2023届高考化学二轮总复习广西专版课件 第一部分 专题整合高频突破 专题三 化学实验 第1讲 化学实验基础知识与基本技能

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1.(2022全国乙)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:①溶于水,得到无色透明溶液②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是(　　)。A.Na2SO4、Na2S2O3B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3D.Na2SO3、Na2CO3
2.(2022全国甲)根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是(　　)。
3.(2021全国甲)实验室制备下列气体的方法可行的是(　　)。
解题要领:加热氯化铵固体时,氯化铵分解生成HCl和NH3,HCl和NH3冷却时又化合生成氯化铵,故不能利用加热氯化铵的方法制备NH3,A项制备方法不可行;常温下,铝被浓硝酸钝化,不能用铝片与冷浓硝酸反应制备NO2,B项制备方法不可行;浓硫酸具有较强氧化性,能将硫化钠氧化而得不到硫化氢气体,故C项制备方法不可行;实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制备氧气,D项符合题目要求。
4.(2021全国乙)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是(　　)。
解题要领: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。
5.(2020全国Ⅱ)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过蓝色钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　A.KCl、NaClB.KCl、MgSO4C.KCl、CaCO3D.MgSO4、NaCl
解题要领:由实验①可判断原混合物中不存在CaCO3;由实验②可判断存在钾元素,即原混合物中存在KCl;由实验③可判断产生的白色沉淀为Mg(OH)2沉淀,可判断原混合物中存在MgSO4,B项符合题意。
6.(2020全国Ⅰ)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是(　　)。
解题要领:二氧化硫和硫化氢均能与酸性高锰酸钾溶液反应,不能实现除杂目的,A项错误。HCl易溶于饱和食盐水,而氯气在饱和食盐水中溶解度较小,可以通过饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,B项正确。当通过灼热的铜丝网时,氧气可与铜丝反应而氮气不反应,可以通过灼热的铜丝网除去氮气中混有的氧气,C项正确。NO2与氢氧化钠溶液反应:2NO2+2NaOH ══ NaNO2+NaNO3+H2O,可以通过氢氧化钠溶液除去NO中混有的NO2,D项正确。
7.实验室制备溴苯的反应装置如图所示,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KB.实验装置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
解题要领:如果不先打开K,分液漏斗内的液体无法顺利滴入,A项正确;溴易挥发,挥发出的溴被四氯化碳吸收,因此装置b中的液体逐渐变为浅红色,B项正确;碳酸钠溶液可以与挥发出的溴化氢反应,C项正确;通常情况下溴苯是液体物质,不能用结晶的方法得到,D项错误。
【有关化学仪器使用的思维路径】
【问题探究】使用化学仪器时有哪些注意事项?(1)应注意仪器的精确度,如滴定管的精确度为0.01 mL,量筒的精确度一般为0.1 mL,托盘天平的精确度为0.1 g。(2)应注意仪器的容积,如蒸馏烧瓶、分液漏斗、蒸发皿中所盛放液体不能超过其容积的 ,加热时,试管中所盛放液体不能超过其容积的 ;使用仪器时,不能“大材小用”,更不能“小材大用”。(3)使用前需要检漏的仪器:分液漏斗、滴定管、容量瓶。
(4)注意仪器的特定用途,如滴定管、量筒可以用来量取液体,绝对不能用于溶解、配制溶液或作反应容器。(5)注意仪器的多种用途,如在用量筒量取一定体积的液体和配制一定物质的量浓度的溶液时均用到了胶头滴管;过滤、蒸发、配制一定物质的量浓度的溶液时均用到了玻璃棒。
(6)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”)等。
例1某化学小组的同学到实验室学习。在实验桌上摆有如图仪器:
