeCl3溶液中加入过量铁粉
红色褪去
2Fe3++Fe=3Fe2+
向氯化铁溶液中加入少量铜粉
铜粉溶解,溶液由黄色变为浅绿色
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(3)Fe2+的还原性。
实验操作
现象
离子方程式
向氯化亚铁溶液中加KSCN溶液
无明显现象
—
向上述溶液中滴加氯水或双氧水
溶液显红色
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(三)非金属及其化合物
1.氯、溴、碘及其化合物
(1)H2在Cl2中燃烧。
化学方程式为H2+Cl22HCl(苍白色火焰)。
(2)氯水的漂白性实验。
其中a是干燥的有色布条,b是湿润的有色布条。
现象:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色。
结论:干燥的氯气不具有漂白性,氯水具有漂白性,起漂白作用的是HClO。
(3)氯气的实验室制法。
原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
先通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再通过浓硫酸除去水蒸气(洗气瓶中的导气管应长进短出),然后用向上排空气法收集氯气(氯气密度大于空气,集气瓶中的导管也是长进短出),最后用NaOH溶液吸收尾气,以防污染环境。
(4)氯、溴、碘单质间的置换反应。
分别向盛有KBr溶液、KI溶液的试管中滴加氯水,振荡,溶液分别变橙色、棕黄色;向盛有KI溶液的试管中滴加溴水,振荡,溶液变棕黄色。
2.硫及其化合物
(1)SO2的性质实验(将盛满SO2的试管倒扣于水槽中)。
SO2只能漂白某些有色物质,SO2的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质,这些无色物质易分解而使物质恢复原来的颜色。SO2不能漂白酸碱指示剂(如紫色石蕊溶液)。
褪色与漂白:并非所有的褪色都是由于SO2的漂白性所致,如SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、碘水褪色是由于SO2的还原性所致,SO2使NaOH的酚酞溶液褪色是由于SO2是酸性氧化物所致。
(2)浓硫酸的脱水性和强氧化性。
浓硫酸与蔗糖反应
原因:浓硫酸具有脱水性,可以使蔗糖中的氢和氧按水的组成比脱去;浓硫酸具有强氧化性,和生成的部分碳反应生成 CO2、SO2(刺激性气味),使得碳膨胀。
(3)浓硫酸与铜的反应。
现象:品红溶液褪色,紫色石蕊溶液变红。
结论:铜与浓硫酸加热反应产生SO2。
【易错提醒】
反应后有白色固体无水CuSO4生成,溶液中仍剩余一定量的硫酸,要观察CuSO4溶液的颜色,需将冷却后的混合液加入水中,不能直接向反应后的试管中加入水。
3.氮及其化合物
(1)NH3的性质。
现象:圆底烧瓶中产生红色喷泉;玻璃棒四周产生白烟。
结论:NH3极易溶于水,氨水呈碱性;氨水与浓盐酸易挥发,NH3遇HCl气体生成NH4Cl固体,NH3+HClNH4Cl。
【易错提醒】
①喷泉实验成功的关键:圆底烧瓶须干燥;NH3须充满;装置气密性良好。
②NH3与HCl的实验:该实验中,另外一玻璃棒还可以蘸有的是浓硝酸,NH3+HNO3=NH4NO3,但不能是浓硫酸(难挥发)。
(2)NH3的制备。
原理
装置
氨的干燥及检验
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
①用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)来干燥氨,不能用浓硫酸和CaCl2;
②用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口或用湿润的红色石蕊试纸检验氨
用浓氨水与碱石灰(或氧化钙)
【易错提醒】
用固体加热法制备气体,试管口要略向下倾斜;用固体加热法制取氨时,一般用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体,不能用单一的NH4Cl固体,因为NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢气体,这两种气体在试管口遇冷又重新化合生成NH4Cl固体。
(3)HNO3的性质。
原理:4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
【名师提醒】
铜丝弯曲为螺旋状,是为了增大与硝酸的接触面积,增大反应速率;铜丝上下移动,能控制反应发生与停止;NaOH溶液可吸收NOx气体,防止污染环境。
(四)有机化学基础
1.甲烷与氯气的取代反应
取两支试管,均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2,一支试管用铝箔套上,另一支试管放在光亮处,静置。
现象:无光照时无明显现象;有光照时试管中气体颜色逐渐变浅,试管内液面上升(HCl溶于水),试管内壁有油状液滴出现。
反应机理:
CH4+Cl2CH3Cl(气体)+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2(油状液体)+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3(油状液体)+HCl
CHCl3+Cl2CCl4(油状液体)+HCl
2.乙醇的性质
(1)乙醇与钠反应比较平和(乙醇中羟基的氢原子不如水分子中的氢原子活泼)。
(2)乙醇与氢卤酸(HX)反应。
原理:CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。
【名师提醒】
Ⅰ中加入蒸馏水、浓硫酸、乙醇、溴化钠,加入蒸馏水、浓硫酸、溴化钠的目的是获得氢溴酸。
(3)乙醇脱水反应。
原理:
(4)乙醇和乙酸的酯化反应。
原理:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
【易错提醒】
①导管末端接近液面而未伸入液面下的目的是防止倒吸。
②除乙酸乙酯中的乙酸,用饱和碳酸钠溶液,然后分液。不能用NaOH溶液是因为会引起酯的大量水解。
3.乙醛
(1)乙醛的银镜反应。
【名师提醒】
①制备银氨溶液:向1 mL 2% AgNO3溶液中滴入2%氨水,边加边振荡,至最初产生的沉淀恰好溶解。
