类型 5 基础小实验(见学生用书 P22)考向 1 实验仪器和基本操作 主要考查常见仪器的使用、基本实验的操作方法、实验安全及实验装置的分析等。
例 1(2019 年全国Ⅱ卷,10)下列实验现象与实验操作不相匹配的是()。
实验操作 实验现象 A 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置 溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层 B 将镁条点燃后迅速伸入集满 CO 2 的集气瓶 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生 C 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸 有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊 D 向盛有 FeCl 3 溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1 滴 KSCN 溶液 黄色逐渐消失,加 KSCN 后溶液颜色不变 答案 A 解析 本题主要考查化学实验的基本操作,侧重考查学生对实验基础知识的认知能力。高锰酸钾酸性溶液被乙烯还原而褪色,但溶液不会分层,A 项符合题意;镁条在 CO 2 中燃烧生成 MgO 和 C,B 项不符合题意;硫代硫酸钠在盐酸中会发生歧化反应,离子方程式为 S 2-+2H +S↓+SO 2 ↑+H 2 O,C 项不符合题意;过量铁粉将 Fe 3+ 全部还原为 Fe 2+ ,其离子方程式为 2Fe 3+ +Fe 3Fe 2+ ,D 项不符合题意。
(2020 年内蒙古包头市高三第二次模拟)下列实验操作或装置正确且能达到目的的是()。
A.图甲操作将溶液转移至分液漏斗中,加入萃取剂后,塞上玻璃塞用力振摇 B.用装置乙可比较 KMnO 4、Cl 2、S 的氧化性强弱 C.用装置丙可进行中和反应热的测定 D.用装置丁,关闭 a,打开 b,可检验装置的气密性 答案 B 解析 A 项,萃取、分液时为使液体充分接触,应将分液漏斗倒转过来,用力振摇;B 项,高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,氯气与硫化钠反应生成单质硫,看到试管内出现黄色沉淀(硫单质),即可证明氧化性KMnO 4 >Cl 2 >S;C 项,测定中和反应热的实验中为使酸碱充分混合,应使用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,该装置缺少环形玻璃搅拌棒;D 项,关闭 a,打开 b,导管将蒸馏烧瓶与分液漏斗连接起来,组成一个恒压相通的装置,不能通过观察液体能否顺利流下来判断此装置的气密性。
考向 2 物质的分离、提纯、检验 涉及分离、提纯和检验方法的确认和选择,如固固分离、液液分离和固液分离以及离子检验的试剂选择和添加顺序的先后,等等。
例 2(2018 年 11 月浙江选考卷,2)下列图示与操作名称不对应．．．的是()。
答案 A 解析 A 项,升华是从固体直接变为气体的过程,图中操作名称是加热。
1.(2020年山东省泰安市高三第四次模拟)实验室从废定影液中回收Ag和Br 2 的主要步骤为向废定影液中加入 Na 2 S 溶液沉淀银离子,过滤、洗涤、干燥,灼烧 Ag 2 S 制取金属 Ag;制取 Cl 2 并将 Cl 2 通入滤液中氧化 Br-,再用苯萃取分液,其中部分实验操作的装置如图所示。下列叙述正确的是()。
A.用装置甲分离 Ag 2 S 时,用玻璃棒不断搅拌 B.用装置乙在通风橱中高温灼烧 Ag 2 S 制取 Ag C.用装置丙制备 Cl 2 ,其中 KMnO 4 也可用 MnO 2 代替 D.用装置丁分液时,打开分液漏斗上方玻璃塞,再打开下方旋塞,使下层液体从分液漏斗下端放出,待两液界面与旋塞上口相切即可关闭旋塞 答案 D 解析 A 项,用装置甲过滤分离 Ag 2 S 时,用玻璃棒引流,将烧杯内的浊液转移至漏斗内,但不能搅拌,以免损坏滤纸,造成过滤失败;B 项,蒸发皿不能用于灼烧固体,所以装置乙不能用于高温灼烧 Ag 2 S 制取 Ag;C 项,用装置丙制备 Cl 2 ,KMnO 4 不能用 MnO 2 代替,因为 MnO 2 与浓盐酸反应需要加热;D 项,用装置丁分离分层液体时,应保持内外压强相等,否则下层液体不能顺利流出,所以应先打开分液漏斗上方玻璃塞,再打开下方旋塞,从分液漏斗下端放出下层液体。
2.(2020 年山东省临沂第一中学高三模拟)下列物质中杂质(括号内为杂质)的检验试剂、除杂试剂和除杂方法都正确的是()。
选项 物质及其杂质 检验试剂 除杂试剂 除杂方法 A HCl(Cl 2)湿润的淀粉-KI 试纸 饱和食盐水 洗气 B C 2 H 5 OH(H 2 O)无水硫酸铜粉末 生石灰 蒸馏 C CO 2(SO 2)品红溶液 饱和碳酸钠溶液 洗气 D NH 4 Cl(I 2)淀粉溶液 无 加热 答案 B 解析 A 项,饱和食盐水除去的是氯化氢,不能除去氯气;B 项,无水硫酸铜遇水变为蓝色,可以检验水的存在,生石灰与水反应生成氢氧化钙,然后蒸馏即可得到无水乙醇,正确;C 项,碳酸钠溶液也会吸收二氧化碳,应该用饱和碳酸氢钠溶液;D 项,氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢,不能除去碘单质。
