高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題講座五 學(xué)考第28題-化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（含解析）

專題講座五學(xué)考第28題化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1(2016浙江4月選考，28)為測(cè)定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可通過加熱分解得到的CO2質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：請(qǐng)回答：(1)儀器a的名稱是_。(2)裝置B中冰水的作用是_。(3)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置存在缺陷，有關(guān)該實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過程中，下列因素可能使碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的是_(填字母)。A樣品分解不完全B裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置C產(chǎn)生CO2的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收D反應(yīng)完全后停止加熱，通入過量的空氣答案(1)干燥管(2)使水蒸氣變成液態(tài)的水(3)AC解析該實(shí)驗(yàn)的原理：通過稱量反應(yīng)前后C裝置(吸收NaHCO3加熱分解后的CO2)的增重，來計(jì)算樣品中NaHCO3的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中Na2CO3的質(zhì)量及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)儀器a的名稱為干燥管。(2)為減少實(shí)驗(yàn)誤差，需要將裝置B中NaHCO3分解產(chǎn)生的水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水，僅使CO2被裝置C中的堿石灰吸收。(3)若樣品分解不完全，則被C裝置吸收的CO2量減少，即樣品中的NaHCO3質(zhì)量偏低，從而計(jì)算求得的樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，A正確；裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置，則使C裝置的增重偏大，即樣品中NaHCO3的質(zhì)量偏大，從而Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，B錯(cuò)誤；產(chǎn)生CO2的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收，使C裝置的增重偏低，即樣品中NaHCO3的質(zhì)量偏低，從而使Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，C正確；反應(yīng)完全后停止加熱，通入過量的空氣，空氣中含有部分CO2，使C裝置的增重偏高，即樣品中NaHCO3的質(zhì)量偏高，從而Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，D錯(cuò)誤。2(2015浙江10月選考，28)如圖為實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置。請(qǐng)回答：(1)檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是_。(2)濃硫酸的作用是_。(3)下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法中，正確的是_(填字母)。A向a試管中加入沸石，其作用是防止加熱時(shí)液體暴沸B飽和碳酸鈉溶液可以除去產(chǎn)物中混有的乙酸C乙酸乙酯是一種無色透明、密度比水大的油狀液體D若原料為CH3COOH和CH3CHOH，則乙酸乙酯中不含18O答案(1)連接好裝置，將導(dǎo)管末端插入水中，用手捂住試管a，若導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，片刻后松開手，導(dǎo)管末端形成一段穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好(2)催化劑、吸水劑(3)AB解析(1)實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性檢驗(yàn)是利用壓強(qiáng)差原理，因此在檢驗(yàn)氣密性時(shí)一定要保證整個(gè)裝置系統(tǒng)是一個(gè)密封的體系，如果能觀察到壓強(qiáng)差的現(xiàn)象出現(xiàn)，則說明氣密性好，否則氣密性不好。(2)乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室制法中濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑，吸水后有利于反應(yīng)平衡正向移動(dòng)。(3)沸石的作用就是防止加熱時(shí)溶液暴沸，A正確；飽和Na2CO3的作用是降低酯在水中的溶解度而有利于分層，同時(shí)可以吸收加熱揮發(fā)出來的乙醇，反應(yīng)揮發(fā)出來的乙酸，B正確；乙酸乙酯的密度為0.897 gcm3，C錯(cuò)誤；CH3COOH和CH3CHOH反應(yīng)，乙酸提供羥基，乙醇提供氫原子，結(jié)合生成水，故乙酸乙酯中含有18O，化學(xué)方程式為CH3COOHCH3CHOHCH3CO18OCH2CH3H2O，D錯(cuò)誤。