专题十　化学实验课件PPT

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高考总复习
GAO KAO ZONG FU XI
第一编
2022
内容索引
考点一　常见仪器及基本操作
考点二　物质的分离、提纯及检验
考点三　探究型综合实验
考点四　定量测定型实验
专项模块　素养培优
五年高考 命题研究
考点一　常见仪器及基本操作
要点归纳•再提升
1.实验操作的“第一步”(1)检查装置的气密性——制取气体、验证气体的性质等与气体有关的实验操作。(2)检查是否漏水——滴定管、容量瓶、分液漏斗等的使用。(3)调“0”点——天平等的使用。(4)验纯——点燃可燃性气体。
(5)润湿——用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、碘化钾淀粉试纸检验或验证某些气体时。
检验碱性气体(NH3)等　检验酸性气体
检验氧化性气体
2.熟记七大基本操作(1)测定溶液pH的操作。
不能润湿,不能用pH试纸直接蘸取待测液
将一小块pH试纸放在洁净的表面皿上,用清洁干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点到pH试纸中央,待试纸变色稳定后再与标准比色卡对照,读出对应的pH。
(2)沉淀剂是否过量的判断方法。①静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
说明沉淀完全
②静置,取上层清液适量置于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
(3)洗涤沉淀的操作。将蒸馏水沿着玻璃棒注入过滤器中至浸没沉淀,静置,使蒸馏水自然流出,重复2~3次即可。
微点拨洗涤沉淀的操作的答题表述中,易出现“取沉淀于过滤器中”的错误表述,应是在原过滤器中进行操作。
(4)判断沉淀是否洗净的操作。取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若没有……(现象),证明沉淀已经洗净。
检验的离子为生成沉淀后溶液中的离子
(5)检查装置的气密性。①简易装置:将导气管一端放入水中(液封气体),用手焐热试管,观察现象。若导管口有气泡冒出,冷却到室温后,导管内有一段稳定的水柱,表明装置气密性良好。
②有长颈漏斗的装置如图:用止水夹关闭烧瓶右侧的导气管,向长颈漏斗中加入适量水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水,过一段时间后,若漏斗中的液柱无变化,则装置气密性良好。
首先将容器中的气体密封起来
(6)分液操作。将分液漏斗静置分层,在漏斗下面放一个小烧杯,先打开上口塞子再打开分液漏斗活塞,使下层液体从下口沿烧杯壁流下,流完后关闭活塞,上层液体从上口倒出。
　　使上下压强相等,保证液体顺利流下
(7)溶液中结晶的实验操作。①溶解度受温度影响较小的:蒸发→结晶→过滤。②溶解度受温度影响较大或带结晶水的:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤。
3.常见仪器的“一材多用”应变换思维角度,注意常用仪器的非常规使用及“一材多用”。例如:干燥管除用于干燥气体外,还可以用于组装防倒吸装置(如图①)、组装类似启普发生器装置(如图②);集气瓶除用于收集气体外,还可用于贮存气体(如图③)、测量气体体积(如图④)、作洗气瓶(如图⑤)等用途,图⑥既可以收集密度比空气大的气体(“长进短出”),也可以收集密度比空气小的气体(“短进长出”),还可以作为安全瓶(“短进长出”)等。
经典对练•得高分
考向1　化学实验常识、常见仪器的使用与基本操作真题示例1-1.(2020山东卷,1)实验室中下列做法错误的是(　　)A.用冷水贮存白磷B.用浓硫酸干燥二氧化硫C.用酒精灯直接加热蒸发皿D.用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧
思路点拨
答案 D　
1-2.(2021广东卷,7)测定浓硫酸试剂中硫酸含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为(　　)
答案 B　解析 本题考查一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定。溶液配制时用到容量瓶,溶液滴定时用到碱式滴定管和锥形瓶,实验中未用到分液漏斗,B项符合题意。
1-3.(2021河北卷,3)下列操作规范且能达到实验目的的是(　　)
答案 A　解析 本题考查常见实验基本操作知识(包含酸碱中和滴定、中和热测定、浓硫酸稀释及萃取分液等)。通过观察锥形瓶中颜色的变化(由无色变为浅红色且半分钟内不褪色),可确定滴定终点,从而测定出醋酸的浓度,A项正确。测定中和热的实验装置中,大小烧杯杯口应该平齐,且温度计不能接触烧杯底,B项错误。用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液时,不能直接在容量瓶中溶解或稀释,C项错误。萃取分液时,分液漏斗的尖端应该紧贴烧杯内壁,以防止分液时液体迸溅,D项错误。
