届高考化学热点题型训练化学实验的装置与操作分析含答案详解.docx

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届高考化学热点题型训练化学实验的装置与操作分析含答案详解

2021届高考化学热点题型训练

化学实验的装置与操作分析

1.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

【答案】D

【分析】

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。

【详解】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。

2.下列实验操作或装置能达到目的的是（）

A

B

C

D

混合浓硫酸和乙醇

配制一定浓度的溶液

收集

气体

证明乙炔可使溴水褪色

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【详解】A、乙醇的密度小于浓硫酸，混合时应将浓硫酸沿烧杯壁倒入乙醇中，边倒边搅拌，若顺序相反则容易引起液体飞溅，故A不能达到目的；

B、容量瓶上的刻度与凹液面的最低处相切，胶头滴管垂直位于容量瓶的正上方，故B能达到目的；

C、二氧化氮的密度大于空气，集气瓶中的导气管应长进短出，故C不能达到目的；

D、乙炔中的H2S等杂质也能使溴水褪色，应先通过一个盛碱液的洗气瓶将杂质除去，故D不能达到目的；

故选B。

3.下列实验操作能达到实验目的的是

A.用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH

B.将4.0gNaOH固体置于100mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000mol·L−1NaOH溶液

C.用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体

D.用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2

【答案】D

【分析】

此题考查基本实验操作，根据溶液pH的测量、物质的量浓度溶液的配制、盐类水解的应用、物质除杂的原则作答。

【详解】A.用水湿润的pH试纸测量溶液的pH所测为稀释液的pH，不是原溶液的pH，实验操作错误，不能达到实验目的，A项错误；

B.配制物质的量浓度的溶液的实验步骤为：

计算、称量（或量取）、溶解（或稀释）、冷却、转移及洗涤、定容、摇匀、装液，由于容量瓶上有容积、温度和唯一刻度线，若将氢氧化钠直接置于容量瓶中，加水后氢氧化钠溶于水会放热引起容量瓶的容积发生变化，引起实验误差，B项错误；

C.在AlCl3溶液中存在水解平衡：

AlCl3+3H2O

Al（OH）3+3HCl，若用甲装置蒸干氯化铝溶液，由于HCl的挥发，加热后水解平衡正向移动，最终AlCl3完全水解成氢氧化铝固体，不能得到AlCl3固体，C项错误；

D.SO2属于酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收，乙烯与NaOH溶液不反应且乙烯难溶于水，可通过盛有NaOH溶液的洗气瓶除去乙烯中少量的SO2，D项正确；

4.下列有关实验的描述正确的是

A.向碘化钠稀溶液中加入新制氯水立即生成大量紫黑色固体

B.向分别装有1gNa2CO3和NaHCO3固体的试管中滴入几滴水，温度高的为Na2CO3

C

将Fe（NO3）2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，变红，说明样品变质

D.中和热测定时环形玻璃搅拌棒要不断顺时针搅拌，目的是为了混合均匀，充分反应

【答案】B

【解析】A.碘离子被氯气氧化为碘单质，碘单质溶在水中，溶液显紫色，不能有紫色固体析出，A错误；

B.Na2CO3溶于水放热多，所以温度高，B正确；

C.Fe2+、NO3-在酸性环境下发生氧化还原反应，Fe2+被氧化为Fe3+，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，样品不一定变质，C错误；

D.用环形玻璃搅拌棒要轻轻搅动，防止热量散失，D错误。

5.利用废蚀刻液（含FeCl2、CuCl2及FeCl3）制备碱性蚀刻液[Cu（NH3）4Cl2溶液和FeCl3•6H2O的主要步骤：

用H2O2氧化废蚀刻液，制备氨气，制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu（NH3）4Cl2]、固液分离，用盐酸溶解沉淀并制备FeCl3•6H2O。

下列有关实验说法正确的是（）

A.用H2O2氧化废蚀刻液的离子方程式为：

2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O

B

用装置甲可以制备Cu（NH3）4Cl2并沉铁

C.用装置乙可以分离Cu（NH3）4Cl2溶液和Fe（OH）3

D.用装置丁由FeCl3溶液制备FeCl3•6H2O需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等步骤

