专题7 非选择题突破(4) 命题点1 综合实验中仪器连接及现象、原因、作用、目的等规范性描述(Word教参)-【精讲精练】2026年高考化学二轮专题辅导与训练

该高中化学高考复习讲义聚焦综合实验非选择题核心考点，涵盖气体制备（发生、净化、干燥、收集、处理）、有机物制备及仪器作用、现象原因等规范描述，按“基础梳理-方法指导-真题训练”逻辑架构知识，通过考点分类整合（如干燥剂选择、仪器作用示例）、解题策略提炼（如装置连接顺序分析）、2024年浙江卷等真题精讲，帮助学生构建实验综合题解题框架。 讲义突出科学探究与实践素养培养，创新采用“实验装置逻辑链分析”教学法，如H₂S制备中通过杂质去除、干燥、预冷却的装置排序训练科学思维，设置真题与模拟题分层练习（如草酸亚铁热分解探究），配合规范答题模板（如仪器作用描述话术），确保高效突破实验综合题难点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

非选择题突破(四) 命题点1　综合实验中仪器连接及现象、原因、作用、目的等规范性描述 [对应学生用书P127] 1．常见气体的制备 (1)常见的气体发生装置 固体与液体在常温下反应制备气体的装置，如图5，分液漏斗与烧瓶间的胶管能平衡气体压强，使液体顺利滴下，排出的气体体积不包括加入液体所占体积；如图6、图7，能随制随停，便于控制反应。 (2)常见的净化装置 (3)气体干燥剂的选择 酸性 碱性 中性 干燥剂 浓硫酸、P2O5 碱石灰、CaO CaCl2 气体 CO2、SO2、Cl2、NO2 NH3 H2、CO、N2、NO、CH4 特别提醒：选取干燥剂时，除了从酸碱性角度考虑外，还要考虑特殊反应，如浓硫酸不能干燥还原性气体(H2S、HI等)，可用P2O5干燥；中性干燥剂CaCl2不能干燥NH3，因为二者会发生络合反应(这些知识可能会成为高考的设题点)。 (4)常见的气体收集装置 ①密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，导气管应“长进短出”；密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集，导气管应“短进长出”。 ②易溶于水或能与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2等，需用排空气法或排其他试剂法收集。 ③常温下能与空气中的成分反应的气体(如NO)，密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)，都不能用排空气法收集。 ④能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排饱和溶液的方法收集，如CO2——排饱和NaHCO3溶液；SO2——排饱和NaHSO3溶液；H2S——排饱和NaHS溶液；Cl2——排饱和NaCl溶液。 (5)有毒气体的处理装置 ①装置C适用于溶解度较小的有毒气体，如Cl2、NO2、H2S等。 ②装置D、E适用于溶解度较大的气体，如HCl、NH3等。 ③装置A适用于某些可燃性气体，如CO等。 ④装置B采用收集法处理尾气，适用于NO、CO等。 2．有机物的制备 有机物的制备实验装置的选择 熟悉 常见 仪器 及典 型装 置　 依据 有机 反应 特点 作答 ①有机物易挥发，反应中通常采用冷凝回流装置，以提高原料的利用率和产物的产率 ②有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使价格较低的反应物过量，以提高另一种反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生 ③根据产品与杂质的性质特点，选择合适的分离提纯方法 3．常考仪器作用及操作目的示例 (1)常考仪器作用的规范描述示例 ①中橡胶管的作用：平衡压强，使液体能顺利滴下；减小液体体积对气体体积测量的干扰。 ②的作用：干燥气体或除去气体中的杂质。 ③的作用：吸收尾气，防止污染空气。 ④的作用：干燥气体或吸收气体；防止空气中的二氧化碳、水蒸气对实验产生影响。 ⑤的作用：安全瓶，防止瓶内压强过大。 ⑥的作用：除去某些成分的空气，防止实验中产物受装置内残留空气的影响。 ⑦的作用：混合气体；干燥气体；通过观察气泡速率控制流量。 ⑧的作用：测量气体体积。读数时注意：装置冷却到室温，上下移动量气管使左右两液面高度一致，平视量气管内凹液面最低处读出数值。 ⑨中仪器名称与作用：a为布氏漏斗，b为抽滤瓶或吸滤瓶，两者组合配合抽气，使抽滤瓶内压强减小，加快过滤的速率。 (2)实验操作的目的作用示例 ①恒压滴液漏斗支管的作用：保证反应容器(一般为圆底烧瓶)内压强与恒压滴液漏斗内压强相等(平衡压强)，使恒压滴液漏斗内的液体顺利滴下。 ②沉淀用乙醇洗涤的目的：减小固体的溶解损失；除去固体表面吸附的杂质；乙醇挥发带走水分，使固体快速干燥。 ③冷凝回流的作用及目的：防止××蒸气逸出而脱离反应体系，提高××物质的转化率。 ④“趁热过滤”的目的：防止降温过程中杂质析出，提高产品的纯度。 ⑤减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)受热分解。 1．(2024·浙江1月卷)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S，实验装置如图，反应方程式为：CaS＋MgCl2＋2H2O===CaCl2＋Mg(OH)2＋H2S↑。 已知：①H2S的沸点是－61 ℃，有毒； ②装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质。 请回答： (1)仪器X的名称是________。 (2)完善虚框内的装置排序：A→B→________→________→________→F→G。 (3)下列干燥剂，可用于装置C中的是________。 A．氢氧化钾　　　　　 B．五氧化二磷 C．氯化钙 D．碱石灰 (4)装置G中汞的作用是：①平衡气压；②___________________________。 (5)下列说法正确的是________。 A．该实验操作须在通风橱中进行 B．装置D的主要作用是预冷却H2S C．加入的MgCl2固体，可使MgCl2溶液保持饱和，有利于平稳持续产生H2S D．该实验产生的尾气可用硝酸吸收 (6)取0.680 g H2S产品，与足量CuSO4溶液充分反应后，将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中，煅烧生成CuO，恒重后总质量为32. 814 g。产品的纯度为________。 解析　(2)由已知②知，产生的气体首先要用NaHS溶液除去酸性气体杂质，然后进行干燥，由于气体传热速度较慢，需要先预冷却，且玻璃棉可有效减缓气体流动，增强冷却效果，故装置顺序为A→B→E→C→D→F→G。(3)H2S为酸性气体，不可以选用碱性干燥剂，故B、C项正确。(4)若H2S气体产生速度过快，装置内压强过大，G导管中汞液面下降；H2S气体液化，会使F内压强迅速降低，G导管中汞液面上升，因此汞的第一个作用是平衡气压。该实验目的是制得液态H2S，G导管中汞可以阻止空气中水蒸气等进入体系，因为如果水蒸气进入遇－80 ℃温度极易结冰，极易堵住导管，故汞的第二个作用是液封。(5)H2S有毒，故该实验操作须在通风橱中进行，A项正确；由上述分析知，装置D的主要作用是预冷却H2S，B项正确；加入的MgCl2固体，可使MgCl2溶液保持饱和，有利于平稳持续产生H2S，C项正确；H2S与硝酸反应产生的氮氧化物会污染空气，D项错误。(6)分析可知，氧化铜的质量为32.814 g－31.230 g＝1.584 g，则氧化铜的物质的量为1.584 g÷(64＋16)g·mol-1 ＝0.019 8 mol，由铜原子、硫原子守恒可知，理论上应生成 mol＝0.02 mol氧化铜，故产品的纯度为×100% ＝99%。 答案　(1)圆底烧瓶　(2)E　C　D　(3)BC (4)液封　(5)ABC　(6)99% 2．(2024·新课标卷改编)吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用，一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2，5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下： 实验装置如图所示，将100 mmol己-2，5-二酮(熔点：－5.5 ℃，密度：0.737 g·cm-3)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点：57 ℃)放入①中，搅拌。待反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体。加热至65 ℃，至固体溶解，加入脱色剂，回流20 min，趁热过滤。滤液静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。 回答下列问题： (1)仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是________；仪器②的名称是________。 (2)“搅拌”的作用是________________________________________________________________________。 (3)“加热”方式为________________________________________________________________________。 (4)使用的“脱色剂”是________________________________________________________________________。 (5)“趁热过滤”的目的是________；用________洗涤白色固体。 (6)若需进一步提纯产品，可采用的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)③的名称为铁架台，仪器②为球形冷凝管。(2)“搅拌”有利于反应物混合，且加快反应速率。(3)由题可知，加热温度为65 ℃，故“加热”方式可以为水浴加热。(4)活性炭结构疏松多孔，可以吸附有色物质，故“脱色剂”可选用活性炭。(5)“趁热过滤”可滤出脱色剂等杂质，同时减少产物析出；得到的白色固体为吡咯X，由题可知该物质不溶于50%的乙醇溶液，则可用50%的乙醇溶液洗涤白色固体。(6)反应物与生成物溶解度不同，可通过重结晶进一步提纯产品。 答案　(1)铁架台　球形冷凝管　(2)加快反应速率　(3)水浴加热　(4)活性炭　(5)减少产品损失　50%的乙醇溶液　(6)重结晶 1．(2024·陕西西安一模)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水可溶于稀硫酸的固体，具有较强还原性，受热易分解，是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。某化学活动小组分别设计了相应装置进行草酸亚铁的制备及其性质实验。回答下列问题： Ⅰ.制备草酸亚铁晶体(装置如图所示)： (1)盛装稀硫酸的仪器名称为________________________________________________________________________。 (2)实验过程：待a中反应一段时间后，需要对开关进行的操作是________________________________________________________________________。 (3)装置c的作用________________________________________________。 Ⅱ.草酸亚铁晶体热分解产物的探究： (4)装置C和D可以合并为一个盛有________的球形干燥管。 (5)从绿色化学考虑，该套装置存在的明显缺陷是____________________________。 (6)实验结束后，E中黑色固体变为红色，B、F中澄清石灰水变浑浊，a中无水硫酸变为蓝色，A中残留FeO，则A处反应管中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 解析　Ⅰ.由实验装置图可知，制备草酸亚铁晶体的操作为组装好装置后，检验装置的气密性，添加试剂后，先关闭K2，打开K3、K1，将一定量稀硫酸加入锥形瓶a中，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，一段时间后，打开K2，关闭K3、K1，再利用反应生成的氢气将装置a中的硫酸亚铁溶液压入装置b中，使硫酸亚铁溶液与草酸铵溶液混合反应制得草酸亚铁，装置c中盛有的水用于隔离空气，防止生成的草酸亚铁晶体被空气中的氧气氧化，装置b中制得的草酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到草酸亚铁晶体； Ⅱ.由实验装置图可知，装置A为草酸亚铁晶体受热分解装置，盛有无水硫酸铜的干燥管用于检验水蒸气的生成，装置B中盛有的澄清石灰水用于检验二氧化碳的生成，装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳，防止二氧化碳干扰一氧化碳的检验，装置D中盛有的浓硫酸用于干燥气体，装置E中盛有的氧化铜和装置F中盛有的澄清石灰水用于检验一氧化碳的生成，该装置的设计缺陷是缺少处理一氧化碳尾气装置。 答案　(1)分液漏斗　(2)打开K2，关闭K3、K1　(3)隔离空气，防止生成的草酸亚铁晶体被空气中的氧气氧化　(4)碱石灰　(5)缺少处理CO尾气的装置　(6)FeC2O4·2H2OFeO＋CO2↑＋CO↑＋2H2O 2．(2025·湖南岳阳一模)以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。