对点演练
1-1.(2021湖南永州三模)下列实验操作正确的是(　　)A.将MgCl2溶液加热蒸干以制备无水MgCl2B.金属钠可保存在煤油、四氯化碳等有机溶剂中C.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过蒸馏烧瓶容积的三分之二D.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
答案 C　
解析 加热蒸干MgCl2溶液生成Mg(OH)2,A错误;金属钠的密度比四氯化碳的小,钠不能保存在四氯化碳中,B错误;常压蒸馏时,加入液体的体积不超过蒸馏烧瓶容积的三分之二,C正确;NaHCO3溶液呈碱性,滴定终点时溶液呈弱酸性,应选择甲基橙为指示剂,D错误。
1-2.(2020浙江卷)下列有关实验说法,不正确的是(　　)A.碱液不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用饱和硼酸溶液洗,最后用水冲洗B.KCl和MnO2的混合物经溶解、过滤、洗涤、干燥,可分离出MnO2C.用容量瓶配制溶液,定容时若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体D.火柴头的浸泡液中滴加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,可检验火柴头是否含有氯元素
答案 C　
解析 若皮肤不慎沾上少量碱液,应先用大量水冲洗,再用2%醋酸溶液或饱和硼酸溶液洗,最后用水冲洗,避免皮肤受损,故A正确;二氧化锰不溶于水,氯化钾可溶于水,所以混合物经溶解、过滤、洗涤、干燥,可分离出MnO2,故B正确;滴管吸出的液体中含有溶质,因此会导致所配溶液浓度偏小,正确操作应该是重新配制,故C错误;火柴头中含有KClO3,检验氯元素,应把
考向2　化学实验装置分析及评判真题示例2-1.(2020山东卷,5)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是(　　)
A.用甲装置制备并收集CO2B.用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生C.用丙装置制备无水MgCl2D.用丁装置在铁上镀铜
思路点拨
答案 C　
2-2.(2021全国乙卷,8)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是(　　)
答案 C　
解析 NH3的密度小于空气的密度,收集NH3应该用向下排空气法,题干中装置采用的是向上排空气法,A项错误;MnO2与浓盐酸反应制Cl2、NaCl与浓硫酸反应制取HCl,均应该使用固-液加热型制气装置,而题干给出的装置属于固-固加热型制气装置,B、D项错误;利用MnO2与KClO3共热制取氧气,制取装置及收集装置均正确,C项符合题目要求。
对点演练
2-1.(2021湖南湘豫名校3月联考)用下列实验装置进行相应实验(部分夹持装置未画出),说法不正确的是(　　)
A.图1装置检验出有CO生成,能证明焦炭与二氧化硅发生了反应B.图2可用作少量氨气的尾气吸收装置C.图3装置可以除去SO2中的少量HClD.图4关闭活塞K,从a处加水可检验装置气密性
答案 A　
解析 在空气不足的情况下,焦炭和空气中的氧气也能反应生成一氧化碳,A错误;氨气极易溶于水,吸收时需要防止倒吸,B正确;亚硫酸氢钠能与氯化氢反应生成二氧化硫,不能与二氧化硫反应,C正确;关闭活塞后加入水形成了封闭体系,若右侧水面比左侧高,且一段时间不改变则可说明气密性良好,D正确。
2-2.(2021湖南长郡十五校联考)用下列装置能达到有关实验目的的是(　　)
A.用甲图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性B.用乙图装置制取金属锰C.用丙图装置可以除去淀粉溶液中的少量NaClD.用丁图装置从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体
答案 B　
解析 应将NaHCO3和Na2CO3盛放的位置对调,A错误;通过铝热反应可以制取铁、锰等金属,B正确;淀粉溶液是胶体,所以除去淀粉溶液中的少量NaCl可用渗析的方法,而不能用分液的方法,C错误;从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体用的方法是蒸发结晶,要用到蒸发皿,而不是坩埚,D错误。
3-1.(2021湖南卷,3)下列实验设计不能达到实验目的的是(　　)
考向3　实验操作、现象与结论是否一致的判断真题示例
思路点拨
答案 C　
3-2.(2018全国Ⅱ卷,13)下列实验过程可以达到实验目的的是(　　)
