高考化学 考前30天冲刺押题系列 第二部分 专题14 化学实验基础

【备战】高考化学考前30天冲刺押题系列第二部分专题14化学实验基础1.了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法。2．掌握化学实验的基本操作。3．能识别化学药品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。化学实验基础是历年高考的必考内容，题型主要为选择题和填空题。考查的内容主要涉及实验安全常识、试剂的存放和使用、仪器的使用、溶液的配制、试纸的使用、装置气密性检查以及沉淀、仪器的洗涤等。题中既有常见仪器(如量筒、托盘天平等)规格和使用方法的认识，又有正误操作(如溶液的配制)的辨析或处理，还有具体实验操作(如气密性检查、溶解、过滤等)方法的叙述等。根据实验要求恰当地选用仪器，将常见仪器另作他用(如干燥管用于防倒吸装置等)，根据物质的性质，在特殊装置、特定条件下进行非常规操作，这些也可能成为高考命题的新动向。考点一化学实验基本操作主要以选择题的形式考查一些常用化学实验仪器的用途、使用方法、注意事项和实验基本操作等问题，还常常涉及实验操作的安全问题等。【例1】(·天津，4)完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是()。ABCD实验用CCl4提取溴水中的Br2除去乙醇中的苯酚从KI和I2的固体混合物中回收I2配制100mL0.1000mol·L－1K2Cr2O7溶液装置或仪器解析用CCl4提取溴水中的溴，用萃取和分液的方法，主要仪器用分液漏斗，A项正确；苯酚易溶于乙醇等有机溶剂，不能用过滤的方法，应用氢氧化钠溶液把苯酚转化成盐，【变式】下列有关实验原理或操作正确的是()。A．选择合适的试剂，用图中所示装置Ⅰ可分别制取少量CO2、NO和O2B．制备乙酸乙酯时，向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸C．洗涤沉淀时，向漏斗中加适量水，搅拌并滤干D．用广泛pH试纸测得0.1mol·L－1NH4Cl溶液的pH＝5.2【特别提醒】1．坩埚和蒸发皿均可直接加热，坩埚主要用于固体的灼烧，要用坩埚钳夹取；蒸发皿主要用于溶液的蒸发、浓缩和结晶，蒸发时当蒸发皿中有较多固体析出时即停止加热，利用余热蒸干。2．试剂瓶：广口瓶盛放固体药品、细口瓶盛放液体药品、棕色瓶盛放需要避光保存药品；碱性物质不用玻璃塞、氧化性物质不用橡胶塞或软木塞。3．容量瓶、滴定管使用前要检漏，托盘天平使用前需调平；容量瓶不能溶解、盛放液体，酸式滴定管可量取酸性和氧化性溶液、碱式滴定管只能量取碱液；托盘天平称取质量时要左物右码。4．漏斗：普通漏斗主要用于过滤器和添加液体；长颈漏斗主要用于组装简易反应器；分液漏斗主要用于分离互不相溶的液体和作反应器的加液装置，分液时，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。5．计量仪器读数要准确：托盘天平、量筒的精确度为0.1，滴定管的精确度为0.01，pH试纸读取的数值为整数。6．pH试纸检验溶液时一定不要湿润，试纸检验气体前一定不要忘记需先湿润后检验。7．检查装置气密性时一定不要忘记开始的“形成密闭体系”的准备工作。8．蒸馏：蒸馏烧瓶中要加碎瓷片(或沸石)防暴沸，温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处，冷却水的流向为下进上出。考点二物质的检验、分离和提纯主要以选择和填空题的形式考查物质的鉴别、离子检验、物质的分离和提纯的原理、方法和操作等。【例2】(·广东，9)下列实验能达到目的的是()。A．用溴水鉴别苯和正己烷B．用BaCl2溶液鉴别SOeq\o\al(2－,4)与SOeq\o\al(2－,3)C．用浓HNO3与Cu反应制备NO2D．将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl【变式】下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂能鉴别的是()。①KOHNa2SO4AlCl3②NaHCO3Ba(OH)2H2SO4③HClNaAlO2NaHSO4④Ca(OH)2Na2CO3BaCl2A．①②B．②③C．①③④D．①②④【特别提醒】1．物质检验、鉴别的突破点①溶于水显碱性的气体是NH3；②在空气中由无色变为红棕色的是NO；③遇SCN－显红色、遇OH－生成红褐色沉淀的是Fe3＋；④遇Ag＋产生沉淀且不用于稀硝酸，若沉淀为白色则为Cl－、若沉淀为淡黄色则为Br－、若沉淀为黄色则为I－；⑤可溶于NaOH溶液的白色沉淀是Al(OH)3、金属氧化物是Al2O3；⑥能与NaOH溶液作用产生H2的金属是Al，非金属是Si；⑦能与盐酸反应产生刺激性气味的气体，且该气体通过品红溶液使之褪色，加热又复原的离子：SOeq\o\al(2－,3)、S2Oeq\o\al(2－,3)或HSOeq\o\al(－,3)；⑧能与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热生成红色沉淀的物质：甲酸、甲酸酯、葡萄糖、醛类等。2．物质分离、提纯的化学方法和原理方法原理沉淀法将杂质离子转化为沉淀气化法将杂质离子转化为气体杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质热分解法加热使不稳定的物质分解除去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电解法利用电解原理除去杂质调pH法加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某成分沉淀而分离考点三常见气体的制取主要以选择题及Ⅱ卷综合实验题的形式考查实验室气体的制备原理、装置的选取与组合、连接，气体的收集、净化、干燥、尾气处理等装置的选择，气密性检查及实验安全问题等。【例3】(·上海，16)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()。A．①是氨气发生装置 B．③是氨气发生装置C．②是氨气吸收装置 D．④是氨气收集、检验装置【变式】图中装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于()。A．锌和盐酸生成氢气 B．亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 D．浓氨水和烧碱制取氨气【特别提醒】1．“万能瓶”(如右图)：(1)收集气体：①若ρ气＞ρ空，则导气管应是A进B出，即向上排空气法；②若ρ气＜ρ空，则导气管应是B进A出，即向下排空气法。(2)洗气瓶：气体的除杂，如Cl2(HCl)。注意导气管应是A进B出。(3)贮气瓶：广口瓶中盛满液体，B进A出，可暂时贮存气体或排液集气法。