2022年高考化学第二轮复习课时讲义化学实验基础.pdf

1 2022 年高考化学第二轮复习课时讲义 化学实验基础 【明确考纲】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；能识别化学品标志；了解实验室一般事故的预防和处理方法。3掌握常见物质的检验、分离和提纯的方法；掌握溶液的配制方法。4掌握常见离子的检验。【核心素养】1变化观念与平衡思想：认识化学实验是科学探究的一种形式，是研究物质及其变化的基本方法。2证据推理与模型认知：了解实验、假说、模型、比较、分类在化学科学研究中的应用。3科学探究与创新意识：能根据物质的性质，探究反应规律，进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。4科学精神与社会责任：树立安全意识和环保意识，知道实验室一些突发事件的应对措施，形成良好的实验工作习惯。【课前真题】1(2018全国高考卷)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是()解析：A 是生成乙酸乙酯的操作，B 是收集乙酸乙酯的操作，C 是分离乙酸乙酯的操作。D 是蒸发操作，在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及。答案：D 2(2017全国高考卷)下列实验操作规范且能达到目的的是()目的 操作 A.取 20.00 mL 盐酸 在 50 mL 酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为 30.00 mL 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 0.010 molL1的 KMnO4溶液 称取 KMnO4固体 0.158 g，放入 100 mL 容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度 解析：酸式滴定管中剩余盐酸的总体积大于 20.00 mL，A 不正确；碘易溶于酒精，B 正确；pH 试纸测溶液 pH 时不能润湿，C 不正确；不能在容量瓶中直接溶解固体，D 不正确。答案：B 2 3(2017全国高考卷)实验室用 H2还原 WO3制备金属 W 的装置如图所示(Zn 粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是()A、中依次盛装 KMnO4溶液、浓 H2SO4、焦性没食子酸溶液 B管式炉加热前，用试管在处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C结束反应时，先关闭活塞 K，再停止加热 D装置 Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 解析：装置 Q 是启普发生器，是氢气的发生装置，装置排列顺序是氢气发生装置安全瓶除去 HCl、O2装置除去H2S装置干燥氢气装置氢气还原氧化钨装置尾气处理装置。Zn2HCl=ZnCl2H2、ZnS2HCl=ZnCl2H2S，用装置 Q 制得的氢气中含有 H2S、O2、HCl、H2O 等杂质，由于酸性高锰酸钾溶液氧化氯化氢生成氯气，所以，应先用焦性没食子酸溶液吸收氧气，同时除去氯化氢(易溶于水)，再用酸性高锰酸钾溶液吸收硫化氢，最后用浓硫酸干燥，试剂盛放顺序依次为焦性没食子酸溶液、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸，A 项错误；类似氢气还原氧化铜，实验完毕后，先停止加热，再继续通入一段时间氢气，C 项错误；装置 Q 不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用装置 Q 制备氯气，D 项错误。答案：B 4(2017全国高考卷)由下列实验及现象不能推出相应结论的是()实验 现象 结论 A.向 2 mL 0.1 molL1的 FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加 1 滴 KSCN 溶液 黄色逐渐消失，加 KSCN 溶液颜色不变 还原性：FeFe2 B.将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满 CO2的集气瓶 集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生 CO2具有氧化性 C.加热盛有少量 NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 石蕊试纸变蓝 NH4HCO3显碱性 D.向 2 支盛有 2 mL 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入 2 滴相同浓度的 NaCl 和 NaI 溶液 一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象 Ksp(AgI)Fe2，A 项正确；燃着的金属钠能在装有 CO2的集气瓶中反应生成 Na2CO3和 C，说明 CO2具有氧化性，B 项正确；NH4HCO3受热分解生成的 NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，只能说明 NH3为碱性气体，不能确定 NH4HCO3的酸碱性，C 项错误；根据题中描述可知黄色沉淀为 AgI，另一支试管中无明显现象，说明没有 AgCl 析出，可证明 Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，D 项正确。