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2022-2023 高考化学 专题辅导 专题11 化学实验基础课件PPT
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这是一份2022-2023 高考化学 专题辅导 专题11 化学实验基础课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了物质的鉴别模型等内容，欢迎下载使用。
【解析】选A。加入氯化钡时,能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,从而除去硫酸根离子,加入碳酸钠溶液时,能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠,从而除去钙离子和过量的钡离子;加入过量氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,除去镁离子;过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸,可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去,故A正确;加入氢氧化钾,引入新杂质钾离子,故B错误;加入碳酸钾和硝酸,引入了新杂质钾离子和硝酸根离子,故C错误;加入硝酸会引入新杂质硝酸根离子,故D错误。
3.(2020·山东等级考)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6 ℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]- 。下列说法错误的是( )A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的D.蒸馏时选用直形冷凝管
【解析】选A。萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向上,A错误;分液时,密度大的液体在下层,密度小的液体在上层,下层液体由分液漏斗下口放出,下层液体放完后,密度小的上层液体从分液漏斗上口倒出,B正确;Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子,该配离子在乙醚中生成缔合物,乙醚与水不互溶,故分液后水相为无色,则水相中不再含有Fe3+,说明已经达到分离目的,C正确;蒸馏时选用直形冷凝管,能使馏分全部转移到锥形瓶中,而不会残留在冷凝管中,D正确。
【建模型•通方法】1.物质的检验模型
3.分离、提纯题的解题步骤第一步:确定被提纯物质与除杂对象对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性选择合适的分离原理或除杂试剂。第二步:选择合适的分离或除杂装置根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。第三步:综合分析,筛选答案综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。
4.离子推断解题方法离子推断可以把实验操作、离子反应、离子共存、离子检验、电荷守恒等知识综合起来考查,是综合性较强的题目。其一般解题思路:
【练新题•提素能】角度1 物质的检验与鉴别1.(2022·汕头一模)下列实验方案能达到目的的是( )A.用排水集气法收集HCl气体B.用燃烧的木条鉴别N2和CO2C.用KSCN溶液检验溶液中的Fe3+D.用丁达尔效应鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
【解析】选C。不能用排水集气法收集HCl气体,因为氯化氢极易溶于水,故A错误; 燃烧的木条在N2和CO2中均不能燃烧,无法鉴别N2和CO2,故B错误;Fe3+与KSCN溶液发生络合反应生成红色溶液,常用KSCN溶液检验Fe3+的存在,故C正确;丁达尔效应为胶体特有的性质,不能鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,故D错误。
角度2 物质的分离与提纯3.下列实验操作正确且能达到对应实验目的的是( )
【解析】选C。碘单质易溶于四氯化碳,应采用蒸馏操作分离二者,A项错误;乙醇和水能形成共沸混合物,所以直接蒸馏75%的酒精溶液不能制备无水酒精,可在75%的酒精溶液中加入生石灰,再蒸馏得到无水酒精,B项错误;乙烷不和溴水反应,乙烯与溴水反应生成1,2-二溴乙烷,C项正确;提纯乙酸乙酯可用饱和碳酸钠溶液处理后再分液,不能用蒸发操作,D项错误。
4.下列除杂试剂的选择和除杂操作都正确的是( )