(4)安全瓶：防倒吸装置，此时应将A管的长度同B管。2．气体的干燥(1)酸性干燥剂，如浓硫酸、P2O5和硅胶，只干燥酸性或中性气体；(2)碱性干燥剂，如碱石灰，只干燥显碱性或中性气体；(3)中性干燥剂，如无水氯化钙，干燥除NH3(因CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3)外气体。注意干燥管中气体流入方向：粗进细出。3．气体的净化(1)洗气瓶洗气，如Cl2(HCl)用饱和食盐水、SO2(HCl、SO3)用饱和NaHSO3溶液、CO2(HCl、SO2)用饱和NaHCO3溶液、CO(CO2)用NaOH溶液、H2O(g)用浓硫酸除去；(2)硬质玻璃管除杂：如CO2(CO)用灼热的CuO除去，CO2(O2)用灼热的铜网除去。4．尾气处理(1)难以吸收且可燃性气体如CO等用“燃烧法”处理或采用气球收集法处理；(2)酸性气体用碱液吸收如Cl2、SO2；(3)水溶性大的用水吸收如HCl、NH3等，注意防倒吸的装置使用。【专家预测】1．下列做法不正确的是()。A．易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源B．用湿润的红色石蕊试纸检验氨气C．在50mL量筒中配制0.1000mol·L－1碳酸钠溶液D．金属钠着火时，用细沙覆盖灭火解析量筒是用来量取液体的，一般不用来配制溶液，C项错误。答案C2．下列实验操作正确的是()。A．中和滴定实验时，用待测液润洗锥形瓶B．盛放NaOH溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶C．用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出D．NaCl溶液蒸发结晶时，蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热3．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是()。A．用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HClB．用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体C．用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体D．用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层4．实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是()。A．①③B．②④C．①④D．②③6．除去下列括号内杂质的试剂和方法错误的是()。A．HNO3溶液(H2SO4)，适量BaCl2溶液，过滤B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气C．KNO3晶体(NaCl)，蒸馏水，结晶D．C2H5OH(CH2COOH)，加足量CaO，蒸馏解析BaCl2与H2SO4反应：BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl，引入新的杂质。答案A7．水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是()。A．气体甲一定是纯净物B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C．K＋、AlOeq\o\al(－,2)和SiOeq\o\al(2－,3)一定存在于溶液X中D．COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)一定不存在于溶液X中8．(1)实验室若要配制220mL，1mol·L－1的稀硫酸应选用的容量瓶规格是________；当定容时，视线偏低，则配得的溶液溶质物质的量浓度________1mol·L－1(填“>”“＝”、“<”)。(2)下列有关实验操作的说法正确的是________。A．可用25mL碱式滴定管量取20.00mLKMnO4溶液B．用pH试纸测定溶液的pH时，需先用蒸馏水润湿试纸C．蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的eq\f(2,3)，液体也不能蒸干D．将金属钠在研钵中研成粉末，使钠与水反应的实验更安全E．用NaOH溶液洗涤并灼烧铂丝后，再进行焰色反应(3)下列实验操作或实验所得出的结论正确的是________(填序号)。A．镀锌层破损后即对镀锌铁(白铁)制品失去保护作用B．制备Fe(OH)3胶体时，应向沸水中逐滴加入1mol·L－1的FeCl3溶液，并继续加热到液体呈透明的红褐色为止C．用托盘天平称取5.85gNaCl，称量时砝码放在右盘，氯化钠放在左盘D．用灼烧闻气味的方法可以区别合成纤维和羊毛E．用新制Cu(OH)2悬浊液与病人尿液共热，可检验尿液中是否含有葡萄糖9．实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：(1)实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用C装置，通常使用的药品是________；检查C装置气密性的操作方法是_______________________________________________。(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性质与收集方法无关的是________(填序号，下同)。①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤是否与氧气反应下图是某学生设计的收集气体的几种装置，其中不可行的是________。(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体，则X可能是下列气体中的________；①CO2②NO③Cl2④H2其中在D装置中连接小烧杯的目的是_____________________________。解析(1)采用B装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；C装置适用于固体与液体不需要加热的反应，故应选用浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等)。检查C装置10．实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：(1)为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。(2)如右图所示，过滤操作中的一处错误是________。