专题 12 化学实验仪器、基本操作
【母题来源 1】2019 年高考新课标Ⅰ卷
【母题题文】实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,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 中的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
【参考答案】D
【试题解析】在溴化铁作催化剂作用下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢,装置 b 中四氯化碳的作
用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,装置 c 中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,倒置漏斗
的作用是防止倒吸。
A 项、若关闭 K 时向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体压强增大,苯和溴混合液不能顺利流下。打开 K,
可以平衡气压,便于苯和溴混合液流下,故 A 正确;
B 项、装置 b 中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色,故 B
正确;
C 项、装置 c 中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,故 C 正确;
D 项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层
后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提
纯溴苯,故 D 错误。故选 D。
【母题来源 2】2019 年高考新课标Ⅱ卷
【母题题文】下列实验现象与实验操作不相匹配的是
实验操作 实验现象
A 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量
的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
B 将镁条点燃后迅速伸入集满 CO2 的集气瓶 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀
盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
D 向盛有 FeCl3 溶液的试管中加过量铁粉,充分
振荡后加 1 滴 KSCN 溶液
黄色逐渐消失,加 KSCN 后溶液颜色不变
【参考答案】A
【试题解析】A.乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳无机小分子,则实验现象中不会出现分层,A 项错
误;
B.将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的洗气瓶,发生反应为:CO2+2Mg 2MgO+C,则集气瓶因反
应剧烈冒有浓烟,且生成黑色颗粒碳单质,实验现象与操作匹配,B 项正确;
C . 向 盛 有 饱 和 硫 代 硫 酸 钠 溶 液 的 试 管 中 滴 加 稀 盐 酸 , 发 生 氧 化 还 原 反 应 , 其 离 子 方 程 式 为 :
S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,则会有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊,实验现象与操作匹配,C 项正确;
D.向盛有氯化铁溶液的试管中加过量的铁粉,铁粉会将溶液中所有的铁离子还原为亚铁离子,使黄色逐渐
消失,充分振荡后,加 1 滴 KSCN 溶液,因振荡后的溶液中无铁离子,则溶液不会变色,实验现象与操作
匹配,D 项正确;答案选 A。
【命题意图】本题考查的是化学实验的基本操作。很好的落实了化学学科素养中的证据推理与模型认知、
实验探究与创新意识等。
【命题方向】高考仍 然会以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,围绕是什么、为什么和怎么做来重点
考查实验基本操作的规范性和准确性;预计 2020 高考会保持对传统知识点的考查,如常见气体实验室制法
的反应原理,气体的净化、干燥、收集、尾气吸收,气密性检查等,仍然会注重对萃取、分液、过滤、蒸
