]
6.(2014·全国卷Ⅱ)下列图示实验正确的是( )
D [A.过滤时要求“一贴、二低、三靠”,该实验中玻璃棒悬在漏斗上方,没有靠在三层滤纸上,且漏斗下端长管口应紧贴烧杯内壁,故不正确。
B.加热分解碳酸氢钠时,因为有水生成,试管口应略向下倾斜,否则容易炸裂试管,故不正确。
C.该装置为洗气装置,导管口应该是长进短出,故不正确。
D.由教材中的实验可知制备乙酸乙酯的实验装置及药品都正确,故正确。
]
上述真题的题型均为选择题。
命题的角度主要涉及:
(1)仪器使用及实验装置的评价,如T2、T6。
(2)基本操作(分离、提纯、检验等),如T2、T4、T6。
(3)根据实验目的和要求评价实验过程、实验方法、现象及其结论等,如T4、T5。
预测2020年高考在实验装置评价与实验操作、现象、结论三方评价方面会进一步加强命题。
复习时应加强总结与归纳。
实验仪器使用和基本操作
(对应学生用书第82页)
1.仪器的使用与创新
(1)基本仪器的使用应注意的问题
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、烧杯等不可直接加热,加热应垫石棉网。
④用pH试纸检测溶液时不能先润湿,也不能用试纸直接蘸取待测液。
试纸检验气体前需先润湿,不能直接用手拿,要用镊子夹取。
pH试纸不能检测强氧化性的溶液,如氯水、酸性高锰酸钾溶液等。
⑤冷凝管使用时应注意由下口进水上口出水,蒸馏时温度计水银球应与支管口相平。
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。
⑨分液漏斗分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
(2)两种仪器的创新使用
①广口瓶的多种妙用
广口瓶与导气管连接后可有多种用途(装置如图):
a.洗气瓶:
A进B出,如用饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中的HCl气体。
b.贮气瓶:
广口瓶中盛满液体,B进A出,如多余的有毒气体Cl2可用排饱和食盐水法收集。
c.集气瓶:
若A进B出,可收集密度比空气大的气体,如CO2;若B进A出,可收集密度比空气小的气体,如H2。
d.安全瓶:
在气体的制取与性质验证实验中连接该装置(瓶中不盛放任何物质),可有效地防止倒吸,起安全瓶的作用(此时广口瓶中A管同B管一样短)。
②球形干燥管——多变的角色
a.干燥管可用作干燥、吸收及检验装置
b.球形干燥管用途的创新
2.记牢下列基本操作
(1)实验操作中的“第一步”
①气体制备时,先检查装置气密性再加药品。
②点燃气体前先验纯。
③用试纸检验气体时先湿润试纸。
④滴定管、容量瓶、分液漏斗使用时先查漏。
⑤溶液检验或鉴别时先取少量溶液。
(2)测定溶液pH的操作
将一小块pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用清洁干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点到pH试纸中央,待变色稳定后再和标准比色卡对照,读出对应的pH。
(3)沉淀剂是否过量的判断方法
①静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
②静置,取适量上层清液于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
(4)洗涤沉淀操作
将蒸馏水沿着玻璃棒注入过滤器中至浸没沉淀,静置,使蒸馏水滤出,重复2~3次即可。
(5)判断沉淀是否洗净的操作
取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若没有……现象,证明沉淀已经洗净。
(6)装置气密性检查
①简易装置:
将导气管一端放入水中(液封气体),用手捂热试管,观察现象:
若导管口有气泡冒出,冷却到室温后,导管口有一段水柱,表明装置气密性良好。
②有长颈漏斗的装置(如下图):
用止水夹关闭烧瓶右侧的导气管,向长颈漏斗中加入适量水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水,过一段时间后,若漏斗中的液柱不变化,则装置气密性良好。
答题模板:
形成密闭体系―→操作―→描述现象―→得出结论
(7)粗盐的提纯
①实验室提纯粗盐的实验操作依次为取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶、过滤。
②若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度分析,可能的原因是过滤时漏斗中液面高出滤纸边缘、玻璃棒靠在单层滤纸一边弄破滤纸。
(8)从某物质稀溶液中结晶的实验操作
①溶解度受温度影响较小的:
蒸发→结晶→趁热过滤→洗涤→干燥。
②溶解度受温度影响较大或带结晶水的:
蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
仪器的使用与创新
1.(2019·化州二模)用下列实验方案及所选玻璃容器(非玻璃容器任选)就能实现相应实验目的是( )
实验目的
实验方案
所选玻璃仪器
A
除去KNO3中少量NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
酒精灯、烧杯、玻璃棒
B
证明HClO和CH3COOH的酸性强弱
同温下用pH试纸测定浓度为0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH
玻璃棒、玻璃片
C
检验蔗糖水解产物具有还原性
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热
试管、烧杯、酒精灯、滴管
D
配制1L1.6%的CuSO4溶液(溶液密度近似为1g·mL-1)
将25gCuSO4·5H2O溶解在975g水中
烧杯、量筒、玻璃棒
D [二者溶解度受温度影响不同,冷却结晶后过滤可分离,则玻璃仪器还需要漏斗,A错误;NaClO具有强氧化性,不能用pH试纸测定浓度为0.1mol·L-1NaClO溶液的pH,不能比较酸性的强弱,B错误;银镜反应需要在碱性条件下进行,所以在加入银氨溶液之前需要加入NaOH溶液中和未反应的酸,C错误。
]
2.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙 丁
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
C [A.MnO2固体与浓HCl要在加热条件下发生反应制取Cl2,缺少加热装置。
B.除去Cl2中混有的HCl气体,应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气,较纯净的气体从短导气管流出。
选用饱和NaHCO3溶液,可使Cl2中混入CO2气体。
C.制取Cl2实验结束后,将剩余物过滤除去未反应的MnO2,得到MnCl2溶液,从而回收MnCl2。
D.MnCl2为强酸弱碱盐,易发生水解反应,直接蒸发溶剂,不能得到纯净的MnCl2·4H2O。
]
3.《本草纲目》记载:
“凡使白矾石,以瓷瓶盛。
于火中,令内外通赤,用钳揭起盖,旋安石蜂巢入内烧之。
每十两用巢六两,烧尽为度。
取出放冷,研粉”。
在实验室完成该操作,没有用到的仪器是( )
A.蒸发皿 B.坩埚
C.坩埚钳D.研钵
A [这是固体的加热、灼烧、冷却和研磨的过程,固体加热用坩埚B,要用坩埚钳C取放,研磨在研钵D中进行,所以蒸发皿是没有用到的仪器。
]
实验基本操作与评价
4.(2019·广东名校联考)实验是化学研究的基础,下列实验操作能达到实验目的是( )
A.用pH试纸测定氯水的pH
B.用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则溶液肯定含有钠元素
C.向某溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,滴入氯水后溶液显红色,则溶液肯定含有Fe2+
D.将AlCl3溶液蒸干制备AlCl3固体
C [氯水具有强氧化性,不能用pH试纸测pH,A错;玻璃中含钠元素,B错;AlCl3水解,不能直接蒸干,D错。
]
5.(2019·聊城一中3月份模拟)下列实验方案中,可以达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除去苯中混有的环己烯
加入适量的溴水充分反应后分液
B
制取Fe(OH)3胶体
向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,继续加热至红褐色,停止加热
C
除去甲烷中的乙烯
将混合气体通入KMnO4溶液后,再通入浓硫酸
D
检验溶液中含有I-
向某溶液中加入CCl4,振荡后静置,液体分层,下层呈紫红色
B [溴水与环己烯反应生成的二溴环乙烷也易溶于苯,无法分液分离,A错;KMnO4把乙烯氧化为CO2,又引入新杂质,C错;I-不能进入CCl4中,不能判断I-的存在,D错。
]
6.(2019·衡水中学模拟)下列操作及其描述错误的是( )
A.①为萃取时的振荡操作,振荡过程中应打开活塞放气
B.②为酸式滴定管排气操作,排气后记录初始读数
C.③为闻气体气味的操作,无论有毒无毒都不能将鼻孔凑近瓶口
D.④为配制溶液过程中摇匀的操作,摇匀后如果发现液面低于刻度线也不能再加水
B [该滴定管为碱式滴定管,B错。
]
(1)物质分离、提纯操作注意事项
①过滤:
“一贴、二低、三靠”。
②蒸发:
蒸发皿中有较多固体析出时,停止加热,利用余热蒸干。
③分液:
分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
④蒸馏:
a.蒸馏烧瓶中加碎瓷片防止暴沸;
b.温度计水银球处于蒸馏烧瓶的支管口处;