②滴加顺序:向1 mL 2% AgNO3溶液中滴加2%氨水。
(2)乙醛与新制Cu(OH)2的反应。
在试管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入5%的CuSO4溶液5滴,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加入乙醛溶液0.5 mL,加热。
现象:有砖红色沉淀生成。
【名师提醒】
本实验中成功的关键是新制的Cu(OH)2中含有过量的NaOH,保证显碱性。
4.酚醛树脂的制备
【名师提醒】
(1)实验中用沸水浴加热。
(2)长直玻璃管的作用是平衡气压、冷凝回流。
(3)实验完毕可用乙醇浸泡清洗。
5.检验蔗糖(或淀粉)的水解产物是否具有还原性
【易错提醒】
(1)加入新制的Cu(OH)2或银氨溶液之前,需先加入NaOH溶液中和酸使溶液呈碱性,否则会导致实验失败。
(2)有砖红色沉淀或银镜生成只能证明蔗糖(或淀粉)已经发生水解。如果需要确定淀粉水解完全,还需要另取一份水解液,加入碘水,不显蓝色,则证明水解完全。
6.蛋白质的盐析和显色反应
(1)向饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液中加入鸡蛋清溶液。
现象:有沉淀生成,向沉淀中加入蒸馏水,沉淀溶解。
结论:蛋白质在轻金属盐(或铵盐)中因溶解度降低而析出,但不影响蛋白质的活性。采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质。
(2)显色反应。
向蛋白质溶液中加入浓硝酸有白色沉淀产生,加热后沉淀变为黄色。
(五)化学反应原理实验
1.中和反应反应热的测定
实验步骤:
2.原电池的工作原理
现象:接通电路后,电流计指针发生偏转,有电流通过。取出盐桥后,电流计指针回到零点,无电流通过。
工作原理:
负极的电极反应式:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应);
正极的电极反应式:Cu2++2e-=Cu(还原反应);
总反应式:Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
【名师提醒】
(1)原电池电子迁移方向:由负极向正极迁移(外电路)。
(2)原电池离子迁移方向:阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移(正向正,负向负)。
3.电解原理
现象:阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质;阳极石墨棒上有黄绿色气体生成,并可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
工作原理:
阳极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应);
阴极的电极反应式:Cu2++2e-=Cu(还原反应);
总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑。
4.电解饱和食盐水
现象:阳极放出的气体有刺激性气味,并能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;阴极放出无色无味的气体,同时发现阴极附近溶液变红(说明溶液里有碱性物质生成)。
工作原理:
阳极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应);
阴极的电极反应式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-(还原反应);
总反应式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
5.铜的电解精炼
6.电镀
电镀时,以待镀件为阴极,以镀层金属为阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。
7.金属防护
(1)牺牲阳极法(原电池)。
左图中电流表指针发生偏转(构成原电池,有电流通过);右图试管中没有生成蓝色沉淀(无Fe2+生成,说明铁没有被腐蚀,受到保护)。
(2)外加电流法(电解池)。
被保护的金属与直流电源的负极相连(石墨辅助电极不损耗)。
8.反应速率的测定图(示例)。
盐酸与大理石反应的实验装置图
9.催化剂对反应速率的影响
比较二者溶液褪色所需时间
化学方程式:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。
结论:加MnSO4反应速率增大,Mn2+对此反应有催化作用。
10.温度对化学平衡的影响
化学平衡:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ/mol。
现象:浸泡在热水中,混合气体的红棕色加深;浸泡在冰水中,混合气体的红棕色变浅。
结论:在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
11.浓度对化学平衡的影响
已知黄色的铬酸根离子(CrO42-)和橙色的重铬酸根离子(Cr2O72-)在溶液中存在如下平衡:2CrO42- +2H+Cr2O72-+H2O。
实验表明,在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
12.沉淀的转化
(1)AgCl→AgI→Ag2S。
结论:一般情况下,Ksp大的沉淀转化为Ksp小的沉淀容易实现。
溶解度:AgCl>AgI>Ag2S。
溶度积常数:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
【易错提醒】
①滴加NaCl溶液需过量,如果Ag+过量,残留的Ag+与I-直接结合生成AgI沉淀,不能保证一定有AgCl转化成AgI。
②本实验不能证明Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S),因为二者表达式不同。
③比较Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),也可在等物质的量浓度的NaCl、KI混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先生成黄色的AgI沉淀。
