专题十六、常见化学实验方法及运用（含答案）（冲刺2020高考化学---复习精品）

专题十六、常见化学实验方法及运用 命题方向点播：高中化学实验分为无机化学和有机化学实验，其中无机化学实验通常 考察：实验的仪器的应用、反应基本原理、除杂和提纯、物质的检验 等，在高考中多以单项选择题形式和实验探究形式出现，占 18 分左右。 基础知识点回顾 考点一　基本仪器与基本操作 1．识别常见仪器 (1)用作容器或反应器的仪器 ①试管　②蒸发皿　③坩埚　④圆底烧瓶　⑤平底烧瓶 ⑥烧杯　⑦蒸馏烧瓶　⑧锥形瓶　⑨集气瓶　⑩广口瓶 ⑪燃烧匙 (2)用于提纯、分离和干燥的仪器 ①漏斗　②分液漏斗　③球形干燥管 (3)常用计量仪器①量筒　②容量瓶　③滴定管　④温度计　⑤托盘天平 (4)其他仪器 ①冷凝管　②表面皿　③滴瓶　④胶头滴管 考点二　常见离子的检验及物质鉴别 1．常见阴离子的检验 (1)利用酸碱指示剂检验 (2)利用盐酸和其他试剂检验 CO2－3 ：加入 BaCl2 或 CaCl2 溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色 无味的气体。 SO2－4 ：先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀。 SO2－3 ：加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味且能使 品红溶液褪色的气体。 (3)利用 AgNO3(HNO3 酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验 I－：滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色)。 2．常见阳离子的检验 H＋―→滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色 考点三　物质的分离和提纯 1．物质分离与提纯的基本原理 (1)“四原则” ①不增，不得引入新杂质；②不减，尽量不减少被提纯的物质；③易分，使被提纯 或分离的物质跟其他物质易分离；④复原，被提纯的物质要易被还原。 (2)“三必须” ①除杂试剂必须过量；②过量试剂必须除尽(除去过量试剂带入的新杂质，同时注意加 入试剂的顺序)；③选择最佳的除杂途径。 2．物质分离与提纯的常用方法 (1)升华法；(2)过滤法；(3)蒸馏法；(4)萃取分液法；(5)洗气法；(6)燃烧法。 考点四　评价型实验题 评价型实验题包括的题型很多，其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、 物质制备和应用探究型等，该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程，其实 验流程与考查内容一般为 1．常见的气体发生装置 2．常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体专题训练十六、常见化学实验专练 1 一、选择题 1．下列实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是(　　) A．装置甲可用于检验有乙烯生成 B．装置乙可用于收集和吸收氨气 C．装置丙可用于除去 Cl2 中混有的 HCl 气体 D．装置丁可分离 CH3COOC2H4 和饱和碳酸钠溶液 2．用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的 是(　　) 选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象 A． 稀盐酸 碳酸钠与氢氧化钠的混合 溶液 立即产生气泡 B． 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体 C． 氯化铝溶 液 浓氢氧化钠溶液 产生大量白色沉 淀 D． 草酸溶液 高锰酸钾酸性溶液 溶液逐渐褪色 3．某同学将光亮的镁条放入盛有 NH4Cl 溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反 应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是(　　)选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口， 试纸变蓝 反应中有 NH3 产生 B 收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝 色 反应中有 H2 产生 C 收集气体的同时测得溶液的 pH 为 8.6 弱碱性溶液中 Mg 也可 被氧化 D 将光亮的镁条放入 pH 为 8.6 的 NaHCO3 溶液中，有气泡产生 弱碱性溶液中 OH－氧 化了 Mg 4．(双选)下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　) 选 项 实验操作 现象 结论 A 分别加热 Na2CO3 和 NaHCO3 固体 试管内壁均有水珠 两种物质均受 热分解 B 向稀的苯酚水溶液滴 加饱和溴水 生成白色沉淀 产物三溴苯酚 不溶于水 C 向含 I－的无色溶液中 滴加少量新制氯水，再 滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液变 成蓝色 氧化性：Cl2>I2 D 向 FeSO4 溶液中先滴 入 KSCN 溶液，再滴加 H2O2 溶液 加入 H2O2 后溶液变 成血红色 Fe2＋既有氧化 性又有还原性 5．（2019 天津卷） 环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下：回答下列问题： Ⅰ．环己烯的制备与提纯 （1）原料环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为____________，现象 为__________________。 （2）操作 1 的装置如图所示（加热和夹持装置已略去）。 ①烧瓶 A 中进行的可逆反应化学方程式为________________________，浓硫酸也 可 作 该 反 应 的 催 化 剂 ， 选 择 而 不 用 浓 硫 酸 的 原 因 为 ________________________（填序号）。 a．浓硫酸易使原料炭化并产生 b． 污染小、可循环使用，符合绿色化学理念 c．同等条件下，用 比浓硫酸的平衡转化率高 ②仪器 B 的作用为____________。 （3）操作 2 用到的玻璃仪器是____________。 （4）将操作 3（蒸馏）的步骤补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石， ____________，弃去前馏分，收集 83℃的馏分。 