【答案】A

【分析】

用H2O2氧化废蚀刻液，使亚铁离子生成铁离子，用甲装置制备氨气，生成的氨气通入乙装置，制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu（NH3）4Cl2]，用丙装置过滤分离，用盐酸溶解氢氧化铁沉淀，将溶液在蒸发皿中进行蒸发，且应通入氯化氢防止铁离子水解，以达到制备FeCl3·6H2O的目的，以此解答该题。

【详解】A.H2O2具有强的氧化性，可用H2O2氧化废蚀刻液中的Fe2+，反应的离子方程式为：

2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O，A正确；

B.氨气易溶于水，注意防止倒吸，所以要选用乙装置，氨气与溶液反应生成Cu（NH3）4Cl2和氢氧化铁，B错误；

C.用装置丙可以分离可溶性Cu（NH3）4Cl2溶液和难溶性的固态Fe（OH）3，C错误；

D.由FeCl3溶液制备FeCl3•6H2O需要

蒸发皿中蒸干，不能再烧杯中进行，D错误；

6.某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量，依次经过以下四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是（）

A.灼烧海带：

B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质：

C.制备Cl2，并将I-氧化为I2：

D.以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定：

【答案】B

【分析】选择酸碱滴定管一方面要考虑实际的反应所需的环境，另一方面要考虑标准溶液的酸碱性。

如高锰酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性，需选择酸式滴定管；而本题的硫酸硫酸钠还原碘单质时，考虑到标准溶液的水解来选择碱式滴定管。

此外，学生要牢记仪器的构造，会区分酸式滴定管与碱式滴定管。

【详解】A.灼烧需在坩埚中进行，不能选烧杯，A项错误；

B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质采用过滤操作，过滤需要玻璃棒引流，图中操作科学规范，B项正确；

C.制备Cl2，并将I-氧化为I2，除去氯气中的氯化氢应该用饱和食盐水，尾气需用氢氧化钠吸收，C项错误；

D.Na2S2O3为强碱弱酸盐，因S2O32-的水解使溶液呈现碱性，所以滴定时Na2S2O3应该放在碱式滴定管中，而不是酸式滴定管，D项错误；

7.为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下产生的气体产物，某同学选用了如图所示的实验装置。

下列说法错误的是

A.B装置用来检验产物中是否有水蒸气

B.拆除E装置也能达到实验目的

C.F装置中出现白色浑浊证明产物中一定有CO2生成

D.C装置用来检验产物中是否有SO2生成

【答案】C

【分析】

浓硫酸和木炭粉在加热条件下产生二氧化硫、二氧化碳、水，用无水硫酸铜检验水蒸气，用品红溶液检验二氧化硫，用澄清石灰水检验二氧化碳，由于二氧化硫与澄清石灰水也产生白色沉淀，故检验二氧化碳前需要除去二氧化硫，品红溶液C检验SO2，通过溴水除去SO2，品红溶液E检验二氧化硫除尽，品红溶液E不褪色，F中澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳。

【详解】A、无水硫酸铜遇水变蓝，B装置中无水硫酸铜用来检验产物中是否有水蒸气，故A正确；

B、气体通过溴水除去了SO2，所以拆除E装置也能达到实验目的，故B正确；

C、E中品红溶液不褪色、F中澄清石灰水变浑浊，才能证明产物中一定有CO2生成，故C错误；

D、SO2能使品红褪色，所以C装置用来检验产物中是否有SO2生成，故D正确。

8.用下列实验方案及所选玻璃仪器（非玻璃任选），就能实现相应实验目的的是（）

序号

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与CH3COOH的酸性强弱

同温下用pH试纸测定浓度为0.1mol/L'NaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液

玻璃棒、玻璃片

C

检验蔗糖水解产物且具有还原性

向蔗糖容易中加入几滴稀硫酸，水浴加热5分钟，再向其中加入新制银氨溶液，水浴加热

试管、烧杯、酒精灯、滴管

D

配制1L1.6%的硫酸铜溶液（其密度为1.0g/mL）

将25gCuSO4·5H2O溶解在975g水中

烧杯、量筒、玻璃棒

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【详解】A、过滤需要漏斗，故不选A；

B、NaClO水解生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，不能用pH试纸测其pH，故不选B；