c.冷却水的流向为下口进上口出。
(2)物质分离与提纯的常见类型
①“固+固”混合物的分离(提纯)
②“固+液”混合物的分离(提纯)
③“液+液”混合物的分离(提纯)
回归高考,真题验收
7.(2019·全国卷Ⅲ)下列实验不能达到目的的是( )
选项
目的
实验
A
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入碳酸钠溶液中
B
加快氧气的生成速率
在过氧化氢溶液中加入少量MnO2
C
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
A [A项,将Cl2通入碳酸钠溶液中发生反应:
Cl2+2Na2CO3+H2O===NaCl+NaClO+2NaHCO3,不能制取较高浓度的次氯酸溶液,但可换用碳酸氢钠饱和溶液,错误;B项,在过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰作催化剂,可加快氧气的生成速率,正确;C项,加入饱和碳酸钠溶液可以中和乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,便于析出,正确;D项,向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸,应用强酸制弱酸的原理,可以制备二氧化硫气体,正确。
]
8.(2017·全国卷Ⅲ)下列实验操作规范且能达到目的的是( )
目的
操作
A
取20.00mL盐酸
在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
B
清洗碘升华实验所用试管
先用酒精清洗,再用水清洗
C
测定醋酸钠溶液pH
用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上
D
配制浓度为0.010mol·L-1的KMnO4溶液
称取KMnO4固体0.158g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度
B [A项,刻度以下部分还有盐酸,实际放入锥形瓶内的盐酸体积大于20.00mL。
B项,碘易溶于酒精,所以可用酒精清洗碘,又因为酒精与水互溶,所以再用水清洗可洗净;当然,也可先用NaOH溶液清洗。
C项,将溶液点在湿润的pH试纸上相当于稀释溶液,会造成醋酸钠溶液pH偏低,应用干燥的pH试纸。
D项,配制一定物质的量浓度的溶液,应在烧杯中溶解固体,冷却至室温后再转移到容量瓶中定容。
]
9.(2016·全国卷Ⅲ)下列有关实验的操作正确的是( )
实验
操作
A
配制稀硫酸
先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水
B
排水法收集KMnO4分解产生的O2
先熄灭酒精灯,后移出导管
C
浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2
气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水
D
CCl4萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层
D [A项,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并且用玻璃棒不断搅拌,切不可将水倒入浓硫酸中,以免发生液滴飞溅。
B项,加热KMnO4制取O2,实验结束时应先撤导管,后熄灭酒精灯,否则水会倒吸,炸裂试管。
C项,制备纯净Cl2时,应先通过饱和食盐水除去HCl气体,再通过浓硫酸干燥气体。
]
实验方案或装置的评价
(对应学生用书第85页)
1.评价实验方案要注意的五个方面
2.实验装置的评价应关注的四个角度
(1)根据实验目的,反应原理和试剂的评价。
(2)根据反应原理、试剂状态与性质的仪器选择评价。
(3)仪器连接口或气体进出口的评价。
(4)是否倒吸、尾气是否处理的评价。
“一装置多用途”的评价
1.按如图装置进行实验,下列现象能推断出结论的是( )
选项
试剂X
Y中试剂及现象
结论
A
一种盐
酚酞溶液未变红
该盐不可能是铵盐
B
小苏打和纯碱
石灰水变浑浊
纯碱比小苏打稳定
C
氢氧化钙与氯化铵
硝酸银溶液中先产生沉淀后溶解
AgOH能溶于氨水
D
氯酸钾与二氧化锰
淀粉、碘化钾和硫酸的混合溶液变蓝
反应产生了Cl2
C [如果X是NH4Cl,NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,NH3和HCl会在试管口再次生成NH4Cl,看不到酚酞溶液变红,A错误;苏打和纯碱混合在一起加热,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,通过现象不能判断产生的二氧化碳是由小苏打还是纯碱分解生成的,B错误;氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的O2能将I-氧化而使淀粉溶液变蓝,无法推测是否产生Cl2,D错误。