考向 3 物质的制备与性质 主要考查物质的制备与性质的检验等实验操作和现象以及结论的联系、因果关系等是否正确,涉及物质的性质、制备以及在制备过程中的干扰物质的规避等知识点;常常涉及胶体的制备、盐类水解的应用、物质的除杂、水和乙醇中氢原子的活泼性检验、酸性比较以及沉淀溶解平衡等知识的考查。
例 3(2019 年全国Ⅰ卷,9)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误．．的是()。
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开 K B.实验中装置 b 中的液体逐渐变为浅红色 C.装置 c 中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯 答案 D 解析 本题主要考查化学实验的基本操作,侧重考查学生对实验基础知识的认知能力。若不先打开 K,因烧瓶中压强过大,故分液漏斗中的液体难以滴下,A项正确;在装置a中,只有部分溴参与反应,剩余的溴会挥发至装置 b 中,CCl 4 吸收溴单质后逐渐变为浅红色,B 项正确;溴和苯发生取代反应有 HBr 生成,Na 2 CO 3 溶液可以吸收 HBr,C 项正确;要得到溴苯应在混合液中加入碱液,然后分液,D 项错误。
1.(2020 年四川省成都市第二次诊断性检测)亚硝酸钠广泛用于媒染剂、漂白剂等。某兴趣小组用下列装置制取较纯净的 NaNO 2。
反应原理为 2NO+Na 2 O 2 2NaNO 2。已知:NO 能被酸性 KMnO 4 氧化成 N-,Mn-被还原为 Mn 2+。
下列分析错误．．的是()。
A.甲中滴入稀硝酸前需通入 N 2 B.仪器的连接顺序为 a-f-g-d-e-b C.丙中 CaCl 2 用于干燥 NO D.乙中吸收尾气时发生的离子反应为 3Mn-+5NO+4H + 3Mn 2+ +5N-+2H 2 O 答案 B 解析 A 项,甲中稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮易被空气中的氧气氧化,空气中的少量二氧化碳也会和过氧化钠反应,故反应前需要将装置中的空气全部排尽;B 项,制取的一氧化氮中含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取的产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,一氧化氮有毒,不能排放到大气中,可用高锰酸钾溶液吸收,则仪器的连接顺序为 a-d-e-f-g-b 或 a-d-e-g-f-b;C 项,根据上述分析,制取的一氧化氮中含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取的产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气;D 项,已知 NO 能被酸性 KMnO 4 氧化成 N-,Mn-被还原为 Mn 2+ ,则乙中吸收尾气时发生的离子反应为 3Mn-+5NO+4H +3Mn 2+ +5N-+2H 2 O。
2.(2020 年山东省烟台市高三适应性练习)碳酸亚铁是白色难溶于水的固铁剂。某小组利用如图所示装置,向装置③中通入 CO 2 至溶液 pH=7,然后滴入 FeSO 4 溶液,过滤、洗涤、干燥制得 FeCO 3。
下列说法错误．．的是()。
A.试剂 a 是饱和 NaHCO 3 溶液 B.向碳酸钠溶液中通入 CO 2 至 pH=7 的目的是减小 c(OH-),防止生成 Fe(OH)2 C.装置③中生成沉淀的离子方程式为 Fe 2+ +C-FeCO 3 ↓ D.碳酸钠溶液呈碱性的原因是 C-+H 2 OHC-+OH-答案 C 解析 A 项,试剂 a 是饱和 NaHCO 3 溶液,为了除去二氧化碳中的氯化氢气体;B 项,硫酸亚铁易水解,向碳酸钠溶液中通入 CO 2 至 pH=7 的目的是减小 c(OH-),防止生成 Fe(OH)2;C 项,向装置③中通入 CO 2 至溶液pH=7,则溶液中含有碳酸氢钠,产生 FeCO 3 的离子方程式为 Fe 2+ +2HC-FeCO 3 ↓+CO 2 ↑+H 2 O;D 项,碳酸钠溶液呈碱性是因为 C-的水解,水解方程式为 C-+H 2 OHC-+OH-。
考向 4 实验设计 实验设计题型主要是根据化学实验目的和要求,做到以下几点:①设计实验方案或者评价实验方案正确与否;②正确选择实验装置或者评价实验装置的优、缺点以及优化方案等;③掌握控制反应条件的方法;④判断实验现象、实验结论、实验分析以及数据处理是否准确。主要涉及元素化合物的性质,物质的制备,平衡转化率、平衡浓度的计算,离子的判断,电离平衡和水解平衡理论,溶液的酸碱性,沉淀溶解平衡等知识。
例 4(2019 年全国Ⅲ卷,12)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 Cl 2 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 MnO 2 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 答案 A 解析 本题主要考查化学实验操作与实验目的,侧重考查实验的设计与分析能力。将 Cl 2 通入碳酸钠溶液中,发生反应:Cl 2 +C-+H 2 OCl-+HClO+HC-,不能制取较高浓度的次氯酸溶液,A 项错误。