发等基本操作要领和容量瓶、滴定管等重要仪器用法的考查。将会以元素化合物的性质为基础,依托化学
实验基本操作,如过滤、重结晶、萃取分液、蒸馏、洗气、干燥等,考查对离子、气体、有机物等的检验,
要牢记物理及化学提纯方法,注意答题细节。
【得分要点】实验题的答题基本流程:原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体
分析为:①实验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?②所用各物质名称、状态、代替物(根
据实验目的和相关的化学反应原理,进行 全面的分析比较和推理,并合理选择)。③有关装置:性能、使用
方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作:技能、操作顺序、注意事
项或操作错误的后果。⑤实验现象:自下而上,自左而右全面观察。⑥实验结论:直接结论或导出结论。
对实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确的判断。主要从以下几个方面考虑:①实验原理
是否正确、可行;②实验 操作是否完全、合理; ③实 验步骤是否简单、方便;④实验效果是否明显等。⑤
反应原料是否易得、安全、无毒;⑥反应速率较快;⑦原料利用率以及合成物质的产率是否较高;⑧合成
过程是否造成环境污染。⑨有无化学安全隐患,如倒吸、爆炸、吸水、泄漏、着火、溅液、破损等。
常见易错的实验操作题举例分析如下:
实验操作及现象 结论 判断 解释
(1)
用铂丝蘸取某溶液进行
焰色反应,火焰呈黄色
一定是钠盐,该溶
液中一定不含有
K+
错
结论混淆了范围:NaOH 焰色反应火焰也是黄
色,检验钾要透过蓝色钴玻璃,透过蓝色钴
玻璃呈现紫色说明含有钾元素,否则不含有
(2)
向乙醇中加入浓硫酸,
加热,溶液变黑,将产
生 的 气 体 通 入 酸 性
KMnO4 溶液,溶液褪色
该气体是乙烯 错
挥发的乙醇、乙烯、副反应生成的 SO2 都能
使酸性 KMnO4 溶液褪色
(3)
向 溶 液 X 中 滴 加
NaOH 稀溶液,将湿润
的红色石蕊试纸置于试
管口,试纸不变蓝
溶液 X 中无 N 错
NH3 极易溶于水,在溶液中加入稀 NaOH 溶
液,生成的氨水浓度小,不加热 NH3 不会挥
发出来
(4)
用湿润的淀粉−碘化钾
试纸检验气体 Y,试纸
变蓝
该气体是 Cl2 错
淀粉−碘化钾试纸检验的是具有强氧化性的
气体,Y 可能是 Cl2,也可能是 O3、NO2 等气
体
(5)
将某气体通入品红溶液
中,品红褪色
该气体一定是 SO2 错 O3、Cl2 也能使品红褪色
(6)
向溶液 Y 中滴加硝酸,
再滴加 BaCl2 溶液,有
白色沉淀生成
Y 中 一 定 含 有
错
溶液 Y 中可能含有 Ag+;②若溶液 Y 中含有
,滴加硝酸时能被氧化成 ,加入
BaCl2 也会有白色沉淀产生
(7) 向 CH2 CHCHO 中 滴 该 有 机 物 中 含 有 错 碳碳双键和醛基都能使酸性高锰酸钾褪色,
2
4SO −
2
3SO − 2
4SO −
入 KMnO4 酸性溶液,
溶液褪色
碳碳双键 故用 KMnO4 溶液无法证明分子中含有碳碳
双键
(8)
蘸有浓氨水的玻璃棒靠
近溶液 X,有白烟产生
X 一定是浓盐酸 错
只要是挥发性的浓酸遇蘸有浓氨水的玻璃棒
都能产生白烟,浓盐酸、浓硝酸都符合
(9)
在淀粉溶液中加入适量
稀硫酸微热,向水解后
的 溶 液 中 加 入 新 制
Cu(OH)2 并加热,无砖
红色沉淀
说明淀粉未水解 错
稀硫酸在淀粉水解中作催化剂,在未中和硫
酸的情况下加入的新制 Cu(OH)2 会与硫酸反
应生成 CuSO4,在加热时得不到沉淀,应该
先加氢氧化钠中和硫酸后再加新制 Cu(OH)2
(10)
向某溶液中滴加 KSCN
溶液,溶液不变色,滴
加氯水后溶液显红色
该溶液中一定含
Fe2+
正确 Fe2+的检验方法正确
(11)
溴 乙 烷 与 NaOH 溶 液
共热后,滴加 AgNO3 溶
液,未出现淡黄色沉淀
溴 乙 烷 未 发 生 水
解
错
NaOH 与 AgNO3 溶液反应生成的 AgOH 极不
稳定,分解生成黄褐色的氧化银,干扰溴离
子的检验
(12)
在硫酸钡沉淀中加入浓
碳酸钠溶液充分搅拌后,
取沉淀(洗净)放入盐酸
中有气泡产生
说明 Ksp(BaCO3)< Ksp(BaSO4) 错 溶解度大的容易向溶解度小的物质转化;但 Ksp 相近时,溶解度小的也能向溶解度大的物 质转化 1.【山东省青岛市2019 届高三 5 月第二次模考】在硫酸铜晶体结晶水含量测定的实验过程中,下列仪器或 操作未涉及的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】A.为使硫酸铜晶体充分反应,应该将硫酸铜晶体研细,因此要用到研磨操作,A 不符合题意;
