4.(2017·高考全国卷Ⅲ,T9,6分)下列实验操作规范且能达到目的的是( )
目的
操作
A
取20.00mL盐酸
在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
B
清洗碘升华实验所用试管
先用酒精清洗,再用水清洗
C
测定醋酸钠溶液pH
用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上
D
配制浓度为0.010mol·L-1的KMnO4溶液
称取KMnO4固体0.158g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度
解析:
选B。
50mL酸式滴定管的50.00mL刻度下方没有刻度,但仍有盐酸,所以调整初始读数为30.00mL后,放入锥形瓶中盐酸的体积大于20.00mL,A项错误;碘易溶于酒精,清洗试管中附着的碘可以先用酒精清洗,再用水清洗,B项正确;醋酸钠溶液呈碱性,测定醋酸钠溶液的pH时,pH试纸不能预先润湿(润湿相当于将溶液稀释),否则测定的pH会偏小,C项错误;不能在容量瓶中直接配制溶液,D项错误。
题组一 仪器的识别与使用
1.(2019·化州联考)用下列实验方案及所选玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
所选玻璃仪器
A
除去KNO3中少量NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
酒精灯、烧杯、玻璃棒
B
证明HClO和CH3COOH的酸性强弱
同温下用pH试纸测定0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH
玻璃棒、玻璃片
C
检验蔗糖水解产物具有还原性
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热
试管、烧杯、酒精灯、滴管
D
配制1L1.6%的CuSO4溶液(溶液密度近似为1g/mL)
将25gCuSO4·5H2O溶解在975mL水中
烧杯、量筒、玻璃棒
解析:
选D。
A项,二者溶解度受温度影响不同,冷却结晶后过滤可分离,则玻璃仪器还需要漏斗,故A错误;B项,NaClO具有强氧化性,不能用pH试纸测定0.1mol·L-1NaClO溶液的pH,则不能确定pH大小,不能比较酸性强弱,故B错误;C项,银镜反应需要在碱性条件下进行,在加入银氨溶液之前需要加入NaOH溶液中和未反应的酸,故C错误;D项,1L1.6%的CuSO4溶液(溶液密度近似为1g/mL)中溶质的物质的量是0.1mol,溶液的质量是25g+975g=1000g,25gCuSO4·5H2O中硫酸铜的物质的量是0.1mol,故D正确。
2.茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨
B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦
C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩
解析:
选B。
灼烧固体物质一般使用坩埚,而坩埚加热需用泥三角支撑然后放在三脚架上,三脚架的下面应放酒精灯,选用的实验用品都能用到,选项A不符合题意。
溶解固体并加蒸馏水稀释,所需仪器为烧杯和玻璃棒,用不到容量瓶,选项B符合题意。
过滤所需的实验用品为漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯和带铁圈的铁架台,选项C不符合题意。
检验Fe3+的试剂为KSCN溶液,所需仪器为试管和胶头滴管,选项D不符合题意。
常见仪器的选择方法
题组二 化学实验基本操作
3.下列说法正确的是( )
A.容量瓶和分液漏斗使用前必须要查漏并干燥
B.蒸馏操作时,温度计水银球应插入混合液中
C.焰色反应时,铂丝需用稀硫酸洗净,并在火焰上灼烧至无色
D.配制溶液定容时,俯视容量瓶的刻度线,则所配制溶液的浓度偏高
解析:
选D。
具有塞子或活塞的仪器使用前需要查漏,容量瓶和分液漏斗使用前必须要查漏,均不需要干燥,故A错误;蒸馏操作时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,故B错误;焰色反应时,铂丝需用稀盐酸洗净,并在火焰上灼烧至无色,故C错误;配制溶液定容时,俯视容量瓶的刻度线,配得溶液的体积偏小,则所配制溶液的浓度偏高,故D正确。
4.(2019·衡水质量测评)某化学实验小组用高锰酸钾为原料制备氧气并回收二氧化锰。
下列有关操作示意图正确的是( )
解析:
选C。
A项,为了防止加热时高锰酸钾粉末堵塞导管,在试管口处应放置一团棉花,故A错误;B项,氧气的密度大于空气,应该用向上排空气法收集,气体应从长导管进、短导管出,故B错误;C项,溶解过程通常在烧杯中进行,并用玻璃棒搅拌,故C正确;D项,过滤时,为防止滤液飞溅,漏斗下端尖嘴部分应紧靠烧杯内壁,故D错误。
5.下列说法正确的是( )
A.容量瓶也可以用作物质反应和溶解的容器
B.用湿润的pH试纸测定某溶液的pH
C.利用蒸发结晶可以提纯混有少量KCl的KNO3
D.用CCl4萃取碘水中的碘,静置后下层溶液呈紫红色
解析:
选D。