Ⅱ．环己烯含量的测定 在一定条件下，向 环己烯样品中加入定量制得的 ，与环己烯充分 反应后，剩余的 与足量 作用生成 ，用 的 标准溶液滴定，终 点时消耗 标准溶液 （以上数据均已扣除干扰因素）。 测定过程中，发生的反应如下： 3 2FeCl 6H O⋅ 2SO 3 2FeCl 6H O⋅ 3 2FeCl 6H O⋅ ga 2mol Brb 2Br KI 2I 1mol Lc −⋅ 2 2 3Na S O 2 2 3Na S O mLv① ② ② ③ （5）滴定所用指示剂为 。样品中环己烯的质量分数为 （用字母表示）。 （6）下列情况会导致测定结果偏低的是____________（填序号）。 a．样品中含有苯酚杂质 b．在测定过程中部分环己烯挥发 c． 标准溶液部分被氧化 6．（2019 北京卷）化学小组实验探究 SO2 与 AgNO3 溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备 SO2，将足量 SO2 通入 AgNO3 溶 液中，迅速反应，得到无色溶液 A 和白色沉淀 B。 ①浓 H2SO4 与 Cu 反应的化学方程式是____________________________________。 ②试剂 a 是____________。 （2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀 B 可能为 Ag2SO3、Ag2SO4 或二者混合物。 （资料：Ag2SO4 微溶于水；Ag2SO3 难溶于水） 实验二：验证 B 的成分 写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：__________。 2 2Br 2KI I 2KBr+ + 2 2 2 3 2 4 6I 2Na S O 2NaI Na S O+ + 2 2 3Na S O②加入盐酸后沉淀 D 大部分溶解，剩余少量沉淀 F。推断 D 中主要是 BaSO3，进而推 断 B 中含有 Ag2SO3。向滤液 E 中加入一种试剂，可进一步证实 B 中含有 Ag2SO3。 所用试剂及现象是__________。 （3）根据沉淀 F 的存在，推测 的产生有两个途径： 途径 1：实验一中，SO2 在 AgNO3 溶液中被氧化生成 Ag2SO4，随沉淀 B 进入 D。 途径 2：实验二中， 被氧化为 进入 D。 实验三：探究 的产生途径 ①向溶液 A 中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层 清液继续滴加 BaCl2 溶液，未出现白色沉淀，可判断 B 中不含 Ag2SO4。做出判断的理 由：_______。 ②实验三的结论：__________。 （4）实验一中 SO2 与 AgNO3 溶液反应的离子方程式是_________________。 （5）根据物质性质分析，SO2 与 AgNO3 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所 得混合物放置一段时间，有 Ag 和 生成。 （6）根据上述实验所得结论：__________________。 2- 4SO 2- 3SO 2- 4SO 2- 4SO 2- 4SO专题训练十六、常见化学实验专练 1 参考答案： 1、解析：根据物质的化学、物理性质可对其检验、收集、除杂、分离等有关问题做出 判断。由乙醇和浓硫酸共热制乙烯时往往会发生碳化，碳与浓硫酸又会反应生成 SO2 而 混在乙烯中，同时乙醇易挥发，SO2 和乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以装置甲 不能用于检验有乙烯生成，A 错误；氨气的密度小于空气，应该用向下排空气法收集， 即导气管短进长出，B 错误；氯气也能与碳酸氢钠反应，应该用饱和食盐水，C 错误； 乙酸乙酯不溶于水，与饱和碳酸钠溶液混合后静置分液即可分离，D 正确。答案：D 2、解析：稀盐酸滴入 Na2CO3 和 NaOH 的混合溶液中，NaOH 优先发生反应，不会立即产 生气泡，A 项错误；常温下，铝遇浓硝酸发生钝化，不会产生红棕色气体，B 项错误； AlCl3 溶液滴加到 NaOH 溶液中发生反应：Al3＋＋4OH－===AlO－2 ＋2H2O，不会产生沉淀， C 项错误；H2C2O4 与高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应，而使 KMnO4 溶液褪色，D 项正 确。 答案：D 3、解析：NH4Cl 溶液中存在平衡：NH＋4 ＋H2ONH3·H2O＋H＋，镁条与 H＋反应生成 H2， 同时平衡正向移动，溶液由弱酸性渐变为弱碱性，NH3·H2O 浓度变大，分解产生 NH3， A、B、C 项均合理；pH＝8.6 的 NaHCO3 溶液中存在 HCO－3 CO2－3 ＋H＋，Mg 与 H＋仍可反 应产生 H2，D 项不合理。答案：D 4、解析：A 项，Na2CO3 受热不分解、现象、结论均不正确；B 项，苯酚水溶液能和饱和 溴 水 发 生 取 代 反 应 生 成 三 溴 苯 酚 白 色 沉 淀 ， 有 关 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ；C 项，I －与少量新制氯水可发生反应：2I －＋ Cl2===I2＋2Cl－，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知：氧化性 Cl2>I2；D 项，FeSO4 与 H2O2 反应时，Fe2＋被氧化为 Fe3＋，故 Fe2＋只表现出还原性，无法得出 Fe2 ＋有氧化性的结论。答案：BC 5、（1） 溶液 溶液显紫色3FeCl（2）① a、b ②减少环己醇蒸出 （3）分液漏斗、烧杯 （4）通冷凝水，加热 （5）淀粉溶液 （6）b、c 6、（1）①Cu+ 2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O ②饱和 NaHSO3 溶液 （2）①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2+ + +4H2O ②H2O2 溶液，产生白色沉淀 （3）①Ag+ Ag2SO4 溶解度大于 BaSO4，没有 BaSO4 沉淀时，必定没有 Ag2SO4 ②途径 1 不产生 ，途径 2 产生 （4）2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+ （6）实验条件下：SO2 与 AgNO3 溶液生成 Ag2SO3 的速率大于生成 Ag 和 的速率 碱 性溶液中 更易被氧化为 822000 cvb a  − ×   2 3SO − 2 4SO − 2 4SO − 2 4SO − 2 3SO − 2 4SO −