1.(2020 年广东省广州市模拟)用下列装置完成相关实验,合理的是()。
A.图①:验证 H 2 CO 3 的酸性强于 H 2 SiO 3 B.图②:收集 CO 2 或 NH 3 C.图③:分离 Na 2 CO 3 溶液与 CH 3 COOC 2 H 5 D.图④:分离 CH 3 CH 2 OH 与 CH 3 COOC 2 H 5 答案 B 解析 A 项,生成的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢也能与硅酸钠反应产生硅酸沉淀,干扰二氧化碳与硅酸钠反应;B 项,氨气的密度比空气小,二氧化碳的密度比空气大,则导管长进短出可用于收集二氧化碳,短进长出可用于收集氨气;C 项,Na 2 CO 3 溶液与 CH 3 COOC 2 H 5 分层,应用分液法分离;D 项,CH 3 CH 2 OH 与CH 3 COOC 2 H 5 互溶,不能用分液法分离,应用蒸馏法。
2.(2020 年辽宁省六校协作体月考)某同学为比较 Fe 3+ 和 Cu 2+ 对 H 2 O 2 分解反应的催化效果,设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确．．．的是()。
A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B.若图甲所示实验中反应速率为①>②,则 Fe 3+ 对 H 2 O 2 分解催化效果一定比 Cu 2+ 好 C.用图乙装置测定反应速率,可测定反应产生的气体体积及反应时间 D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位 答案 B 解析 A项,图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小;B项,若图甲所示实验中反应速率为①>②,不能得出 Fe 3+ 对 H 2 O 2 分解催化效果比 Cu 2+ 好的结论,因为氯化铁和硫酸铜的阴、阳离子都不相同,不能确定是阳离子还是阴离子起催化作用;C 项,用图乙装置测定反应速率,可根据相同时间内产生气体的体积来测定反应速率或者生成相同体积气体所需时间来测定反应速率。
考向 5 原理、实验、结论 原理—实验—结论型实验主要考查化学原理在实验中的应用,以及运用化学实验验证化学原理准确与否。涉及化学实验操作、化学实验现象和实验结论是否完美结合,实验设计中的关键环节是否全面,试剂添加顺序和实验现象是否准确可靠,以及实验结论是否存在不确定因素等。
例 5(2019 年江苏,13)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()。
选项 实验操作和现象 结论 A 向 X 溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量 KSCN 溶液,溶液变为红色 X 溶液中一定含有 Fe 2+ B 向浓度均为 0.05 mol·L-1 的 NaI、NaCl 混合溶液中滴加少量AgNO 3 溶液,有黄色沉淀生成 K sp(AgI)> K sp(AgCl)C 向 3 mL KI 溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加 1 mL 淀粉溶液,溶液显蓝色 Br 2 的氧化性比 I 2 的强 D 用pH试纸测得:CH 3 COONa溶液的pH约为9,NaNO 2 溶液的pH约为 8 HNO 2 电离出 H + 的能力比 CH 3 COOH 的强 答案 C 解析 A 项,先滴加氯水,再加入 KSCN 溶液,溶液变红,说明加入 KSCN 溶液前溶液中存在 Fe 3+ ,而此时的 Fe 3+ 是否由 Fe 2+ 氧化而来是不能确定的;B 项,黄色沉淀为 AgI,说明 AgI 比 AgCl 更难溶,AgI 与 AgCl 组成类型相同,则说明 K sp(AgI)< K sp(AgCl);C项,溶液变蓝说明有单质碘生成,说明溴置换出KI中的碘,根据氧化还原反应的原理得出Br 2 的氧化性比I 2 的强,正确;D项,CH 3 COONa和NaNO 2 溶液浓度未知,所以无法根据pH的大小比较出两种盐的水解程度,也就无法比较 HNO 2 和 CH 3 COOH 电离出 H + 的难易程度。
1.(2020 年湖北百校联考冲刺一)下列实验操作、现象和所得结论正确的是()。
选项 实验操作 现象 结论 A 向某无色溶液中滴加稀盐酸 溶液变浑浊 原溶液中一定存在 Ag + B 向某无色溶液中滴加稀 NaOH 溶液 未观察到明显现象 原溶液中一定不存在 N C 向酸性KMnO 4 溶液中通入 SO 2 溶液紫红色褪去 SO 2 具有还原性 D 向某溶液中滴加Ba(NO 3)2 溶液 溶液变浑浊 原溶液中一定含有 S-答案 C 解析 A 项,溶液变浑浊,可能生成硅酸或 AgCl,原溶液中可能含硅酸根离子;B 项,向某无色溶液中滴加稀NaOH溶液,溶液未加热,可能生成一水合氨,则原溶液中可能存在N;C项,向酸性KMnO 4 溶液中通入SO 2 ,发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,正确;D 项,原溶液可能含有 S-。
2.(2020 年吉林省白山市高三二模)由下列实验及现象不能．．推出相应结论的是()。
