選擇題突破十　化學實驗基礎

專題六實驗原理與方法選擇題突破十化學實驗基礎重溫經(jīng)典明確考向NO.1命題角度1實驗儀器使用與裝置的評價1.(2023·全國甲卷,9)實驗室將粗鹽提純并配制

0.1000mol·L-1

的NaCl溶液。下列儀器中,本實驗必須用到的有(

)①天平②溫度計③坩堝④分液漏斗⑤容量瓶⑥燒杯⑦滴定管⑧酒精燈A.①②④⑥ B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧√解析:實驗室將粗鹽提純時,需要將其溶于一定量的水中,然后將其中的硫酸根離子、鈣離子、鎂離子依次用稍過量的氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液除去,該過程中有過濾操作,需要用到燒杯、漏斗和玻璃棒;將所得濾液加適量鹽酸酸化后蒸發(fā)結晶得到較純的食鹽,該過程要用到玻璃棒、蒸發(fā)皿和酒精燈;用提純后得到的精鹽配制溶液的基本步驟有稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻等操作,需要用到天平、容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等。綜上所述,本實驗必須用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥燒杯、⑧酒精燈,故選D。2.(2021·山東卷,3)關于下列儀器使用的說法錯誤的是(

)A.①、④不可加熱B.②、④不可用作反應容器C.③、⑤可用于物質(zhì)分離D.②、④、⑤使用前需檢漏√解析:①是錐形瓶,②是酸式滴定管,③是蒸餾燒瓶,④是容量瓶,⑤是梨形分液漏斗。錐形瓶可以加熱,但需要加石棉網(wǎng),容量瓶不能加熱,A項錯誤;酸式滴定管用于量取一定體積的溶液,容量瓶只能用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,都不能作反應容器,B項正確;蒸餾燒瓶用于蒸餾操作,分離相互溶解的液體,分液漏斗用于分液操作,分離互不溶解的液體,兩者均可用于物質(zhì)分離,C項正確;酸式滴定管帶有旋塞、容量瓶帶有瓶塞、分液漏斗帶有瓶塞和旋塞,使用前均需檢查是否漏水,D項正確?！堂}角度2實驗基本操作及其評價1.(2023·山東卷,4)實驗室安全至關重要,下列實驗室事故處理方法錯誤的是(

)A.眼睛濺進酸液,先用大量水沖洗,再用飽和碳酸鈉溶液沖洗B.皮膚濺上堿液,先用大量水沖洗,再用2%的硼酸溶液沖洗C.電器起火,先切斷電源,再用二氧化碳滅火器滅火D.活潑金屬燃燒起火,用滅火毯(石棉布)滅火解析:眼睛濺進酸液,先用大量水沖洗,再用3%～5%的碳酸氫鈉溶液沖洗,故A錯誤;皮膚濺上堿液,立即用大量水沖洗,盡可能減少堿對皮膚的傷害,再用2%的硼酸溶液中和殘余的堿,故B正確;電器起火,先切斷電源,再用二氧化碳滅火器滅火,故C正確;活潑金屬會與水反應,所以其燃燒起火,用滅火毯(石棉布)滅火,故D正確。2.(2022·山東卷,2)下列試劑實驗室保存方法錯誤的是(

)A.濃硝酸保存在棕色細口瓶中B.氫氧化鈉固體保存在廣口塑料瓶中C.四氯化碳保存在廣口塑料瓶中D.高錳酸鉀固體保存在棕色廣口瓶中√解析:由于濃硝酸見光易分解,故濃硝酸需保存在棕色細口瓶中避光保存,A正確;氫氧化鈉固體能與玻璃中的SiO2反應,故氫氧化鈉固體保存在廣口塑料瓶中,B正確;四氯化碳是一種有機溶劑,易揮發(fā),且能夠溶解塑料,故其不能保存在廣口塑料瓶中,應該保存在細口玻璃瓶中,C錯誤;高錳酸鉀固體受熱易分解,故需在棕色廣口瓶中、陰冷處密封保存,D正確。3.(2020·山東卷,1)實驗室中下列做法錯誤的是(