容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的仪器,不能用作物质反应和溶解的容器,A错误;用湿润的pH试纸测定某溶液的pH,则相当于将溶液稀释了,测酸性溶液pH会偏大,测碱性溶液pH会偏小,B错误;KCl和KNO3的溶解度受温度影响都较大,所以不能利用蒸发结晶提纯混有少量KCl的KNO3,C错误;碘在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大,且四氯化碳的密度比水大,与水分层后在下层,故用四氯化碳萃取碘水中的碘,静置后下层溶液即碘的CCl4溶液呈紫红色,D正确。
物质的检验 物质的分离和提纯
一、物质的检验
1.物质检验的三原则
一看(颜色、状态);二嗅(气味);三实验(加试剂)。
2.物质检验的一般步骤
观察外观→取少量样品→加入试剂→观察现象→得出结论。
3.常见离子的检验方法
离子
试剂
现象
注意
沉
淀
法
Cl-、
Br-、I-
AgNO3溶液和稀硝酸
白色沉淀(AgCl)、淡黄色沉淀(AgBr)、黄色沉淀(AgI)
—
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先加稀盐酸
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
—
Fe3+
NaOH溶液
红褐色沉淀
—
Al3+
NaOH溶液
白色沉淀→溶解
中学一般认为是Al3+
气
体
法
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
需加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色无味的气体,澄清石灰水变浑浊
HCO
有干扰
SO
稀硫酸和品红溶液
产生有刺激性气味的气体,且该气体能使品红溶液褪色
—
显
色
法
I-
氯水(少量)和CCl4
下层为紫红色
—
Fe2+
KSCN溶液和氯水
滴加KSCN溶液无明显现象,滴加氯水后溶液变红色
先加KSCN溶液,无变化,再加氯水
Fe3+
KSCN溶液
溶液变红色
—
苯酚溶液
溶液显紫色
—
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K+的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
4.常见气体的检验方法
(1)观察颜色
(2)试纸检验,如NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(3)溶液检验,如用澄清石灰水检验CO2,用品红溶液检验SO2;
(4)点燃法,如H2、CH4等燃烧,产生淡蓝色火焰。
5.物质检验中干扰因素的排除
(1)离子检验中的常见干扰因素以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除干扰措施
Cl-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加稀硝酸
(2)气体检验中干扰因素的排除
如在SO2存在的条件下检验CO2,可设计如下检验方案:
酸性高锰酸钾溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除尽→通入澄清石灰水中检验CO2。
二、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易复原——被提纯的物质要易恢复原来的组成状态。
(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。
3.物质分离与提纯的常见类型
(1)“固+固”混合物的分离(提纯)
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)
(3)“液+液”混合物的分离(提纯)
(4)“气+气”混合物的分离(提纯)
4.常见混合物的除杂举例
(1)常见固体混合物的除杂
固体混合物(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
Na2CO3(NaHCO3)
加热
—
NaHCO3(Na2CO3)
CO2和H2O
过滤
NaCl(NH4Cl)
—
加热分解
FeCl2(FeCl3)
过量铁粉
过滤、结晶
FeCl3(FeCl2)
Cl2
结晶
I2(SiO2)
—
加热升华
Fe2O3(Al2O3)
过量NaOH溶液
过滤
NH4Cl(FeCl3)
适量氨水
过滤
KNO3(NaCl)
水
冷却结晶、过滤
炭粉(CuO)
稀盐酸
过滤
镁粉(铝粉)
过量NaOH溶液
过滤
铁粉(铝粉)
过量NaOH溶液
过滤
(2)常见混合气体的除杂
混合气体(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
H2(NH3)
浓硫酸
洗气
Cl2(HCl)
饱和NaCl溶液
洗气
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
洗气
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液
洗气
CO2(CO)
灼热CuO
—
CO(CO2)
碱石灰或NaOH溶液
洗气
NO(NO2)
水
洗气
N2(O2)
灼热铜网
—
CH4(C2H4)
溴水
洗气
1.(2019·高考全国卷Ⅰ,T9,6分)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
解析:
选D。
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,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。