(2)Mg(OH)2→Fe(OH)3。
溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3。
【易错提醒】
①MgCl2溶液需过量,保证OH-全部反应,再滴加FeCl3溶液,这样才能保证Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,而不是由溶液中残留的OH-与Fe3+直接结合生成Fe(OH)3沉淀。
②本实验不能证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],因为二者表达式不同。
③沉淀转化的应用。
a.水垢中含有的CaSO4可用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,原因是Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)。
b.Ksp相近时,溶解度小的物质也可以向溶解度大的物质转化。如重晶石(BaSO4)中加入足量的饱和Na2CO3溶液,使之转化为易溶于酸的BaCO3,但不能证明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)。实际上Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),因为二者Ksp相近,BaSO4中加入足量的饱和Na2CO3溶液,BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq),平衡向右移动,BaSO4转化为BaCO3。
1.下列仪器名称不正确的是( )
【答案】C
【解析】A项,根据图示,此仪器名称为干燥器,故A正确;B项,根据图示,此仪器名称为坩埚,故B正确;C项,根据图示,此仪器名称为泥三角,故C错误;D项,根据图示,此仪器名称为坩埚钳,故D正确。
2.粗盐提纯的实验过程中,不需要用到的仪器是( )
漏斗
蒸发皿
泥三角
酒精灯
A
B
C
D
【答案】C
【解析】粗盐提纯一般步骤为:溶解→加沉淀剂将硫酸根离子、镁离子、钙离子沉淀→过滤→加盐酸除去过量的碳酸根离子、氢氧根离子→蒸发结晶。A项,过滤用到漏斗,A不符题意;B项,蒸发结晶用到蒸发皿,B不符题意;C项,蒸发皿置于三脚架或铁架台铁圈上,用不到泥三角,灼烧时将坩埚置于泥三角上,C符合题意;D项,蒸发结晶时用酒精灯加热,D不符题意;故选C。
3.化学仪器是实验的基础。下列有关化学仪器的叙述正确的是( )
A.①④⑤常用于分离混合物 B.上述五种仪器都不能加热
C.②用于配制一定物质的量浓度的溶液 D.⑤常用于制备实验且冷凝水从上至下流动
【答案】C
【解析】A项,④是球形干燥管,常用于干燥气体,⑤是球形冷凝管,常用于制备实验,①是分液漏斗,可以分离互不相容的液体,故A错误;B项,锥形瓶可以垫石棉网加热,故B错误;C项,②是容量瓶,用于配制一定物质的量浓度的溶液,故C正确;D项,⑤是球形冷凝管,常用于制备实验且冷凝水从下至上流动,故D错误;故选C。
4.为完成相应实验,实验器材(规格和数量不限)足够的一项是( )
相应实验
实验仪器和用品(夹持装置省略)
A
氯化钠溶液的蒸发结晶
烧杯、玻璃棒、酒精灯
B
用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡
烧杯、胶头滴管
C
配制0.5 mol·L-1的硫酸溶液
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
D
用CCl4萃取溴水中的溴
分液漏斗、烧杯
【答案】D
【解析】A项,蒸发操作实验仪器还缺少蒸发皿,错误;B项,过滤装置中缺少漏斗、玻璃棒和滤纸,错误;C项,配制硫酸溶液,缺少量筒,错误;D项,做萃取实验,只用分液漏斗和烧杯,正确。
5.仅用下表提供的仪器(夹持仪器和试剂任选)不能达到相应实验目的的一组是( )
选项
实验目的
仪器
A
制取乙酸乙酯
试管、酒精灯
B
用浓硫酸配制250mL一定浓度的硫酸溶液
250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C
从食盐水中获得NaCl晶体
酒精灯、玻璃棒、蒸发皿
D
用盐酸除去BaSO4中混有的少量BaCO3
漏斗、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸
【答案】B
【解析】A项,制取乙酸乙酯的主要仪器为铁架台、试管和酒精灯,A项不选;B项,用浓溶液来配制一定浓度的稀溶液所需的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶和胶头滴管,题中缺少量筒,B项选;C项,利用蒸发的方法从食盐水中获得NaCl晶体,需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿,C项不选;D项,用盐酸除去BaSO4 中混有的少量BaCO3,需要的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸,D项不选;故选B。
6.为完成相应实验,实验器材(规格和数量不限)足够的一项是( )
相应实验
实验仪器和用品(夹持装置省略)
A
氯化钠溶液的蒸发结晶
烧杯、玻璃棒、酒精灯
B
用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡
烧杯、胶头滴管
C
配制0.5 mol·L-1的硫酸溶液
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
D
用CCl4萃取溴水中的溴
分液漏斗、烧杯
【答案】D
【解析】A项,蒸发操作实验仪器还缺少蒸发皿,错误;B项,过滤装置中缺少漏斗、玻璃棒和滤纸,错误;C项,配制硫酸溶液,缺少量筒,错误;D项,做萃取实验,只用分液漏斗和烧杯,正确。
7.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(不考虑保存试剂的容器) ( )
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
配制100mL一定物质的量浓度的稀盐酸
胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒
蒸馏水、浓盐酸
B
食盐精制
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗
粗食盐水、稀盐酸、NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
C
检验补铁药片(琥珀酸亚铁)是否变质
胶头滴管、试管
补铁药片、稀盐酸、KSCN溶液
D
Fe(OH)3胶体的制备
烧杯、酒精灯、胶头滴管
饱和FeCl3溶液、NaOH溶液
【答案】C
【解析】A项,配制100mL一定物质的量浓度的稀盐酸,需要用到100mL容量瓶,A错误;B项,加试剂除去杂质,过滤后需蒸发分离出NaCl,缺少玻璃仪器酒精灯、蒸发皿,不能完成实验,B错误;C项,用稀盐酸溶解药片后,滴加KSCN溶液,若溶液变为红色,说明药片已变质,给出的试剂及仪器可完成实验,C正确;D项,制备Fe(OH)3胶体需要饱和FeCl3溶液和蒸馏水,不能用NaOH溶液,D错误;故选C。
8.下列说法不正确的是( )
A.图①装置可用于制备乙酸乙酯
B.图②装置可由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体
C.图③可模拟钢铁的吸氧腐蚀
D.图④可由海水制取蒸馏水
【答案】B
【解析】A项,用乙酸与乙醇加热制备乙酸乙酯,饱和碳酸钠吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,A正确;B项,直接加热会促进水解,生成的HCl易挥发,得到氢氧化铁,继续加热会使氢氧化铁分解产生氧化铁,得不到固体,B错误;C项,钢铁为合金,构成活泼性不同的两个电极,在中性条件下发生吸氧腐蚀,C正确;D项,实验室用海水制取蒸馏水用蒸馏的方法制备,蒸馏时用到蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器,注意温度计水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近,冷凝管应从下口进水,上口出水,D正确;故选B。
9.下列物质分离提纯的方法错误的是( )
A.分液用装置④,萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
B.分离乙二醇(沸点为)和乙酸(沸点为)选择装置③
C.提纯含不溶性杂质的粗苯甲酸要用装置①②
D.用装置①除去氢氧化铁胶体中的沉淀物
【答案】A
【解析】A项,分液时选择装置④,萃取振荡时,分液漏斗下口应竖直向下,A错误;B项,分离乙二醇(沸点为197.3℃)和乙酸(沸点为117.9℃)选择装置:③,因为两者沸点相差较大可选择蒸馏的方法,B正确;C项,提纯含不溶性杂质的粗苯甲酸,需经过加热溶解、趁热过滤、冷却结晶等操作,C正确;D项,氢氧化铁胶体中的沉淀物用过滤方法除去,D正确;故选A。
10.完成下述实验,装置或试剂不正确的是( )
A.实验室制氯气
B.验证氨气易溶于水且溶液呈碱性
C.溶液的转移
D.实验室制乙炔除去H2S杂质
【答案】C
【解析】A项,实验室利用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气,故A正确;B项,氨气易溶于水会引发喷泉实验,滴有酚酞的溶液变红说明氨气溶于水形成的溶液呈碱性,故B正确;C项,配置一定物质的量浓度溶液中,“转移”需要用玻璃棒引流,故C错误;D项,H2S通入硫酸铜溶液中会生成CuS沉淀,实验室用硫酸铜溶液除去乙炔中的H2S杂质,故D正确;故选C。
11.下列说法正确的是( )
A.装置甲中光照时,试管内壁有油状液滴,说明甲烷和氯气发生了反应
B.装置乙在滴定过程中应挤压玻璃珠下半部分(部位)
C.装置丙可用于实验室配制银氨溶液
D.装置丁中若将ZnSO4溶液替换成CuSO4溶液,将无法形成原电池
【答案】A
【解析】A项,装置甲中光照时,试管内壁有油状液滴,说明生成了有机物,因此可以证明甲烷和氯气发生了反应,A正确;B项,碱式滴定管在滴定过程中应轻轻挤压玻璃珠上半部分,B错误;C项,实验室配制银氨溶液时应该把氨水逐滴滴入硝酸银溶液中,C错误;D项,装置丁中若将ZnSO4溶液替换成CuSO4溶液,仍然可以形成原电池,锌是负极,铜是正极,D错误;故选A。
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热点专项 教材实验盘点
目录
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
【真题研析】
【核心精讲】
(一)基本操作
(二)金属及其化合物
(三)非金属及其化合物
(四)有机化合物
(五)化学反应原理实验
【命题预测】
考点要求
考题统计
考情分析
基于教材实验
2024·山东卷,6,2分;2024·广东卷,8,2分;2024·甘肃卷,6,3分;2024·江西卷,3,3分;2024·浙江6月卷,4,3分;2024·浙江1月卷,8,3分;2024·江苏卷,3,3分;2024·广东卷,11,3分;2023全国甲卷9题,6分;2023湖南卷3题,2分;2023广东卷4题,2分;2022浙江6月选考3题,2分;
认真分析近年来高考化学实验试题,涉及了中学化学教材中的化学原理、概念、物质性质、实验操作、实验技能、实验方法等内容,只要成中学化学实验相关的知识都能成为高考化学考点。尤其是实验选择题往往是以教材实验为母题,进行再现、改编和组合,这就要求学生熟悉教材各类型实验,能够在类似的情景中用相关知识解题。预计2025年实验题会在课标要求基础之上进行再现、改编和组合,在类似的情景中用相关知识解题。
1.(2024·山东卷,6,2分)下列图示实验中,操作规范的是( )
A.调控滴定速度
B.用pH试纸测定溶液pH
C.加热试管中的液体
D.向试管中滴加溶液
2.(2024·广东卷,8,2分)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A
B
C
D
制备Cl2
净化、干燥Cl2
收集Cl2
验证Cl2的氧化性
3.(2024·甘肃卷,6,3分)下列实验操作对应的装置不正确的是( )
A
B
C
D
灼烧海带制海带灰
准确量取15.00mL稀盐酸
配制一定浓度的NaCl溶液
使用电石和饱和食盐水制备C2H2
4.(2024·江西卷,3,3分)“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.
