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(共39张PPT)
微专题 化学实验基础
考点一
装置图型实验方案的分析与评价
【核心整合 模型重塑】　
1.实验装置的识别与作用分析
核心内容:认识常见实验装置,如气体发生装置、洗气装置、干燥装置、性质实验装置、收集装置、尾气处理装置等,并能准确判断作用及相关注意事项。(以FeCl3的制备为例)
A:Cl2的发生装置(反应原理和制备装置的对应)
B:洗气装置(长进短出)
C:干燥装置(长进短出)
D:Cl2与Fe的反应装置(前后干燥)
E:FeCl3的收集装置(防堵塞)
F:Cl2处理装置
2.实验装置的组合与连接
核心内容:根据实验目的和要求,合理组合和连接多个实验装置,实现物质的制备、分离、提纯、检验等实验目标。
解题模型:
【真题再练 通法培优】　
1.(2025·湖北卷)制备α 氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解),加热到70 ℃,通入Cl2,反应剧烈放热,通气完毕,在120 ℃下继续反应。反应结束,常压蒸馏得产物。反应方程式:
下列说法错误的是(　　)
A.干燥管可防止水蒸气进入反应瓶
B.可用NaOH溶液作为吸收液
C.Cl2通入反应液中可起到搅拌作用
D.控制Cl2流速不变可使反应温度稳定
√
【解题策略】
【解析】选D。异丁酸和氯气在催化剂和加热条件下发生取代反应生成α 氯代异丁酸和HCl,催化剂易水解,实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气,防止水蒸气进入反应瓶,防止催化剂水解,未反应的氯气和产生的HCl可用NaOH溶液吸收,防止污染空气。催化剂易水解,实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气,防止水蒸气进入反应瓶,A正确;尾气含未反应的氯气和产生的HCl,二者均可以被NaOH溶液吸收,故可用NaOH溶液作为吸收液,B正确;将Cl2通入反应液的底部,氯气在液体中由下往上扩散,使氯气与反应液充分接触,故Cl2通入反应液可起到搅拌作用,C正确;只要反应还未完全,Cl2流速不变,温度就会持续升高,要控制反应温度稳定应当逐渐减小氯气的流速,D错误。
【真题变式】——变设问
题干信息不变,下列说法错误的是(　　)
A.α 氯代异丁酸的酸性强于异丁酸
B.反应过程中,可以使用温度计进行搅拌, 使反应更加充分
C.若没有干燥管,会导致反应速率变慢
D.应该控制Cl2流速,防止反应过于剧烈
【解析】选B。由于Cl的吸电子作用,导致羧基中O—H的极性增加,α 氯代异丁酸的酸性强于异丁酸,A正确;温度计不可以用于搅拌,B错误;若没有干燥管,水蒸气进入反应瓶,导致催化剂水解,反应速率变慢,C正确;题干中说明该反应剧烈放热,因此需要控制Cl2流速,D正确。
√
2.(2025·晋陕青宁卷)下列实验方案不能得出相应结论的是(　　)
A B
结论:金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu 结论:氧化性顺序为Cl2>Fe3+>I2
C D
结论:甲基使苯环活化 结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
√
【解析】选C。Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属Fe经外电路流向Cu,Fe、Zn、硫酸原电池中,电子由Zn经外电路流向Fe,金属活动性:Zn>Fe>Cu,A正确;FeCl3与淀粉KI溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红色,生成了Fe3+,则氧化性:Cl2>Fe3+,故氧化性:Cl2>Fe3+>I2,B正确;酸性高锰酸钾溶液分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明了苯环使甲基活化,C错误;不同浓度的Na2S2O3溶液与相同浓度的硫酸溶液反应,浓度大的Na2S2O3溶液先出现浑浊,说明增大反应物浓度,反应速率加快,D正确。
【新题精练 素养提升】　
1.(2025·深圳模拟)下列操作或装置(部分夹持仪器略)能达到实验目的的是(　　)
A.蒸发浓缩硫酸铜溶液
B.萃取分液时,振荡和放气
C.验证酸性:乙酸>碳酸>苯酚
D.实验室制备并检验乙烯
√
【解析】选B。蒸发浓缩的操作应该在蒸发皿中进行,故A错误;萃取操作时,振荡过程中通过打开分液漏斗的旋塞从下口放气,故B正确;乙酸具有挥发性,生成的二氧化碳中含有乙酸,乙酸也能和苯酚钠溶液反应生成苯酚,从而影响碳酸和苯酚钠的反应,故C错误;乙醇在浓硫酸作催化剂并且加热到170 ℃时发生消去反应,期间出现炭化现象,碳和浓硫酸反应产生的杂质气体二氧化硫通入溴水也会使溴水褪色,故D错误。
2.(2025·苏州模拟)已知在强碱溶液中K2MnO4可被Cl2氧化为KMnO4。某实验小组使用K2MnO4和MnO2的固体混合物,按照如图步骤依次操作,制备KMnO4固体。各步骤中装置和原理不能达到相应实验目的的是(　　)