2.(2017·高考天津卷)以下实验设计能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将固体加热至恒重
B
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C
重结晶提纯苯甲酸
将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
解析:
选D。
除去NaHCO3固体中的Na2CO3,可加水溶解制成饱和溶液,通入足量CO2气体,析出晶体,过滤,A项错误;制备无水AlCl3时,应将AlCl3溶液在HCl氛围中蒸发,B项错误;重结晶提纯苯甲酸时,应将粗品制成其热饱和溶液,趁热过滤,再冷却结晶、过滤,C项错误;鉴别NaBr和KI溶液,分别加新制氯水后,用CCl4萃取,Br2的CCl4溶液呈橙色,I2的CCl4溶液呈紫红色,D项正确。
3.(2018·高考天津卷)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )
实验
现象
结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液变浑浊
酸性:
H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液
②再加足量盐酸
①产生白色沉淀
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO
解析:
选B。
Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液能够产生蓝色沉淀,因此原溶液中一定含有Fe2+,但是否含有Fe3+无法确定,若要确定Fe3+的存在,则需要向溶液中加入KSCN溶液,观察溶液是否变为红色,A项错误;向C6H5ONa溶液中通入CO2,溶液变浑浊,发生反应:
C6H5ONa+H2O+CO2―→C6H5OH↓+NaHCO3,根据“强酸制弱酸”原理可知,酸性:
H2CO3>C6H5OH,B项正确;欲验证Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),应该向ZnS的饱和溶液(或悬浊液)中滴加CuSO4溶液,观察是否有黑色沉淀生成,而不是向ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,C项错误;检验SO
时应先加入稀盐酸,后加入BaCl2溶液,若溶液中含有SO
,先加入Ba(NO3)2溶液,生成BaSO3沉淀,再加足量盐酸,溶液中有H+、NO
,相当于溶液中含有HNO3,HNO3能将BaSO3沉淀氧化为BaSO4沉淀,D项错误。
题组一 物质的检验
1.下表中根据实验操作和实验现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
某溶液W进行焰色反应实验
焰色为黄色
W一定是钠盐溶液
B
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X
有白烟产生
X可能是浓盐酸
C
溶液Y中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀
Y中一定含有SO
D
将SO2气体通入紫色石蕊溶液中
紫色石蕊先变红,后褪色
SO2有漂白性
解析:
选B。
溶液W进行焰色反应实验,焰色为黄色,W中一定含有钠元素,W可能是氢氧化钠溶液,不一定是钠盐溶液,故A项错误;浓氨水可挥发出氨,氨与浓盐酸挥发出的氯化氢反应生成白烟氯化铵,故B项正确;加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,生成的沉淀可能是氯化银或硫酸钡,Y中可能含有Ag+、SO
或SO
,故C项错误;将SO2气体通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊变红,不褪色,故D项错误。
2.(新题预测)为了检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子,某化学小组的同学进行了如图所示的实验操作。
其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
由该实验能得出的正确结论是( )
A.原溶液中一定含有SO
B.原溶液中一定含有NH
C.原溶液中一定含有Cl-D.原溶液中一定含有Fe3+
解析:
选B。
原溶液中加入稀盐酸酸化的硝酸钡溶液,如果其中含有SO
,则会被氧化为SO
,所以原溶液中不一定含有SO
,A项错误;产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨,所以原溶液中一定含有NH
,B项正确;原溶液中加入稀盐酸酸化的硝酸钡溶液,引入了Cl-,能和Ag+反应生成氯化银沉淀,则原溶液中不一定含有Cl-,C项错误;原溶液中加入稀盐酸酸化的硝酸钡溶液,如果其中含有Fe2+,则Fe2+会被NO
(H+)氧化为Fe3+,所以原溶液中不一定含有Fe3+,D项错误。
题组二 物质的分离与提纯
3.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项
目的
分离方法
原理
A
使用CCl4提取碘水中的碘
萃取分液
碘在CCl4中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C