)A.用冷水貯存白磷B.用濃硫酸干燥二氧化硫C.用酒精燈直接加熱蒸發(fā)皿D.用二氧化碳滅火器撲滅金屬鉀的燃燒√解析:白磷著火點比較低,為防止其自燃,通常將其貯存在冷水中,A項正確;濃硫酸具有吸水性,且不與SO2反應,可用于干燥SO2,B項正確;蒸發(fā)皿可直接用酒精燈加熱,C項正確;金屬鉀燃燒生成的K2O2、KO2等產(chǎn)物均能和CO2反應并放出O2,O2又能促進金屬鉀的燃燒,因此不能用二氧化碳滅火器撲滅金屬鉀的燃燒,可直接用干燥的沙土蓋滅,D項錯誤。以儀器裝置圖或表格的形式,考查常見儀器的正確使用,化學實驗基本操作,常見物質(zhì)(氣體)的制備,性質(zhì)探究實驗的原理以及儀器、試劑的選擇,物質(zhì)的分離提純操作等基礎實驗知識,以及基本實驗的設計評價能力。進而檢測考生在證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識維度上的學科素養(yǎng)水平。根據(jù)山東卷近些年的考情,山東卷主要考查藥品存放、實驗安全、基本儀器使用、實驗評價為主要考查點。另外山東卷比較重視實驗,一般都會出2個或3個左右的試題,且通常試題難度不大。山東卷基本不考綜合性實驗設計的選擇題。夯實必備提升知能NO.2知能點1常用儀器及組合裝置1.常用玻璃儀器的使用儀器名稱儀器圖形主要用途使用方法和注意事項圓底燒瓶用作反應器蒸餾燒瓶蒸餾容器錐形瓶用作反應器,常用于滴定操作,接收濾液或流出液一般放在石棉網(wǎng)上加熱,在滴定操作中因液體不易濺出,故常用來作滴定反應容器滴定管精確量取、滴定液體體積的儀器(1)有“0”刻度,刻度上小下大;(2)酸式滴定管、堿式滴定管不能混用,堿式滴定管不能裝酸性及氧化性試劑,酸式滴定管不能裝堿性試劑;(3)用前必須檢查是否漏水,并用待裝液潤洗2～3次分液漏斗(1)萃取、分液;(2)向反應器中滴加液體(1)分離液體時,下層液體從分液漏斗下管口放出,上層液體由上口倒出;(2)用前檢查是否漏水漏斗(1)向小口容器傾倒液體;(2)漏斗加濾紙后,可過濾液體(1)制作過濾器時,濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁,用水潤濕,注意不得留有氣泡;(2)濾紙低于漏斗邊緣,液面低于濾紙邊緣容量瓶配制一定體積、一定物質(zhì)的量濃度的溶液(1)使用容量瓶之前要檢查磨口塞或塑料塞是否漏水;(2)容量瓶規(guī)格是確定的,只能選用大于或等于欲配制溶液體積的規(guī)格;(3)溶解或稀釋的操作不能在容量瓶中進行;(4)不能直接在容量瓶中進行化學反應;(5)不能長期存放溶液直形冷凝管蒸餾時,用于冷凝蒸氣上口出水,下口進水,使用時應有夾持儀器2.常用實驗裝置的注意點實驗裝置注意事項配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液(1)容量瓶中是否有固體,不能在容量瓶中溶解溶質(zhì);(2)玻璃棒末端要靠在刻度線以下,而不是刻度線以上過濾(1)是否用玻璃棒引流;(2)漏斗末端尖嘴是否緊靠燒杯內(nèi)壁;(3)玻璃棒是否緊靠三層濾紙分液適用范圍:互不相溶的液體;具體操作:分液漏斗靜置,待液體分層后進行分液,分液時下層液體從分液漏斗下口放出,上層液體從上口倒出蒸餾(1)溫度計水銀球的位置是否位于蒸餾燒瓶支管口處;(2)水流方向是否為自下而上;(3)是否使用碎瓷片(沸石);(4)是否使用石棉網(wǎng)液體洗氣(1)氣體流向是否為長進短出;(2)注意洗氣后,氣體中可能仍然含有水蒸氣;(3)洗氣時所選液體是否正確,如洗去CO2中的SO2應用飽和NaHCO3溶液而不是飽和Na2CO3溶液固體吸收適用范圍:雜質(zhì)與固體吸收劑反應或被吸收,如除去NH3中水蒸氣知能點2基本實驗操作1.藥品的取用2.試紙的使用試紙作用使用方法淀粉-KI試紙檢驗Cl2等氧化性物質(zhì)(1)檢驗溶液:取一小塊試紙放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液體,點在試紙中部,觀察試紙的顏色變化(等試紙變色后,與標準比色卡對照);(2)檢驗氣體:先用蒸餾水把試紙潤濕,用鑷子夾取或粘在玻璃棒的一端,然后再放在集氣瓶口或?qū)Ч芸谔?觀察試紙的顏色變化品紅試紙檢驗SO2等有漂白性的物質(zhì)紅色石蕊試紙檢驗堿性氣體或溶液藍色石蕊試紙檢驗酸性氣體或溶液pH試紙定量檢驗溶液的酸堿性強弱(1)固體的溶解:一般在燒杯中進行,為了加速溶解,常采用研細、攪拌、振蕩或加熱等措施。(2)液體的稀釋:一般先用量筒分別量取一定量的溶質(zhì)和溶劑(水),然后先后倒入燒杯里攪拌而稀釋。但對于濃硫酸的稀釋,一定要將濃硫酸沿燒杯內(nèi)壁緩緩倒入水中,并邊倒邊攪拌。(3)氣體的溶解。氣體溶解的原則:一要考慮充分吸收;二要考慮防止倒吸。3.物質(zhì)的溶解4.實驗基本操作常見錯誤(1)塊狀或顆粒狀的固體藥品不能直接放入豎直放置的試管或其他容器中,防止試管或容器底部被砸破。