选择题专项18　化学实验仪器方案的设计与评价课件高三二轮复习

选择题专项18化学实验仪器、方案的设计与评价(1)考向一

化学实验仪器的使用及实验装置

(回归教材——气体制备实验装置)(2024·河北高考)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)(

C

)选项气体试剂ASO2饱和Na2SO3溶液＋浓硫酸BCl2MnO2＋浓盐酸易忽略加热制Cl2CNH3固体NH4Cl＋熟石灰DCO2石灰石＋稀盐酸C解析

利用固体NH4Cl和熟石灰混合加热制取氨气，反应物均为固体，该实验通常在试管中进行，实验时试管口稍向下倾斜，防止生成的水回流使试管受热不均匀而炸裂，C符合题意。

(实验装置与实验目的)(2024·浙江6月选考)下列说法不正确的是(

C

)

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C

1.

常见装置图的错因分析(1)反应试剂错误注意装置中细节：药品、是否加热、是否反应等①制备氯气用浓盐酸与二氧化锰反应，不用稀盐酸②稀硫酸与铜不反应，应用浓硫酸③硫酸与CaCO3反应生成硫酸钙，硫酸钙微溶，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应继续进行④NH4Cl分解产生的NH3和HCl会在试管口再次化合为NH4Cl，不能用于制取NH3。错因分析：(2)除杂试剂错误“长进短出”，试剂选择是否合理(不增不减)错因分析：①氯气也可以与NaHCO3饱和溶液或NaOH溶液反应，应用饱和食盐水除去杂质气体HCl

②SO2在饱和NaHSO3溶液中溶解度很小，不能除去，应改为饱和碳酸氢钠溶液③二氧化碳与碱石灰反应，不能用于除杂。(3)吸收剂错误①乙酸乙酯能在氢氧化钠溶液中发生水解反应，应选用饱和碳酸钠溶液②不能防止倒吸，水在上层才能防止倒吸，应选用CCl4

③Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，不可用于吸收尾气，应选用NaOH溶液④SO2在饱和NaHSO3溶液中溶解度很小，不可用于吸收尾气，可选用NaOH溶液，用倒立的漏斗吸收尾气防倒吸。

Ca(OH)2溶解度小，不能用澄清石灰水吸收Cl2错因分析：(4)反应条件错误错因分析：①MnO2与浓盐酸常温下不反应，缺少加热装置②浓硫酸与Cu粉常温下不反应，缺少加热装置③浓硫酸与碳常温下不反应，缺少加热装置。(5)仪器错误错因分析：

①灼烧海带应用坩埚

②硫酸应盛放在酸式滴定管里③蒸发结晶应该用蒸发皿。(6)仪器缺少或位置错误错因分析：①没有玻璃棒引流；漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁②蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，不能伸入液体中。(7)操作错误①胶头滴管不能插入容量瓶内②有机层在上层，应从上口倒出③应先将浓硫酸稀释并恢复至室温后再转移④制取氨气为固体与固体混合加热，试管口要向下倾斜，防止药品中湿存的水分或生成的水受热后变成水蒸气，到管口遇冷成水流回试管底部，使试管炸裂⑤NH3的密度比空气小，导管应短进长出，用向下排空气法收集⑥蒸干溶液得到CuSO4，应为加热浓缩，冷却结晶⑦蒸干溶液得到的是Cu(OH)2再灼烧得CuO，应为通入HCl气体冷却结晶。错因分析：a2.

创新仪器装置(1)索氏提取器原理：索氏提取器下方连接的烧瓶内的溶剂受热蒸发，蒸气沿蒸气导管上升至提取器上方的冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒中，与固体物质接触，进行萃取，当萃取液液面达到虹吸管顶端时，经虹吸管返回烧瓶。优点：实现连续萃取，减少溶剂用量。(2)安全漏斗装置原理：安全漏斗的曲形导管对蒸馏烧瓶中的气体有液封作用。优点：安全漏斗下端不必插入液面下，操作简便。(3)防堵塞装置原理：当瓶内的气体压强过大，可通过长颈漏斗或长玻璃管液面高度调节，保持瓶内压强恒定。优点：平衡压强，防止堵塞。(4)启普照发生器及其简易装置原理：此装置适用于难溶于水的块状固体和液体不加热条件下反应生成难溶于水的气体制备，根据操作，调节生成气体的压强变化，使固体药品与液体药品分离或接触，实现反应停止或进行。优点：随开(导管活塞)随制，随关随停。(5)分水器装置原理：反应前预先在分水器中加入一些水，使液面低于支管口0.5