5.(2024·浙江6月卷,4,3分)下列说法不正确的是( )
A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B.图②标识表示易燃类物质
C.装置③可用于制取并收集氨气 D.装置④可用于从碘水中萃取碘
6.(2024·浙江1月卷,8,3分)下列实验装置使用不正确的是( )
A.图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C.图③装置用于测定中和反应的反应热
D.图④装置用于制备乙酸乙酯
7.(2024·江苏卷,3,3分)实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是( )
A
B
C
D
配制NaOH溶液
铁钉除油污
铁钉除锈
铁钉镀锌
8.(2024·广东卷,11,3分)按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是( )
A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应
B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程熵增
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NH4Cl升华
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
9.(2023•湖南卷,3,3分)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③ B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤ D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:④⑥
(一)基本操作
1.混合物的分离和提纯
方法
原理
装置
主要仪器
注意事项
过滤
分离不溶性固体和液体
漏斗、玻璃棒、烧杯
一贴、二低、三靠
蒸发
加热使溶剂挥发而得到溶质
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
(1)蒸发过程中不断搅拌以免局部过热,当有大量晶体析出时停止加热,利用余热把剩余溶剂蒸干;
(2)灼烧固体不能用蒸发皿,需要用坩埚
蒸馏
(分馏)
通过加热将溶液中不同沸点的组分分离
蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶
(1)温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处;
(2)冷凝水从下口进,从上口出;
(3)加沸石或碎瓷片,防止暴沸
萃取和
分液
利用同一溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异来分离物质
分液漏斗、烧杯
(1)分液漏斗下端紧靠烧杯内壁;
(2)让下层液体从下口流出,上层液体由上口倒出
2.常见离子的检验
离子
检验试剂
主要现象
说明
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生刺激性气体,使试纸变蓝
要加热
Fe2+
KSCN溶液,再滴氯水
先是无变化,滴氯水后变血红色
—
Fe3+
KSCN溶液
血红色
加入KSCN溶液生成的是红色络合物,不是沉淀
苯酚溶液
紫色
—
K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)
生成蓝色沉淀
K++Fe3++[Fe(CN)6]4-KFe[Fe(CN)6]↓
Na+
Pt丝+HCl
火焰为黄色
焰色试验呈黄色不能说明是钠盐,NaOH也符合
K+
Pt丝+HCl
火焰为浅紫色
K+要透过蓝色钴玻璃
SO
稀HCl、BaCl2溶液
白色沉淀
须先用HCl酸化
3.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)用到的主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒(搅拌、引流)、容量瓶(要注明体积,如100 mL 容量瓶)、胶头滴管(定容)。
(2)实验步骤中注意事项。
①容量瓶使用前需检查是否漏水。
②不能直接在容量瓶中配制溶液,不能在容量瓶中溶解或稀释。
③转移到容量瓶中需用玻璃棒引流。
④洗涤烧杯和玻璃棒2~3次。
⑤液面接近刻度线以下1~2 cm处,改用胶头滴管加水定容,使溶液凹液面最低处恰好与刻度线相切。
(二)金属及其化合物
1.钠及其化合物
(1)钠的性质实验。
①用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,放置在洁净的表面皿或玻璃片上,用小刀切去一端的外皮,可以看到钠具有银白色的金属光泽。
②把一小块金属钠迅速投到热的坩埚里,可以看到钠受热后先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色的固体(Na2O2)。
③在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中,钠浮在水面上、四处游动、发出嘶嘶的响声,熔成闪亮的小球,逐渐变小,溶液逐渐变成红色。
(2)Na2O2的性质。
向盛有1~2 g Na2O2固体的试管中滴入1~2 mL水,立即把带火星的木条伸入试管中,木条复燃;用手轻触试管外壁,能感觉试管外壁发热,说明Na2O2与水反应放热;向反应后的溶液中滴加酚酞溶液,溶液先变红后褪色。
(3)Na2CO3和NaHCO3的性质。
溶解度:Na2CO3>NaHCO3,向碳酸钠粉末上滴加几滴水得到Na2CO3·10H2O晶体,且有发热现象。
相同浓度溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3。
Na2CO3和NaHCO3的热稳定性:如图所示,分别用Na2CO3和NaHCO3做实验,观察现象。
现象:Na2CO3固体受热无明显现象;NaHCO3受热分解生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
结论:热稳定性Na2CO3>NaHCO3。
2.铝及其化合物
(1)Al(OH)3沉淀的制备。
向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入过量氨水,有白色胶状沉淀生成。