思路点拨根据实验目的和操作过程分析判断:
答案 B　
对点演练
3-1.(2021湖南怀化一模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　)
答案 C　
解析 浓硝酸也有挥发性,浓氨水接近浓硝酸也会出现白烟(硝酸铵),A错误;加入碘化钾的量少,无法将三价铁离子完全反应,加入KSCN溶液一定会变红色,无法证明此反应为可逆反应,B错误;品红褪色说明有二氧化硫生成,硫元素化合价由+6价→+4价,体现了浓硫酸的强氧化性,C正确;使溴的四氯化碳溶液褪色,只能说明有不饱和烃,但不一定是乙烯,D错误。
3-2.(2021天津南开区二模)下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)
答案 D　
解析 能使澄清石灰水变浑浊的气体还可能是SO2,所以溶液中也可能含有 ,故A错误;在空气中点燃氢气,将导管伸入盛有氯气的集气瓶,集气瓶中产生白雾,生成HCl,故B错误;向Na2SiO3溶液中滴入稀盐酸,发生反应生成难溶于水的H2SiO3,说明盐酸酸性比硅酸强,但盐酸不是氯元素的最高价氧化物的水化物,故不能证明非金属性:Cl>Si,故C错误;向Ba(OH)2溶液中滴加少量稀硫酸发生反应:Ba(OH)2+H2SO4==BaSO4↓+2H2O,溶液中的离子浓度减小,电导率减小,故D正确。
技法点拨解答有关表格分析型实验题的思维模型
易错防范•不失分
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3。(　　)(2)蒸馏时温度计水银球可以插入液面以下。(　　)(3)制取气体时,先检查装置气密性后装药品。(　　)
提示 ×。NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
提示 ×。蒸馏时温度计水银球应位于支管口处。
提示 √。只有在确定装置不漏气后方可使用。
(4)点燃可燃性气体如H2、C2H4等时,先检验气体纯度后点燃。(　　)(5)使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前,先洗涤干净后检查是否漏水。(　　)
提示 √。点燃可燃性气体时,必须检验气体纯度。
提示 √。容量瓶、分液漏斗、滴定管使用前,需检查是否漏水。
考点二　物质的分离、提纯及检验
要点归纳•再提升
1.分离提纯物质的化学方法和原理
注意不要引入新的杂质。如不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯,因为会引入新的杂质CO2
2.物质分离与提纯的四种类型(1)“固+固”混合物的分离(提纯)
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)
(3)“液+液”混合物的分离(提纯)
(4)“气+气”混合物的分离(提纯)
3.物质检验的常用方法
4.物质检验的技巧和要求(1)先物理后化学,先利用物质的特殊颜色、状态、气味、焰色反应等进行检验,后利用化学反应检验。(2)先常温后加热,先鉴别出常温下反应的物质,后鉴别加热条件下反应的物质。(3)先分组后“逐一”,根据阴(阳)离子或官能团的性质分成若干组,然后再逐一鉴别。
(4)检验反应要求具有一定的选择性、典型性和明显的外部特征。如品红溶液检验SO2,KSCN溶液检验Fe3+,湿润的红色石蕊试纸检验NH3等颜色的改变,或气体的生成,或沉淀的生成和溶解等特征现象。
(6)通过①观察颜色;②反应现象;③共存关系;④电荷守恒;⑤来龙去脉,追踪推断物质组成成分中一定含有、一定不含有、可能含有某物质(离子)。
经典对练•得高分
考向1　物质的分离与提纯真题示例1-1.(2020全国Ⅰ卷,9)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是(　　)
思路点拨
答案 A
1-2.(2019全国Ⅱ卷,28)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ℃,100 ℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(Ka约为10-6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。
索氏提取装置如右图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。