cm，并做好标记。在加热过程中，有机化合物与水形成共沸物蒸出并冷凝回流至分水器中，随反应进行，有机化合物浮在水面上，回流到烧瓶中，若期间水面逐渐升高，需要打开下方的活塞，放出少量的水，使水面维持在标记处。注意：与水一起蒸出并冷凝回流至分水器的物质与水不互溶，且密度小于水。优点：常用于有机实验中，把反应过程中产生的水带出反应体系，提高转化率。(6)通过化学反应导致封闭体系内的气体压强发生变化，从而使与之相连装置中的液体发生移动，而达到检验反应是放热还是吸热、反应过程中气体减少还是增多，以及反应生成气体体积的量取等目的。①检验反应是放热还是吸热若反应放热，则锥形瓶内气体因受热压强增大，液柱右高左低；若反应吸热，则锥形瓶内气体因降温压强减小，液柱右低左高。②检验甲烷与Cl2的取代反应甲烷与Cl2发生取代反应，生成物中除CH3Cl、HCl为气体外，其余均为液态，反应过程中试管内压强减小，但液体不会充满整个试管。③检验HCl或NH3的水溶性HCl或NH3极易溶于水，挤压胶头滴管，HCl或NH3溶解，烧瓶内压强减小，在大气压作用下，烧杯中的水倒吸入烧瓶，形成喷泉。④测量反应生成的气体的体积反应管中产生的气体使反应管与量气管上部压强增大，将水(或其他液体)压入右侧漏斗中，反应完全后冷却至室温，调平液面，通过量气管读数可得生成气体的体积。⑤制备碳酸亚铁、醋酸亚铬等打开K1、K2，关闭K3，装置B中生成气体，增大容器内压强，将装置B中液体通过导管压到装置C中，使两种液体混合而发生反应。

1.(实验仪器的使用)(2024·山东高考)下列图示实验中，操作规范的是(

A

)

A.

调控滴定速度B.

用pH试纸测定溶液pHC.

加热试管中的液体D.

向试管中滴加溶液A

2.(氨气制备与性质探究)(2024·广东高考)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(

B

)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B

3.(氨气制备及与Li反应探究)(2024·湖北高考)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]－是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(

C

)A.

碱石灰有利于NH3逸出B.

锂片必须打磨出新鲜表面C.

干燥管中均可选用P2O5D.

双口烧瓶中发生的变化是Li＋nNH3

Li＋＋[e(NH3)n]－C

4.(实验装置与操作)(2024·江苏高考)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

)A解析：不能在容量瓶中溶解固体，A错误；油污的主要成分为油脂，属于酯类，其在NaOH溶液中加热会水解生成高级脂肪酸钠和甘油，可以去除铁钉表面的油污，B正确；铁锈的主要成分为Fe2O3，和盐酸反应生成FeCl3和H2O，C正确；Zn与电源正极相连作阳极，失去电子生成Zn2＋，铁钉与电源负极相连作阴极，溶液中的Zn2＋在阴极得电子生成Zn，实现在铁钉的表面镀锌，D正确。考向二

实验方案的设计与评价——表格实验题

(实验操作与结论)(2024·河北高考)下列实验操作及现象能得出相应结论的是(

C

)选项实验操作及现象结论A还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声书写反应3Fe＋4H2O

Fe3O4＋4H2↑H2O具有还原性B待测液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀待测液含有S

离子检验，排除C

、Ag＋、S

等干扰选项实验操作及现象结论CMg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强DK2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色

Cr2

＋H2O

2Cr

＋2H＋增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动

答案：C

1.

常见微型实验的设计(1)设计思路是否正确？如排除干扰、是否去除杂质等；(2)实验现象是否正确；(3)结论与现象是否对应实验目的实验设计与实验现象盐酸、碳酸、硅酸酸性强弱的比较利用强酸制弱酸的原理探究：盐酸与碳酸钠在气体发生装置中反应制备CO2气体，气体净化后通入硅酸钠溶液中生成白色胶状沉淀(H2SiO3)必须排除CO2中的HCl利用盐类水解原理探究：用pH试纸(pH计)测定常温下同浓度的NaCl溶液、NaHCO3溶液、Na2SiO3溶液的pH(2024·黑吉辽)使用pH试纸可测量KClO溶液的pH，选项错误实验目的实验设计与实验现象Cl2、Fe3＋、I2氧化性强弱的比较利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性的原理探究：将氯气通入FeCl2(含KSCN)溶液中，溶液变成红色，氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋，将FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液中，溶液变成蓝色，Fe3＋将I－氧化成I2金属性强弱的比较可通过与水或酸反应置换氢的能力、最高价氧化物对应水化物的碱性、置换反应、原电池的正负极、电解池中阴极阳离子的放电顺序等方法来比较非金属性强弱的比较可通过最高价氧化物对应水化物的酸性、简单气态氢化物的稳定性、与H2化合的难易程度、相互之间的置换、对应阴离子的还原性等方法来比较必须为最高价，如Cl－HClO4不是HCl实验目的实验设计与实验现象Ksp大小的比较(以AgCl、AgI为例)①向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成，

