专题九化学实验基础(原卷版)

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专题九 化学实验基础
考 点
高考年
考频解密
考点分布
化学实验基础
2022年
2022年河北卷〔5,8〕;2022年山东卷〔2,8,9〕;2022年湖北卷〔6〕;2022年湖南卷〔4,7,13〕;2022年广东卷〔4,8,10,11〕;2022年辽宁卷〔13〕;2022年海南卷〔2,3〕;2022年北京卷〔5,13〕;2022年全国甲卷〔7〕,2022年全国乙卷〔4,5〕等
C.③的精确度为0.1 mL
D.仪器①可以加热,仪器③和④均不可以加热
2.二氯化钒(VCl2)是重要的有机合成试剂,具有较强的还原性和吸湿性。某科学探究小组同学通过分解VCl3制备VCl2。下列说法不正确的是()
A.盛饱和NH4Cl溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗
B.甲装置反应生成氮气,用于排除乙、丙装置中的空气
①先把固体药品加入烧瓶中,然后滴加液体药品,要注意液体滴加的速度,保证产气速率平稳,易于收集;②若使用分液漏斗,则需要在滴液的过程中,打开漏斗活塞,以保证液体能够顺利滴下;③分液漏斗中的液体滴完后,要关闭漏斗活塞,防止气体经漏斗逸出;④装置乙中的温度计必须插在反应液中;⑤烧瓶加热需要垫石棉网
2.气体的干燥方法与干燥装置
C.丁装置可用于尾气吸收,盛装的药品为P2O5粉末
D.验证丙装置中的气体产物,可用湿润的淀粉碘化钾试纸
3.(2022·浙江·温州中学模拟预测)下列仪器选用符合实验要求的是()
A
B
C
D
用于抽滤
长期存放稀盐酸
可用于防倒吸
A.AB.BC.CD.D
探究二化学实验基本操作
《蔡翁碑》上刻有“砍其麻、去其青、渍以灰、煮以火、洗以头、舂以舀、抄以帘、刷以壁,纸之张成”;《政论》中记载“有蔡太仆之驽,及龙亭九年之剑,至今擅名天下”。下列有关叙述错误的是()
中性干燥剂
CaCl2
可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl和H2S等,但不能干燥NH3
气体的干燥装置
盛装液态干燥剂,用于干燥气体;也可以盛装其他液体试剂,用来对酸性或中性气体进行除杂
盛装碱石灰和CaCl2等固体干燥剂
甲装置可以盛装液体干燥剂或固体干燥剂,乙和丙装置只能盛装固体干燥剂
四、化学实验方案的设计与评价
探究一常见化学仪器的选择与使用
利用下列装置(夹持装置省略)进行实验,能达到实验目的的是()
A.检验1-溴丙烷和氢氧化钠的醇溶液反应生成丙烯
B.观察铁的吸氧腐蚀
C.收集氨气
A.AB.BC.CD.D
规律总结:要先从化学实验的原理、目的、操作及要求入手,将整个实验进行分解,再针对每一部分进行具体分析,联想常见化学仪器的名称、构造及用途,选择符合实验要求的仪器。
【变式练习】
1.(2022·安徽池州·模拟预测)下列实验装置能达到实验目的的是()
A.图I:收集NOB.图II:分离戊烷同分异构体
C.图III:实验室制氯气D.图IV:制备无水氯化铁
2.辅助以铁架台、酒精灯、导管、橡胶塞、橡胶管、石棉网,选用下列适当规格的仪器不能实现相关操作的是()
A.组装实验室制乙烯的发生装置
固体与液体不加热装置
①块状固体与液体在常温下反应制备气体时可用启普发生器,如图甲,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置,如图乙;②装置乙、丁、戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;③加入的液体反应物(如酸)要适当;④粉末状固体与液体反应或产物为糊状物时常采用装置丙
固体与液体液体与液体加热装置
A.《客中作》出自唐代诗人李白,其中“兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光”,“香”的原因之一是美酒含有酯类物质
B.《本草纲目》中记载:“此即地霜也,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁,后乃煎炼而成”,涉及重结晶操作
C.《抱朴子》中“丹砂( )烧之成水银,积变又还成丹砂”,描述的是升华和凝华过程
D.《本草经集注》记载“如握盐雪不冰,强烧之,紫青烟起…云是真硝石也”,涉及利用物理方法(焰色试验)鉴别钾盐
3.(2022·广东佛山·模拟预测)实验室用氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气,按照制备、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验,下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是()
A. B. C. D.
探究四物质的分离与提纯
(2022·湖南郴州·一模)中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了古代化学研究成果。下列关于文献记载内容的说法错误的是()
4.气体与气体的分离提纯
(1)固体吸收法——干燥管或U型管。如用碱石灰干燥NH3。
(2)溶液吸收法——洗气瓶。如用浓硫酸干燥HCl、SO2等。
(3)固体加热吸收法——硬质玻璃管。如用铜丝加热除去N2中的O2。
三、常见的实验装置
1.气体制备装置的选择及注意事项
装置选择
注意事项
固体与固体加热装置
①试管口应稍向下倾斜,防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流而引起试管炸裂;②铁夹应夹在距试管口约1/3处;③胶塞中的导管伸入试管里面不能太长,否则会阻碍气体的导出
A

