重点1 仪器组合型实验方案的设计与评价-2021年高考化学【热点·重点·难点】专练(新高考)(解析版)
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资料简介
重点 1 仪器组合型实验方案的设计与评价 【新高考研究】 1.【2020 山东新高考】利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是 A.用甲装置制备并收集 CO2 B.用乙装置制备溴苯并验证有 HBr 产生 C.用丙装置制备无水 MgCl2 D.用丁装置在铁上镀铜 【答案】C 【详解】 A. CO2 密度大于空气,应采用向上排空气法收集,A 错误; B. 苯与溴在溴化铁作用下反应,反应较剧烈,反应放热,且溴易挥发,挥发出来的溴单质能与水反应生成 氢溴酸,所以验证反应生成的 HBr,应先将气体通过四氯化碳,将挥发的溴单质除去,B 错误; C. MgCl2 能水解,在加热时通入干燥的 HCl,能避免 MgCl2 的水解,C 正确; D. 电解时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,所以丁装置铁为阳极,失去电子,生成二价铁离子, 铜为阴极,溶液中的铜离子得到电子,得到铜,D 错误。 答案选 C。 2.【2020 北京新高考】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 检验浓硫酸与铜反应产生的二 检验溴乙烷消去产物中的 分离酒精和水 浓度的氯化钠溶液 氧化硫 乙烯 【答案】D 【解析】 【详解】 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,分液操作无法分离,故 D 不能达到实验目的; 答案选 D。 3.【广东省 2021 年普通高中学业水平选择考适应性测试】提取海带中 I2 的实验中,所选择的装置或仪器(夹 持装置已略去)正确的是 A B C D 灼烧 溶解 过滤 分液 【答案】D 【详解】 A.灼烧应该用坩埚,图示用的蒸发皿,故 A 错误; B.溶解不需要用容量瓶,故 B 错误; C.过滤时应该用玻璃棒引流,且漏斗下端要紧靠烧杯内壁,故 C 错误; D.分液时需要使用分液漏斗,漏斗下口紧靠烧杯内部,故 D 正确; 综上所述答案为 D。 4.【湖北省 2021 年普通高中学业水平选择考适应性测试】下列实验操作或装置正确的是( ) A B C D 蒸发除去苯甲酸中的乙醇 除去水中的苯酚 实验室纯化工业乙酸乙酯 用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液 【答案】C 【详解】 A.蒸发多用于固液分离,乙醇和苯甲酸为液液分离,苯甲酸沸点高于乙醇的沸点,应该应用蒸馏的方法, 故 A 错误; B.苯酚微溶于水,水中苯酚形成乳浊液,故不能用过滤分离,故 B 错误; C.杂质沸点低于乙酸乙酯采用蒸馏的方法纯化效果更好,装置无错误,故 C 正确; D.氢氧化钠溶液为碱性,应该用碱式滴定管而不是酸式滴定管,故 D 错误; 故选 C。 5.【江苏省 2021 年普通高中学业水平选择考适应性测试】氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业, 也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应为 N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。实验室用 加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量氨气。实验室制取 NH3 时,下列装置能达到相应实验目 的的是( ) A.生成 NH3 B.干燥 NH3 C.收集 NH3 D.吸收 NH3 尾气 【答案】B 【详解】 A.实验室用加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量氨气,制取装置中试管口应该略向下倾斜, 防止水倒流引起试管炸裂,故 A 错误; B.碱性气体选用碱性干燥剂,故可用碱石灰干燥氨气,故 B 正确; C.氨气的密度比空气小,应该用向下排空气法,故 C 错误; D.氨气极易溶于水,装置图中导管不能直接插入水中,否则会引起倒吸,故 D 错误; 故答案为 B。 【命题规律和备考建议】 本专题为高考热点。主要考查仪器组合使用的目的、操作方法、实验现象等。考查形式主要为选择题, 难度较低。2021 年高考备考时,应关注物质制备或实验探究的微型实验。 【限时检测】(建议用时:30 分钟) 1.