C、检验蔗糖是否水解，应该向水解后的溶液中加氢氧化钠溶液中和酸，再向其中加入新制的银氨溶液，并水浴加热，故不选C；

D、1L1.6%的硫酸铜溶液中溶质的物质的量为0.1mol，将25gCuSO4·5H2O溶解在975g水中，溶液质量为1000g，25gCuSO4·5H2O中n（CuSO4）=0.1mol，故选D。

9.乙酸乙酯是无色透明有刺激性气味的液体，制备的实验装置如图所示。

下列说法不正确的是

A.先在试管a中加入乙醇，然后边振荡试管边缓慢加入浓硫酸和乙酸

B.浓硫酸的作用主要是催化和吸水

C.b中的饱和Na2CO3溶液可用浓NaOH溶液代替

D.实验原理为

【答案】C

【详解】A、制备乙酸乙酯，加入试剂的顺序是乙醇→浓硫酸→乙酸，故A说法正确；

B、乙酸与乙醇反应方程式为CH3COOH＋CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3＋H2O，浓硫酸为催化剂，该反应为可逆反应，利用浓硫酸的吸水性，促使平衡向正反应方向进行，故B说法正确；

C、乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解反应，因此不能用NaOH代替饱和Na2CO3溶液，故C说法错误；

D、生成酯的原理是酸去－OH，醇去羟基上的氢，因此实验原理为

，故D说法正确。

10.用如图所示装置（夹持已装置省略）进行下列实验，能得出相应实验结论的是

选项

①

②

③

实验结论

A

稀硫酸

Na2S

AgNO3与AgCl的浊液

Ksp（AgCl）>Ksp（Ag2S）

B

浓硫酸

蔗糖

溴水

浓硫酸具有脱水性、氧化性

C

稀硫酸

Na2CO3

CaCl2溶液

CO2可与氯化钙反应

D

浓硝酸

Na2CO3

Na2SiO3溶液

酸性：

硝酸>碳酸>硅酸

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【详解】A．稀硫酸与硫化钠反应生成的硫化氢气体通入AgNO3与AgCl的浊液中，可以看到生成黑色沉淀，因为浊液中有硝酸银电离的银离子，当Qc（Ag2S）＞Ksp（Ag2S），生成Ag2S沉淀，可发生沉淀的生成，不能说明发生了氯化银沉淀的转化，则不能比较溶度积Ksp（AgCl）和Ksp（Ag2S）的大小，故A错误；

B．浓硫酸使蔗糖变黑证明其具有脱水性；反应生成的气体可以使溴水褪色，证明浓硫酸有强氧化性、可被还原生成二氧化硫，故B可以得到相应的结论；

C．稀硫酸与Na2CO3反应生成二氧化碳，二氧化碳通入CaCl2溶液中没有明显现象（没有沉淀生成），证明CO2不与氯化钙发生反应，故C错误；

D．浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，但浓硝酸易挥发，硝酸、碳酸均可与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，则不能比较碳酸与硅酸的酸性，应排除硝酸的干扰，故D错误.

11.一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示，反应I中的反应为：

3NaClO3+4SO2+3H2O=2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl，下列说法正确的是

A.产品中可能含有NaClB.反应Ⅱ中H2O2做氧化剂

C.NaClO2的漂白原理与SO2相同D.实验室进行结晶操作通常在坩埚中进行

【答案】A

【分析】

NaClO3和SO2在反应器I中发生氧化还原反应生成ClO2，3NaClO3+4SO2+3H2O=2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl，ClO2在反应器II中与双氧水、氢氧化钠反应发生氧化还原反应2ClO2+H2O2+2NaOH-═2NaClO2+2H2O+O2，生成亚氯酸钠，再经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，洗涤，干燥得到其晶体。