的酸性大于 , 不稳定,易分解出 ,可用该装置制取 ,且可以随开随用、随关随停
B
制NO
通入 可排除空气,防止NO与 反应生成 ,用该装置可制取纯净的NO
C

CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使 分解。可用此装置快速制备少量
D

作氧化剂、HCl作还原剂,实验室常用该装置制备
A.AB.BC.CD.D
萃取分液----适用范围:①萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂(萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来;②分液:两种液体互不相溶且易分层的分离方法。
蒸馏---适用范围:分离沸点相差较大的互溶液体混合物。
3.固体与固体的分离——升华法
某种组分易升华的混合物,利用物质升华的性质在加热条件下使之分离的方法(如图)。如NaCl与I2混合物的分离。
仪器使用与实验安全〔9次〕,物质的分离与提纯〔11次〕,常见物质的制备〔4次〕,物质的检验〔4次〕,探究性实验〔6次〕
一、各种仪器
1.加热仪器——酒精灯与酒精喷灯
2.可加热的仪器
蒸发皿:用于浓缩溶液、蒸发液体、结晶;
坩埚:用于固体物质的高温灼烧;
蒸馏烧瓶:用于物质的分离提纯;
三颈烧瓶:用于实验中物质的制备反应容器;
规律总结:物质的提纯就是除杂,是指除去某物质中的杂质以提高纯度的实验操作过程;而物质的分离是把混合物中的各成分分离开来的实验操作过程。因此,可将物质的分离看作是提纯方法的延伸。
解答物质的分离与提纯题时,要立足于物质的物理性质和化学性质,根据物质的性质及分离提纯原则,按照先物理方法(过滤、蒸馏、萃取、重结晶、渗析等)后化学方法(加酸、加碱或加沉淀剂等)的选择顺序,选取合适的分离、提纯方法。
3.计量仪器
4.常用分离、提纯的仪器
(1)仪器②、③、④的名称分别为分液漏斗、冷凝管(球形冷凝管或直形冷凝管)、(球形)干燥管。
(2)仪器①组装过滤器时,应注意滤纸上缘低于漏斗边缘。
(3)用仪器②萃取完后分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
(4)使用仪器③时,从下口进水,上口出水。其中的球形冷凝管适用于冷凝回流,不适用于蒸馏。
(5)仪器④⑤用于分离时,应装固体吸收剂进行除杂;对仪器④,从粗口进气,细口出气。
(6)用仪器⑥除杂时,从A口进气,B口出气;用仪器⑥排水收集气体时,从B口进气,A口出水。
(7)仪器⑦、⑧的名称为蒸发皿、圆底烧瓶。
二、常见的物质分离和提纯
1.固体与液体的分离提纯
(1)过滤---适用范围:把不溶性固体与液体进行分离。
B.粗盐提纯中将最后所得的滤液蒸发结晶
C.配制100mL一定物质的量浓度的稀硫酸
D.除去新制乙酸乙酯中的少量乙酸和乙醇
3.(2022·湖南岳阳·模拟预测)“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应,利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理,使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”,已知:Cu2++4NH3•H2O═4H2O+[Cu(NH3)4]2+(该反应产物可作为H2O2的催化剂)。下列有关分析错误的是()
1.化学实验方案的设计
(1)实验操作顺序
装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。
(2)加热顺序选择
若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,通入气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。目的:①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度,防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。
气体的干燥方法
气体干燥选择
干燥剂的原则
不减原则:即通过干燥操作之后,目标气体的量不能减少;
不反应原则:干燥剂不能与目标气体反应
酸性干燥剂
浓H2SO4
可以干燥H2、O2、N2、CO2、CO、Cl2、HCl、SO2、CH4和C2H4等气体
碱性干燥剂
碱石灰
主要用于干燥NH3,但也可干燥H2、O2、N2、CO和CH4等
试剂①
试剂②
试剂③
A