【上海市浦东新区 2021 届高三一模】下列有关实验设计合理的是 A B C D 验证浓硫酸稀释放热 验证氧化性:Cl2>Br2 纸层析法分离 Cu2+与 Fe3+ 实验室制乙炔 A.A B.B C.C D.D 【答案】B 【详解】 A.验证浓硫酸稀释放热时,应将浓硫酸滴入水中,A 不正确; B.氯水滴入 NaBr 溶液中,发生反应 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,从而得出氧化性 Cl2>Br2,B 正确; C.纸层析法分离 Cu2+与 Fe3+时,滤纸条上的试液点滴应位于展开剂液面的上方,C 不正确; D.电石遇水易转化为粉末,从塑料板小孔漏到试管底部,起不到控制反应随时发生、随时停止的作用,D 不正确; 故选 B。 2.【上海市静安区 2021 届高三一模】为探究 SO2 与 Fe3+间是否发生氧化还原反应,按如图装置进行实验(夹 持、加热仪器略),下列说法正确的是( ) A.A 中的反应仅体现了浓硫酸的氧化性 B.试剂 a 为饱和 NaHCO3 溶液 C.C 中溶液 pH 降低,证明 Fe3+氧化了 SO2 D.检验 C 中的溶液含有 Fe2+,证明 Fe3+氧化了 SO2 【答案】D 【详解】 A. 铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,该反应体现了浓硫酸的氧化性和酸性,故 A 错误; B. 试剂 a 为饱和 NaHSO3 溶液,故 B 错误; C. C 中溶液 pH 降低,可能是 SO2 溶于水生成亚硫酸,故 C 错误; D. 检验 C 中的溶液含有 Fe2+,说明 Fe3+降低变为 Fe2+,因此证明 Fe3+氧化了 SO2,故 D 正确。 综上所述,答案为 D。 3.【上海市黄浦区 2021 届高三一模】下列有关海带提碘的原理和装置合理的是 A.甲——灼烧碎海带 B.乙——过滤海带灰的浸泡液 C.丙——分离用乙醇萃取碘水后的有机层和水层 D.丁——分离碘和有机溶剂 【答案】B 【详解】 A.灼烧固体药品的仪器是坩埚,所以灼烧海带应该用坩埚,蒸发皿用于蒸发溶液,故 A 不合理; B.碘元素以碘离子存在于海带灰浊液中,可以通过过滤的方法分离海带灰的浸泡液,故 B 合理; C.乙醇易溶于水,不能用乙醇萃取碘水中的碘,故 C 不合理; D.蒸馏中的冷却水应该下进上出,温度计的水银球应该位于蒸馏烧瓶的支管口处,故 D 不合理; 故选 B。 4.【上海市崇明区 2021 届高三一模】用如图实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的 的是( ) A.干燥 Cl2 B.吸收 NH3 C.蒸馏液体混合物 D.吸收 SO2 【答案】D 【详解】 A.用浓硫酸干燥 Cl2 时,应长管进气,短管出气,故 A 错误; B.NH3 极易溶于水,用导管直接把 NH3 通入 H2O 中,会引起倒吸,故 B 错误; C.蒸馏时,温温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管处,故 C 错误; D.SO2 属于酸性氧化物,能和氢氧化钠反应,所以把 SO2 通入 CCl4 中可防止倒吸,故 D 正确; 故答案:D。 5.【上海市宝山区 2021 届高三一模】下列实验仪器或装置的选择正确的是 A B C D 收集 CO2 除去 Cl2 中的 HCl 配制 20.00mL0.1 mol∙L−1Na2CO3 溶液 制取乙炔 【答案】D 【详解】 A.二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法,故 A 错误; B.除去 Cl2 中的 HCl ,应长进短出,故 B 错误; C.应该使用容量瓶先配制配制 50mL 0.1 mol∙L−1Na2CO3 溶液,再取出 20mL,故 C 错误; D.广口瓶中放入电石,漏斗中装入饱和食盐水,发生反应生成乙炔,故 D 正确。 综上所述,答案为 D。 6.【安徽省黄山市 2021 届高三第一次质量检测】下列图示实验说法正确的是( ) A.过滤海带灰的浸泡液 B.除去 Cl2 中的 HCl C.实验室制氯气 D.实验室制取氨气 【答案】A 【详解】 A.用过滤方法能够分离难溶性固体与可溶性液体混合物,方法得当操作合理,A 正确; B.杂质 HCl 能够与 NaHCO3 反应产生 CO2 气体,会使 Cl2 中混入新的杂质,不能达到除杂的目的,应该用 饱和食盐水,B 错误; C.MnO2 与浓盐酸混合制取 Cl2 需加热条件,图示中缺少加热装置,因此不能制取得到 Cl2,C 错误; D.NH4Cl 受热分解产生 NH3、HCl,NH3、HCl 在试管口遇冷又重新化合形成 NH4Cl,因此用该方法不能 制取得到 NH3,D 错误; 故合理选项是 A。 7.