在本省學(xué)考中，第28題作為固定題型的實(shí)驗(yàn)題目，涉及的基本實(shí)驗(yàn)操作如儀器的連接、氣密性檢查、物質(zhì)的分離提純等，以及較高層次的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、誤差分析等，檢測(cè)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科基本素養(yǎng)。類型一常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制取1氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路2重要?dú)怏w的發(fā)生裝置依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：(1)固體固體氣體發(fā)生裝置：制備氣體：O2、NH3、CH4等(2)固體液體氣體或液體液體氣體發(fā)生裝置：制備氣體：Cl2、C2H4等(3)固體液體(不加熱)氣體發(fā)生裝置：制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見的所有氣體。3氣體的除雜方法除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性、可燃性。除雜原則：(1)不損失主體氣體；(2)不引入新的雜質(zhì)氣體；(3)在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行；(4)先除易除的氣體。一般可從以下幾個(gè)方面考慮：易溶于水的雜質(zhì)可用水吸收；酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收；堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；水分可用干燥劑吸收；能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀或可溶性的物質(zhì)，也可用作吸收劑。4氣體干燥凈化裝置類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體，加熱裝置常見干燥劑濃H2SO4(酸性、強(qiáng)氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)除雜試劑Cu、CuO、Mg等當(dāng)CO2中混有O2雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用上述中的裝置除O2，除雜試劑是Cu粉。5氣體的收集方法收集方法收集氣體的類型收集裝置可收集的氣體(舉例)排水法難溶于水或微溶于水，又不與水反應(yīng)的氣體O2、H2、Cl2(飽和NaCl溶液)、CO2(飽和NaHCO3溶液)、CO等排空氣法向上排空氣法密度大于空氣且不與空氣中成分反應(yīng)Cl2、SO2、CO2等向下排空氣法密度小于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)H2、NH3等6.尾氣處理的原因和方法(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會(huì)污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。(2)處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)換為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì)，如酸性有毒氣體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點(diǎn)燃等措施。7常見氣體的檢驗(yàn)(1)可燃性氣體的檢驗(yàn)(2)酸性氣體的檢驗(yàn)(3)強(qiáng)氧化性氣體的檢驗(yàn)1有以下三種實(shí)驗(yàn)裝置ABC用下列實(shí)驗(yàn)原理制取常見氣體，請(qǐng)選擇相應(yīng)的上述裝置。(1)2Na2O22H2O=4NaOHO2_；(2)2H2O22H2OO2_；(3)2KClO32KCl3O2_；(4)ZnH2SO4=ZnSO4H2_；(5)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2_；(6)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2_；(7)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O_。答案(1)C(2)C(3)A(4)C(5)C(6)A(7)B2為下列各組氣體選擇合適的除雜試劑(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)氣體)(1)含有HCl雜質(zhì)的氣體CO2(HCl)：_；Cl2(HCl)：_。(2)中性氣體中含有酸性雜質(zhì)氣體O2(Cl2)：_；CO(CO2)：_。(3)酸性氣體中含有其他酸性氣體CO2(SO2)：_。(4)含有O2雜質(zhì)的氣體CO2(O2)：_；N2(O2)：_。答案(1)飽和NaHCO3溶液飽和食鹽水(2)NaOH溶液NaOH溶液(3)飽和NaHCO3溶液或KMnO4溶液(4)灼熱銅網(wǎng)灼熱銅網(wǎng)3(2016臺(tái)州調(diào)研)為制備干燥、純凈的CO2，將大理石和鹽酸反應(yīng)生成的氣體先后通過裝有下列物質(zhì)的兩個(gè)吸收裝置，兩個(gè)裝置中應(yīng)依次裝入()飽和NaHCO3溶液；無水CaCl2固體飽和NaHCO3溶液；濃硫酸濃硫酸；飽和NaHCO3溶液飽和Na2CO3溶液；稀硫酸A B C D答案A解析用大理石和鹽酸反應(yīng)制得的CO2中，含有少量HCl，可用飽和NaHCO3溶液除去；干燥CO2可用濃硫酸或無水CaCl2固體作干燥劑。注意應(yīng)先凈化后干燥。4根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論正確的是()A氣體品紅溶液褪色；結(jié)論：原氣體一定是SO2B氣體氣體白色沉淀；結(jié)論：原氣體一定是烴C某溶液冒白霧白煙；結(jié)論：原溶液一定是濃鹽酸D某有色溶液藍(lán)色；結(jié)論：原溶液中一定含有I2答案D解析A項(xiàng)中O3、Cl2、NO2等都能使品紅溶液褪色；B項(xiàng)中H2S、CxHy、HCHO等都可出現(xiàn)此現(xiàn)象；C項(xiàng)中濃HNO3等也有此現(xiàn)象。