选项 实验 现象 结论 A 将镁条点燃后迅速伸入充满 N 2 的集气瓶中 集气瓶内有黄绿色粉末(Mg 3 N 2)产生 N 2 具有氧化性
B 向 2 mL Na 2 S 稀溶液中滴加 0.1 mol·L-1 ZnSO 4 溶液至不再有白色沉淀产生,然后再滴加 0.1 mol·L-1 CuSO 4 溶液 沉淀由白色变为黑色 K sp(ZnS)> K sp(CuS)C 将镁片和铝片分别打磨后,用导线连接后再插入 NaOH 溶液中 片刻后镁片上有大量气泡产生,铝片上产生的气泡很少 镁为电池正极 D 将装有 CuCl 2 ·2H 2 O 晶体的试管加热,在试管口放置湿润的蓝色石蕊试纸 试纸变为 红色 CuCl 2 溶液呈酸性 答案 D 解析 A 项,集气瓶内有黄绿色粉末产生,表明镁条与氮气发生了反应,镁失电子,则 N 2 得电子,具有氧化性;B项,溶液中不再有白色沉淀产生,表明溶液中S 2-全部转化为ZnS,再滴加CuSO 4 溶液,沉淀由白色变为黑色,表明 ZnS 转化为 CuS,从而证明 K sp(ZnS)> K sp(CuS);C 项,镁片上有大量气泡产生,则在镁片上 H 2 O 得电子生成 H 2 和 OH-,镁为正极;D 项,试管口放置的湿润的蓝色石蕊试纸变红,则证明有酸性气体生成,不能推出CuCl 2 溶液呈酸性。
(见学生用书 P25)能力 1 实验操作中的“先后”问题 操作 先 后 注意事项 点燃可燃性气体 验纯 点燃 收集氢气时要先排尽装置中的空气 给固体加热 先预热 集中加热 试管口要略向下倾斜 H 2 还原金属氧化物 验纯氢气 加热氧化物 继续通氢气直到加热装置冷却为止 停止加热 停止通氢气 除去 Cl 2 中少量的 HCl 通入饱和食盐水(除 HCl)通入浓硫酸(除 H 2 O)最后除去水蒸气,得到干燥的氯气 分液 放出下层液体 上层液体从上口倒出 上层液体不可从下端放出 侯氏制碱法 通氨气至饱和 通二氧化碳 先通氨气再通二氧化碳,可生成更多的 NaHCO 3 排水法收集由 KMnO 4 制取的 O 2 刚有气泡冒出不收集 有连续气泡冒出再收集 绝不可先熄灭酒精灯再从水槽中移出导管 移出导管 熄灭酒精灯 配制氯化铁溶液 溶解在较浓的盐酸中 加水稀释到所需浓度 不可直接溶解在水中 MgCl 2 溶液制备无水 MgCl 2 蒸发浓缩,降温结晶,得到MgCl 2 ·6H 2 O 在 HCl 气流中加热MgCl 2 ·6H 2 O 直接加热蒸干溶液得不到无水MgCl 2 检验 S-先用稀盐酸酸化 再滴加 BaCl 2 溶液 不能用稀硝酸酸化 检验 Cl-先用稀硝酸酸化 再滴加 AgNO 3 溶液 不能用稀盐酸酸化 能力 2 常见物质的除杂 序号 物质 所含杂质 除杂试剂和主要操作方法 序号 物质 所含杂质 除杂试剂和主要操作方法 1 N 2 O 2 灼热的铜丝网 11 CO 2 HCl(或 SO 2)饱和 NaHCO 3 溶液,洗
气 2 CO CO 2 NaOH 溶液和浓硫酸 12 NO NO 2 水,洗气 3 Cu CuO 稀盐酸或稀硫酸,过滤 13 SO 2 HCl 饱和 NaHSO 3 溶液,洗气 4 NH 3 H 2 O 通过碱石灰干燥管 14 Na 2 CO 3 NaHCO 3 加热 5 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 过量 NaOH 溶液,过滤 15 FeCl 3 溶液 FeCl 2 H 2 O 2 ,加氧化剂转化法 6 Cl 2 HCl 饱和食盐水和浓硫酸 16 FeCl 2 溶液 FeCl 3 Fe 粉,过滤 7 乙烯 SO 2、H 2 O 碱石灰 17 MnO 2 KCl 蒸馏水,过滤,干燥 8 甲烷 C 2 H 4 溴水 18 KNO 3 晶体 NaCl 蒸馏水,重结晶 9 溴苯 Br 2 NaOH 稀溶液,分液 19 乙醇 水(少量)新制 CaO,蒸馏 10 苯 苯酚 NaOH 溶液,分液 20 丁醇 乙醚 蒸馏 能力 3 实验装置分析 1.常见的分离装置 方法 装置 条件 说明 过滤 不溶固体和液体的分离(1)操作中注意一贴、二低、三靠;(2)若一次过滤后液体仍浑浊,可重复过滤;(3)玻璃棒要靠在滤纸的三层处 蒸发 分离易溶固体和溶剂 一般为不水解的离子化合物,如氯化钠溶液等(1)加热过程中,用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体局部过热导致液体或晶体飞溅;(2)当有较多晶体析出时,停止加热,利用余热将溶剂蒸干 蒸馏 分离沸点相差较大的液体混合物(1)温度计的水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处;(2)所加液体体积不超过蒸馏烧瓶容积的 ,蒸馏前在蒸馏烧瓶中加沸石(或碎瓷片)防暴沸,若实验后发现忘记加入沸石,可以停止加热,待蒸馏烧瓶温度降下来后补加;(3)蒸馏烧瓶加热需垫石棉网;(4)冷却水从冷凝管下口进,上口出;(5)实验开始时应先通冷凝水,后加热;(6)如果是几种馏分,蒸馏时要注意各馏分的沸点 萃取和分液 萃取是利用同一溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同来分离物质的过程;分液是分离两种互不相溶液体的过程(1)检漏后,把要萃取的溶液和萃取剂依次从上口倒入分液漏斗(溶质在萃取剂中的溶解度大);(2)两种溶剂互不相溶,不发生化学反应;(3)溶质和萃取剂不反应;(4)振荡、静置,待液体分成清晰的两层后,打开上口玻璃塞和旋塞,下层液体从分液漏斗下口放出,关闭旋塞,将上层液体从上口倒出 该装置常作为有机物的萃取装置(1)加热前要加几粒“沸石”;(2)圆底烧瓶中加入 95%乙醇作溶剂,乙醇作为萃取剂的优点是沸点低,易浓缩;(3)其优点是使用溶剂少,可连续萃取(萃取效率高)