【解析】选D。SO2、HCl均与Na2SO3溶液反应,不能除杂,应选饱和NaHSO3溶液,A错误;CuCl2、FeCl3均与NaOH反应,不能除杂,应选CuO或氢氧化铜等促进铁离子水解转化为沉淀,然后过滤分离,B错误;Fe2O3、Al2O3均与盐酸反应,不能除杂,应选足量NaOH溶液、过滤,C错误;NaCl的溶解度受温度影响不大,硝酸钾的溶解度受温度影响大,且将杂质残留在母液中,则经溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,可分离,D正确。
【加固训练】化学是以实验为基础的科学,下列实验操作或做法不能达到实验目的的是( )
【解析】选D。Cl2和少量Fe反应生成FeCl3,滴加KSCN溶液变红色,说明产物是FeCl3,A不选;Cl2和NaBr反应生成Br2,溶液由无色变为橙色,说明Cl的非金属性强于Br,B不选;葡萄糖含醛基,蔗糖无醛基,在碱性溶液中加入新制Cu(OH)2,加热,观察是否出现砖红色沉淀,可鉴别两种溶液,C不选;除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸选用饱和Na2CO3溶液,D选。
2.(2022·江苏选择考)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 ( )A.用装置甲制取SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
【解析】选C。60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应:H2SO4+2NaHSO3 Na2SO4+2SO2↑+2H2O,因此装置甲可以制取SO2气体,A正确;气体通入液体时“长进短出”,装置乙可以制取SO2水溶液,B正确;SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应,因此装置丙不能吸收尾气中的SO2,C错误;SO2水溶液显酸性,可用干燥的pH试纸检验其酸性,D正确。
角度2 物质的制备3.(2021·全国乙卷)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是( )【解析】选C。Ca(OH)2和NH4Cl加热反应能够生成NH3,但NH3的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,图示收集方法不合理,故A错误;HCl(浓)不能盛放在图示试管中,无法用图示装置制取Cl2,故B错误;KClO3在MnO2作催化剂时加热分解生成O2,O2的密度大于空气,可用向上排空气法收集,图示装置合理,故C正确;H2SO4(浓)不能盛放在图示试管中,应盛放在分液漏斗中,无法用图示装置制取HCl,故D错误。
【建模型•通方法】1.解答有关表格分析实验题的思维模型
2.实验装置图评价题的速解方法(1)查实验装置中的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。 (5)查实验目的与相应操作是否相符,现象、结论是否正确。
3.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。(2)实验现象掩盖事实导致的结论不准确。(3)实验操作错误导致的结论不准确。(4)原理应用错误导致所得结论不准确。
4.气体制备的流程与考查内容
【练新题•提素能】角度1 化学实验设计、目的与评价1.为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)( )
【解析】选C。A项,反萃取获得碘,操作为萃取、分液;需用烧杯、玻璃棒、分液漏斗;先用过氧化氢将碘离子转化为碘单质,再用有机溶剂萃取出碘,错误;B项,滴定法测定H2C2O4含量,应该使用酸性高锰酸钾溶液,还需要稀硫酸;仪器使用酸式滴定管、烧杯、胶头滴管、锥形瓶,错误;C项,向MgCl2溶液中滴加足量氢氧化钠溶液生成沉淀不溶解、向AlCl3溶液中滴加足量氢氧化钠溶液先生成沉淀后沉淀溶解,说明碱性:氢氧化镁大于氢氧化铝,能比较Mg、Al金属性的强弱,正确;D项,CuSO4溶液、FeCl3溶液中分别含有硫酸根离子、氯离子,变量不唯一,故不能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,错误。
角度2 物质的制备2.下列装置用于实验室制取NO并回收Cu(NO3)2·6H2O,能达到实验目的的是( )A.用装置甲制NO气体B.用装置乙除NO中的少量NO2C.用装置丙收集NO气体D.用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O