回答下列问题:(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒　　　　　。 (2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是　　　　　　　　　　　　。与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是　。 (3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是　　　　　　　　　　　。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有　　　　　(填标号)。 A.直形冷凝管 B.球形冷凝管C.接收瓶 D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是中和　　　　　和吸收　　　　　　。 (5)可采用如右图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是　　　　　　。 
答案 (1)增加固液接触面积,提取充分　沸石(2)乙醇易挥发,易燃　使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高)(3)乙醇沸点低,易浓缩　AC　(4)单宁酸　水　(5)升华
解析 (1)将茶叶研细是为了增加固液接触面积,使提取充分。为了防止暴沸,需要加入沸石。(2)乙醇容易挥发,且易燃烧。根据所给萃取的原理和装置,可知该种萃取方法中萃取剂可以连续使用,萃取效率高。(3)乙醇的沸点比水的低,蒸馏浓缩容易;直形冷凝管便于馏分液体流出,故A项正确,B项错误。(4)因为茶叶中含有单宁酸,故加入生石灰可以中和单宁酸,且生石灰可与水反应,从而达到吸收水的目的。(5)固体直接转化为气体,属于升华。
对点演练
1-1.(2021湖南“五市十校教研教改共同体”大联考)为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)
答案 A　
解析 溴苯中混入溴,加入NaOH溶液后,NaOH与Br2发生反应生成的溴化钠和次溴酸钠均易溶于水,水层与溴苯分层,利用分液法分离,能达到除杂的目的,A正确;二氧化硫与氯气溶于水后均不能与饱和NaHSO4溶液反应,无法起到除杂的效果,B不正确;乙烷中混入乙烯,加入酸性KMnO4溶液时乙烯被氧化为CO2混在乙烷中,不能达到除杂的目的,C不正确;乙醇中混有水,加入生石灰与水反应,然后进行蒸馏便可获得乙醇,不能用渗析的方法,D不正确。
1-2.(2021贵州贵阳模拟)下表中除去物质中杂质选用的试剂或操作方法正确的一组是(　　)
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
答案 C　解析 加入氯化铁会引入杂质Cl-,故①不正确;加入铁粉置换出铜,通过过滤除去铜及过量的铁粉,故②正确;利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,再用浓硫酸干燥氢气,故③正确;碳酸钙不溶于水,溶解后过滤,再蒸发即可得到纯净的NaNO3,故④正确。
1-3.(2021河北邯郸模拟)超临界状态下的CO2流体溶解性与有机溶剂相似,可提取中药材的有效成分,工艺流程如下。
下列说法中错误的是(　　)A.浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出B.高温条件下更有利于超临界CO2流体萃取C.升温、减压的目的是实现CO2与产品分离D.超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点
答案 B　解析 高温条件下,二氧化碳为气态,而萃取是利用超临界状态下的CO2流体,故高温条件下不利于超临界CO2流体萃取,B项错误。
技法点拨除杂的“四原则”和“四注意”
考向2　常见物质的检验与鉴别真题示例2-1.(2019全国Ⅱ卷,10)下列实验现象与实验操作不相匹配的是(　　)
思路点拨
答案 A　
2-2.(2018天津卷,4)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是(　　)
答案 B　
解析 Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应可产生蓝色沉淀,因此能说明原溶液中存在Fe2+,但不能说明Fe3+是否存在,A项错误;较强酸可以制备较弱酸,B项正确;悬浊液中含有Na2S,能与CuSO4溶液反应生成CuS,不能证明
技法点拨S 的检验方法:先加稀盐酸无现象(排除碳酸根离子和银离子的干扰),再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明含有S 。
对点演练
2-1.(双选)(2021湖南“五市十校教研教改共同体”大联考)下列实验操作、现象解释或结论都正确的是(　　)
答案 CD　
解析 烧杯中浓硫酸足量,则反应后剩余浓硫酸,不能将冷水注入烧杯,A错误;纳米铜是纯净物,不可能是固溶胶,纳米铜的水溶液是液溶胶,因此用一束光照射纳米铜的水溶液会产生丁达尔效应,B错误;生成氢氧化镁后体系中还含有过量的氢氧根离子,因此不能证明氢氧化镁能转化为氢氧化铜,也就不能证明Ksp[Cu(OH)2]