B.硫酸铜晶体结晶水含量测定实验过程中,需要准确称量瓷坩埚的质量、瓷坩埚和一定量硫酸铜晶体的
质量、瓷坩埚和硫酸铜粉末的质量,至少称量 4 次,所以涉及到称量操作,需要托盘天平,B 不符合题
意;
C.盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上加热,直到蓝色完全变白,不需要蒸发结晶操作,因此实验过
程中未涉及到蒸发结晶操作,C 符合题意;
D.加热后冷却时,为防止硫酸铜粉末吸水,应将硫酸铜放在干燥器中进行冷却,从而得到纯净而干燥的
无水硫酸铜,因此需要使用干燥器,D 不符合题意;
故合理选项是 C。
2.【安徽省蚌埠市2019 届高三第一次质量监测】下列实验操作不能达到实验目的的是
A.用加热的方法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠
B.加热蒸干溶液,可以得到 CuCl2 晶体
C.放在流动的蒸馏水中可除去半透膜中蛋白质溶液里混有的(NH4)2SO4
D.鉴别 NaBr 和 KI 溶液,可分别加新制氯水后,用 CCl4 萃取
【答案】B
【解析】A.加热时 NaHCO3 分解生成了 Na2CO3:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,A 项正确;
B.CuCl2 属于强酸弱碱盐,在溶液中 Cu2+发生水解生成 Cu(OH)2,盐类的水解反应是一个吸热反应,
加热,水解平衡右移,同时由于生成的 HCl 的大量挥发,促进水解平衡进一步向右移动,所以直接蒸干
CuCl2 溶液得到的主要是 Cu(OH)2,不能得到 CuCl2 晶体,B 项错误;
C.利用胶体粒子不能透过半透膜,小分子、离子可以透过半透膜的性质差异,采用渗析法对胶体进行提
纯,C 项正确;
D.氯水与 NaBr、NaI 分别反应,生成了溴单质和碘单质,两种卤素单质溶解在 CCl4 中,呈现不同的颜色,
可以区别,D 项正确;所以答案选择 B 项。
3.【2019 届高考考前模拟】下列选项中,为完成相应实验,所用仪器或相关操作合
理的是
A B C D
用 CCl4 提取溶在乙醇中的
I2
测量 Cl2 的体积 过滤
用 NaOH 标准溶液滴定锥形瓶
中的盐酸
【答案】B
【解析】A.四氯化碳是良好的有机溶剂,四氯化碳与乙醇互溶,不会出现分层,不能用分液漏斗分离,
故 A 错误;
B. 氯气不溶于食盐水,可排饱和食盐水测定其体积,则图中装置可测定 Cl2 的体积,故 B 正确;
C. 过滤需要玻璃棒引流,图中缺少玻璃棒,故 C 错误;
D. NaOH 标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸,NaOH 溶液应盛放在碱式滴定管中,仪器的使用不合理,滴定
过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,故 D 错误。答案选 B。
【点睛】本题考查的是关于化学实验方案的评价, 实验装置的综合。解题时需注意氯气不溶于食盐水,
可排饱和食盐水测定其体积;NaOH 标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸,NaOH 溶液应盛放在碱式滴定管中。
4.【甘肃省定西市陇西县第一中学2019 届高三下学期适应性训练】标准状况下,下列实验用如图所示装置
不能完成的是
A.测定一定质量的 和 混合物中 的含量
B.确定分子式为 的有机物分子中含活泼氢原子的个数
C.测定一定质量的 晶体中结晶水数目
D.比较 Fe3+和 Cu2+对一定质量的双氧水分解反应的催化效率
【答案】C
【解析】A.在烧瓶中放入 Na2O 和 Na2O2 的混合物,然后将水从分液漏斗放下,通过产生气体的量可计
算 Na2O2 的量,故 A 符合题意;
2Na O 2 2Na O 2 2Na O
OHC 62
2 4 2Na SO H Ox・
B.在烧瓶中放入金属钠,然后将有机物从分液漏斗放下,根据产生的气体的量来判断有机物分子中含活
泼氢原子的个数,故 B 符合题意;
C.该实验需要测量生成气体的量进而计算,Na2SO4·xH2O 晶体中结晶水测定时无法产生气体,该装置不
能完成,故 C 不符合题意;
D.可通过对照所以比较单位时间内 Fe3+和 Cu2+与双氧水反应产生气体的多少比较的催化效率,故 D 符合
题意。故选 C。
