2021年高考化学二轮专题复习 专题11化学实验(讲)
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1、解密解密 11 化学实验化学实验 【考纲导向】【考纲导向】 1了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。了解实验探究的一般过程。 2了解化学实验的绿色化和安全性要求,树立绿色化学思想,形成环境保护的意识。能识别化学品安 全使用标识。了解实验室一般事故的预防和处理方法。 3了解中学化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。初步掌握天平、酸碱滴定管等仪器的使用方 法。初步了解中和滴定的原理和方法。 4了解对物质进行定性研究和定量分析的基本方法。 5了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。 6认识反应条件控制在化学实验研究中的意义,初步掌握控制反应条件的方法。 7掌握一定溶质质量分数、物质的量
2、浓度溶液的配制方法。初步掌握测定溶液 pH 的方法。 8能根据物质的特性,运用过滤、蒸发、蒸馏、结晶、萃取等方法分离和提纯常见的物质。了解层析 是一种分离和提纯物质的方法。 9能对常见的物质进行检验和分析。初步了解常见物质的组成和结构的检测方法,并初步掌握其操作 技能。 10能发现生产、生活和化学实验研究中有意义的化学问题。 11能绘制和识别简单的实验仪器装置图。能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案,并能对设 计的实验方案进行分析、比较、优化和改进。 12能通过化学实验收集有关数据和事实,并科学地进行分析和处理。 【命题分析命题分析】 通过近几年的高考实验研究发现,以物质的制备流程、物质的
3、性质探究为载体,考查化学实验的设计 及评价能力已成为高考实验的首选。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验 知识的基础上进行改进,创设新情镜,提出新问题,考查考生的创新意识和对实验过程的评价能力。主要 体现在以下几个方面:(1)根据题干给予的新信息,预测实验现象等。(2)药品使用创新、仪器功能拓展、实 验操作改变创新和实验操作新途径开辟等。(3)面对新情境,能够正确提取并处理信息(准确提炼规律、严密 推理分析、做出合理解释等)。(4)面对新问题,能够全面深入思考,合理优化结构,准确深刻评价等。 核心考点一核心考点一 常用仪器的用途和使用 1可加热仪器 仪器 名称 使用方法
4、和注意事项 可直接加 热的仪器 试管 加热液体时,液体体积不能超过其容积的1 3;加热固体时, 试管口应略向下倾斜 蒸发皿 蒸发浓缩时要用玻璃棒搅拌,且液体体积不超过其容积 的 2 3 坩埚 用于灼烧固体物质,把坩埚放在三脚架上的泥三角上加 热,取放坩埚必须使用坩埚钳,加热完的坩埚应放在石棉 网上冷却 需垫石棉 网加热的 仪器 圆底烧瓶 液体体积不超过其容积的2 3,且不少于 1 3 锥形瓶 振荡时瓶内液体不能溅出 烧杯 溶解固体时要用玻璃棒搅拌 2计量仪器 仪器 名称 主要用途 使用方法和注意事项 天平 称量药品(及仪器) 的质量(精度 0.1 g) (1)称量前先调零; (2)托盘上应垫纸
5、,腐蚀性药品应盛于玻璃容器内称量; (3)左盘放药品,右盘放砝码; (4)1 g 以下用游码 量筒 量取液体的体积 (精度 0.1 mL) (1)不可加热,不可用于配制溶液或作反应容器; (2)应根据量取液体的体积选用合适的规格,原则为“大而近”; (3)无 0 刻度线 3常用的分离、提纯仪器 仪器 主要用途 使用方法和注意事项 (1)用于过滤;(2)向小口容 器中转移液体;(3)倒扣在 液面上, 用于易溶于水的气 体的吸收装置 (1)滤纸与漏斗内壁应严密吻合,用水润湿后,中间不得有气 泡; (2)过滤时,要做到“一贴、二低、三靠” 长颈漏斗用于装配气体发 生装置 装配气体发生装置时, 应将长
6、颈漏斗下端管口插入液面以下, 防止气体逸出 4其他常用仪器 仪器 主要用途 使用方法和注意事项 (1)滴瓶用于盛放少量液体试剂; (2)胶头滴管用于吸取或滴加液体 (1)滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用; (2)胶头滴管使用时不要将液体吸入胶头内,不 能平置和倒置;滴液时不可接触器壁 (1)广口瓶用于贮存固体试剂,瓶口内壁磨 砂,并配有磨砂的玻璃塞; (2)细口瓶用于贮存液体试剂, 有无色和棕色 两种, 棕色瓶常用于存放见光易分解的试剂 (1)不宜盛放易挥发物, 盛碱性物质时还应改用软 木塞或橡胶塞; (2)盛放氧化性试剂时一定要用玻璃塞 用于收集、贮存少量气体或做固体的燃烧实 验 上口为平面磨砂,