A.分离固体混合物 B.制取Cl2
C.氧化K2MnO4 D.得到KMnO4固体
√
【解析】选D。MnO2不溶于水,可用过滤分离出MnO2,A选项正确;实验室利用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,再利用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl杂质,B选项正确;将氯气通入K2MnO4碱性溶液中可制备得到KMnO4,氯气有毒,用NaOH溶液进行尾气处理,C选项正确;KMnO4受热会分解,应用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,D选项错误。
考点二
表格型实验方案的分析与评价
【核心整合 模型重塑】　
②分别向等体积0.1 mol·L 1 H2C2O4溶液和0.1 mol·L 1 CH3COOH
溶液中加入足量的锌粉,H2C2O4溶液产生氢气多,则酸性:
H2C2O4>CH3COOH(　　)
提示:×。分别向等体积、浓度均为0.1 mol·L 1的醋酸溶液和草酸溶液中加入足量的锌粉,草酸溶液产生氢气多只能说明草酸是二元酸,醋酸是一元酸,不能说明两者酸性的强弱。
(2)条件陷阱
①向含有Na2S与ZnS的悬浊液中加入CuSO4溶液,产生黑色沉淀,则Ksp(CuS)提示:×。向含有硫化锌和硫化钠的悬浊液中加入硫酸铜溶液,悬浊液中的硫化钠能与硫酸铜溶液反应生成黑色硫化铜沉淀,加入硫酸铜溶液时可能只存在沉淀的生成过程,不存在沉淀的转化过程,所以无法比较硫化铜和硫化锌的溶度积大小。
②将浓硫酸加入木炭中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了CO2(　　)
提示:×。浓硫酸与木炭反应产生的气体中含有SO2和CO2,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,因此无法直接确定气体为CO2。
③向装有1 mL CH2=CH—CHO的试管中加入足量溴水,溴水褪色,说明丙烯醛中含碳碳双键(　　)
提示:×。CH2=CH—CHO同时含有碳碳双键和醛基,碳碳双键能与溴水发生加成反应,醛基能和溴水发生氧化还原反应,二者均能使溴水褪色,干扰了碳碳双键的检验。
(3)原理陷阱
①向H2S溶液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀,则H2S的酸性比H2SO4的强(　　)
提示:×。生成CuS沉淀是因其溶度积小,不能说明H2S酸性强于H2SO4,实际H2S酸性更弱。
②向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,有白色固体析出,溶解度:Na2CO3提示:×。向饱和Na2CO3溶液中通入CO2析出NaHCO3固体,说明NaHCO3溶解度更小,溶解度:Na2CO3>NaHCO3。
③一定温度下,向某容器中充入HI气体,一段时间后压缩体积为原来的一半,气体颜色变深,说明气体压强增大能使平衡移动(　　)
提示:×。压缩体积导致浓度增大,颜色变深,但2HI H2+I2反应前后气体物质的量相等,压强变化不引起平衡移动。
【真题再练 通法培优】　
1.(2025·甘肃卷)下列实验操作能够达到目的的是(　　)
选项 实验操作 目的
A 测定0.01 mol·L 1某酸溶液的pH是否为2 判断该酸是否为强酸
B 向稀Fe2(SO4)3溶液滴入几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化 探究H+对Fe3+水解的影响
C 向AgNO3溶液先滴入几滴NaCl溶液,再滴入几滴NaI溶液,观察沉淀颜色变化 比较AgCl和AgI的Ksp大小
D 将氯气通入Na2S溶液,观察是否产生淡黄色沉淀 验证氯气的氧化性
√
【解析】选D。若该酸为一元酸,0.01 mol·L 1某酸溶液的pH=2,可判断为强酸,但某些二元弱酸,在浓度为0.01 mol·L 1时也可能达到pH=2,故无法判断该酸是否为强酸,A错误;向稀Fe2(SO4)3溶液中加浓硫酸,虽增加H+浓度,抑制Fe3+水解,但浓硫酸稀释时放热,未控制变量,无法单独验证H+的影响,B错误;AgNO3溶液过量,溶液中剩余的Ag+会直接与I 反应生成AgI沉淀,无法证明AgCl转化为AgI,故不能比较Ksp,C错误;Cl2与Na2S反应生成淡黄色沉淀S,证明Cl2将S2 氧化为S,验证了Cl2的氧化性,D正确。
2.(2025·安徽卷)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)
选项 实验操作 实验目的
A 将铁制镀件与铜片分别接直流电源的正、负极,平行浸入CuSO4溶液中 在铁制镀件表面镀铜
B 向粗盐水中先后加入过量Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液
C 向2 mL 0.1 mol·L 1 K2Cr2O7溶液中滴加5滴6 mol·L 1 NaOH溶液,再滴加5滴6 mol·L 1 H2SO4溶液