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是________。(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是______________________。F中试剂的作用是______________________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为________。11．CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料，大理石主要成分为CaCO3，另外有少量的硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体，下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。完成下列填空：(1)用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6mol·L－1)，应选用的仪器是________。a．烧杯b．玻璃棒c．量筒d．容量瓶(2)上述装置中，A是________溶液，NaHCO3溶液可以吸收________。(3)上述装置中，B物质是________用这个实验得到的气体测定CO2的相对分子质量，如果B物质失效，测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣烘干→冷却、称重→恒重为了将石蜡和碳酸钙溶出，应选用的试剂是________。a．氯化钠溶液b．稀醋酸c．稀硫酸d．正己烷(5)在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量，应先溶出________，后溶出________。(6)上述测定实验中，称重使用高精度分析天平(可精确到0.001g)，则连续________说明样品已经恒重。12．现有下列A、B、C三种常用化学仪器：请回答下列有关问题：(1)三种化学仪器中标有“0”刻度的为________(填名称)。(2)三种化学仪器在使用时首先需要检验是否漏液的为________(填字母代号)。(3)用三种化学仪器中的一种对液体体积进行计量，正确的读数为nmL，仰视读数为xmL，俯视读数为ymL，若y>n>x，则所用量器是________(填名称)。(4)当用B仪器配制一定物质的量浓度的溶液时，不小心使液面高于刻度线，对此你将如何处理：_________________________。13．化学课外活动小组设计了如下图所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置，以探究该装置的多功能性。(1)甲同学认为利用装置Ⅱ可直接收集NH3、H2，但不能收集O2，其理由是：________________________________________。(2)乙同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器，对装置Ⅱ稍作改进后即可作为O2的收集装置，乙同学对装置Ⅱ的改进方法是：________；制O2时在装置Ⅰ中的a中加入________，b仪器中加入________。(3)丁同学认为利用装置Ⅰ和装置Ⅲ可进行验证Cl2的氧化性比Br2强的实验，进行此项实验时在装置Ⅰ中的a仪器中加入________，b仪器中加入________，装置Ⅲ中应加入________，根据装置Ⅲ中观察到的________实验现象即可得出Cl2的氧化性比Br2的强的结论。答案：(1)因为H2、NH3比空气轻而O2比空气重(2)把装置Ⅱ中的进气导管改为长导管插至试管底部，出气导管管口应与胶塞相平，即所谓“长进短出”3%的H2O2溶液少量MnO2粉末(3)浓盐酸KMnO4NaBr溶液溶液由无色变橙色14.某研究性小组借助A－D的仪器装置完成有关实验。【实验一】收集NO气体。(1)用装置A收集NO气体，正确的操作是________(填序号)。a．从①口进气，用排水法集气b．从①口进气，用排气法集气c．从②口进气，用排水法集气d．从②口进气，用排气法集气【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数ω(Zn)和镀层厚度，查询得知锌易溶于强碱：Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑。据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m1g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。(2)选用B和________(填仪器标号)两个装置进行实验。(3)测得充分反应后生成氢气的体积为VL(标准状况)，ω(Zn)＝________。(4)计算镀层厚度，还需要检索的一个物理量是________。(5)若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m2g。(6)ω(Zn)＝____________。方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器C。(7)从实验误差角度分析，方案丙________方案乙(填“优于”、“劣于”或“等同于”)。15．请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。(1)在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其它可选用的仪器(数量不限)简易表示如下：(2)根据方框中的装置图，填写下表仪器标号仪器中所加物质作用A石灰石，稀盐酸石灰石与盐酸作用产生CO2(3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是__________。(4)验证CO的方法是______________________________________________________________________________________。答案：(1)(2)仪器标号仪器中所加物质作用B饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl等C浓硫酸除去CO2中的水气D干燥木炭粉与CO2反应产生COE澄清石灰水吸收未反应的CO2(3)节约药品、防止容器内因压力过大造成气体从长颈漏斗中溢出(4)将气体通入灼热的氧化铜然后将得到的气体通过澄清石灰水，若黑色的氧化铜变为红色，且澄清石灰水变浑浊，证明产生了一氧化碳16．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题：(1)请选择