离子方程式为:Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH4+
(2)铝热反应(工业上常利用该反应原理来焊接钢轨)。
化学方程式:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。
3.铁及其化合物
(1)铁粉与水蒸气反应。
化学方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(2)Fe3+的氧化性。
实验操作
现象
离子方程式
向滴有KSCN溶液的FeCl3溶液中加入过量铁粉
红色褪去
2Fe3++Fe=3Fe2+
向氯化铁溶液中加入少量铜粉
铜粉溶解,溶液由黄色变为浅绿色
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(3)Fe2+的还原性。
实验操作
现象
离子方程式
向氯化亚铁溶液中加KSCN溶液
无明显现象
—
向上述溶液中滴加氯水或双氧水
溶液显红色
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(三)非金属及其化合物
1.氯、溴、碘及其化合物
(1)H2在Cl2中燃烧。
化学方程式为H2+Cl22HCl(苍白色火焰)。
(2)氯水的漂白性实验。
其中a是干燥的有色布条,b是湿润的有色布条。
现象:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色。
结论:干燥的氯气不具有漂白性,氯水具有漂白性,起漂白作用的是HClO。
(3)氯气的实验室制法。
原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
先通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再通过浓硫酸除去水蒸气(洗气瓶中的导气管应长进短出),然后用向上排空气法收集氯气(氯气密度大于空气,集气瓶中的导管也是长进短出),最后用NaOH溶液吸收尾气,以防污染环境。
(4)氯、溴、碘单质间的置换反应。
分别向盛有KBr溶液、KI溶液的试管中滴加氯水,振荡,溶液分别变橙色、棕黄色;向盛有KI溶液的试管中滴加溴水,振荡,溶液变棕黄色。
2.硫及其化合物
(1)SO2的性质实验(将盛满SO2的试管倒扣于水槽中)。
SO2只能漂白某些有色物质,SO2的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质,这些无色物质易分解而使物质恢复原来的颜色。SO2不能漂白酸碱指示剂(如紫色石蕊溶液)。
褪色与漂白:并非所有的褪色都是由于SO2的漂白性所致,如SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、碘水褪色是由于SO2的还原性所致,SO2使NaOH的酚酞溶液褪色是由于SO2是酸性氧化物所致。
(2)浓硫酸的脱水性和强氧化性。
浓硫酸与蔗糖反应
原因:浓硫酸具有脱水性,可以使蔗糖中的氢和氧按水的组成比脱去;浓硫酸具有强氧化性,和生成的部分碳反应生成 CO2、SO2(刺激性气味),使得碳膨胀。
(3)浓硫酸与铜的反应。
现象:品红溶液褪色,紫色石蕊溶液变红。
结论:铜与浓硫酸加热反应产生SO2。
【易错提醒】
反应后有白色固体无水CuSO4生成,溶液中仍剩余一定量的硫酸,要观察CuSO4溶液的颜色,需将冷却后的混合液加入水中,不能直接向反应后的试管中加入水。
3.氮及其化合物
(1)NH3的性质。
现象:圆底烧瓶中产生红色喷泉;玻璃棒四周产生白烟。
结论:NH3极易溶于水,氨水呈碱性;氨水与浓盐酸易挥发,NH3遇HCl气体生成NH4Cl固体,NH3+HClNH4Cl。
【易错提醒】
①喷泉实验成功的关键:圆底烧瓶须干燥;NH3须充满;装置气密性良好。
②NH3与HCl的实验:该实验中,另外一玻璃棒还可以蘸有的是浓硝酸,NH3+HNO3=NH4NO3,但不能是浓硫酸(难挥发)。
(2)NH3的制备。
原理
装置
氨的干燥及检验
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
①用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)来干燥氨,不能用浓硫酸和CaCl2;
②用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口或用湿润的红色石蕊试纸检验氨
用浓氨水与碱石灰(或氧化钙)
【易错提醒】
用固体加热法制备气体,试管口要略向下倾斜;用固体加热法制取氨时,一般用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体,不能用单一的NH4Cl固体,因为NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢气体,这两种气体在试管口遇冷又重新化合生成NH4Cl固体。
(3)HNO3的性质。
原理:4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
【名师提醒】
铜丝弯曲为螺旋状,是为了增大与硝酸的接触面积,增大反应速率;铜丝上下移动,能控制反应发生与停止;NaOH溶液可吸收NOx气体,防止污染环境。
(四)有机化学基础
1.甲烷与氯气的取代反应
取两支试管,均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2,一支试管用铝箔套上,另一支试管放在光亮处,静置。
现象:无光照时无明显现象;有光照时试管中气体颜色逐渐变浅,试管内液面上升(HCl溶于水),试管内壁有油状液滴出现。
反应机理:
CH4+Cl2CH3Cl(气体)+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2(油状液体)+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3(油状液体)+HCl
CHCl3+Cl2CCl4(油状液体)+HCl
2.乙醇的性质
(1)乙醇与钠反应比较平和(乙醇中羟基的氢原子不如水分子中的氢原子活泼)。
(2)乙醇与氢卤酸(HX)反应。
原理:CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。
【名师提醒】