(2)用量筒、滴定管量取液體時,不能仰視或俯視液面,要平視。(3)進行氣體的制備與性質(zhì)實驗前不要忘記先進行裝置氣密性檢查。(4)可燃性氣體點燃或加熱實驗前要驗純。(5)過濾操作時,玻璃棒不能放在單層濾紙?zhí)?應放在三層濾紙?zhí)?。(6)實驗剩余藥品不能放回原瓶(K、Na等除外),不能隨意丟棄,要放入指定容器內(nèi)。(7)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,不能直接將溶液倒入容量瓶中,應該用玻璃棒引流。知能點3制備實驗、性質(zhì)探究實驗1.制備實驗、性質(zhì)探究實驗的過程設計(1)制備實驗設計思路:原料(氣)的制備及凈化→發(fā)生裝置選擇→產(chǎn)物的凈化與收集→尾氣處理(防倒吸裝置)。(2)性質(zhì)探究實驗設計思路:預測性質(zhì)→設計實驗探究→實施實驗操作→記錄實驗現(xiàn)象→分析比較,得出結論。(3)整套裝置最后一個裝置一方面要考慮產(chǎn)物可能造成的污染(尾氣吸收),另一方面要考慮空氣中的O2、CO2、H2O進入裝置,與產(chǎn)品發(fā)生反應。(4)實驗前先通惰性氣體是為了驅(qū)除裝置中原有的空氣,防止空氣中的O2、CO2、H2O對實驗造成影響。2.常見氣體的制備(1)氣體的發(fā)生裝置。類型裝置適用物質(zhì)注意固體+固體(加熱)O2、NH3①試管口應略向下傾斜,防止水蒸氣冷凝回流炸裂試管;②在試管口放一團棉花,防堵塞;③實驗前先檢查裝置的氣密性固體+液體(加熱)Cl2①實驗前先檢查裝置的氣密性;②若使用分液漏斗,滴液前先打開分液漏斗上口的活塞或?qū)⑸峡诘幕钊男】讓拾疾?以保證液體順利流下;分液漏斗中液體順利滴完后,應及時關閉分液漏斗的活塞,防止氣體經(jīng)分液漏斗逸出固(或液)體+液體(不加熱)H2、CO2、NO2、O2①實驗前先檢查裝置的氣密性;②使用長頸漏斗時,應將下端管口插入液面以下;③啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體與液體在反應速率適中且不加熱(也不能放出大量熱)條件下制取難溶于反應混合物的氣體,如CO2、H2S、H2(不可用于制取SO2、NO2)(2)氣體的凈化與干燥。項目液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體,加熱使用裝置選用干燥劑或藥品濃硫酸無水氯化鈣(中性)堿石灰除雜試劑(Cu、CuO)可干燥氣體H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4等H2、O2、CO、N2、CH4、NH3等可除去O2、H2、CO等不能干燥氣體NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl等—(3)尾氣的處理。①吸收溶解度較小的尾氣(如Cl2等)用圖A裝置。②吸收溶解度較大的尾氣(如HCl、NH3等)用圖B或圖C裝置。③CO等氣體可用點燃或收集于塑料袋(氣球)中的方法處理,如圖D或圖E裝置。3.物質(zhì)或離子的檢驗(1)物質(zhì)檢驗的基本原理。①物理方法:通過顏色、氣味、水溶性、焰色試驗、溶解吸放熱等運用感官感知。②化學方法:通過物質(zhì)發(fā)生化學反應產(chǎn)生顏色變化、氣體、沉淀以及氣體與沉淀顏色或其特殊性質(zhì)進行檢驗。(2)常見離子檢驗。離子試劑現(xiàn)象Cl-、Br-、I-AgNO3溶液、稀硝酸AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黃色沉淀)、AgI(黃色沉淀)氯水+CCl4萃取(檢驗Br-、I-)四氯化碳層分別顯紅棕色、紫色氯水+淀粉溶液(檢驗I-)淀粉溶液變藍色稀鹽酸、BaCl2溶液白色沉淀Ba2+稀硫酸(或硫酸鹽溶液)、稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀Fe3+KSCN溶液溶液呈紅色苯酚溶液呈紫色NaOH溶液生成紅褐色沉淀Fe2+K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液藍色沉淀KSCN溶液、氯水加KSCN溶液后無顏色變化,再滴加氯水變成紅色NaOH溶液生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色Al3+NaOH溶液先出現(xiàn)白色沉淀,NaOH溶液過量,沉淀溶解Na+、K+鉑絲、稀鹽酸火焰呈黃色(Na+),透過藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色(K+)演練考向凝練素養(yǎng)NO.3命題角度1實驗儀器使用與裝置的評價1.(2023·山東青島統(tǒng)考模擬)下列實驗裝置或操作正確的是(