答案：C 3 【课堂精讲】关于化学实验基础的知识网络 【题型训练】题型一 化学实验基本操作 角度一 仪器的使用与基本操作 1下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是()A.B.C.D.制取 CO2的 发生装置 蒸馏时的 接收装置 除去 SO2 中的少量 HCl 准确量取一定 体积 K2Cr2O7 标准溶液 解析：稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行，应用稀盐酸和大理石反应制取 CO2，A 错误；蒸馏时，接馏分的锥形瓶不用塞子密封，否则液体无法正常流下，B 错误；HCl 能够与饱和亚硫酸氢钠反应且生成 SO2，所以通过盛饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶可以除去SO2中的 HCl，C 正确；量取一定体积 K2Cr2O7标准溶液应该选用酸式滴定管，D 错误。答案：C 【题型建模】“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。4(5)查实验目的与相应操作是否相符，现象、结论是否统一。角度二 表格型逻辑关系评价 2由下列实验及现象能推出相应结论的是()选项 实验 现象 结论 A.将 0.1 molL1 ZnSO4溶液加入 1 molL1 Na2S 溶液至不再有沉淀产生，再滴加 0.1 molL1 CuSO4溶液 先有白色沉淀生成，后变为黑色沉淀 Ksp(CuS)Ksp(ZnS)B.将过量铜粉加入 2 mL 1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶液中，充分振荡，加几滴 KSCN 溶液 溶液变蓝，加 KSCN 后溶液颜色不变 氧化性：Fe3Cu2 C.甲烷与氯气在光照条件下反应后，在试管口放置湿润的蓝色石蕊试纸 湿润的蓝色石蕊试纸变红 生成的氯甲烷呈酸性 D.向 20%蔗糖溶液中加入少量硫酸，水浴加热，再加入银氨溶液 没有银镜出现 蔗糖未水解 解析：白色沉淀转化为黑色沉淀，说明 CuS 比 ZnS 更难溶，故 Ksp(CuS)Cu2，B 项正确；湿润的蓝色石蕊试纸变红，是甲烷与氯气反应生成的 HCl 所致，氯甲烷为非电解质，不呈酸性，C 项错误；用银氨溶液检验蔗糖水解产物葡萄糖时，在加入银氨溶液前，要先加入 NaOH 溶液中和用作催化剂的稀硫酸，D 项错误。答案：B 【题型训练】题型二 物质的分离、提纯与检验 角度一 物质的分离与提纯 3 本草纲目 记载了烧酒的制造工艺：“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次价值数倍也”。其方法与分离下列物质的实验方法在原理上相同的是()A甲苯和水 B硝酸钾和氯化钠 C乙酸乙酯和乙酸 D食盐水和泥沙 解析：工艺中的“蒸烧”指的是加热蒸馏，即利用蒸馏法将乙醇分离出来。甲苯和水是互不相溶的液体，可用分液法分离；硝酸钾的溶解度受温度影响很大，氯化钠的溶解度受温度影响很小，分离硝酸钾和氯化钠的混合物应用结晶法；食盐水和泥沙是固液混合物，要用过滤法分离，所以 A、B、D 均不正确。乙酸乙酯和乙酸互溶，应使用蒸馏法分离，故选 C。答案：C 4.实验室按照如图操作程序提纯某种物质，下列分析一定正确的是()A操作一定是过滤，其目的是将固液分离 B可以提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝 C可以提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾 D可以提纯含少量碘杂质的氯化钠 解析：试样的溶解性未知，操作 I 可以是过滤，也可以是溶解，A 项错误。提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝，应向试样中加入 NaOH 溶液，B 项错误。提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾时应使用重结晶法：先向试样中加入适量的热水制成硝酸钾的饱和溶液，然后冷却结晶、过滤即得较纯的 KNO3，其中操作是溶解，操作是结晶，操作是过滤，C 项正确。提纯含少量碘杂质的氯化钠时一般通过加热固体混合物使 I2升华，若按图示操作则是萃取分液法，除加水外，还应加入萃取剂，故 D 项错误。