Ⅰ中加入蒸馏水、浓硫酸、乙醇、溴化钠,加入蒸馏水、浓硫酸、溴化钠的目的是获得氢溴酸。
(3)乙醇脱水反应。
原理:
(4)乙醇和乙酸的酯化反应。
原理:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
【易错提醒】
①导管末端接近液面而未伸入液面下的目的是防止倒吸。
②除乙酸乙酯中的乙酸,用饱和碳酸钠溶液,然后分液。不能用NaOH溶液是因为会引起酯的大量水解。
3.乙醛
(1)乙醛的银镜反应。
【名师提醒】
①制备银氨溶液:向1 mL 2% AgNO3溶液中滴入2%氨水,边加边振荡,至最初产生的沉淀恰好溶解。
②滴加顺序:向1 mL 2% AgNO3溶液中滴加2%氨水。
(2)乙醛与新制Cu(OH)2的反应。
在试管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入5%的CuSO4溶液5滴,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加入乙醛溶液0.5 mL,加热。
现象:有砖红色沉淀生成。
【名师提醒】
本实验中成功的关键是新制的Cu(OH)2中含有过量的NaOH,保证显碱性。
4.酚醛树脂的制备
【名师提醒】
(1)实验中用沸水浴加热。
(2)长直玻璃管的作用是平衡气压、冷凝回流。
(3)实验完毕可用乙醇浸泡清洗。
5.检验蔗糖(或淀粉)的水解产物是否具有还原性
【易错提醒】
(1)加入新制的Cu(OH)2或银氨溶液之前,需先加入NaOH溶液中和酸使溶液呈碱性,否则会导致实验失败。
(2)有砖红色沉淀或银镜生成只能证明蔗糖(或淀粉)已经发生水解。如果需要确定淀粉水解完全,还需要另取一份水解液,加入碘水,不显蓝色,则证明水解完全。
6.蛋白质的盐析和显色反应
(1)向饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液中加入鸡蛋清溶液。
现象:有沉淀生成,向沉淀中加入蒸馏水,沉淀溶解。
结论:蛋白质在轻金属盐(或铵盐)中因溶解度降低而析出,但不影响蛋白质的活性。采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质。
(2)显色反应。
向蛋白质溶液中加入浓硝酸有白色沉淀产生,加热后沉淀变为黄色。
(五)化学反应原理实验
1.中和反应反应热的测定
实验步骤:
2.原电池的工作原理
现象:接通电路后,电流计指针发生偏转,有电流通过。取出盐桥后,电流计指针回到零点,无电流通过。
工作原理:
负极的电极反应式:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应);
正极的电极反应式:Cu2++2e-=Cu(还原反应);
总反应式:Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
【名师提醒】
(1)原电池电子迁移方向:由负极向正极迁移(外电路)。
(2)原电池离子迁移方向:阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移(正向正,负向负)。
3.电解原理
现象:阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质;阳极石墨棒上有黄绿色气体生成,并可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
工作原理:
阳极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应);
阴极的电极反应式:Cu2++2e-=Cu(还原反应);
总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑。
4.电解饱和食盐水
现象:阳极放出的气体有刺激性气味,并能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;阴极放出无色无味的气体,同时发现阴极附近溶液变红(说明溶液里有碱性物质生成)。
工作原理:
阳极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应);
阴极的电极反应式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-(还原反应);
总反应式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
5.铜的电解精炼
6.电镀
电镀时,以待镀件为阴极,以镀层金属为阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。
7.金属防护
(1)牺牲阳极法(原电池)。
左图中电流表指针发生偏转(构成原电池,有电流通过);右图试管中没有生成蓝色沉淀(无Fe2+生成,说明铁没有被腐蚀,受到保护)。
(2)外加电流法(电解池)。
被保护的金属与直流电源的负极相连(石墨辅助电极不损耗)。
8.反应速率的测定图(示例)。
盐酸与大理石反应的实验装置图
9.催化剂对反应速率的影响
比较二者溶液褪色所需时间
化学方程式:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。
结论:加MnSO4反应速率增大,Mn2+对此反应有催化作用。
10.温度对化学平衡的影响
化学平衡:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ/mol。
现象:浸泡在热水中,混合气体的红棕色加深;浸泡在冰水中,混合气体的红棕色变浅。
结论:在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
11.浓度对化学平衡的影响
已知黄色的铬酸根离子(CrO42-)和橙色的重铬酸根离子(Cr2O72-)在溶液中存在如下平衡:2CrO42- +2H+Cr2O72-+H2O。
实验表明,在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
12.沉淀的转化
(1)AgCl→AgI→Ag2S。
结论:一般情况下,Ksp大的沉淀转化为Ksp小的沉淀容易实现。
溶解度:AgCl>AgI>Ag2S。
溶度积常数:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
【易错提醒】
①滴加NaCl溶液需过量,如果Ag+过量,残留的Ag+与I-直接结合生成AgI沉淀,不能保证一定有AgCl转化成AgI。