]
2.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项
①
②
③
实验结论
A
稀硫酸
Na2S
AgNO3与AgCl的浊液
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
B
浓硫酸
蔗糖
KMnO4溶液
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀
D
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
酸性:
硝酸>碳酸>硅酸
B [③中有AgNO3,H2S可与AgNO3反应生成Ag2S,不能说明AgCl是否转化为Ag2S,A错;SO2通入Ba(NO3)2溶液中,H+、NO
可将其氧化为SO
,产生BaSO4沉淀,不能由此推断其它可溶性钡盐(如BaCl2)能与SO2反应,C错;HNO3易挥发,进入③中,不能证明结论正确,D错。
]
“实验目的——实验装置”的评价
3.(2019·沈阳模拟)下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A.图A装置Cu和浓硝酸制取NO
B.图B装置实验室制备Cl2
C.图C装置实验室制取乙酸乙酯
D.图D装置实验室分离CO和CO2
C [乙酸乙酯不能用NaOH溶液作吸收剂,应用饱和Na2CO3溶液,C不能达到实验目的。
]
4.分析下述实验所得结论正确的是( )
① ② ③ ④
A.①中所示实验可证明元素的非金属性:
Cl>C>Si
B.②中产生红棕色气体,说明木炭与浓硝酸发生反应
C.③与碳酸氢钠相连的a试管先浑浊,说明热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3
D.④中产生红棕色气体,则产生的气体一定是混合气体
D [①中现象可以得酸性HCl>H2CO3>H2SiO3(并非最高价含氧酸HClO4),但不能说明Cl的非金属性强弱,A错;HNO3受热分解也产生NO2等气体,B错;放NaHCO3处的温度高,NaHCO3分解,不能说明Na2CO3与NaHCO3的稳定性强弱,C错。
]
“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)查相应操作与实验目的是否相符,现象、结论是否统一。
综合实验装置的问题分析
5.(2019·河北名校模拟)对实验室制得的粗溴苯[含溴苯(不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点156.2℃)、Br2和苯(沸点80℃)]进行纯化,未涉及的装置是( )
A B
C D
C [除去Br2可以用SO2,原理是:
Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,A正确;苯和溴苯的混合液与酸溶液互不相溶,分液可得苯和溴苯的混合液,B正确;由分析可知,不涉及到过滤操作,C错误。
]
6.(2019·山西名校模拟)“侯氏制碱法”是我国化工专家候德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。
某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如下:
下列叙述错误的是( )
A.实验时先点燃装置①的酒精灯,过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞
B.装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉,作用是吸收多余的NH3
C.向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气,加入细小的食盐颗粒并降温,可析出NH4Cl
D.用装置④加热碳酸氢钠可实现步骤Ⅱ的转化,所得CO2可循环使用
D [固体NaHCO3加热不能用烧杯,D错误。
]
“操作—现象—结论”实验评价
7.(2019·许昌模拟)下列实验中根据现象得出的结论错误的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
相同条件下,用1mol·L-1的CH3COOH和1mol·L-1的HCl分别做导电性实验
CH3COOH溶液对应的灯泡较暗
CH3COOH是弱电解质
B
向某溶液中加铜和浓硫酸
试管口有红棕色气体产生
原溶液中可能含有NO
C
向某钠盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
D
向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水
先出现蓝