答案：C 5 【题型建模】除杂的一般思路 除杂原理 除杂基本原则 除杂注意事项“先物理、后化学”，即先选择物理方法除杂，再选择化学方法除杂“不减、不增、简单”原则，即目标物质不能减少；不能引入新的杂质；方法及操作简单 除杂试剂务必过量，以保证杂质除尽；引入的杂质在后面的步骤中能除去；一般离子在溶液中的浓度小于 1105 molL1时即可认为除尽 角度二 物质的检验 5下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()A在溶液中加 KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有 Fe3，无 Fe2 B气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有 Na，无 K D将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明原气体是 CO2 解析：A 项，在溶液中加 KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在 Fe3，不能证明是否含有 Fe2，错误；B 项，无水 CuSO4遇水生成 CuSO45H2O，粉末由无色变为蓝色，正确；C 项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有 Na，无法证明是否含有 K，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D 项，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是 CO2，SO2也可以，错误。答案：B 【题型建模】物质检验的程序和流程(1)物质检验的一般程序 第一步：取少量试样(如果试样是固体要先配成溶液)放入试管中。第二步：根据物质的性质在试样中加入相应的试剂。第三步：根据所发生的现象进行分析、判断，然后得出结论。(2)物质检验的一般流程 取少量后检验先物理后化学先取样后反应排干扰加试剂依现象得结论 角度三 物质的鉴别 6下列实验可实现鉴别目的的是()A用 KOH 溶液鉴别 SO3(g)和 SO2 B用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别 Br2(g)和 NO2 C用 CO2鉴别 NaAlO2溶液和 CH3COONa 溶液 D用 BaCl2溶液鉴别 AgNO3溶液和 K2SO4溶液 解析：KOH 与 SO2和 SO3都能反应，而且都没有明显的实验现象，因此不能用 KOH 溶液鉴别；Br2和 NO2都能将 I氧化为 I2，因此不能用碘化钾淀粉试纸鉴别它们；CO2与 NaAlO2溶液反应生成 Al(OH)3沉淀，与 CH3COONa 不反应；AgNO3、K2SO4与 BaCl2都能形成白色沉淀，因此不能用 BaCl2溶液鉴别。答案：C 6 【题型训练】题型三 常规实验操作顺序的确定 7(2016全国高考卷T9)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 解析：稀释浓硫酸时，要把浓硫酸沿器壁缓缓加到水中，边加边搅拌，冷却即可。如果操作相反，则水会沸腾而飞溅，发生危险，A 选项错误；排水法收集 KMnO4分解产生的 O2时，若先熄灭酒精灯，则不再产生氧气，试管内压强会迅速降低，水会沿导管倒吸入干热的试管使其炸裂，B 选项错误；浓盐酸与MnO2反应制备的 Cl2中含有 HCl 气体和水蒸气两种杂质，先通过饱和食盐水除 HCl 气体，再通过浓硫酸除水蒸气，C 选项错误；萃取分液时，先把下层液体从下口放出，再把上层液体从上口倒出，D 选项正确。答案：D 8已知：2(FeSO47H2O)=高温Fe2O3SO2SO314H2O，用如图所示装置检验 FeSO47H2O 的所有分解产物，下列说法不正确的是()A乙、丙、丁中可依次盛装无水 CuSO4、Ba(NO3)2溶液、品红溶液 B实验时应先打开 K，缓缓通入 N2，再点燃酒精喷灯 C甲中残留固体加稀硫酸溶解，再滴加 KSCN 溶液，溶液变红 D还应在丁装置后面连接盛有 NaOH 溶液的洗气瓶 解析：检验分解产物 Fe2O3，可通过甲中固体变为红棕色；检验水蒸气，可用无水 CuSO4；检验 SO3，应用 BaCl2溶液而不能用 Ba(NO3)2溶液，因为若用 Ba(NO3)2溶液，则 NO3能将 SO2氧化为 SO24，从而产生白色沉淀，对 SO3的检验产生干扰；检验 SO2用品红溶液，A 项错误；加热时，FeSO47H2O 易被空气中的氧气氧化，因此加热分解 FeSO47H2O 时，要先通入 N2将装置中的空气排尽，再点燃酒精喷灯，B 项正确；甲中残留固体中含有 Fe2O3，加稀硫酸溶解，溶液中有 Fe3，因此滴加 KSCN 溶液，溶液变红，C项正确；SO2有毒，故丁装置后应接盛有 NaOH 溶液的洗气瓶，作为尾气吸收装置，D 项正确。答案：A 【题型建模】装置连接时仪器操作顺序(1)安装仪器时：先下后上，先左后右，先塞后定(即带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)。(2)实验开始时：先检查装置的气密性，再加药品，后点燃酒精灯。(3)加入试剂时：先固后液。(4)导管先移除：加热制取气体，用排水法收集时，先将导管撤掉，然后停止加热，以防止倒吸(有的实验为防氧化往往最后停止通气)。(5)仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，后拆部分。