选择题突破十　化学实验基础

专题六实验原理与方法选择题突破十化学实验基础重温经典明确考向NO.1命题角度1实验仪器使用与装置的评价1.(2023·全国甲卷,9)实验室将粗盐提纯并配制

0.1000mol·L-1

的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有(

)①天平②温度计③坩埚④分液漏斗⑤容量瓶⑥烧杯⑦滴定管⑧酒精灯A.①②④⑥ B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧√解析:实验室将粗盐提纯时,需要将其溶于一定量的水中,然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到玻璃棒、蒸发皿和酒精灯;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯,故选D。2.(2021·山东卷,3)关于下列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:①是锥形瓶,②是酸式滴定管,③是蒸馏烧瓶,④是容量瓶,⑤是梨形分液漏斗。锥形瓶可以加热,但需要加石棉网,容量瓶不能加热,A项错误;酸式滴定管用于量取一定体积的溶液,容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,都不能作反应容器,B项正确;蒸馏烧瓶用于蒸馏操作,分离相互溶解的液体,分液漏斗用于分液操作,分离互不溶解的液体,两者均可用于物质分离,C项正确;酸式滴定管带有旋塞、容量瓶带有瓶塞、分液漏斗带有瓶塞和旋塞,使用前均需检查是否漏水,D项正确。√命题角度2实验基本操作及其评价1.(2023·山东卷,4)实验室安全至关重要,下列实验室事故处理方法错误的是(

)A.眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗B.皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用2%的硼酸溶液冲洗C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火D.活泼金属燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火解析:眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用3%～5%的碳酸氢钠溶液冲洗,故A错误;皮肤溅上碱液,立即用大量水冲洗,尽可能减少碱对皮肤的伤害,再用2%的硼酸溶液中和残余的碱,故B正确;电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火,故C正确;活泼金属会与水反应,所以其燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火,故D正确。2.(2022·山东卷,2)下列试剂实验室保存方法错误的是(