【解析】选A。Cu与稀硝酸在常温下发生氧化还原反应产生Cu(NO3)2、NO和H2O,因此可以用装置甲制NO气体,A正确;为了使混合气体与水充分接触,洗气除杂时导气管应该采用长进短出方式,B错误;NO气体在常温下容易与空气中的O2反应产生NO2气体,NO不溶于水,也不能与水发生反应,应采用排水法收集NO气体,C错误;Cu(NO3)2溶液加热时会促进铜离子水解,且生成的硝酸易挥发,应根据其溶解度受温度的影响变化较大,采用冷却结晶法制备Cu(NO3)2·6H2O,D错误。
【加固训练】1.(2022·曲靖二模)下列实验操作可以达到实验目的的是( )
2.实验室利用下图所示装置制备SbCl5。已知:SbCl3的沸点为220.3 ℃,易水解;SbCl5在常压下沸点约为140 ℃(同时分解),易水解,可与氢氟酸反应制备HSbF6。下列说法错误的是( )A.仪器Ⅰ中的a为冷凝水的进水口B.仪器Ⅱ的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气C.SbCl5制备完成后,可减压蒸馏分离出SbCl5D.用SbCl5制备HSbF6时,可在玻璃仪器中进行
【解析】选D。冷凝管中冷凝水应该“低进高出”,仪器Ⅰ中的a为冷凝水的进水口,A正确;氯气有毒污染空气,SbCl3、SbCl5易水解,仪器Ⅱ中碱石灰的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气,B正确;SbCl5的沸点比SbCl3低,SbCl5在常压下沸点约140 ℃(同时分解),为防止SbCl5分解,制备完成后减压蒸馏分离出SbCl5,C正确;SbCl5与氢氟酸反应制备HSbF6,玻璃中的二氧化硅和氢氟酸反应,所以不能在玻璃仪器中制备HSbF6, D错误。
3.关于下列各实验装置及药品的叙述正确的是( )A.装置①可用于实验室制取少量O2 B.可用从左侧加水的方法检验装置②的气密性C.利用装置③验证铁的析氢腐蚀D.装置④随关随停制氨气
【解析】选A。A项,二氧化锰催化过氧化氢制氧气为固液不加热反应,装置①可用于实验室制取少量O2,正确;B项,右侧为敞口体系,不能用从左侧加水的方法检验装置②的气密性,错误;C项,铁的析氢腐蚀需要较强的酸性环境,错误;D项,碱石灰中氢氧化钠溶于水、氧化钙和水生成氢氧化钙,隔板不起作用,错误。
4.四氯化锡常用作合成有机锡化合物的原料。利用如图装置使含锡硫渣与氯气反应制备四氯化锡并进行尾气处理。已知:①无水四氯化锡的熔点为-33 ℃、沸点为114.1 ℃;②四氯化锡易水解。下列说法正确的是( )A.装置A中KClO3可用MnO2替代B.装置D中球形冷凝管的进水口为1、出水口为2C.装置B的作用是吸收HClD.装置E中的无机试剂X为无水氯化钙
【解析】选A。加入氯化钡时,能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,从而除去硫酸根离子,加入碳酸钠溶液时,能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠,从而除去钙离子和过量的钡离子;加入过量氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,除去镁离子;过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸,可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去,故A正确;加入氢氧化钾,引入新杂质钾离子,故B错误;加入碳酸钾和硝酸,引入了新杂质钾离子和硝酸根离子,故C错误;加入硝酸会引入新杂质硝酸根离子,故D错误。
3.(2020·山东等级考)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6 ℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]- 。下列说法错误的是( )A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的D.蒸馏时选用直形冷凝管
【解析】选A。萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向上,A错误;分液时,密度大的液体在下层,密度小的液体在上层,下层液体由分液漏斗下口放出,下层液体放完后,密度小的上层液体从分液漏斗上口倒出,B正确;Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子,该配离子在乙醚中生成缔合物,乙醚与水不互溶,故分液后水相为无色,则水相中不再含有Fe3+,说明已经达到分离目的,C正确;蒸馏时选用直形冷凝管,能使馏分全部转移到锥形瓶中,而不会残留在冷凝管中,D正确。
【建模型•通方法】1.物质的检验模型