②本实验不能证明Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S),因为二者表达式不同。
③比较Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),也可在等物质的量浓度的NaCl、KI混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先生成黄色的AgI沉淀。
(2)Mg(OH)2→Fe(OH)3。
溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3。
【易错提醒】
①MgCl2溶液需过量,保证OH-全部反应,再滴加FeCl3溶液,这样才能保证Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,而不是由溶液中残留的OH-与Fe3+直接结合生成Fe(OH)3沉淀。
②本实验不能证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],因为二者表达式不同。
③沉淀转化的应用。
a.水垢中含有的CaSO4可用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,原因是Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)。
b.Ksp相近时,溶解度小的物质也可以向溶解度大的物质转化。如重晶石(BaSO4)中加入足量的饱和Na2CO3溶液,使之转化为易溶于酸的BaCO3,但不能证明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)。实际上Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),因为二者Ksp相近,BaSO4中加入足量的饱和Na2CO3溶液,BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq),平衡向右移动,BaSO4转化为BaCO3。
1.下列仪器名称不正确的是( )
2.粗盐提纯的实验过程中,不需要用到的仪器是( )
漏斗
蒸发皿
泥三角
酒精灯
A
B
C
D
3.化学仪器是实验的基础。下列有关化学仪器的叙述正确的是( )
A.①④⑤常用于分离混合物 B.上述五种仪器都不能加热
C.②用于配制一定物质的量浓度的溶液 D.⑤常用于制备实验且冷凝水从上至下流动
4.为完成相应实验,实验器材(规格和数量不限)足够的一项是( )
相应实验
实验仪器和用品(夹持装置省略)
A
氯化钠溶液的蒸发结晶
烧杯、玻璃棒、酒精灯
B
用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡
烧杯、胶头滴管
C
配制0.5 mol·L-1的硫酸溶液
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
D
用CCl4萃取溴水中的溴
分液漏斗、烧杯
5.仅用下表提供的仪器(夹持仪器和试剂任选)不能达到相应实验目的的一组是( )
选项
实验目的
仪器
A
制取乙酸乙酯
试管、酒精灯
B
用浓硫酸配制250mL一定浓度的硫酸溶液
250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C
从食盐水中获得NaCl晶体
酒精灯、玻璃棒、蒸发皿
D
用盐酸除去BaSO4中混有的少量BaCO3
漏斗、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸
6.为完成相应实验,实验器材(规格和数量不限)足够的一项是( )
相应实验
实验仪器和用品(夹持装置省略)
A
氯化钠溶液的蒸发结晶
烧杯、玻璃棒、酒精灯
B
用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡
烧杯、胶头滴管
C
配制0.5 mol·L-1的硫酸溶液
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
D
用CCl4萃取溴水中的溴
分液漏斗、烧杯
7.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(不考虑保存试剂的容器) ( )
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
配制100mL一定物质的量浓度的稀盐酸
胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒
蒸馏水、浓盐酸
B
食盐精制
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗
粗食盐水、稀盐酸、NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
C
检验补铁药片(琥珀酸亚铁)是否变质
胶头滴管、试管
补铁药片、稀盐酸、KSCN溶液
D
Fe(OH)3胶体的制备
烧杯、酒精灯、胶头滴管
饱和FeCl3溶液、NaOH溶液
8.下列说法不正确的是( )
A.图①装置可用于制备乙酸乙酯
B.图②装置可由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体
C.图③可模拟钢铁的吸氧腐蚀
D.图④可由海水制取蒸馏水
9.下列物质分离提纯的方法错误的是( )
A.分液用装置④,萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
B.分离乙二醇(沸点为)和乙酸(沸点为)选择装置③
C.提纯含不溶性杂质的粗苯甲酸要用装置①②
D.用装置①除去氢氧化铁胶体中的沉淀物
10.完成下述实验,装置或试剂不正确的是( )
A.实验室制氯气
B.验证氨气易溶于水且溶液呈碱性
C.溶液的转移
D.实验室制乙炔除去H2S杂质
11.下列说法正确的是( )
A.装置甲中光照时,试管内壁有油状液滴,说明甲烷和氯气发生了反应
B.装置乙在滴定过程中应挤压玻璃珠下半部分(部位)
C.装置丙可用于实验室配制银氨溶液
D.装置丁中若将ZnSO4溶液替换成CuSO4溶液,将无法形成原电池
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