)A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中√解析:由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存,A正确;氢氧化钠固体能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;四氯化碳是一种有机溶剂,易挥发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细口玻璃瓶中,C错误;高锰酸钾固体受热易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D正确。3.(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√解析:白磷着火点比较低,为防止其自燃,通常将其贮存在冷水中,A项正确;浓硫酸具有吸水性,且不与SO2反应,可用于干燥SO2,B项正确;蒸发皿可直接用酒精灯加热,C项正确;金属钾燃烧生成的K2O2、KO2等产物均能和CO2反应并放出O2,O2又能促进金属钾的燃烧,因此不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧,可直接用干燥的沙土盖灭,D项错误。以仪器装置图或表格的形式,考查常见仪器的正确使用,化学实验基本操作,常见物质(气体)的制备,性质探究实验的原理以及仪器、试剂的选择,物质的分离提纯操作等基础实验知识,以及基本实验的设计评价能力。进而检测考生在证据推理与模型认知、科学探究与创新意识维度上的学科素养水平。根据山东卷近些年的考情,山东卷主要考查药品存放、实验安全、基本仪器使用、实验评价为主要考查点。另外山东卷比较重视实验,一般都会出2个或3个左右的试题,且通常试题难度不大。山东卷基本不考综合性实验设计的选择题。夯实必备提升知能NO.2知能点1常用仪器及组合装置1.常用玻璃仪器的使用仪器名称仪器图形主要用途使用方法和注意事项圆底烧瓶用作反应器蒸馏烧瓶蒸馏容器锥形瓶用作反应器,常用于滴定操作,接收滤液或流出液一般放在石棉网上加热,在滴定操作中因液体不易溅出,故常用来作滴定反应容器滴定管精确量取、滴定液体体积的仪器(1)有“0”刻度,刻度上小下大;(2)酸式滴定管、碱式滴定管不能混用,碱式滴定管不能装酸性及氧化性试剂,酸式滴定管不能装碱性试剂;(3)用前必须检查是否漏水,并用待装液润洗2～3次分液漏斗(1)萃取、分液;(2)向反应器中滴加液体(1)分离液体时,下层液体从分液漏斗下管口放出,上层液体由上口倒出;(2)用前检查是否漏水漏斗(1)向小口容器倾倒液体;(2)漏斗加滤纸后,可过滤液体(1)制作过滤器时,滤纸紧贴漏斗内壁,用水润湿,注意不得留有气泡;(2)滤纸低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘容量瓶配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液(1)使用容量瓶之前要检查磨口塞或塑料塞是否漏水;(2)容量瓶规格是确定的,只能选用大于或等于欲配制溶液体积的规格;(3)溶解或稀释的操作不能在容量瓶中进行;(4)不能直接在容量瓶中进行化学反应;(5)不能长期存放溶液直形冷凝管蒸馏时,用于冷凝蒸气上口出水,下口进水,使用时应有夹持仪器2.常用实验装置的注意点实验装置注意事项配置一定物质的量浓度的溶液(1)容量瓶中是否有固体,不能在容量瓶中溶解溶质;(2)玻璃棒末端要靠在刻度线以下,而不是刻度线以上过滤(1)是否用玻璃棒引流;(2)漏斗末端尖嘴是否紧靠烧杯内壁;(3)玻璃棒是否紧靠三层滤纸分液适用范围:互不相溶的液体;具体操作:分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从分液漏斗下口放出,上层液体从上口倒出蒸馏(1)温度计水银球的位置是否位于蒸馏烧瓶支管口处;(2)水流方向是否为自下而上;(3)是否使用碎瓷片(沸石);(4)是否使用石棉网液体洗气(1)气体流向是否为长进短出;(2)注意洗气后,气体中可能仍然含有水蒸气;(3)洗气时所选液体是否正确,如洗去CO2中的SO2应用饱和NaHCO3溶液而不是饱和Na2CO3溶液固体吸收适用范围:杂质与固体吸收剂反应或被吸收,如除去NH3中水蒸气知能点2基本实验操作1.药品的取用2.试纸的使用试纸作用使用方法淀粉-KI试纸检验Cl2等氧化性物质(1)检验溶液:取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,观察试纸的颜色变化(等试纸变色后,与标准比色卡对照);(2)检验气体:先用蒸馏水把试纸润湿,用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,然后再放在集气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化品红试纸检验SO2等有漂白性的物质红色石蕊试纸检验碱性气体或溶液蓝色石蕊试纸检验酸性气体或溶液pH试纸定量检验溶液的酸碱性强弱(1)固体的溶解:一般在烧杯中进行,为了加速溶解,常采用研细、搅拌、振荡或加热等措施。(2)液体的稀释:一般先用量筒分别量取一定量的溶质和溶剂(水),然后先后倒入烧杯里搅拌而稀释。但对于浓硫酸的稀释,一定要将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并边倒边搅拌。(3)气体的溶解。气体溶解的原则:一要考虑充分吸收;二要考虑防止倒吸。3.物质的溶解4.实验基本操作常见错误(1)块状或颗粒状的固体药品不能直接放入竖直放置的试管或其他容器中,防止试管或容器底部被砸破。(2)用量筒、滴定管量取液体时,不能仰视或俯视液面,要平视。(3)进行气体的制备与性质实验前不要忘记先进行装置气密性检查。(4)可燃性气体点燃或加热实验前要验纯。(5)过滤操作时,玻璃棒不能放在单层滤纸处(应放在三层滤纸处)。(6)实验剩余药品不能放回原瓶(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器内。(7)配制一定物质的量浓度的溶液时,不能直接将溶液倒入容量瓶中,应该用玻璃棒引流。知能点3制备实验、性质探究实验1.制备实验、性质探究实验的过程设计(1)制备实验设计思路:原料(气)的制备及净化→发生装置选择→产物的净化与收集→尾气处理(防倒吸装置)。(2)性质探究实验设计思路:预测性质→设计实验探究→实施实验操作→记录实验现象→分析比较,得出结论。(3)整套装置最后一个装置一方面要考虑产物可能造成的污染(尾气吸收),另一方面要考虑空气中的O2、CO2、H2O进入装置,与产品发生反应。(4)实验前先通惰性气体是为了驱除装置中原有的空气,防止空气中的O2、CO2、H2O对实验造成影响。2.常见气体的制备(1)气体的发生装置。类型装置适用物质注意固体+固体(加热)O2、NH3①试管口应略向下倾斜,防止水蒸气冷凝回流炸裂试管;②在试管口放一团棉花,防堵塞;③实验前先检查装置的气密性固体+液体(加热)Cl2①实验前先检查装置的气密性;②若使用分液漏斗,滴液前先打开分液漏斗上口的活塞或将上口的活塞的小孔对准凹槽,以保证液体顺利流下;分液漏斗中液体顺利滴完后,应及时关闭分液漏斗的活塞,防止气体经分液漏斗逸出固(或液)体+液体(不加热)H2、CO2、NO2、O2①实验前先检查装置的气密性;②使用长颈漏斗时,应将下端管口插入液面以下;③启普发生器只适用于块状固体与液体在反应速率适中且不加热(也不能放出大量热)条件下制取难溶于反应混合物的气体,如CO2、H2S、H2(不可用于制取SO2、NO2)(2)气体的净化与干燥。项目液态干燥剂固态干燥剂固体,加热使用装置选用干燥剂或药品浓硫酸无水氯化钙(中性)碱石灰除杂试剂(Cu、CuO)可干燥气体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等不能干燥气体NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl等—(3)尾气的处理。①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2等)用图A装置。②吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B或图C装置。③CO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法处理,如图D或图E装置。3.物质或离子的检验(1)物质检验的基本原理。①物理方法:通过颜色、气味、水溶性、焰色试验、溶解吸放热等运用感官感知。②化学方法:通过物质发生化学反应产生颜色变化、气体、沉淀以及气体与沉淀颜色或其特殊性质进行检验。(2)常见离子检验。离子试剂现象Cl-、Br-、I-AgNO3溶液、稀硝酸AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)氯水+CCl4萃取(检验Br-、I-)四氯化碳层分别显红棕色、紫色氯水+淀粉溶液(检验I-)淀粉溶液变蓝色稀盐酸、BaCl2溶液白色沉淀Ba2+稀硫酸(或硫酸盐溶液)、稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀Fe3+KSCN溶液溶液呈红色苯酚溶液呈紫色NaOH溶液生成红褐色沉淀Fe2+K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液蓝色沉淀KSCN溶液、氯水加KSCN溶液后无颜色变化,再滴加氯水变成红色NaOH溶液生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色Al3+NaOH溶液先出现白色沉淀,NaOH溶液过量,沉淀溶解Na+、K+铂丝、稀盐酸火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)演练考向凝练素养NO.3命题角度1实验仪器使用与装置的评价1.(2023·山东青岛统考模拟)下列实验装置或操作正确的是(