其过程为： V2O5VOCl2溶液氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵粗产品 已知VO2+能被O2氧化，回答下列问题： (1)步骤Ⅰ的反应装置如图(夹持及加热装置略去) ①仪器a的名称为__________。 ②步骤Ⅰ生成VOCl2的同时，还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步骤Ⅱ可在如下图装置中进行。 ①接口的连接顺序为a→________(填接口字母)。 ②实验开始时，关闭K2，打开K1，其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 当________________________________________________________________________ 时(写实验现象)，再关闭K1，打开K2，充分反应，静置，得到固体。 解析　(2)①首先通过装置A制取CO2，利用装置C除去CO2中的HCl后，将CO2通入装置D中，排尽装置中的空气以防止产物被氧化，待B中澄清石灰水变浑浊，确保空气被排尽后，再打开D中K2，开始实验，接口的连接顺序为a→d→e→f→g→b→c；②实验开始时，先关闭K2，打开K1，排尽装置中的空气，当装置B中澄清石灰水变浑浊时，确保空气被排尽后，再关闭K1，打开K2，充分反应，静置，得到固体。 答案　(1)①三颈烧瓶　②2V2O5＋N2H4·2HCl＋6HCl4VOCl2＋N2↑＋6H2O (2)①d→e→f→g→b→c　②排尽装置中的空气　装置B中澄清石灰水变浑浊 3．肉桂酸乙酯(3-苯基丙烯酸乙酯)能混溶于乙醇、乙醚，几乎不溶于甘油和水。实验室以肉桂酸()为主要原料制取肉桂酸乙酯的实验装置如图所示。 已知： 物质 肉桂酸 肉桂酸乙酯 乙醇 环己烷 环己烷、乙醇和水形成的三元共沸物 沸点/℃ (101 kPa) 300 271.5 78.3 80.8 62.6 三元共沸物是指在恒定压力下沸腾时，其组分与沸点均保持不变的三组分液体混合物。 实验包含以下“步骤”： ①加料。操作甲后向装置M的圆底烧瓶中依次加入3.0 g肉桂酸、15 mL乙醇、15 mL环己烷、1 mL浓硫酸，连接装置。 ②蒸馏。用无水氯化钙干燥至有机层澄清透明，过滤后转移入干燥的蒸馏装置，40 ℃水浴蒸馏蒸出乙醚。 ③蒸馏。改为装置N，蒸馏出过量的乙醇和环己烷。 ④中和。反应液稍冷后倒入盛有80 mL水的烧杯中，分批加入固体碳酸钠，至溶液呈中性。 ⑤分水回流。水浴回流约2～3 h，当b(分水器)中下层液面接近其支管时进行操作乙，待下层共收集约3 mL液体时停止加热。 ⑥分液。液体转移至分液漏斗，静置片刻后分出有机层。水层用24 mL乙醚分三次萃取，然后合并有机层。 ⑦蒸馏。减压蒸馏，得粗产物。 回答下列问题： (1)上述“步骤”正确的操作顺序是①________⑦(填序号)。 (2)写出制取肉桂酸乙酯的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)仪器a的名称为____________；实验中加入环己烷的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)操作甲是________________；操作乙是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)用装置N(不考虑加热及夹持装置等)进行上述步骤③的操作，错误共有________(填字母)。 A．2处　　　　　　　 B．3处 C．4处 D．5处 解析　(1)实验的过程为：①加料，并连接装置；⑤分水回流，得到酯；③蒸馏，利用物质沸点不同蒸馏出过量的乙醇和环己烷；④中和，加入碳酸钠固体除去酸；⑥分液，分离出有机层；②蒸馏，除去萃取剂乙醚；⑦减压蒸馏，得粗产物；故正确的操作顺序是①⑤③④⑥②⑦；(3)仪器a的名称为球形冷凝管；环己烷沸点较低，实验中加入环己烷的作用是形成共沸物，将产物水带出，使得平衡正向移动，提高产率；(4)反应中涉及蒸馏回流操作，需要较好的装置气密性，故操作甲是检查装置的气密性；当b(分水器)中下层液面接近其支管时，需要排出其下层过量的水，保留上层的馏分，故操作乙是打开分水器下端的活塞，使下层的水放出到量筒中；(5)蒸馏时温度计应该在支管口处；冷凝水应该下进上出；承接馏分的装置应该为敞口装置，使得馏分顺利滴下；故共3处错误，故选B。 答案　(1)⑤③④⑥② (2) ＋CH3CH2OH＋H2O (3)球形冷凝管　形成共沸物，将产物水带出，使得平衡正向移动，提高产率 (4)检查装置的气密性　打开分水器下端的活塞，使下层的水放出到量筒中 (5)B 学科网（北京）股份有限公司 $