第一篇 选择题14 综合实验的微型化.docx

选择题14　综合实验的微型化 角度一　与物质制备流程有关的综合判断 ‎1.常见气体制备发生装置图 实验装置 举例 固体＋固体气体 O2、NH3‎ 固体＋液体(或液体＋液体)气体 a：C2H4 ‎ b：Cl2‎ 固体＋液体(不加热)―→气体 a：H2、O2、CO2、Cl2、NH3 ‎ b：H2、CO2‎ ‎2.气体的收集装置 ‎(1)基本方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 H2、O2、NO、CH4、C2H4等 Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2等 H2、NH3等 ‎(2)创新方法 ‎3.常见净化装置 a装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。b装置一般盛液体试剂，用于洗气。c装置一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。‎ ‎1.(2018·全国卷Ⅰ，9)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是(　　)‎ 答案　D 解析　A是生成乙酸乙酯的操作；B是收集乙酸乙酯的操作；C是分离乙酸乙酯的操作；D是蒸发操作，在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及。‎ ‎2.(2019·全国卷Ⅰ，9)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K B.实验中装置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 答案　D 解析　苯和溴均易挥发，苯与液溴在溴化铁作用下发生剧烈的放热反应，释放出溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气)，先打开K，后加入苯和液溴，避免因装置内气体压强过大而发生危险，A项正确；四氯化碳用于吸收溴化氢气体中混有的溴单质，防止溴单质与碳酸钠溶液反应，四氯化碳呈无色，吸收红棕色溴蒸气后，液体呈浅红色，B项正确；溴化氢极易溶于水，倒置漏斗防倒吸，碳酸钠溶液呈碱性，易吸收溴化氢，发生反应为Na2CO3＋HBr===NaHCO3＋NaBr，NaHCO3＋HBr===NaBr＋CO2↑＋H2O，C项正确；反应后的混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等，提纯溴苯的正确操作是①用大量水洗涤，除去可溶性的溴化铁、溴化氢和少量溴；②用氢氧化钠溶液洗涤，除去剩余的溴等物质；③‎ 用水洗涤，除去残留的氢氧化钠；④加入干燥剂除去水，过滤；⑤对有机物进行蒸馏，除去杂质苯，从而提纯溴苯，分离溴苯，不用“结晶”的方法，D项错误。‎ ‎3.(2020·山东等级模拟考，9)锡为ⅣA族元素，四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4，熔点144.5 ℃，沸点364.5 ℃，易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn＋2I2SnI4制备SnI4。下列说法错误的是(　　)‎ A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸 B.SnI4可溶于CCl4中 C.装置Ⅰ中a为冷凝水进水口 D.装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2‎ 答案　D 解析　SnI4易水解，装置Ⅱ的主要作用为防止空气中的水蒸气进入，故D错误。‎ ‎4.(2018·江苏，5)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　)‎ ‎ ‎ A.用装置甲灼烧碎海带 B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2‎ D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气 答案　B 解析　B项，用装置乙过滤海带灰的浸泡液能达到实验目的；A项，灼烧碎海带应在坩埚中进行，不能用烧杯，装置甲不能达到实验目的；C项，用浓盐酸和MnO2制取氯气需要加热，装置丙不能达到实验目的；D项，吸收Cl2应用NaOH溶液，装置丁不能达到实验目的。‎ 题组一　无机物制备装置图的分析(不定项选择题)‎ ‎1.(2019·江苏高三高考模拟)实验室用Ca与H2反应制取氢化钙(CaH2)。下列实验装置和原理不能达到实验目的的是(　　)‎ A.装置甲制取H2 B.装置乙净化干燥H2‎ C.装置丙制取CaH2 D.装置丁吸收尾气 答案　D 解析　装置甲利用稀盐酸与锌在简易装置中制取H2，实验装置和原理能达到实验目的，选项A不选；装置乙利用氢氧化钠溶液吸收氢气中的氯化氢气体、利用浓硫酸干燥氢气，起到净化干燥H2的作用，实验装置和原理能达到实验目的，选项B不选；装置丙利用纯净的氢气在高温条件下与钙反应制取CaH2，实验装置和原理能达到实验目的，选项C不选；装置丁是防止空气中的水蒸气及氧气进入与钙或CaH2反应，选项D选。‎ ‎2.