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1、2022高考化學(xué) 難點剖析 專題62 一組實驗裝置的評價講解
一、高考題再現(xiàn)
1.(2018課標(biāo)Ⅰ)在生成和純化乙酸乙酯的實驗過程中,下列操作未涉及的是
【答案】D
2.(2018江蘇)下列有關(guān)從海帶中提取碘的實驗原理和裝置能達到實驗?zāi)康牡氖?
A. 用裝置甲灼燒碎海帶
B. 用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液
C. 用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I?的Cl2
D. 用裝置丁吸收氧化浸泡液中I?后的Cl2尾氣
【答案】B
【解析】A項,灼燒碎海帶應(yīng)用坩堝,A項錯誤;B項,海帶灰的浸泡液用過濾法分離獲得含I-的溶液,B項正確;C項,MnO2與濃鹽酸常溫不反應(yīng),MnO2與濃鹽酸反應(yīng)
2、制Cl2需要加熱,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,C項錯誤;D項,Cl2在飽和NaCl溶液中溶解度很小,不能用飽和NaCl溶液吸收尾氣Cl2,尾氣Cl2應(yīng)用NaOH溶液吸收,D項錯誤。
3.(2017江蘇)下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗?zāi)康牡氖?
A.制取SO2 B.驗證漂白性 C.收集SO2 D.尾氣處理
【答案】B
4.(2016天津)下列選用的儀器和藥品能達到實驗?zāi)康牡氖? )
A
B
C
D
制乙炔的發(fā)生裝置
蒸餾時的接收裝置
除去SO2中
3、的少量HCl
準(zhǔn)確量取一定體積K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液
【答案】C
【解析】A. 因電石與水反應(yīng)很劇烈,應(yīng)選用分液漏斗,以便控制水的流速,錯誤;B.接收餾分的錐形瓶構(gòu)成了密封環(huán)境,會因氣壓過大而造成安全事故,錯誤;C.氯化氫能夠與飽和亞硫酸氫鈉反應(yīng),被吸收,二氧化硫不反應(yīng),正確;D. 量取一定體積K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)該選用酸式滴定管,堿式滴定管下端的乳膠管能夠被腐蝕,錯誤;故選C。
5.(2016江蘇)根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實驗,經(jīng)過制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個步驟,下列圖示裝置和原理能達到實驗?zāi)康牡氖?
【答案】C
二、考
4、點突破
每年高考題中都會出現(xiàn)實驗選擇題,要求考生聯(lián)系所學(xué)過的實驗知識和技能,進行知識類比、遷移和重組,全面、周密地思考才能正確回答問題。
一、 解題思路及方法
1、思考問題的順序
(1)圍繞主要問題思考:如選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灺肪€、方法;所用藥品、儀器簡單易得;實驗過程快速、安全;實驗現(xiàn)象明顯。
(2)思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題:如制取在空氣中易水解的物質(zhì)(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物質(zhì)時,往往在裝置末端再接一個干燥裝置,以防止空氣中水蒸氣進入。
(3)思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器,并將實驗與課本實驗比較、聯(lián)靠。(如涉及到氣體的制取和處理
5、,對這類實驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為:
發(fā)生 除雜質(zhì) 干燥 主體實驗 尾氣處理。
2、儀器連接的順序
(1)所用儀器是否恰當(dāng),所該儀器是全用還是選用;
(2)儀器是否齊全,如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實驗是否有尾氣的吸收裝置;
(3)安裝順序是否合理,如是否遵循“自上而下,從左到右”;氣體凈化裝置中不應(yīng)先經(jīng)干燥,后又經(jīng)過水溶液洗氣;
(4)儀器間連接順序是否正確。如洗氣時“長進短出”,干燥管除雜質(zhì)時“大進小出”,排水量氣時“短進氣,長出水”等。
3、實驗操作的順序
(1)連接儀器,根據(jù)實驗?zāi)康?,注意事項,安全問題等,按氣體流
6、動順序連接好實驗儀器;
(2)檢查氣密性,在整套儀器連接完畢后,應(yīng)先檢查裝置的氣密性,然后裝入藥品。檢查裝置氣密性的方法要依裝置而定;
(3)裝藥品進行實驗操作。