【北京市顺义区 2021 届高三第一次统练】用下列装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是( ) A B C D 实验室制备少量氨 气 实验室制备乙酸乙 酯 证明铁钉发生了吸氧 腐蚀 证明酸性:盐酸> 碳酸>硅酸 【答案】D 【详解】 A.氧化钙固体中滴加浓氨水,反应吸水放热, NH3·H2O 发生分解反应产生氨气、放热降低了氨气在水中 的溶解度,故可用于在实验室制备少量氨气,A 正确; B.浓硫酸、加热条件下,乙酸和乙醇发生酯化反应制备乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液承接乙酸乙酯粗产品, 导管没有插入液面下可以防倒吸,B 正确; C.不纯的铁碳合金在饱和食盐水中能发生吸氧腐蚀, C 正确; D.通过盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,可证明酸性:盐酸>碳酸,通过将纯净的二氧化碳通入硅酸 钠溶液产生白色硅酸沉淀,可证明酸性:碳酸>硅酸,装置中浓盐酸挥发出的 HCl 气体混在二氧化碳气体中, 导致盐酸和硅酸钠溶液反应,对实验有干扰,D 错误; 答案选 D。 8.【广西桂林市 2021 届高三上学期第一次联合调研考试】利用如图所示装置进行实验,将液体 X 逐滴加入 到固体 Y 中。下列有关实验现象或结论正确的是 选项 X Y Z 实验现象或结论 装置 A 稀硫酸 亚硫酸钠 品红溶液 SO2 能氧化品红 B 双氧水 MnO2 氢硫酸溶液 产生浑浊 C 浓盐酸 石灰石 硅酸钠溶液 非金属性:C>Si D 浓硝酸 Cu 水 试管中液体变红 【答案】B 【详解】 A.SO2 能使品红溶液褪色不是 SO2 的还原性而是 SO2 的漂白性,A 错误; B.双氧水能在 MnO2 的催化作用下生成氧气,氧气能与氢硫酸溶液反应生成淡黄色硫单质,产生浑浊,B 正确; C.浓盐酸具有挥发性,无法确定是碳酸生成硅酸还是挥发出的氯化氢生成了硅酸,C 错误; D.浓硝酸与铜生成 NO2 气体,NO2 与水反应生成无色的硝酸和 NO,D 错误; 故选 B。 9.【河南省开封市 2021 届高三上学期第一次模拟考试】下列仪器装置和操作能达到相应实验目的的是( ) A B C D 接受蒸馏水 过滤海带灰的浸泡液 准确量取一定体积 KMnO4 标准溶液 蒸干 AlCl3 溶液制无水 AlCl3 固体 【答案】B 【详解】 A.不能使用橡皮塞密封锥形瓶,不利于蒸馏水的接收,应去掉橡皮塞,故不选 A; B.B 为过滤装置,用 B 装置过滤除去海带灰的浸泡液中的固体杂质,故选 B; C.应该用酸式滴定管准确量取一定体积 KMnO4 标准溶液,故不选 C; D.AlCl3 水解生成氢氧化铝和 HCl,加热促进铝离子水解且 HCl 挥发,水解平衡正向移动,直接蒸干 AlCl3 溶液得到 Al(OH)3 固体,得不到 AlCl3 固体,故不选 D; 选 B。 10.【山西省晋中市 2021 届高三 1 月适应性调研考试】某化学实验小组探究 Fe2+和 Fe3+性质时,发现:往 FeCl2 和 KSCN 的混合溶液中滴加氯水,溶液变成红色,但当氯水过量时,红色却会褪去。为此,他们设计 如图装置进一步探究。 已知:①X 为 NaClO 溶液,Y 为 FeCl3 和 KSCN 的混合溶液。②持续缓慢滴入 NaClO 溶液至过量的过程中, 圆底烧瓶中红色变浅,有大量气泡产生;Ca(OH)2 溶液变浑浊。根据实验现象推测下列说法错误的是( ) A.氯水可以将 Fe2+氧化成 Fe3+ B.烧瓶中还可能产生红褐色沉淀 C.烧瓶中产生的气体中一定含有 SO2 D.KSCN 中的 N 元素一定被氧化 【答案】C 【详解】 A.氯水中有氯气和次氯酸,都有强氧化性,可以将 Fe2+氧化成 Fe3+,故 A 正确; B.烧瓶中有 NaClO,是强碱弱酸盐水解显碱性,Fe3+碱性条件下会产生红褐色沉淀,故 B 正确; C.烧瓶中有 NaClO,有强氧化性, 在溶液中 KSCN 中的会直接被氧化为硫酸根离子,故 C 错误; D.氯水过量时,红色却会褪去, NaClO 溶液至过量圆底烧瓶中红色变浅,都说明 SCN-会被氧化剂氧化,SCN- 中 S:-2 价,C:+4 价,N:-3 价,故 N 元素一定被氧化,故 D 正确; 故答案为:C 11.【云南省昆明市 2021 届高三“三诊一模”摸底诊断测试】用如图所示装置进行以下实验,实验现象与结论 描述均正确的是( ) ① ② 实验现象与结论 A 铝条 浓硫酸 无明显现象,铝与浓硫酸不反应 B 锌棒 海水 ③中导管内液面上升,锌发生吸氧腐蚀 C 铜丝 FeCl3 溶液 ②中溶液颜色最终变为蓝色,Cu 发生置换反应 D 铁丝 稀硝酸 ②中试管口出现红棕色气体,Fe 与稀硝酸反应生成 NO2 【答案】B 【详解】 A.