3.分离、提纯题的解题步骤第一步:确定被提纯物质与除杂对象对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性选择合适的分离原理或除杂试剂。第二步:选择合适的分离或除杂装置根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。第三步:综合分析,筛选答案综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。
4.离子推断解题方法离子推断可以把实验操作、离子反应、离子共存、离子检验、电荷守恒等知识综合起来考查,是综合性较强的题目。其一般解题思路:
【练新题•提素能】角度1 物质的检验与鉴别1.(2022·汕头一模)下列实验方案能达到目的的是( )A.用排水集气法收集HCl气体B.用燃烧的木条鉴别N2和CO2C.用KSCN溶液检验溶液中的Fe3+D.用丁达尔效应鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
【解析】选C。不能用排水集气法收集HCl气体,因为氯化氢极易溶于水,故A错误; 燃烧的木条在N2和CO2中均不能燃烧,无法鉴别N2和CO2,故B错误;Fe3+与KSCN溶液发生络合反应生成红色溶液,常用KSCN溶液检验Fe3+的存在,故C正确;丁达尔效应为胶体特有的性质,不能鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,故D错误。
角度2 物质的分离与提纯3.下列实验操作正确且能达到对应实验目的的是( )
【解析】选C。碘单质易溶于四氯化碳,应采用蒸馏操作分离二者,A项错误;乙醇和水能形成共沸混合物,所以直接蒸馏75%的酒精溶液不能制备无水酒精,可在75%的酒精溶液中加入生石灰,再蒸馏得到无水酒精,B项错误;乙烷不和溴水反应,乙烯与溴水反应生成1,2-二溴乙烷,C项正确;提纯乙酸乙酯可用饱和碳酸钠溶液处理后再分液,不能用蒸发操作,D项错误。
4.下列除杂试剂的选择和除杂操作都正确的是( )
【解析】选D。SO2、HCl均与Na2SO3溶液反应,不能除杂,应选饱和NaHSO3溶液,A错误;CuCl2、FeCl3均与NaOH反应,不能除杂,应选CuO或氢氧化铜等促进铁离子水解转化为沉淀,然后过滤分离,B错误;Fe2O3、Al2O3均与盐酸反应,不能除杂,应选足量NaOH溶液、过滤,C错误;NaCl的溶解度受温度影响不大,硝酸钾的溶解度受温度影响大,且将杂质残留在母液中,则经溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,可分离,D正确。
【加固训练】化学是以实验为基础的科学,下列实验操作或做法不能达到实验目的的是( )
【解析】选D。Cl2和少量Fe反应生成FeCl3,滴加KSCN溶液变红色,说明产物是FeCl3,A不选;Cl2和NaBr反应生成Br2,溶液由无色变为橙色,说明Cl的非金属性强于Br,B不选;葡萄糖含醛基,蔗糖无醛基,在碱性溶液中加入新制Cu(OH)2,加热,观察是否出现砖红色沉淀,可鉴别两种溶液,C不选;除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸选用饱和Na2CO3溶液,D选。
2.(2022·江苏选择考)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 ( )A.用装置甲制取SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
【解析】选C。60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应:H2SO4+2NaHSO3 Na2SO4+2SO2↑+2H2O,因此装置甲可以制取SO2气体,A正确;气体通入液体时“长进短出”,装置乙可以制取SO2水溶液,B正确;SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应,因此装置丙不能吸收尾气中的SO2,C错误;SO2水溶液显酸性,可用干燥的pH试纸检验其酸性,D正确。
角度2 物质的制备3.(2021·全国乙卷)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是( )【解析】选C。Ca(OH)2和NH4Cl加热反应能够生成NH3,但NH3的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,图示收集方法不合理,故A错误;HCl(浓)不能盛放在图示试管中,无法用图示装置制取Cl2,故B错误;KClO3在MnO2作催化剂时加热分解生成O2,O2的密度大于空气,可用向上排空气法收集,图示装置合理,故C正确;H2SO4(浓)不能盛放在图示试管中,应盛放在分液漏斗中,无法用图示装置制取HCl,故D错误。