2.有关气体的实验装置(制备、净化、反应、尾气处理等)能力 4 常见离子的检验 常见离子 检验试剂或方法 实验现象 离子方程式 Na + 焰色反应 焰色呈黄色—K + 焰色反应 焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)—N NaOH 溶液(浓)、加热,湿润红色石蕊试纸 产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色 N +OH-NH 3 ↑+H 2 O Fe 3+ KSCN 溶液 溶液呈血红色 Fe 3+ +3SCN-Fe(SCN)3 S-先用稀盐酸酸化,再加入 BaCl 2 溶液 加稀盐酸无明显现象,加 BaCl 2 溶液生成白色沉淀 Ba 2+ +S-BaSO 4 ↓ Cl-先用稀 HNO 3 酸化,再加 AgNO 3 溶液 生成白色沉淀 Ag + +Cl-AgCl↓ 能力 5 实验操作、现象、目的与结论 1.条件陷阱 判断正误:(1)向 NaCl 和 NaI 溶液中滴加少量 AgNO 3 溶液,先出现黄色沉淀,则 K sp(AgCl)> K sp(AgI)。
(×)解析 NaCl 和 NaI 溶液的浓度未知,无法比较两者的 K sp 大小。
(2)先将硫代硫酸钠与硫酸两种溶液混合,再进行水浴加热,观察出现浑浊所用的时间,探究温度对化学反应速率的影响。
(×)解析 探究温度对化学反应速率的影响,要先将混合液加热到所需要的温度后再混合,若先混合则会发生反应,影响实验的判断。
(3)溴乙烷与 NaOH 溶液共热后,滴加 AgNO 3 溶液,未出现淡黄色沉淀,故溴乙烷未发生水解。
(×)解析 NaOH与AgNO 3 溶液反应生成的AgOH极不稳定,易分解生成棕褐色的氧化银,干扰溴离子的检验,应该先加稀硝酸中和 NaOH 后再加 AgNO 3 溶液。
(4)在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热,向水解后的溶液中加入新制 Cu(OH)2 并加热,无红色沉淀产生,说明淀粉未水解。
(×)
解析 稀硫酸在淀粉水解过程中作催化剂,在未中和硫酸的情况下加入的新制 Cu(OH)2 会与硫酸反应生成 CuSO 4 ,再加热时得不到红色沉淀,应该先加氢氧化钠溶液中和硫酸使溶液呈碱性后再加新制 Cu(OH)2。
2.逻辑陷阱 判断正误:(1)用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则该溶液一定是钠盐。
(×)解析 用 NaOH 溶液进行焰色反应,火焰也是黄色。
(2)在蔗糖的水解液中加入银氨溶液并加热,无银镜产生,故蔗糖没有发生水解。
(×)解析 检验蔗糖的水解产物需在碱性条件下进行,应水解后加碱至溶液呈碱性,再检验葡萄糖。
(3)向乙醇中加入浓硫酸,加热,溶液变黑,将产生的气体通入酸性KMnO 4 溶液,溶液褪色,则该气体是乙烯。
(×)解析 挥发出的乙醇、生成的乙烯及副反应生成的 SO 2 都能使酸性 KMnO 4 溶液褪色。
(4)蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液 X,有白烟产生,则 X 一定是浓盐酸。
(×)解析 只要是挥发性的浓酸,遇蘸有浓氨水的玻璃棒都能产生白烟,浓盐酸、浓硝酸都符合。
(5)向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则该溶液一定是碳酸盐溶液。
(×)解析 该溶液还可能是碳酸氢盐溶液或亚硫酸盐溶液或亚硫酸氢盐溶液。
(6)向某黄色溶液中加入淀粉-KI 溶液,溶液呈蓝色,故溶液中含 Br 2。
(×)解析 黄色溶液中加入淀粉-KI 溶液变蓝,说明含有能氧化碘离子的物质,可能是 Br 2 也可能是 Fe 3+。
(7)向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和 NaCl 溶液和 CuSO 4 溶液,均有固体析出,则蛋白质均发生变性。
(×)解析 向蛋白质溶液中加入饱和氯化钠溶液发生盐析。
(8)向 Na 2 CO 3 溶液中加入冰醋酸,将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中,产生白色浑浊,则酸性:醋酸>碳酸>苯酚。(×)解析 醋酸具有挥发性,生成的CO 2 气体中混有挥发出的CH 3 COOH,苯酚钠变浑浊可能是因为CO 2 ,也可能是因为 CH 3 COOH,无法比较碳酸与苯酚的酸性强弱。
3.原理陷阱 判断正误:(1)向溶液中滴加硝酸,再滴加 BaCl 2 溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定含有 S-。
(×)解析 若溶液中含有S-,滴加硝酸时,S-会被氧化成S-,加入BaCl 2 溶液也会有硫酸钡白色沉淀产生;若溶液中含有 Ag + ,也会有不溶于硝酸的氯化银白色沉淀生成。
(2)将 SO 2 气体通入 Ba(NO 3)2 溶液中,生成白色沉淀,此沉淀是 BaSO 3。