(1)进行常见的化学实验,必须用到图中何种仪器,请用该仪器的名称填空。①欲配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液,需使用仪器　 　　　　　; ②欲分离四氯化碳和水,需使用仪器 　　　　　　; ③欲在实验室制取蒸馏水,需使用仪器　　　　　　　　; ④欲提纯含有泥沙的粗盐,需使用仪器　　　　　　　　; ⑤欲用胆矾(CuSO4·5H2O)制无水CuSO4,需使用仪器　　　　　　　。 (2)关于仪器G的用途,甲同学说:可组成防倒吸装置。你还能说出其他两种用途吗?①　　　　　　　　; ②　　　　　　　　。 
分析推理:(1)配制一定物质的量浓度的溶液,必须使用容量瓶,同时还要用胶头滴管定容。(2)液体混合物的分离需要何种仪器一般分两种情况:分离互不相溶的两种液体,一般使用分液漏斗分液;如果分离互溶的液体或者是除去液体混合物中易挥发、难挥发或不挥发的杂质,一般依据沸点的不同,进行蒸馏,需要温度计、蒸馏烧瓶、石棉网、酒精灯、冷凝管、锥形瓶等装置。常见冷凝管有三类:直形冷凝管、球形冷凝管、蛇形冷凝管,常见的作用为分馏、冷凝回流。分馏时一般使用直形冷凝管,不能使用球形冷凝管,因为球形冷凝管中冷凝的液体会有部分在冷凝管中,不能全部流进锥形瓶中;冷凝回流时三种冷凝管均可使用。
(3)选择何种仪器给物质加热?蒸发时选择蒸发皿;灼烧固体物质时,选择坩埚;给固体加热制取气体时,一般选择大试管。(4)粗盐提纯需要哪些过程?除去粗盐中的泥沙等不溶物的过程为把粗盐溶于水、过滤、蒸发。进一步除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 ,需要加入过量NaOH溶液(除去Mg2+)、加入过量BaCl2溶液(除去 )、加入过量Na2CO3溶液(除去Ca2+、过量的Ba2+)、过滤、滴加适量盐酸、蒸发。答案:(1)①容量瓶、胶头滴管　②分液漏斗　③蒸馏烧瓶、酒精灯、直形冷凝管　④漏斗、蒸发皿、酒精灯　⑤坩埚、酒精灯(2)①往细口容器中加入液体　②组成过滤装置(只要答对两个即可,其他合理答案也可)
对点训练11.茶叶中铁元素的检验可经选项中的四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　)。
A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦D.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩
解析:容量瓶用于准确配制一定体积一定物质的量浓度的溶液,不能用来溶解固体,也不能用来稀释浓溶液,故选B。
2.(2021山东卷)关于图中仪器使用的说法错误的是(　　)。
A.①、④不可加热B.②、④不可用作反应容器C.③、⑤可用于物质分离D.②、④、⑤使用前需检漏
解析:本题考查常见化学仪器的识别及应用。题目给出的仪器分别为①锥形瓶、②酸式滴定管、③蒸馏烧瓶、④容量瓶、⑤分液漏斗。锥形瓶可以在垫石棉网的情况下加热,A项说法错误,符合题目要求;滴定管和容量瓶都是精密计量仪器,不能用作反应容器,B项说法正确;蒸馏烧瓶、分液漏斗分别可用于蒸馏、萃取分液,即可用于物质的分离,C项说法正确;滴定管、容量瓶和分液漏斗在使用前需要检漏,D项说法正确。
【有关化学实验基本操作的思维路径】
【问题探究】1.如何用试纸检测溶液或气体,有哪些注意事项?(1)检验液体:取一小块试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上,用干燥的玻璃棒蘸取(或胶头滴管吸取)待测液,点在试纸的中部,观察试纸的颜色变化。用pH试纸测溶液pH时,要与标准比色卡对比读数。(2)检验气体:取一小块试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其接近气体,观察试纸的颜色变化。(3)注意事项:试纸不可伸入溶液中,也不能与管口接触;检验气体时,试纸一定要润湿,测溶液pH时,pH试纸不能润湿。
2.实验基本操作与实验安全中有哪些注意点?(1)酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性和氧化性溶液。(2)容量瓶不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不可加热或烘干,瓶塞不可互用。(3)烧瓶、烧杯、锥形瓶不可直接加热。(4)pH试纸不能直接蘸取待测液。(5)药品不能入口,也不能直接用手接触,实验剩余药品不能放回原瓶(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中。(6)中和滴定实验中锥形瓶不能用待装液润洗。(7)温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时不能与容器内壁接触。
(8)用天平称量药品时,药品不能直接放在托盘上。(9)量筒不能用来配制溶液或进行化学反应,更不能用来加热或量取热的 溶液。(10)试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。(11)配制一定物质的量浓度的溶液时,定容摇匀后液面低于刻度线时不能再补加蒸馏水。
3.如何检测装置的气密性?