【详解】A.在蒸发浓缩NaClO2溶液时，由于NaClO2不稳定，受热易分解，产品中可能含有NaCl，故A正确；

B.反应Ⅱ：

2ClO2+H2O2+2NaOH-═2NaClO2+2H2O+O2，H2O2做还原剂，故B错误；

C.NaClO2的漂白性是利用其强氧化性，SO2是与有色物质结合生成不稳定无色物质，故两者漂白原理不同，C错误；

D.实验室进行结晶操作通常在蒸发皿中进行，故D错误。

12.下列图示的实验操作，能实现相应实验目的的是（　　）

A.蒸干氯化铜饱和溶液制备无水氯化铜

B.实验室制取并收集少量纯净的氯气

C.研究催化剂对过氧化氢分解速率的影响

D.验证甲烷和氯气在光照条件下发生的取代反应

【答案】C

【解析】

A、蒸干CuCl2溶液，得到Cu（OH）2或CuO，不能得到无水CuCl2，故A错误；

B、制备Cl2中混有水蒸气，不是纯净的氯气，因此需添加一个干燥装置，故B错误；

C、验证某一因素对化学反应速率的影响，要求其他因素相同，即Fe3＋和Cu2＋浓度相同，以及H2O2的量相同，可以达到实验目的，故C正确；

D、未反应的氯气对HCl的检验产生干扰，不能达到实验目的，故D错误。

13.仅用下表提供的玻璃仪器（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

玻璃仪器

A

分离乙醇和水的混合物

分液漏斗、烧杯

B

鉴别NaOH、Al2（SO4）3、Na2CO3、KNO3四瓶无色溶液

试管、胶头滴管

C

常温下，用pH=13的NaOH溶液配制100mL、

pH=12的NaOH溶液

100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管

D

用MnO2固体和浓盐酸反应制备并收集Cl2

分液漏斗、烧瓶、导管、集气瓶、烧杯

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【详解】A、乙醇和水任意比例混合，一般采用蒸馏的方法进行分离，不能通过的分液方法进行分离，故A不符合题意；

B、将Al2（SO4）3滴加到NaOH溶液中，先发生Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，然后发生Al3＋＋3AlO2－＋6H2O=4Al（OH）3↓，一段时间后出现沉淀，Al2（SO4）3滴加到Na2CO3溶液中发生双水解反应，2Al3＋＋3CO32－＋3H2O=2Al（OH）3↓＋3CO2↑，出现沉淀和气泡，硫酸铝滴加到KNO3溶液，无现象，能够鉴别，故B符合题意；

C、配制100mLpH=12的NaOH溶液，应用量筒量取pH=12的NaOH溶液，缺少量筒，不能完成实验，故C不符合题意；

D、MnO2与浓盐酸反应，需要加热，所给仪器中缺少酒精灯，不能完成实验，故D不符合题意。

14.为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽（主要成分为Zn和Cu）回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。

下列叙述错误的是

A.“溶解”操作中溶液温度不宜过高

B.铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2

C.与锌粉反应的离子可能为Cu2+、H+

D.“过滤”操作后，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后，高温灼烧即可得纯净的ZnO

【答案】D

【详解】A.“溶解”操作中溶液温度不宜过高，否则过氧化氢分解，故正确；

B.铜帽溶解后，溶液存在过氧化氢，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2，防止后面消耗过多的锌粉，故正确；

C.固体溶解中溶液中存在Cu2+、H+，都与锌粉反应的离子，故正确；

D.“过滤”操作后滤液中含有硫酸锌和硫酸钠，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后，高温灼烧不能得至纯净的ZnO，其中含有硫酸钠，故错误。

15.下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是

A.

（正放）可收集NO气体

B.

可吸收多余氨气且能防止倒吸

C.

可实现反应：

Cu+2H2O

Cu（OH）2+H2↑

D.

装置可实现制乙炔

【答案】A

【详解】A.一氧化氮和二氧化碳不反应，密度比二氧化碳小，所以可以用向下排气法收集，故正确；

B.氨气和硫酸反应，直接通入硫酸溶液中容易出现倒吸，故错误；

C.装置中铜在阴极，不能参加反应，故错误；

D.电石和水反应生成乙炔反应剧烈，应通过分液漏斗滴加饱和食盐水控制反应速率，故错误。

故选A。