某学习小组设计实验制备供氢剂氢化钙(CaH2)，实验装置如下图所示。‎ 已知：氢化钙遇水剧烈反应。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.相同条件下，粗锌(含少量铜)比纯锌反应速率快 B.酸R为浓盐酸，装置b中盛装浓硫酸 C.实验时先点燃酒精灯，后打开活塞K D.装置d的作用是防止水蒸气进入硬质玻璃管 答案　AD 解析　粗锌中含少量铜，锌、铜、稀硫酸构成原电池，使反应速率加快，A项正确；酸R应为稀硫酸，实验室一般不会使用浓盐酸和锌粒反应制取氢气，因为这样会引入氯化氢杂质，会增大除杂成本，装置b中盛装浓硫酸，用于干燥氢气，B项错误；点燃酒精灯前必须用氢气排尽装置内的空气，避免钙与空气中的氧气反应，C项错误；氢化钙遇水剧烈反应，装置d中的浓硫酸可吸收水槽中可能逸出的水蒸气，避免氢化钙因吸收水蒸气而变质，D项正确。‎ ‎3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为鞣革时重铬酸盐的还原剂。纯碱与硫化钠的混合溶液与二氧化硫气体反应可生成Na2S2O3和CO2，实验室利用如图所示实验装置制备硫代硫酸钠(夹持装置已略去)。‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.装置①也可用于实验室制备氧气 B.装置②中虚线处表示的进气导管应伸至瓶底 C.实验时，应先打开活塞K1，再打开活塞K2‎ D.装置④中应盛装的试剂为NaOH溶液 答案　B 解析　①为固液不加热制气装置，MnO2催化分解H2O2制O2可用该装置；②应为防倒吸装置，两管均为短管或短管口进气；C项，应先打开活塞K1，用SO2排尽装置中的空气，防止生成的Na2S2O3被氧化；D项中用碱液吸收尾气。‎ 题组二　实验方案的设计、装置的评价(不定项选择题)‎ ‎4.如图所示装置用于FeSO4受热分解实验及产品检验，已知亚硝酸铵受热易分解，下列相关说法正确的是(　　)‎ A.装置甲是N2的制备装置，实验时加热至85 ℃，应采取水浴加热 B.点燃装置乙处酒精喷灯前应先通入一段时间N2‎ C.装置丙依次装入品红溶液和BaCl2溶液用以检验产生的气体 D.采用装置丁，可更好地吸收尾气且避免了尾气外逸污染环境 答案　AB 解析　亚铁盐易被氧气氧化，因此点燃装置乙处酒精喷灯前应先通入一段时间N2，排尽装置内的空气，B项正确；FeSO4受热分解为氧化铁、二氧化硫、三氧化硫，品红溶液褪色，能够检验反应生成的二氧化硫气体，而三氧化硫与品红溶液中的水反应生成了硫酸，无法再用BaCl2‎ 溶液检验产生的三氧化硫气体，C项错误；由于整个装置为密闭体系，多余的气体很难进入丁装置内被碱液吸收，D项错误。‎ ‎5.下列装置应用于实验室制NO2并回收硝酸铜，能达到实验目的的是(　　)‎ A.用装置甲制取NO2‎ B.用装置乙除去NO2中的少量HNO3‎ C.用装置丙收集NO2‎ D.用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O 答案　C 解析　稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，A项错误；二氧化氮能与水反应生成硝酸且硝酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳会引入新的杂质，B项错误；用装置丙采用向上排空气法收集NO2，能达到实验目的，C项正确；Cu(NO3)2水解产生氢氧化铜和硝酸，硝酸易挥发，用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液得到氢氧化铜而得不到Cu(NO3)2·6H2O，D项错误。‎ ‎6.用如图所示装置进行实验，不能达到实验目的的是(　　)‎ 选项 实验目的 所用试剂或药品 a b c d e A H2还原WO3制W 稀盐酸 Zn粒 H2O 浓硫酸 WO3‎ 固体 B 探究NH3的还原性 浓氨水 CaO固体 无需该装置 浓硫酸 CuO 固体 C 探究CO2与过氧化钠反应的产物(反应不需要加热)‎ 稀盐酸 CaCO3‎ 饱和NaHCO3溶液 浓硫酸 Na2O2‎ D 制取少量FeCl3固体 浓盐酸 KMnO4固体 饱和NaCl 溶液 浓硫酸 Fe粉 答案　B 解析　因为NH3能被浓硫酸吸收生成铵盐，不能用浓硫酸干燥NH3，B项错误。‎ 角度二　实验设计中逻辑关系的判断——表格实验题 ‎1.常考物质检验方法总结 ‎(1)气体检验 气体 检验方法 现象 注意 Cl2‎ 用湿润的淀粉-KI试纸靠近待检气体 试纸变蓝 气体为黄绿色，O3、NO2也能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝 HCl 用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近待检气体 冒白烟 ‎——‎ SO2‎ 通入品红溶液，然后加热 品红溶液褪色，加热后又恢复红色 气体无色有刺激性气味 NH3‎ 用湿润的红色石蕊试纸检验 试纸变蓝 在中学阶段，遇水显碱性的气体只有NH3‎ 用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 有白烟 CO2‎ 将气体通入澄清的石灰水中 石灰水变浑浊 气体无色无味 ‎(2)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)‎ SO 稀盐酸、BaCl2溶液 白色沉淀 NH 浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸 产生无色有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝 Ba2＋‎ 稀H2SO4(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 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 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＋)‎ ‎2.