5.【山东省临沂市2019 届高三 2 月教学质量检测】依据反应 NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl 制备
碳酸氢钠。下列实验装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氨气
B.用装置乙制取二氧化碳
C.用装置丙制取碳酸氢钠
D.用装置丁分离碳酸氢钠与母液
【答案】D
【解析】A.加热固体 NH4Cl 分解产生 HCl 和 NH3,这两种气体在试管口部遇冷又重新化合生成 NH4Cl
固体,因此不能用于制取氨气,A 错误;
B.稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙属于微溶物,覆盖在 CaCO3 表面,会阻止进一步反应,应该用稀盐
酸和碳酸钙制取二氧化碳,B 错误;
C.氨气极易溶于水,为防止倒吸要有缓冲装置,通入氨气的装置要使用球形干燥管,能防止倒吸,而 CO2
气体不需要使用有缓冲作用的装置,C 错误;
D.过滤时需要用玻璃棒引流,否则易溅出液体且易导致滤纸损坏,D 正确;
故合理选项是 D。
【点睛】本题考查化学实验方案评价,涉及气体制备原理、实验基本操作等,明确实验原理及操作规范
性是解答本题关键,注意从操作规范性分析评价,易错选项是 B。
6.【江苏省苏锡常镇四市2019 届高三下学期第三次模拟】根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向溶有 SO2 的 BaCl2 溶液中通入气体 X,出现白色沉淀 X 具有强氧化性
B 将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,充分振荡,有白色沉淀产生 非金属性:Cl>Si
C
常温下,分别测定浓度均为 0.1 mol·L-1 NaF 和 NaClO 溶液的
pH,后者的 pH 大
酸性:HFAg2S
D
向滴有酚酞的 Na2CO3 溶液中,逐滴加入 BaCl2 溶液,溶液
红色逐渐褪去
BaCl2 溶液是酸性溶液
【答案】A
【解析】A.单质溴与 KI 在溶液中发生氧化还原反应生成碘单质,产生的碘单质易溶于四氯化碳,由于
四氯化碳的密度比水大,与水互不相容,所以静置分层,上层无色,下层紫红色,可知溴的非金属性强
于碘,A 正确;
B.酸性条件下硝酸根离子可氧化亚硫酸钡生成硫酸钡沉淀,因此不能确定 Na2SO3 溶液是否变质,B 错
误;
C.由于是向硝酸银溶液中首先滴入少量 NaCl 溶液,所以硝酸银过量,过量的硝酸银与滴入的 Na2S 反
应产生 Ag2S 沉淀,均为沉淀生成,不能比较 AgCl、Ag2S 的溶解度,C 错误;
D.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液中 c(OH-)减小,溶液
红色逐渐褪去,并不是因为 BaCl2 溶液是酸性溶液,D 错误;
故合理选项为 A。
10.【辽宁省葫芦岛协作校2019 届高三下学期第二次模拟】下列实验方案不能达到实验目的是
选项 实验目的 实验方案
A 测定铝箔中氧化铝的含量
取 铝箔与足量稀盐酸充分反应,逸出气体用排水
法收集,测其体积为 (已转化为标准状况下)
B 比较醋酸与硼酸的酸性强弱
分别向 醋酸和饱和硼酸溶液中加等浓度碳
酸氢钠溶液,观察现象,前者生成气体而后者不能
n g
Lb
0.1mol/L
C 验证 可用于制备防火剂
取滤纸条放入 饱和溶液中,吸浸后,稍沥干,
放置在酒精灯外焰处,观察现象
D
证明溶液中存在平衡:
向盛有 溶液中加入
溶液,再继续加入少量
固体,观察现象
【答案】D
【解析】A. 根据生成气体的体积可确定铝的质量,以此可确定氧化铝的含量,可达到实验目的,A 项正
确;
B. 向 0.1mol⋅L−1 醋酸和饱和硼酸溶液中加等浓度碳酸氢钠溶液,只有前者生成气体,可知发生强酸制取
弱酸的反应,则酸性醋酸>碳酸>硼酸,B 项正确;
C. Na2SiO3 不燃烧、不支持燃烧,由现象可知,Na2SiO3 可用作木材防火剂,C 项正确;
D. 向盛有 溶液中加入 溶液,存在平衡
,会出现红色,但再继续加入少量 固体,对反应平衡无影响,因此实
验方案不正确,D 项错误;答案选 D。
【点睛】解题时要注意 D 项中 KCl 对反应速率与平衡均无影响,抓住离子反应的实质是解题的关键。
2 3Na SiO
2 3Na SiO
( )3+ -
3Fe +3SCN Fe SCN
35mL 0.005mol/L FeCl
5mL 0.01mol/L KSCN KCl
35mL0.005mol/LFeCl 5mL0.01mol/LKSCN
( )3+ -
3Fe +3SCN Fe SCN KCl