類型二物質(zhì)分離、提純的常用方法及裝置1物質(zhì)分離、提純的區(qū)別(1)物質(zhì)的分離將混合物的各組分分離開來，獲得幾種純凈物的過程。(2)物質(zhì)的提純將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的過程，又叫物質(zhì)的凈化或除雜。2物質(zhì)分離、提純的常用方法及裝置(1)過濾：適用條件：不溶性固體和液體的分離。說明：操作中a.一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁；二低：濾紙上邊緣低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣；三靠：燒杯緊靠玻璃棒，玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)帲┒废露思饪谔幘o靠燒杯內(nèi)壁。b.若濾液渾濁，需更換濾紙，重新過濾。渾濁的原因可能是濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣。(2)蒸發(fā)：適用條件：分離易溶性固體的溶質(zhì)和溶劑。說明：蒸發(fā)結(jié)晶適用于溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)；而對(duì)溶解度受溫度變化影響較大的固態(tài)溶質(zhì)，采用降溫結(jié)晶的方法。在蒸發(fā)結(jié)晶中應(yīng)注意：a.玻璃棒的作用：攪拌，防止液體局部過熱而飛濺；b.當(dāng)有大量晶體析出時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干而不能直接蒸干。(3)蒸餾：適用條件：分離沸點(diǎn)相差較大的互溶液體混合物。說明：a.溫度計(jì)的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處；b.蒸餾燒瓶?jī)?nèi)要加沸石；c.冷凝管水流方向應(yīng)為“逆流”。(4)萃取和分液：適用條件：分離互不相溶的兩種液體。說明：a.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大；b.兩種液體互不相溶；c.溶質(zhì)和萃取劑不反應(yīng)；d.分液時(shí)下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出。(5)升華：適用條件：除去不揮發(fā)性雜質(zhì)或分離不同揮發(fā)程度的固體混合物。說明：利用物質(zhì)升華的性質(zhì)進(jìn)行分離，屬于物理變化。(6)洗氣：適用條件：除去氣體中的雜質(zhì)氣體。說明：長(zhǎng)管進(jìn)氣短管出氣。題組一物質(zhì)分離、提純儀器的選擇及注意事項(xiàng)1下列儀器：普通漏斗；容量瓶；蒸餾燒瓶；天平；分液漏斗；滴定管；燃燒匙。常用于物質(zhì)分離的是()A BC D答案C解析普通漏斗：用于過濾分離固液混合物。蒸餾燒瓶：用于液體蒸餾，分離沸點(diǎn)相差較大的液態(tài)混合物。分液漏斗：萃取分離互不相溶的液態(tài)混合物。2下列實(shí)驗(yàn)操作中錯(cuò)誤的是()A分液時(shí)，分液漏斗下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出B蒸餾操作時(shí)，應(yīng)使溫度計(jì)水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口處C蒸餾中，冷卻水應(yīng)從冷凝管的下口通入，上口流出D蒸發(fā)操作時(shí)，應(yīng)使混合物中的水分完全蒸干后，再停止加熱答案D解析蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)至大量晶體析出時(shí)要停止加熱，利用余熱蒸干，不能直接蒸干。題組二物質(zhì)分離、提純裝置的識(shí)別3(2015金華高三模擬)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A利用圖1裝置可從氯化鐵溶液中直接蒸發(fā)結(jié)晶獲得氯化鐵晶體B利用圖2裝置可分離石油，得到汽油、煤油和柴油等各種餾分C利用圖3裝置可分離CH3CH2OH和CH3COOC2H5D利用圖4和圖1可進(jìn)行粗鹽提純答案D解析加熱FeCl3溶液，促進(jìn)鹽類水解，直接蒸干得到的是Fe(OH)3或Fe2O3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石油分餾時(shí)，溫度計(jì)的水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液法分離，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4從海帶中提取碘要經(jīng)過灼燒、浸取、過濾、氧化、萃取、分液、蒸餾等操作，下列對(duì)應(yīng)的裝置合理、操作規(guī)范的是()答案D解析A項(xiàng)，灼燒應(yīng)選用坩堝，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，應(yīng)用玻璃棒引流，且漏斗下端尖口處要緊貼燒杯內(nèi)壁，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，碘的苯溶液應(yīng)從上口倒出，錯(cuò)誤。熟記常見物質(zhì)分離操作中的注意事項(xiàng)(1)過濾中的“3要求”：一貼二低三靠。(2)蒸發(fā)中的“2注意”：玻璃棒攪拌和不能蒸干。(3)萃取分液中的“4步操作”：加萃取劑振蕩放氣靜置分層分液。(4)蒸餾中的“3注意”：溫度計(jì)水銀球的位置，冷卻水的進(jìn)出方向，加沸石防暴沸。