例2下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是(　　)。
分析推理:(1)往容量瓶中加入液体时需要注意哪些事项?①转移液体时,要注意用玻璃棒引流且玻璃棒下端低于容量瓶刻度线;②定容时,向容量瓶中加水至离刻度线1~2 cm处时,应改用胶头滴管定容,且视线要与液体凹液面最低处相切。(2)滴定操作中,选择滴定管时应该注意哪些事项?显碱性的液体装在碱式滴定管中,如NaOH、Na2CO3溶液等,其他非碱性液体装在酸式滴定管中,如酸性高锰酸钾溶液、NaCl溶液、乙醇等。本题B选项,锥形瓶中盛放NaOH溶液,所以应该用酸式滴定管滴加酸性溶液。(3)制备乙酸乙酯时应注意哪些事项?注意要防止倒吸,导气管不能插入液面以下。
(4)排空气法收集气体时应注意哪些事项?
不论是用向上排空气法还是向下排空气法收集气体,导气管口均应插入集气瓶或试管底部,D选项错误;如图所示装置左端进气属于向上排空气法集气,右端进气属于向下排空气法集气。答案:C
对点训练2 1.下列有关实验装置图及描述均正确的是　　　　。 
答案:AGHI解析:B选项试管口应略低于试管底;C选项I2微溶于水,应该用萃取、分液方法分离;D选项,容量瓶不能用来稀释浓硫酸;E选项水与导气管中的气体直接接触,不能防止倒吸;F选项分液漏斗的尖端没有紧靠烧杯内壁;G选项,a端进气属于向下排空气法,可收集H2,b端进气属于向上排空气法,可收集CO2、Cl2;J选项,Fe(OH)2易被O2氧化,制备时,应将胶头滴管伸入到液面以下。
2.(2022山东济南高三二模)下列操作正确的是(　　)。A.用酒精灯直接加热锥形瓶内液体B.用纸槽向试管中加铁粉C.用托盘天平称取4.8 g NaOH时,右盘上放2个2 g砝码并用镊子拨动游码至0.8 g处D.苯酚不慎沾到皮肤上后,立即用抹布擦拭掉,然后再用水冲洗
解析:锥形瓶加热时需要加石棉网,故A错误;可用纸槽向试管中加粉末状固体试剂,故B正确;氢氧化钠需放在烧杯中称取,用托盘天平称取4.8 g NaOH时,总质量大于4.8 g,故C错误;苯酚易溶于酒精,苯酚不慎沾到皮肤上后,应立即用酒精洗涤,故D错误。
【化学实验设计与操作、现象、结论分析思维路径】
第一步:明确题干信息,掌握题目要求。第二步:认真阅读表格要素,明确表格各栏目信息。(1)判断原理与现象或结论解释的关系。(2)判断“目的—仪器—试剂”的合理性。(3)判断“仪器(或用品)”与“实验”的对应性。(4)判断“分离、提纯方法”与“原理”的合理性等。第三步:逐项判断,不遗漏任何信息。多用排除法、特例法等。
【问题探究】常考物质性质验证方法有哪些?常考物质性质验证方法总结
例3(2021湖南卷)下列实验设计不能达到实验目的的是(　　)。
分析推理:本题考查了铁离子的检验方法、氯气的净化除杂、pH试纸的使用以及工业制取无水酒精的方法。检验溶液中硫酸亚铁是否被氧化,也就是检验溶液中是否有铁离子生成,通常向待测液中加硫氰化钾溶液,若溶液变红,则证明硫酸亚铁被氧化,A项正确;实验室用二氧化锰和浓盐酸制备的氯气中含有氯化氢气体和水蒸气,若想得到干燥纯净的氯气,通常先将制得的氯气通过饱和食盐水以除去氯化氢杂质,再使气体通过浓硫酸除去水蒸气,即可得干燥纯净的氯气,B项正确;用pH试纸测待测液的pH时,不能事先将试纸湿润,否则会引起误差,C项错误;工业酒精制备无水乙醇通常是向工业酒精中加入生石灰,除去水分,再通过蒸馏,即可得到无水酒精,D项正确。答案:C
对点训练31.按下列设计进行相关操作,不能达到相应实验目的的是(　　)。
A.用装置甲可以制H2B.用装置乙可以加热熔融纯碱C.用装置丙可以测量氨气的体积D.用装置丁可以除去Cl2中的HCl气体
解析:锌和稀硫酸可以制取H2,装置甲中使用多孔隔板可以随开随用,随关随停,可以控制反应的进行,故A能达到实验目的;瓷坩埚的材料中有二氧化硅,加热条件下会和纯碱反应,故B不能达到实验目的;氨气不溶于四氯化碳,用排液法可以测量氨气的体积,故C能达到实验目的;HCl气体极易溶于水,Cl2难溶于饱和食盐水,用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,可以减少Cl2的溶解,故D能达到实验目的。
2.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)。