常考物质性质验证方法总结 待验证的性质 常用方法 酸性 ‎①pH试纸或酸碱指示剂；②与Na2CO3溶液反应；③与锌反应 弱酸或弱碱 ‎①证明存在电离平衡；②测定对应盐溶液的酸碱性；③测定稀释前后溶液的pH变化 氧化性 与还原剂(如KI、SO2、H2S)反应，产生明显现象 还原性 与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓HNO3)反应，产生明显现象 某分散系 为胶体 丁达尔效应 比较金属 ‎①与水反应；②与酸反应；③金属间的置换反应；④原电池原理；⑤电解原理；⑥最高价氧化物对应水化物的碱性强弱；⑦金属阳离子的氧化性 的活动性 比较非金属的活动性 ‎①非金属间的置换反应；②与氢气反应的难易；③气态氢化物的稳定性、还原性；④最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 比较酸(碱)的酸(碱)性强弱 较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)‎ ‎3.实验方案评价的“三个角度”‎ ‎(1)可行性。实验原理是否科学合理，操作和装置是否简单可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能否满足，实验操作是否安全可靠，实验步骤是否简单、方便，实验现象或效果是否明显等。‎ ‎(2)安全性。从避免炸裂、防污染、防失火、防吸水、冷凝回流等方面进行评价。‎ ‎(3)绿色化。反应原料是否易得、安全、无毒，反应速率是否较快，原子利用率及生成物的产率是否较高，实验过程中是否造成环境污染，实验成本是否经济等。‎ ‎1.(2018·全国卷Ⅱ，13)下列实验过程可以达到实验目的的是(　　)‎ 编号 实验目的 实验过程 A 配制0.400 0 mol·L－1的NaOH溶液 称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容 B 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化 C 制取并纯化氢气 向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液 D 探究浓度对反应速率的影响 向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象 答案　B 解析　Fe3＋具有氧化性，能被维生素C还原，溶液发生颜色变化，B项正确；NaOH溶于水放热，应冷却后再转移，洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液转移至容量瓶中后方可定容，A项错误；H2最后通过KMnO4溶液，H2中含有水蒸气，C项错误；NaHSO3与双氧水反应，无明显现象，无法判断浓度对化学反应速率的影响，D项错误。‎ ‎2.(2017·全国卷Ⅱ，13)由下列实验及现象不能推出相应结论的是(　　)‎ 选项 实验 现象 结论 A 向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液 黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变 还原性：Fe>Fe2＋‎ B 将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶 集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生 CO2具有氧化性 C 加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 石蕊试纸变蓝 NH4HCO3显碱性 D 向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液 一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象 Ksp(AgI)Fe2＋，A选项能推出相应结论；B选项：发生的反应为4Na＋CO2C＋2Na2O，CO2中C元素化合价降低，被还原，所以CO2具有氧化性，B选项能推出相应结论；C选项：发生的反应为NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑，由于NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，所以石蕊试纸变蓝，C选项不能推出相应结论；D选项：生成了AgI沉淀，没有生成AgCl沉淀，所以Ksp(AgI)