7、内侧不是磨砂;如果在其中进 行燃烧反应且有固体生成时, 应在底部加少量水 或细砂 (1)搅拌(固体溶解或液体蒸发时); (2)引流(过滤或向容量瓶中注入溶液时); (3)蘸取试液或黏附试纸 搅拌时不得碰击容器壁 加热仪器(热源) (1)酒精量不超过其容积的2 3,不能少于 1 4; (2)用外焰加热,禁止用燃着的酒精灯去引燃另 一盏酒精灯; (3)用后用灯帽盖灭,不可用嘴吹灭 考法考法一一 常见仪器的识别常见仪器的识别 【典例【典例 1】 (2021 年 1 月浙江选考)蒸馏操作中需要用到的仪器是( ) A B C D 【解析】蒸馏过程中需要用到蒸馏烧瓶、温度计、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶
8、等仪器,分液漏 斗、蒸发皿、容量瓶不用于蒸馏操作,故选 A。 【答案】A 考法二考法二 常见仪器的使用及注意事项常见仪器的使用及注意事项 【典例【典例 2】下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是( ) A洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 B酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗 C酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差 D用量筒量取一定体积的浓 H2SO4并向其中加水稀释成稀硫酸 解析 锥形瓶和容量瓶都是定量实验仪器,洗净后自然晾干,不能放进烘箱中烘干,A 项错误;酸式 滴定管用于准确量取溶液的体积,先用蒸馏水洗净后,再用待装溶液润洗 23 次,否则将导致待装溶液的 浓
9、度偏小, 影响实验结果, B 项正确; 锥形瓶用蒸馏水洗涤后, 直接加入待滴定溶液, 若用待滴定溶液润洗, 所含溶质的物质的量增大,消耗标准溶液的体积增大,测得实验结果偏高,C 项错误;一是量筒不能作为稀 释溶液的容器,二是稀释浓 H2SO4时应将浓 H2SO4慢慢注入水中并不断搅拌,D 项错误。 【答案】B 考法三考法三 实验仪器的选择实验仪器的选择 【典例【典例 3】(2020天津卷)下列实验仪器或装置的选择正确的是( ) 配制 50.00mL0.1000mol.L-1Na2CO 3溶液 除去 Cl2中的 HCl 蒸馏用冷凝管 盛装Na2SiO3溶 液的试剂瓶 A B C D 【解析】A
10、项,配制 50.00mL0.1000mol.L-1Na2CO3溶液需要用容量瓶,不能使用量筒配置溶液,故 A 错误; B 项, 除去氯气中的氯化氢气体使用饱和氯化钠溶液, 可以吸收氯化氢气体, 根据氯气在水中的反应: Cl2+H2OH+Cl-+HClO,饱和氯化钠溶液中的氯离子使氯气溶于水的平衡逆向移动,降低氯气在水中 的溶解度,洗气瓶长进短出,利于除杂,故 B 正确;C 项,蒸馏要使用直形冷凝管,不能使用球形冷凝管, 故 C 错误;D 项,硅酸钠溶液呈碱性,硅酸钠溶液是一种矿物胶,能将玻璃塞与试剂瓶的瓶口粘在一起, 盛装 Na2SiO3溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞,应使用橡胶塞,故 D 错误。
11、故选 B。 【答案】B 考法四考法四 仪器的组合与创新使用仪器的组合与创新使用 【典例【典例 4】用如图装置(加热及夹持仪器已略去)进行的实验,不能达到相应实验目的的是( ) A利用装置可以验证 Na2O2与水的反应是放热反应 B装置可用于收集 H2、CO2、Cl2、HCl、NO2 C利用装置制取 SO2,并验证其还原性 D利用装置验证 KHCO3和 K2CO3的热稳定性,X 中应放的物质是 K2CO3 解析 若右边烧杯中有气泡产生,则说明 Na2O2与水的反应为放热反应,A 项能达到实验目的;收集 气体时若气体密度大于空气密度,则 b 口进 a 口出,若气体密度小于空气密度,则 a 口进 b
12、 口出,B 项能达 到实验目的;大试管中 Cu 与浓硫酸反应生成 SO2气体,若小试管中酸性 KMnO4溶液褪色,则证明 SO2具 有还原性,C 项能达到实验目的;X 中应放的物质是 KHCO3,D 项不能达到实验目的。 【答案】D 化学计量仪器使用时的五个注意要点 1滴定管的精确度为 0.01 mL,滴定管的“零”刻度在滴定管的上部(但不在最上部),量取液体的体积时 液面不一定要在“零”刻度,也可在“零”刻度以下。 2量筒的精确度为 0.1 mL,量筒没有“零”刻度。 3托盘天平的精确度为 0.1 g,托盘天平的“零”刻度在标尺的最左边,天平在使用时应先调“零”,使用 后要回“零”。 4温度