铝条与浓硫酸发生钝化反应,即铝与浓硫酸反应,在铝的表面生成一层致密的氧化膜,A 结论错误; B.锌与海水发生吸氧腐蚀,导致②试管压强减小,③中导管内液面上升,B 结论正确; C.铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,未发生置换反应,C 结论错误; D.铁与稀硝酸反应生成的气体为 NO,NO 在试管口与空气反应生成 NO2,D 结论错误; 答案为 B。 12.【安徽省合肥市 2021 年高三第一次教学质量检测】下列实验装置或操作设计正确,且能达到实验目的 是 A.实验①制备并收集少量氨气 B.实验②推断 S、C、Si 的非金属性强弱 C.实验③配制一定物质的量浓度溶液 D.实验④进行中和反应反应热的测定 【答案】B 【详解】 A.实验①制备并收集少量氨气,应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,加热氯化铵固体不能得到氨气,故 A 错误; B.实验②稀硫酸与碳酸钠反应,生成二氧化碳气体,二氧化碳气体通入硅酸钠溶液,生成硅酸沉淀,说明 最高价氧化物对应水化物的酸性:硫酸>碳酸>硅酸,推断 S、C、Si 的非金属性强弱,故 B 正确; C.实验③配制一定物质的量浓度溶液,定容时,需用胶头滴管滴加水,防止液面超过刻度线,故 C 错误; D.实验④进行中和反应反应热的测定,缺失环形玻璃搅拌棒,故 D 错误。 答案选 B。 13.【吉林省吉林市 2021 届高三上学期第二次调研测试】实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置 已略去)。下列说法错误的是( ) A.水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度 B.浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应先向浓硝酸中缓缓加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将苯逐滴滴入 C.仪器 a 的作用是冷凝回流,提高原料的利用率 D.可用仪器 a、b 将反应后的混合物直接蒸馏得到产品 【答案】D 【详解】 A.水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度,A 正确; B.混合时先加浓硝酸,后加浓硫酸,待混合液冷却至室温后,再加入苯,B 正确; C.冷凝管可冷凝回流反应物,则仪器 a 的作用是冷凝回流,提高原料的利用率,C 正确; D.反应完全后,由于硝基苯是密度比水大,难溶于水的液体物质,而酸溶解在水中,因此硝基苯与酸分层, 硝基苯在下层,酸溶液在上层,应先分液分离出有机物,再蒸馏分离出硝基苯,D 错误; 故合理选项是 D。 14.【辽宁省大连市 2021 届高三 1 月双基测试】用下图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是 A B C D 探究温度对平衡 2NO2 ⇌ N2O4 的影响 除去 CO2 气体中混有的 SO2 验证 FeCl3 对 H2O2 分 解反应有催化作用 制取 Fe(OH)2 沉淀 【答案】A 【详解】 A.升高温度平衡向吸热反应方向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动,其它条件相同,只有温度改变, 所以可以通过颜色的变化探究温度对平衡的影响,故 A 正确; B.CO2 和 SO2 都可与碳酸钠溶液反应,应用饱和碳酸氢钠除杂,故 B 错误; C.温度和催化剂都可影响反应速率,比较催化剂的影响,应在温度相同的条件下进行对比实验,故 C 错误; D.A 试管中的导管应插入液面一下,不然生成的硫化亚铁溶液无法进入氢氧化钠溶液,故 D 错误; 故选:A。 15.【陕西省渭南市 2021 届高三教学质量检测】下列实验中,所选装置或仪器不合理的是( ) A B C D 检查装置的气密性 量取 15.00mL NaOH 溶液 分离出用 2 2H O 制取 2O 后剩余的 2MnO 吸收含 2Cl 的尾气 【答案】B 【详解】 A.利用液差法,检查装置的气密性,关闭止水夹,向长颈漏斗中加水,一段时间后长颈漏斗中液面不改变, 则气密性良好,A 正确; B.量取 NaOH 溶液需要用碱式滴定管,图为酸式滴定管,B 不正确; C.MnO2 不溶于水,可用过滤操作分离,C 正确; D.Cl2 与 NaOH 溶液反应生成 NaCl 和 NaClO,装置可吸收 Cl2 并放倒吸,D 正确; 故答案选 B。

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