類型三物質(zhì)分離、提純方法的選擇1依據(jù)物理性質(zhì)選擇分離、提純的方法(1)“固固”混合物的分離(提純)(2)“固液”混合物的分離(提純)(3)“液液”混合物的分離(提純)2依據(jù)化學(xué)性質(zhì)選擇分離、提純的方法方法原理雜質(zhì)成分沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀Cl、SO、CO及能形成沉淀的陽離子氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體CO、HCO、SO、HSO、S2、NH雜轉(zhuǎn)純法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)雜質(zhì)中含不同價(jià)態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(用酸、酸酐或堿)氧化還原法用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)如用酸性KMnO4除去CO2中的SO2，用熱的銅粉除去N2中的O2熱分解法加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸堿溶解法利用物質(zhì)與酸或堿溶液混合后的差異進(jìn)行分離如用過量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3電解法利用電解原理除去雜質(zhì)含雜質(zhì)的金屬作陽極、純金屬(M)作陰極，含M的鹽溶液作電解質(zhì)溶液1下列分離物質(zhì)的方法中，利用了物質(zhì)的沸點(diǎn)的是()A蒸餾 B萃取 C重結(jié)晶 D蒸發(fā)答案A解析萃取、重結(jié)晶是利用物質(zhì)溶解度的不同而分離；蒸發(fā)是通過加熱將溶劑蒸發(fā)掉；蒸餾則是利用物質(zhì)沸點(diǎn)不同將物質(zhì)進(jìn)行分離。2(2016紹興調(diào)研)下列實(shí)驗(yàn)中，所采取的分離方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是()選項(xiàng)目的分離方法原理A除去KCl溶液中的MnO2蒸發(fā)結(jié)晶溶解度不同B除去碘中的NaCl加熱、升華NaCl的熔點(diǎn)高，碘易升華C分離溶液中的KNO3和NaCl重結(jié)晶KNO3的溶解度大于NaClD分離食用油和汽油分液食用油和汽油的密度不同答案B解析除去KCl溶液中的MnO2應(yīng)采用過濾的方法；B項(xiàng)，碘易升華，加熱可分離；C項(xiàng)，利用重結(jié)晶方法分離溶液中的KNO3和NaCl是利用KNO3的溶解度受溫度的影響大于NaCl；D項(xiàng)，食用油和汽油互溶，但沸點(diǎn)不同應(yīng)用蒸餾的方法分離。3下列有關(guān)除雜的實(shí)驗(yàn)操作不合理的是()A除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3：加入足量的Mg(OH)2并過濾B除去NaCl溶液中少量的Na2S：加入AgCl后再過濾C除去石英中的少量碳酸鈣：用稀鹽酸溶解后過濾D除去氯化鈉固體中的少量純堿：加入足量氯化鈣，過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶答案D解析A項(xiàng)，Mg(OH)2和酸反應(yīng)促進(jìn)Fe3水解形成Fe(OH)3沉淀，通過過濾即可除去Fe(OH)3；B項(xiàng)，Na2S和AgCl反應(yīng)生成Ag2S沉淀和NaCl，過濾除去Ag2S和剩余的AgCl，即可除去NaCl溶液中的Na2S；C項(xiàng)，碳酸鈣能夠溶解于稀鹽酸生成可溶的CaCl2，通過過濾可得到純凈的石英；D項(xiàng)，能除去雜質(zhì)純堿，但又引入了新的雜質(zhì)CaCl2。4除去下列常見物質(zhì)中的雜質(zhì)，完成表格：序號(hào)原物質(zhì)所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑主要操作方法N2O2灼熱的銅網(wǎng)固體吸收氣體COCO2NaOH溶液或堿石灰洗氣或固體吸收氣體CO2CO灼熱的CuO用固體轉(zhuǎn)化氣體CO2HCl飽和NaHCO3溶液洗氣Cl2HCl飽和食鹽水洗氣碳粉CuO稀酸(如稀鹽酸)過濾Fe2O3Al2O3過量NaOH溶液過濾NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸轉(zhuǎn)化FeCl3溶液FeCl2Cl2加氧化劑轉(zhuǎn)化FeCl2溶液FeCl3Fe加還原劑轉(zhuǎn)化MgCl2溶液FeCl3MgO沉淀轉(zhuǎn)化NaCl晶體NH4Cl加熱分解乙酸乙酯乙酸飽和Na2CO3溶液分液物質(zhì)分離、提純綜合實(shí)驗(yàn)題熱點(diǎn)歸納(1)如何提取母液中的成分案例1粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，過濾，舍去不溶性雜質(zhì)(濾渣)后，怎樣從母液中獲取NaCl固體？提示加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干。案例2若母液是CuSO4飽和溶液，怎樣獲得CuSO45H2O晶體？提示加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過濾。(2)需要濾渣時(shí)，如何得到純凈的濾渣案例3在測(cè)定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，可以在混合物中加入過量BaCl2溶液，沉淀SO，然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問：怎樣判斷SO是否沉淀完全？提示取上層清液于試管中，再加入BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明SO未沉淀完全，反之則沉淀完全。過濾完畢后，為什么要洗滌沉淀(即洗滌沉淀的目的)?提示洗去可溶性雜質(zhì)(Na、Cl等)。沉淀的洗滌方法？提示沿玻璃棒向漏斗中注水至浸沒沉淀，待水自然流下后，再重復(fù)23次。怎樣判斷沉淀是否洗凈？提示取最后一次濾出液少許于試管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明沉淀未洗凈，反之已洗凈。