13、计的规格不同,精确度也有所不同,温度计的零刻度在温度计的中下部。 5容量瓶没有“零”刻度,只有一条刻度线,液面达到刻度线时,溶液的体积即为容量瓶的容量值。 3(2020浙江 1 月选考)萃取碘水中的碘并分液,需要用到的仪器是( ) A B C D 【答案】A 【解析】萃取碘水中的碘并分液,需要用到的仪器是分液漏斗;A 项,该仪器为分液漏斗,故 A 正确; B 项,该仪器为容量瓶,故 B 错误;C 项,该仪器为直形冷凝管,故 C 错误;D 项,该仪器为漏斗,故 D 错误;故选 A。 2(2020浙江 7 月选考)固液分离操作中,需要用到的仪器是( ) A B C D 【答案】C 【解析】A 项,
14、该仪器是干燥管,不能用于固液分离,A 不符合题意;B 项,该仪器为蒸馏烧瓶,不能 用于固液分离, B 不符合题意; C 项, 该仪器为普通漏斗, 常用于过滤以分离固液混合物, C 符合题意; D 该 仪器为牛角管,又叫接液管,连接在冷凝管的末端以收集蒸馏产生的蒸气所冷凝成的液体,不能用于固液 分离,D 不符合题意。故选 C。 3仅用下表提供的仪器(夹持仪器和试剂任选)不能达到相应实验目的的一组是( ) 选项 实验目的 仪器 A 用溴水和 CCl4除去 NaBr 溶液中少量 NaI 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗 B 配制 100 mL 10 mol L1的 NaOH 溶 液 药匙、天平、量筒
15、、烧杯、玻璃棒、胶头滴 管、100 mL 的容量瓶 C 从食盐水中获得 NaCl 晶体 酒精灯、玻璃棒、坩埚、泥三角 D 用盐酸除去 BaSO4中混有的少量 BaCO3 漏斗、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸 【答案】C 【解析】 A 项, 用溴水和 CCl4除去 NaBr 溶液中少量 NaI, 应该向用溴和 NaI 溶液反应, 然后采用萃取、 分液方法分离,所以需要的仪器是烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗,所以能实现实验目的,A 正确;B 项,根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤是计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀可知所需的 仪器有药匙、天平、量筒、100mL 容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴
16、管,B 正确;C 项,从食盐水中获取食 盐晶体应该采用蒸发结晶的方法,盛放泥三角的仪器是三脚架,所以缺少三脚架,并且用蒸发皿,而不能 用坩埚,不能实现实验目的,C 错误;D 项,碳酸钡和稀盐酸反应生成可溶性的氯化钡,硫酸钡和稀盐酸不 反应,然后采用过滤方法分离,最后洗涤、干燥即可,需要的仪器是漏斗,烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤 纸,所以能实现实验目的,D 正确。故选 C。 4(2020北京卷)用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验,不能达到实验目的的是( ) A B C D 配制一定物 质的量浓度 的氯化钠溶 液 检验浓硫酸与铜反应产生的 二氧化硫 检验溴乙烷消去产物中的乙 烯 分离酒精和水
17、 【答案】D 【解析】A图示为配制一定量浓度溶液的转移操作,图示操作正确,故 A 能达到实验目的;B浓硫 酸和铜在加入条件下反应生成二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,通入到品红溶液中,若品红褪色,则证明 生成二氧化硫,二氧化硫气体是大气污染物,不能排放到空气中,试管口用浸有氢氧化钠溶液的棉花团吸 收二氧化硫,图示正确,故 B 能达到实验目的;C溴乙烷在氢氧化钠醇溶液加热作用下发生消去反应生成 乙烯,由于乙醇易挥发,制得的乙烯中含有乙醇蒸汽,先通过水,使乙醇溶于水,在将气体通入酸性高锰 酸钾溶液中,若酸性高锰酸钾溶液褪色,则可以证明反应中产生乙烯,故 C 能达到实验目的;D乙醇和水 任意比互溶,分液
18、操作无法分离,故 D 不能达到实验目的;故选 D。 核心考点二核心考点二 化学基本操作和实验安全化学基本操作和实验安全 1药品取用 (1)根据药品的形状和用量选择取用方法 (2)图示向仪器中加入药品的操作方法 向容器内加固体药品 向容器内加液体药品 2常见试纸的使用 (1)试纸的类型和使用范围: (2)试纸的使用方法: 检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,观察 试纸颜色的变化。 检验气体:一般先将试纸用蒸馏水湿润,粘在玻璃棒的一端,并使其接近出气口,观察颜色的变化。 3物质的溶解 (1)固体的溶解 常用仪器:烧杯、试管、玻璃棒等。 促溶方法:加热、