保证Ag＋完全反应再向其中滴加KI溶液产生黄色沉淀；②向浓度均为0.1

mol·L－1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1

mol·L－1

AgNO3溶液先产生黄色沉淀必须是相同浓度，即控制变量思路用pH试纸(pH计)分别测定常温下同浓度HCOOH溶液、CH3COOH溶液的pH不能测量强氧化性溶液的pH，如NaClO溶液实验目的实验设计与实验现象HCOOH、H3COOH电离能力强弱的比较用pH试纸(pH计)分别测定常温下同浓度HCOONa、CH3COONa溶液的pH，盐溶液的碱性越强，酸根对应酸的酸性越弱C

、S

结合H＋能力强弱的比较用pH试纸(pH计)分别测定常温下同浓度的Na2CO3、Na2SO3溶液的pH，碱性强者结合H＋的能力强2.

实验现象结论分析型试题常设陷阱(1)副反应或带出的杂质可能导致实验结论不准确例如：蔗糖与浓硫酸反应时除产生SO2外还有CO2，将两种气体通入澄清石灰水均会产生白色涉及气体的实验，分析杂质、去除杂质沉淀；盐酸与碳酸盐反应产生CO2时盐酸会挥发，将两种气体通入硅酸钠溶液中均会产生白色沉淀。(2)实验现象掩盖事实导致的结论不准确例如：铂丝蘸取溶液灼烧时，焰色呈黄色，误认为溶液中只含钠元素、不含钾元素。

(3)实验操作错误导致的结论不准确例如：向溶液中先滴加氯水、再滴加KSCN溶液，溶液变红色，误认为溶液中含Fe2＋、不含Fe3＋；向溶液中先滴加氯水，然后滴加淀粉溶液变蓝色，误认为原溶液中含有I－而不含I2。(4)原理应用错误导致所得结论不准确金属性非金属性强弱比较理论、沉淀转化理论等例如：碳在高温下置换二氧化硅中的硅，误认为碳的还原性强于硅的还原性(实质是利用了平衡移动原理)；二氧化硅与碳酸钠在高温下反应制备硅酸钠，误认为硅酸的酸性强于碳酸的酸性(实质是利用平衡移动原理)。

1.(实验过程、现象、结论分析)(2024·江苏高考)室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是(

B

)选项实验过程及现象实验结论A用0.1

mol·L－1

NaOH溶液分别中和等体积的0.1

mol·L－1

H2SO4溶液和0.1

mol·L－1

CH3COOH溶液，H2SO4消耗的NaOH溶液多酸性：H2SO4＞CH3COOHB向2

mL

0.1

mol·L－1

Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀氧化性：Br2＞S选项实验过程及现象实验结论C向2

mL浓度均为0.1

mol·L－1的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1

mol·L－1

Na2CO3溶液，振荡，产生白色沉淀溶度积常数：CaCO3＞BaCO3D用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH，CH3COONa溶液pH大结合H＋能力：CH3COO－＞N

答案：B

2.(实验方案及结论评价)(2024·浙江1月选考)根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论不正确的是(

C

)选项实验目的方案设计现象结论A探究Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的原因将NO2通入下列溶液至饱和：①浓HNO3②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液①无色变黄色②蓝色变绿色Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2B比较F－与SCN－结合Fe3＋的能力向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液，振荡溶液颜色无明显变化结合Fe3＋的能力：F－＞SCN－选项实验目的方案设计现象结论C比较HF与H2SO3的酸性分别测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH前者pH小酸性：HF＞H2SO3D探究温度对反应速率的影响等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3与H2SO4溶液在不同温度下反应温度高的溶液中先出现浑浊温度升高，该反应速率加快答案：C

3.(实验方案设计)(2024·安徽高考)仅用下表提供的试剂和用品，不能实现相应实验目的的是(

A

)选项实验目的试剂用品A比较镁和铝的金属性强弱MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水试管、胶头滴管B制备乙酸乙酯乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液