)A.图甲是排出碱式滴定管中的气泡操作B.图乙装置可以测定化学反应速率C.图丙装置用于分离乙酸乙酯和乙酸D.图丁装置用CCl4萃取碘水中的碘,振荡、放气√解析:排出碱式滴定管中的气泡的操作应该用手挤压玻璃球且滴定管下端管口斜向上,选项A错误;生成的氧气易从长颈漏斗逸出,应选分液漏斗,用于测定化学反应速率,选项B错误;蒸馏烧瓶内无碎瓷片或沸石,且应选用直形冷凝管,选项C错误;图丁装置用CCl4萃取碘水中的碘,振荡、放气,操作正确,选项D正确。2.(2023·山东济南联考二模)某实验小组用如图所示实验用品检验黑木耳中铁元素。下列说法错误的是(

)A.将黑木耳灼烧灰化,选用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨B.用浓硝酸溶解木耳灰并获得滤液,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩C.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩D.利用上述仪器也可进行硫酸铜结晶水含量的测定√解析:将黑木耳灰化,应该在坩埚中灼烧,装置图为,选用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨,故A正确;用胶头滴管把浓硝酸滴入木耳灰,使木耳灰溶解,用过滤的方法获得滤液,过滤装置图为,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩,故B正确;检验滤液中的Fe3+,取少量滤液于试管中,用胶头滴管滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红说明含有Fe3+,选用的仪器有③、⑧和⑩,故C正确;利用题述仪器进行硫酸铜结晶水含量的测定,需要称重,缺少天平,故D错误。