解析:分离氢氧化铁胶体与FeCl3溶液,应用渗析的方法而不能使用过滤的方法,因为胶体粒子能透过滤纸,不能透过半透膜,A项错误;乙醇与水互溶,不能用作萃取碘水中碘的萃取剂,B项错误;用MgCl2溶液制备无水MgCl2固体,需要在HCl氛围中加热,目的是抑制Mg2+的水解,直接蒸发得不到无水MgCl2固体,C项错误;丁醇和乙醚互溶,但丁醇分子间可以形成氢键,沸点较高,两者沸点相差较大,因此可用蒸馏的方法分离两者,D项正确。
1.(2022广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是(　　)。
解析:A项装置为净化装置,通过饱和食盐水除掉氯化氢杂质,再通过浓硫酸干燥,处理顺序正确,不符合题意;B项装置为收集装置,氯气的密度比空气大,收集氯气时导管应长进短出,装置正确,不符合题意;C项装置为性质检验装置,干燥的氯气通过干燥的红布条时,红布条不褪色,而通过湿润的红布条时,红布条褪色,据此可知氯气不具备漂白性,可以达到实验目的,不符合题意;D项装置为尾气处理装置,氯气在水中的溶解度不大,选用水吸收尾气会造成尾气吸收不完全,应选用氢氧化钠溶液吸收,D项不能达到实验目的,符合题意。
2.(2022山东聊城高三二模)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和连接装置)(　　)。
解析:检验溴乙烷中的溴元素,需要在氢氧化钠溶液和加热条件下水解,用稀硝酸调节溶液为酸性,再用硝酸银溶液检验溴元素,用到的仪器有试管、量筒、胶头滴管、酒精灯,A项错误;做焰色试验时需要用到铂丝,应该用稀盐酸洗涤铂丝,B项错误;实验室制氯气用MnO2和浓盐酸反应需要加热,所选仪器缺少酒精灯,C项错误;葡萄糖的银镜反应需热水浴加热,用胶头滴管向盛有银氨溶液的试管中滴加10%葡萄糖溶液,然后将该试管放入热水浴中进行反应,水升温需使用酒精灯加热,故使用到的玻璃仪器有烧杯、酒精灯、试管、胶头滴管,试剂有10%葡萄糖溶液、新制的银氨溶液、蒸馏水,可以完成实验,D项正确。
3.(2021广东卷)测定浓硫酸试剂中H2SO4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 ml·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为(　　)。
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。
4.用下列装置完成相关实验,合理的是(　　)。
A.图1:验证H2CO3酸性强于H2SiO3B.图2:收集CO2或NH3C.图3:分离Na2CO3溶液与CH3COOC2H5D.图4:分离C2H5OH与CH3COOC2H5
解析:生成的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢也能与Na2SiO3反应产生H2SiO3沉淀,干扰二氧化碳与Na2SiO3反应,A项错误;NH3的密度比空气的密度小,CO2的密度比空气的密度大,则收集CO2时导管长进短出,收集NH3时导管短进长出,B项正确;Na2CO3溶液与CH3COOC2H5分层,应选分液法分离,C项错误;CH3CH2OH与CH3COOC2H5互溶,不能用分液法分离,D项错误。
5.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　)。
解析:有银镜产生,说明淀粉已水解,但不清楚是否完全水解,故A错误;两支试管中一支试管加入少量MnSO4固体,加有MnSO4的试管中溶液褪色较快,说明MnSO4具有催化作用,故B正确;用pH计测得0.100 ml∙L-1 CH3COONa溶液的pH比0.100 ml∙L-1NaNO2溶液的大,说明醋酸钠水解程度大,碱性强,对应的酸越弱,因此CH3COOH电离出H+的能力比HNO2的弱,故C错误;室温下,向10 mL 0.2 ml∙L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1 ml∙L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀,NaOH溶液还有剩余,再滴加2滴0.1 ml∙L-1 FeCl3溶液,肯定会有红褐色沉淀生成,不能证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],故D错误。