D 将有机物M溶于乙醇,加入金属钠 探究M中是否含有羟基
√
【解析】选C。铁作为镀件应接电源负极,若将铁接正极会导致其放电而溶解,A错误;粗盐提纯时,BaCl2溶液应在Na2CO3溶液之前加入,以便除去过量Ba2+,B错误;通过加NaOH降低H+浓度使溶液变黄,再加H2SO4提高H+浓度恢复橙色,验证H+浓度对平衡的影响,C正确;乙醇本身含羟基,也可与金属钠反应,会干扰M中羟基的检测,D错误。
【补偿训练】(2025·河北卷)下列实验操作及现象能得出相应结论的
是(　　)
选项 实验操作及现象 结论
A 向盛有NO2与N2O4的恒压密闭容器中通入一定体积的N2,最终气体颜色变浅 化学平衡向NO2减少的方向移动
B 以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl ,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀 Ksp(AgCl)<
Ksp(Ag2CrO4)
选项 实验操作及现象 结论
C 向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加KSCN溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红 Fe2+具有还原性
D 向盛有2 mL饱和Na2SO4溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀析出;加蒸馏水稀释,再振荡,沉淀溶解 蛋白质沉淀后活性改变
√
【解析】选C。恒压条件下通入N2,容器体积增大,NO2和N2O4的浓度均降低,平衡向NO2增多的方向移动,A错误;AgCl与Ag2CrO4的类型不同,不能直接通过沉淀顺序比较Ksp大小,B错误;Fe3+被Fe还原为Fe2+,滴加氯水后Fe2+被氧化为Fe3+,证明Fe2+具有还原性,C正确;饱和Na2SO4溶液使蛋白质盐析,加水后沉淀溶解,说明未破坏蛋白质活性,D错误。
【新题精练 素养提升】　
1.(2025·常州二模)室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是(　　)
选项 实验过程及现象 实验结论
A 向试管中加5 mL乙醇、15 mL浓硫酸和几片碎瓷片,加热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色 有C2H4生成
B 测定等浓度的CCl3COOH溶液和CH3COOH溶液的pH,CCl3COOH溶液的pH较小 CCl3COOH是强电解质
C 向6%双氧水中滴加0.1 mol·L 1 KMnO4溶液,溶液褪色 H2O2具有还原性
D 用pH计测定NH4HSO3溶液的pH,pH<7
√
2.下列实验操作、现象和结论都正确的是(　　)
选项 实验操作 现象 结论
A 适量的SO2通入
NaHCO3溶液中 有气泡生成 非金属性:S>C
B 向Mg(OH)2悬浊液中滴加0.1 mol·L 1的CuCl2溶液,振荡 沉淀由白色变为蓝色 Cu(OH)2的Ksp小于
Mg(OH)2
C 向苯酚浓溶液中滴入少量溴水,振荡 无白色沉淀产生 苯酚与溴水不反应
D 将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水 红棕色变浅 2NO2 N2O4反应
中,Ea(正)>Ea(逆)
√
【解析】选B。要证明非金属性S>C,可以通过比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来进行,H2SO3不是S的最高价含氧酸,故A错误;向氢氧化镁悬浊液中滴加0.1 mol·L 1的氯化铜溶液,振荡,沉淀由白色变为蓝色,说明溶解度小的氢氧化镁转化为溶解度更小的氢氧化铜,故B正确;向苯酚稀溶液中滴入浓溴水,才能看到白色沉淀三溴苯酚,少量三溴苯酚易溶于苯酚,故C错误;降温时,红棕色变浅,证明该反应正向移动,正反应属于放热反应,因此Ea(正)【补偿训练】(2025·景德镇二模)下列实验方案设计能达到实验目的
的是(　　)
选项 实验目的 实验方案
A 测定小苏打的纯度(杂质不反应) 取样溶解、加入足量BaCl2,测定生成沉淀的质量
B 检验Na2SO3样品是否变质 加入盐酸看是否产生气泡
C 证明酸性H2CO3>HClO 将CO2通入NaClO溶液,观察现象
D 制备银氨溶液 向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解
√
【解析】选D。碳酸氢钠和氯化钡不反应,不生成沉淀,A错误;Na2SO3样品变质是被氧气氧化为硫酸钠,硫酸钠和盐酸不反应,亚硫酸钠和盐酸反应生成二氧化硫气体,加入盐酸产生气泡只能说明含有亚硫酸钠,不能检验Na2SO3样品是否变质,B错误;CO2通入NaClO溶液中反应生成碳酸氢钠和次氯酸,但是反应无明显现象,C错误;向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解得到银氨溶液,D正确。

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