B

饱和 溶液
C
浓氨水
碱石灰
饱和 溶液
D
浓盐酸
饱和食盐水
A.AB.BC.CD.D
规律总结:解常见气体的制备及收集的问题时,要结合气体制取的化学反应原理,从反应物的状态及反应条件角度分析,选择合适的气体制取装置。
考虑气体在水中的溶解性、气体与空气的相对密度、气体是否与空气中某种气体反应等因素,选择排水法或排空气法(向上或向下)收集气体。
解答常见气体的净化问题时,首先要明确净化原则——不减少被净化的气体,不引入新杂质气体,操作简便,易于分离。考虑气体及所含物质的物理性质、化学性质,选择合适的净化装置和除杂试剂。
【变式练习】
1.(2022·河南·模拟预测)下列制备气体的装置、实验分析及评价均正确的是()
选项
实验目的
实验装置
实验分析及评价
A.该实验成功的重要条件是整套装置气密性良好
B.H中出现浅黄色浑浊,证明O非金属性强于S
C.I中的氢氧化钠溶液用来吸收多余的尾气
D.若硫酸浓度及锌片大小表面积等均相同,则B中产生氢气速率大于D中速率
探究三常见气体的制备、净化、收集
(2022·广西南宁·模拟预测)在实验室使用如下图所示装置制备并收集气体,合理的是()
A.造纸用的树皮、废麻、破布、旧鱼网等原料的成分均为植物纤维
B.造纸术可用“沤、蒸、捣、抄”四个环节描述,其中“蒸”为“蒸馏”
C.古代“弩机”多为青铜制品,青铜为铜合金
D.“蔡伦纸”之前使用的竹简、绢帛等主要为天然的高分子材料
规律总结:解化学实验基本操作题时,要掌握基本操作(仪器的洗涤、仪器的加热、试剂的取用、气密性的检查、气体的干燥及冷凝、溶液的配制、焰色反应、中和滴定等)的实验原理和操作方法,立足于实验原理,既需要了解正确的操作方法,又要能辨认错误的操作习惯,还要了解实验室试剂的分类、配制方法、存放方法以及实验室意外事故及处理措施。
【变式练习】
2.(2022·江苏·南京市第十三中学模拟预测)侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一,他将氨碱法和合成氨工艺联合起来,发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列制取少量 相关的实验原理和装置能达到实验目的的是()
A.制取
B.除去 中HCl
C.制取并收集氨气
D.制取
A.AB.BC.CD.D
(2)蒸发---适用范围:溶解度随温度变化较小的物质,如NaCl溶液中提取NaCl固体。
(3)结晶
①蒸发结晶——适用于溶解度随温度升高而变化不大或减小且稳定的固体物质,如NaCl。
②冷却结晶——适用于溶解度随温度升高而增大或不稳定的结晶水合物或铵盐,如KNO3、CuSO4·5H2O、NH4Cl等。
2.液体与液体的分离提纯
(3)仪器的连接顺序
①涉及气体的一般连接顺序
发生装置→除杂装置→干燥装置→性质探究或收集装置→尾气处理装置(注意防倒吸)。
②一般装置的进出气口
洗气瓶:长进短出;b.U型管:无前后;c.干燥管:粗入细出;d.加热玻璃管:无前后;e.排液量气:短进长出。
2.化学实验方案的评价
化学实验评价的内容:评价实验原理是否明确、合理;评价实验方案是否安全、可行;评价药品、仪器是否方便、易得;评价实验现象和结论是否明显、清晰。
解题时,还要对常用仪器进行归类总结与比较(包括仪器的构造、精确度、使用方法、用途等),并注意常用仪器的“非常规使用”及“一器多用”,尤其是干燥管、集气瓶、玻璃棒等。
【变式练习】
1.关于下列常见仪器的使用,说法错误的是()
A.仅利用①②③④就可以配制0.1 mol· L-1的稀硫酸
B.④和⑤在使用之前,需要先检查是否漏液
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