(×)解析 H 2 SO 3 是中强酸,电离出的 H + 与溶液中的 N-能将 S-氧化成 S-,故该白色沉淀是 BaSO 4。
(3)将 SO 3、SO 2 气体通入 BaCl 2 溶液中,生成白色沉淀,此沉淀中含有 BaSO 3 和 BaSO 4。
(×)解析 SO 2 与 BaCl 2 溶液不反应,SO 3 与 BaCl 2 溶液反应生成白色沉淀 BaSO 4。
(4)将 Fe(NO 3)2 样品溶于稀硫酸,滴加 KSCN 溶液,溶液变红,说明 Fe(NO 3)2 样品已被氧化变质。
(×)解析 将 Fe(NO 3)2 样品溶于稀硫酸,Fe 2+ 会被 H +、N-(两者同时存在相当于 HNO 3)氧化成 Fe 3+ 而干扰实验。
(5)向过氧化钠样品中滴加过量的盐酸,将生成的气体通入 BaCl 2 溶液,无白色沉淀生成,说明样品未变质。
(×)解析 过氧化钠变质生成碳酸钠,与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳与氯化钡不反应,则现象不能说明过氧化钠是否变质。
(6)向盛有Fe(NO 3)2 溶液的试管中加入0.1 mol·L-1 H 2 SO 4 溶液,试管口出现红棕色气体,则溶液中的N-被 Fe 2+ 还原为 NO 2。
(×)解析 还原产物是 NO,NO 在试管口被 O 2 氧化为 NO 2。
(7)液溴、苯在铁催化下反应,反应后的混合物呈酸性,说明溴苯显酸性。
(×)解析 生成的溴化氢显酸性,溴苯不具有酸性。
(8)SO 2 通入溴水(或碘水或酸性高锰酸钾溶液)中,溴水(或碘水或酸性高锰酸钾溶液)褪色,可证明SO 2 有漂白性。
(×)解析 SO 2 在反应中作还原剂,体现的是还原性而不是漂白性。
(9)将 SO 2 通入滴有酚酞的 NaOH 溶液中,溶液红色褪去,可证明 SO 2 具有漂白性。
(×)解析 二氧化硫是酸性氧化物,能与碱反应生成盐和水,与漂白性无关。
(10)向 2 支盛有 2 mL 不同浓度 Na 2 SO 3 溶液的试管中同时加入 1 mL 2%H 2 O 2 溶液,观察实验现象可得出浓度对反应速率有影响。
(×)解析 Na 2 SO 3 溶液与 H 2 O 2 溶液反应并没有明显的实验现象,不能得出浓度对反应速率有影响。
(11)向某溶液中先加入氯水或双氧水,再滴加 KSCN 溶液,溶液显红色,则该溶液中一定含 Fe 2+。
(×)解析 若溶液中仅有 Fe 3+ 也符合要求。
(见学生用书 P27)1.(2020 年全国Ⅰ卷,9 改编)下列气体去除杂质的方法中,能实现目的的是()。
选项 气体(杂质)方法 A SO 2(H 2 S)通过酸性高锰酸钾溶液 B CO 2(HCl)通过饱和的纯碱溶液 C N 2(O 2)通过灼热的铜丝网 D NO 2(NO)通过氢氧化钠溶液 答案 C 解析 A 项,二氧化硫、硫化氢均能被酸性高锰酸钾溶液氧化;B 项,二氧化碳与氯化氢均能与纯碱溶液反应;C 项,混有氧气的氮气通过灼热的铜丝网时,氧气会与铜反应,可以除去氧气;D 项,二氧化氮能与氢氧化钠反应:2NO 2 +2NaOH NaNO 2 +NaNO 3 +H 2 O。
2.(2020 年全国Ⅲ卷,10 改编)喷泉实验装置如图所示。下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是()。
选项 气体 溶液 A H 2 S 稀盐酸 B Cl 2 饱和氯化钠溶液 C NO 稀 NaOH 溶液
D CO 2 饱和 NaOH 溶液 答案 D 解析 A 项,由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解度较小,烧瓶内外压强差变化不大,不会出现喷泉现象;B 项,Cl 2 在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,不能形成喷泉;C 项,一氧化氮不与 NaOH 溶液反应且不溶于水,不能发生喷泉现象;D 项,二氧化碳能与饱和氢氧化钠溶液反应,能形成喷泉现象。
3.(2018 年全国Ⅲ卷,10 改编)下列实验操作不当．．的是()。
A.用蒸馏水润湿的 pH 试纸测某气体的酸碱性 B.用标准 HCl 溶液滴定 NaHCO 3 溶液来测定其浓度,选择酚酞作指示剂 C.为防止浓 HNO 3 在光照条件下分解,应将浓 HNO 3 保存在棕色试剂瓶中 D.常压蒸馏时,加入液体的体积不能超过圆底烧瓶容积的三分之二 答案 B 解析 A 项,气体与水反应生成酸或碱,可检验气体的酸碱性;B 项,用盐酸滴定碳酸氢钠溶液,达滴定终点时,碳酸氢钠应该完全反应转化为氯化钠、水和二氧化碳,此时溶液应该呈酸性(二氧化碳在水中形成碳酸),应该选择甲基橙为指示剂;C 项,浓硝酸见光易分解生成二氧化氮、氧气和水,故应将浓 HNO 3 保存在棕色试剂瓶中;D 项,蒸馏时,为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出,一般要求液体的体积不超过烧瓶容积的三分之二。
(见学生用书 P28)类题 1 实验仪器和基本操作 1.(2020 年山东省聊城市高三模拟)在实验室中完成下列实验时,选用仪器(其他仪器任选)不当．．的是()。