)A.圖甲是排出堿式滴定管中的氣泡操作B.圖乙裝置可以測定化學反應速率C.圖丙裝置用于分離乙酸乙酯和乙酸D.圖丁裝置用CCl4萃取碘水中的碘,振蕩、放氣√解析:排出堿式滴定管中的氣泡的操作應該用手擠壓玻璃球且滴定管下端管口斜向上,選項A錯誤;生成的氧氣易從長頸漏斗逸出,應選分液漏斗,用于測定化學反應速率,選項B錯誤;蒸餾燒瓶內(nèi)無碎瓷片或沸石,且應選用直形冷凝管,選項C錯誤;圖丁裝置用CCl4萃取碘水中的碘,振蕩、放氣,操作正確,選項D正確。2.(2023·山東濟南聯(lián)考二模)某實驗小組用如圖所示實驗用品檢驗黑木耳中鐵元素。下列說法錯誤的是(

)A.將黑木耳灼燒灰化,選用的儀器有①、②、⑥、⑦和⑨B.用濃硝酸溶解木耳灰并獲得濾液,選用的儀器有④、⑤、⑦和⑩C.檢驗濾液中的Fe3+,選用③、⑧和⑩D.利用上述儀器也可進行硫酸銅結晶水含量的測定√解析:將黑木耳灰化,應該在坩堝中灼燒,裝置圖為,選用的儀器有①、②、⑥、⑦和⑨,故A正確;用膠頭滴管把濃硝酸滴入木耳灰,使木耳灰溶解,用過濾的方法獲得濾液,過濾裝置圖為,選用的儀器有④、⑤、⑦和⑩,故B正確;檢驗濾液中的Fe3+,取少量濾液于試管中,用膠頭滴管滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變紅說明含有Fe3+,選用的儀器有③、⑧和⑩,故C正確;利用題述儀器進行硫酸銅結晶水含量的測定,需要稱重,缺少天平,故D錯誤。