【建模型•通方法】1.解答有关表格分析实验题的思维模型
2.实验装置图评价题的速解方法(1)查实验装置中的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。 (5)查实验目的与相应操作是否相符,现象、结论是否正确。
3.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。(2)实验现象掩盖事实导致的结论不准确。(3)实验操作错误导致的结论不准确。(4)原理应用错误导致所得结论不准确。
4.气体制备的流程与考查内容
【练新题•提素能】角度1 化学实验设计、目的与评价1.为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)( )
【解析】选C。A项,反萃取获得碘,操作为萃取、分液;需用烧杯、玻璃棒、分液漏斗;先用过氧化氢将碘离子转化为碘单质,再用有机溶剂萃取出碘,错误;B项,滴定法测定H2C2O4含量,应该使用酸性高锰酸钾溶液,还需要稀硫酸;仪器使用酸式滴定管、烧杯、胶头滴管、锥形瓶,错误;C项,向MgCl2溶液中滴加足量氢氧化钠溶液生成沉淀不溶解、向AlCl3溶液中滴加足量氢氧化钠溶液先生成沉淀后沉淀溶解,说明碱性:氢氧化镁大于氢氧化铝,能比较Mg、Al金属性的强弱,正确;D项,CuSO4溶液、FeCl3溶液中分别含有硫酸根离子、氯离子,变量不唯一,故不能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,错误。
角度2 物质的制备2.下列装置用于实验室制取NO并回收Cu(NO3)2·6H2O,能达到实验目的的是( )A.用装置甲制NO气体B.用装置乙除NO中的少量NO2C.用装置丙收集NO气体D.用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O
【解析】选A。Cu与稀硝酸在常温下发生氧化还原反应产生Cu(NO3)2、NO和H2O,因此可以用装置甲制NO气体,A正确;为了使混合气体与水充分接触,洗气除杂时导气管应该采用长进短出方式,B错误;NO气体在常温下容易与空气中的O2反应产生NO2气体,NO不溶于水,也不能与水发生反应,应采用排水法收集NO气体,C错误;Cu(NO3)2溶液加热时会促进铜离子水解,且生成的硝酸易挥发,应根据其溶解度受温度的影响变化较大,采用冷却结晶法制备Cu(NO3)2·6H2O,D错误。
【加固训练】1.(2022·曲靖二模)下列实验操作可以达到实验目的的是( )
2.实验室利用下图所示装置制备SbCl5。已知:SbCl3的沸点为220.3 ℃,易水解;SbCl5在常压下沸点约为140 ℃(同时分解),易水解,可与氢氟酸反应制备HSbF6。下列说法错误的是( )A.仪器Ⅰ中的a为冷凝水的进水口B.仪器Ⅱ的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气C.SbCl5制备完成后,可减压蒸馏分离出SbCl5D.用SbCl5制备HSbF6时,可在玻璃仪器中进行
【解析】选D。冷凝管中冷凝水应该“低进高出”,仪器Ⅰ中的a为冷凝水的进水口,A正确;氯气有毒污染空气,SbCl3、SbCl5易水解,仪器Ⅱ中碱石灰的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气,B正确;SbCl5的沸点比SbCl3低,SbCl5在常压下沸点约140 ℃(同时分解),为防止SbCl5分解,制备完成后减压蒸馏分离出SbCl5,C正确;SbCl5与氢氟酸反应制备HSbF6,玻璃中的二氧化硅和氢氟酸反应,所以不能在玻璃仪器中制备HSbF6, D错误。
3.关于下列各实验装置及药品的叙述正确的是( )A.装置①可用于实验室制取少量O2 B.可用从左侧加水的方法检验装置②的气密性C.利用装置③验证铁的析氢腐蚀D.装置④随关随停制氨气
【解析】选A。A项,二氧化锰催化过氧化氢制氧气为固液不加热反应,装置①可用于实验室制取少量O2,正确;B项,右侧为敞口体系,不能用从左侧加水的方法检验装置②的气密性,错误;C项,铁的析氢腐蚀需要较强的酸性环境,错误;D项,碱石灰中氢氧化钠溶于水、氧化钙和水生成氢氧化钙,隔板不起作用,错误。
4.四氯化锡常用作合成有机锡化合物的原料。利用如图装置使含锡硫渣与氯气反应制备四氯化锡并进行尾气处理。已知:①无水四氯化锡的熔点为-33 ℃、沸点为114.1 ℃;②四氯化锡易水解。下列说法正确的是( )A.装置A中KClO3可用MnO2替代B.装置D中球形冷凝管的进水口为1、出水口为2C.装置B的作用是吸收HClD.装置E中的无机试剂X为无水氯化钙
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