A.从食盐水中提取晶体:酒精灯、坩埚 B.强酸与强碱的中和滴定:滴定管、锥形瓶 C.配制 240 mL 0.1 mol·L-1 NaCl 溶液:250 mL 容量瓶、玻璃棒 D.分离乙酸乙酯与碳酸钠溶液的混合物:分液漏斗、烧杯 答案 A 解析 A 项,从食盐水中提取晶体采用蒸发操作,仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒等;B 项,中和滴定实验中,需要使用滴定管、锥形瓶等仪器;C 项,配制 240 mL 0.1 mol·L-1 NaCl 溶液,需使用 250 mL 容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管等仪器;D 项,乙酸乙酯与碳酸钠溶液互不相溶,可采用分液法分离,所需仪器有分液漏斗、烧杯等。
2.(2020 年山东省威海市高三二模)下表提供的主要玻璃仪器(夹持装置已略)可以达到实验目的的是()。
选项 实验目的 主要仪器 A 用溴水和 CCl 4 除去 NaBr溶液中的少量 NaI 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗 B 准确量取一定体积的K 2 Cr 2 O 7 标准溶液 碱式滴定管、烧杯、锥形瓶 C 用新制 Cu(OH)2 鉴别葡萄 试管、胶头滴管
糖和蔗糖 D 实验室制乙烯 圆底烧瓶、导管、酒精灯 答案 A 解析 A 项,混合溶液需要盛放在烧杯中,用胶头滴管向混合溶液中加入一定量的溴水,并用玻璃棒搅拌使其充分反应,碘离子被氧化成碘单质,之后加入 CCl 4 萃取未反应的溴和反应生成的碘单质,振荡、静置分层,用分液漏斗分液,得到纯净 NaBr 溶液;B 项,K 2 Cr 2 O 7 溶液具有强氧化性,不能用碱式滴定管量取;C 项,新制Cu(OH)2 与葡萄糖反应时需要加热,所给仪器中缺少酒精灯;D 项,实验室利用乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应制取乙烯,该过程需要控制温度为 170 ℃,所给仪器中缺少温度计。
类题 2 物质的分离、提纯、检验 1.(2020 年北京市东城区高三第二次模拟)除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质),所选试剂不正确．．．的是()。
A.Cl 2(HCl):饱和食盐水、浓硫酸 B.AlCl 3 溶液(Fe 3+):氨水、盐酸 C.O 2(H 2 S):CuSO 4 溶液、浓 H 2 SO 4 D.NaCl 溶液(S-):BaCO 3、盐酸 答案 B 解析 A 项,氯气在饱和食盐水中的溶解度小,但 HCl 在其中溶解度大,可将混合气体先通入食盐水中除去 HCl,再通过浓硫酸进行干燥;B 项,Al 3+、Fe 3+ 都会与氨水反应产生沉淀,加盐酸后又都溶解,无法除去 Fe 3+ ,错误;C 项,先通过 CuSO 4 溶液,发生反应 H 2 S+Cu 2+ CuS↓+2H + ,除去 H 2 S,再通过浓 H 2 SO 4 进行干燥;D项,先加入 BaCO 3 固体发生反应 S-+BaCO 3BaSO 4 +C-,过滤后再加盐酸除去 C-。
2.(2020 年江苏省盐城市高三第三次模拟)实验室从碘的四氯化碳溶液中分离并得到单质碘,主要步骤为用浓 NaOH 溶液进行反萃取(3I 2 +6OH-5I-+I-+3H 2 O)、分液、酸化(5I-+I-+6H + 3I 2 ↓+3H 2 O)、过滤及干燥等。下列有关实验原理和装置不能．．达到实验目的的是()。
A.用装置甲反萃取时,倒转振荡过程中要适时旋开活塞放气 B.用装置乙分液时,先放出有机相,关闭活塞,从上口倒出水相 C.用装置丙从酸化后的体系中分离出单质碘 D.用装置丁干燥单质碘
答案 D 解析 A 项,用装置甲反萃取时,倒转振荡过程中要适时旋开活塞放气,避免内部压强过大;B 项,用装置乙分液时,先放出有机相,关闭活塞,再从上口倒出水相,可以避免上层液体被污染;C 项,大量析出的固体碘单质可通过过滤分离;D 项,碘易升华,不能达到实验目的。
类题 3 物质的制备与性质 1.(2020 年江苏省南京市高三第三次模拟)实验室可用反应 2CuSO 4 +2KI+SO 2 +2H 2 O2CuI↓+2H 2 SO 4 +K 2 SO 4 来制备CuI(CuI受热易被氧化)。下列实验装置和操作不能．．达到实验目的的是()。
答案 D 解析 A 项,浓硫酸可以和铜单质在加热条件下发生反应生成二氧化硫;B 项,将二氧化硫通入硫酸铜和KI 的混合溶液中,得到 CuI 沉淀;C 项,CuI 为沉淀,过滤可将固体和液体分离;D 项,CuI 受热易被氧化,所以不能在蒸发皿中加热干燥 CuI 固体,不能达到实验目的。
2.(2020 年福建省永安市高三第一次联考)利用废铁屑(主要成分为 Fe,还含有 C、S、P 等)制取高效净水剂K 2 FeO 4 的流程如图所示: 下列说法不正确．．．的是()。
A.废铁屑在酸溶前应用热的纯碱溶液去油污 B.步骤②是将 Fe 2+ 转化为 Fe(OH)3 C.步骤③中铁元素被氧化 D.步骤④中反应能发生的原因是在相同条件下,K 2 FeO 4 的溶解度大于 Na 2 FeO 4 答案 D 解析 废铁屑(主要成分为 Fe,还含有 C、S、P 等)加入酸溶液中得到亚铁盐,过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液和H 2 O 2 溶液,NaOH中和过量的酸,Fe 2+ 被H 2 O 2 氧化为Fe 3+ ,在碱溶液中转化为Fe(OH)3 ,然后加