19、研细、搅拌或振荡等。 (2)气体物质的溶解或吸收 溶解度不大的气体,如 CO2、Cl2、H2S 等,用如图 a 所示装置; 极易溶于水的气体,如 NH3、HCl 等,用如图 b 所示装置。 (3)液体物质的溶解(稀释):一般把密度较大的液体加入到密度较小的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸 与浓硝酸的混合。 4仪器的洗涤 (1)方法:使用毛刷,用去污剂和水冲洗。 (2)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成滴,也不成股流下。 (3)常见残留物的洗涤 残留物 洗涤剂 容器里附有的油污 NaOH 溶液或热的纯碱溶液 容器壁上附着的硫 CS2或热的 NaOH 溶液 试管上的银镜 稀 HNO3
20、AgCl 氨水 容器内残留的 MnO2 热的浓盐酸 5仪器的安装、连接 (1)安装顺序:一般从热源开始,按先下后上、从左到右的顺序。 (2)连接顺序:洗气时,“长进短出”,如图 a;量气装置“短进长出”,如图 b;干燥管除杂时“大进小出”, 如图 c。 6特殊试剂的存放 保存依据 保存方法 典型实例 防氧化 (1)密封或用后立即盖好 (2)加入还原剂 (3)隔绝空气 (1)Na2SO3、Na2S、KI 溶液等用后立即盖 好 (2)FeSO4溶液中加少量铁屑 (3)K、Na 保存在煤油里,白磷保存在水 里,Li 保存在石蜡里 防潮解(或防与水 反应) 密封保存 NaOH、CaCl2、CuSO4、
21、CaC2、P2O5等 固体,浓硫酸等密封保存 防与 CO2反应 密封保存,减少露置时间 NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2 固体等密封保存 防挥发 (1)密封,置于阴凉处 (2)液封 (1)浓盐酸、浓氨水等密封置于阴凉处 (2)液溴用水封 防燃烧 置于冷暗处,不与氧化剂混合贮 存,严禁火种 苯、汽油、酒精等 防分解 保存在棕色瓶中,置于冷暗处 浓硝酸、KMnO4溶液、AgNO3溶液、氯 水等 防水解 加入酸(碱)抑制水解 FeCl3溶液中加稀盐酸 防腐蚀 (1)能腐蚀橡胶的物质用玻璃塞 或塑料盖 (2)能腐蚀玻璃的物质用塑料容 器 (1)浓硝酸、KMnO4溶液、氯水、溴水等 腐蚀橡
22、胶;汽油、苯、CCl4等能使橡胶 溶胀 (2)氢氟酸保存在塑料瓶中 防黏结 碱性溶液用橡胶塞 NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等 防变质 现用现配 银氨溶液等 7常见危险品的标识 8常见意外事故的处理 意外事故 处理方法 碱洒在皮肤上 用大量水冲洗,最后涂上稀硼酸溶液 少量浓 H2SO4洒在皮肤上 先用干布拭去,再用大量水冲洗,最后涂上稀 NaHCO3溶液 苯酚、液溴洒在皮肤上 用酒精洗涤 水银洒在桌面上 用硫粉覆盖 酸液(或碱液)溅到眼中 用大量水冲洗,边洗边眨眼睛 酒精等有机物在实验台上着火 用湿抹布盖灭 误食重金属盐 服用大量牛奶、蛋清或豆浆 金属 Na、K 等着火 用沙土覆灭
23、,不能用泡沫灭火器和干粉灭火器扑灭 4常见实验安全装置 (1)防倒吸装置。 (2)防堵塞安全装置。 (3)防污染安全装置。 实验室制取 Cl2时,尾气的处理可采用 b 装置。 制取 CO 时,尾气处理可采用 a、c 装置。 制取 H2时,是否需尾气处理? 需要。若需要可采取 a、c 装置。 考法考法一一 化学实验基本操作化学实验基本操作 【典例【典例 1】(2020浙江 7 月选考)下列有关实验说法不正确 的是( ) A萃取 Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入 CCl4,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出 B做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色 C乙醇、苯等有机溶剂易被引燃
24、,使用时须远离明火,用毕立即塞紧瓶塞 D可用 AgNO3溶液和稀 HNO3区分 NaCl、NaNO2和 NaNO3 【解析】A 项,CCl4的密度比水的密度大,故萃取 Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入 CCl4,振荡、 静置分层,打开旋塞,先将 CCl4层放出,A 操作错误;B 项,做焰色反应前,先将铂丝用稀盐酸清洗并灼 烧至无色的目的是排除铂丝上粘有其它金属元素,对待检测金属元素的干扰,B 操作正确;C 项,乙醇、苯 等有机溶剂属于易燃物品,故使用时必须远离明火和热源,用毕立即塞紧瓶塞,防止失火,C 操作正确;D 项,氯化银、亚硝酸银都是难溶于水的白色固体,所以硝酸银滴入氯化钠溶液和亚硝
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