入 NaClO 溶液,在碱溶液中发生氧化还原反应生成 Na 2 FeO 4 ,加入 KCl 固体,利用溶解度不同转化为 K 2 FeO 4析出。A 项,纯碱是强碱弱酸盐,C-水解导致纯碱溶液呈碱性,碱性条件下油污水解生成高级脂肪酸盐和甘油,所以废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污;B 项,由分析可知,步骤②的目的是将溶液中的 Fe 2+ 转化为Fe(OH)3;C 项,步骤③中的反应是在碱性条件下发生的,反应的离子方程式为 2Fe(OH)3 +4OH-+3ClO-2Fe-+3Cl-+5H 2 O,铁元素被氧化;D 项,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,反应能发生的原因是K 2 FeO 4 的溶解度比 Na 2 FeO 4 的小。
类题 4 实验设计 1.(2020 山东省德州市高三第二次模拟)应用下列实验装置或方案能达到实验目的的是()。
A.用图 1 装置制备少量纯净氨气 B.用图 2 所示装置收集 SO 2 C.用图 3 所示装置检验是否有乙烯产生 D.用图 4 装置比较 KMnO 4、Cl 2、S 的氧化性强弱 答案 D 解析 A 项,用图 1 装置制备少量氨气,得到的氨气中含有水蒸气;B 项,SO 2 的密度比空气的大,导气管应该长进短出;C 项,挥发出的乙醇和产生的乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,需要加盛有水的洗气瓶除去乙醇;D 项,高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,氯气与硫化钠反应生成硫沉淀,由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性 KMnO 4 >Cl 2 >S,用图 4 装置可以比较 KMnO 4、Cl 2、S 的氧化性强弱。
2.(2020 年宁夏银川市一模)下列有关实验装置和对应的实验目的均正确的是()。
答案 D 解析 A 项,浓盐酸具有挥发性,KMnO 4 和浓盐酸反应制得的氯气中含有 HCl 和水蒸气,直接收集不能得到纯净、干燥的氯气;B 项,验证 FeCl 3 对 H 2 O 2 分解有催化作用时,其他外界条件应该相同,而该实验中两支试管所处环境的温度不同;C 项,乙醇和水互溶,不能用分液的方法分离;D 项,Na 2 SO 3 和盐酸发生复分解反应生成 SO 2 ,将 SO 2 通入溴水中,溴水褪色,可以验证 SO 2 的还原性。
类题 5 原理、实验、结论 1.(2020 年河北省大名县第一中学高三月考)某化学兴趣小组进行了有关 Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是()。
A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明 HNO 3 被 Cu 还原为 NO 2 B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 C.实验③发生反应的化学方程式为 3Cu+Cu(NO 3)2 +4H 2 SO 4 4CuSO 4 +2NO↑+4H 2 O D.由上述实验可得出结论:Cu 在常温下既可以和稀硝酸反应,又可以和稀硫酸反应 答案 C 解析 A 项,稀硝酸被 Cu 还原为 NO,NO 在试管口遇氧气被氧化为 NO 2;B 项,Cu 与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性,继续与 Cu 反应,稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱;C 项,实验③发生反应的化学方程式为 3Cu+Cu(NO 3)2 +4H 2 SO 4 4CuSO 4 +2NO↑+4H 2 O;D 项,由上述实验可知 Cu 在常温下可以和稀硝酸反应。
2.下列实验现象与实验操作不相匹配．．．．的是()。
选项 实验操作 实验现象 A 向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙醇后静置 溶液的紫色逐渐褪去 B 将镁条点燃后迅速伸入集 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
满 CO 2 的集气瓶 C 向淀粉在稀硫酸催化下的水解液中滴入少量新制Cu(OH)2 悬浊液并加热 有砖红色沉淀生成 D 向滴有酚酞的 Na 2 CO 3 溶液中加入少量 BaCl 2 固体 溶液变浑浊,且溶液红色变浅 答案 C 解析 乙醇被酸性高锰酸钾氧化生成乙酸,溶液褪色,A 项实验现象与实验操作匹配;将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的集气瓶,发生反应的化学方程式为 CO 2 +2Mg 2MgO+C,则集气瓶内因反应剧烈冒有浓烟,且生成黑色颗粒碳单质,B 项实验现象与实验操作匹配;淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖与氢氧化铜悬浊液的反应在碱性条件下进行,应先加入碱调节溶液的 pH,C 项实验现象与实验操作不匹配;Na 2 CO 3 溶液呈碱性,加氯化钡生成碳酸钡白色沉淀,溶液变浑浊,且使水解平衡逆向移动,溶液碱性减弱,红色变浅,D 项实验现象与实验操作匹配。