二、解題時,應(yīng)全方位思考的問題
1、檢查氣體的純度。點燃或加熱通有可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的裝置前,必須檢查氣體的純度。例如用H2、CO等氣體還原金屬氧化物時,需要加熱金屬氧化物,在操作中,不能先加熱,后通氣,應(yīng)當(dāng)先通入氣體,將裝置內(nèi)的空氣排干凈后,檢查氣體是否純凈(驗純),待氣體純凈后,再點燃酒精燈加熱金屬氧化物。
2、加熱操作先后順序選擇。若氣體產(chǎn)生需加熱,應(yīng)先用酒精燈加熱產(chǎn)生氣體的裝置,
7、等產(chǎn)生氣體后,再給實驗需要加熱的固體物質(zhì)加熱。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生CO,再用CO還原Fe2O3,實驗時應(yīng)首先點燃CO發(fā)生裝置的酒精燈,生成的CO趕走空氣后,再點燃Fe2O3的酒精燈,而熄滅酒精燈的順序則相反,原因是:在還原性氣體中冷卻Fe可防止灼熱的Fe再被空氣中的O2氧化,并防止石灰水倒吸。
3、冷凝回流的問題。有的易揮發(fā)的液體反應(yīng)物,為了避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料,要在發(fā)生裝置設(shè)計冷凝回流裝置。如在發(fā)生裝置安裝長玻璃管等。
4、冷卻問題。有的實驗為防止氣體冷凝不充分而損失,需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝氣體(物質(zhì)蒸氣),使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。
5、防止倒吸問題。在某
8、些實驗中,由于吸收液的倒吸,會對實驗產(chǎn)生不良的影響,如玻璃儀器的炸裂,反應(yīng)試劑的污染等,因此,在有關(guān)實驗中必須采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施:
(1)切斷裝置:將有可能產(chǎn)生液體倒吸的密閉裝置系統(tǒng)切斷,以防止液體倒吸,如實驗室中制取氧氣、甲烷時,通常用排水法收集氣體,當(dāng)實驗結(jié)束時,必須先從水槽中將導(dǎo)管拿出來,然后熄滅酒精燈。
(2)設(shè)置防護裝置
①倒立漏斗式:如圖(2)甲所示,這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積,有利于吸收液對氣體的吸收。當(dāng)易溶性氣體被吸收液吸收時,導(dǎo)管內(nèi)壓強減少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容積較大,導(dǎo)致燒杯中液面下降,使漏斗口脫離液面,
9、漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回?zé)績?nèi),從而防止吸收液的倒吸。
②肚容式:如圖(2)乙所示,當(dāng)易溶于吸收液的氣體由干燥管末端進入吸收液被吸收后,導(dǎo)氣管內(nèi)壓強減少,使吸收液倒吸進入干燥管的吸收液本身質(zhì)量大于干燥管內(nèi)外壓強差,吸收液受自身重量的作用又流回?zé)瓋?nèi),從而防止吸收液的倒吸。這種裝置與倒置漏斗很類似。
③蓄液式:如圖(2)丙所示,當(dāng)吸收液發(fā)生倒吸時,倒吸進來的吸收液被預(yù)先設(shè)置的蓄液裝置貯存起來,以防止吸收液進入受熱儀器或反應(yīng)容器。這種裝置又稱安全瓶。
④平衡壓強式:如圖(2)丁所示,為防止反應(yīng)體系中壓強減少,引起吸收液的倒吸,可以在密閉裝置系統(tǒng)中連接一個能與外界相通的裝置,起著自
10、動調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)外壓強差的作用,防止溶液的倒吸。
(6)具有特殊作用的實驗改進裝置。
①防堵塞安全裝置:如圖(3)所示,為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置(見恒壓式);為防止粉末或糊狀物堵塞導(dǎo)氣管,可將棉花團置于導(dǎo)管口處(見防阻式(I、II)。
②液封裝置:如圖(3)所示,為防止氣體從長頸漏斗中逸出,可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一只小試管(見液封式)
③防污染安全裝置:如圖(4)所示,灼燒式可用于除尾氣CO;吸收式可用于除Cl2、H2S等;收集式可用于防止有毒氣體進入空氣中。
(7)拆卸時的安全性和科學(xué)性。實驗儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性,有些實驗為防止
11、“爆炸”或“氧化”,應(yīng)考慮停止加熱或通氣的順序,如對有尾氣吸收裝置的實驗,必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才能熄滅酒精燈,以免造成溶液倒吸;用氫氣還原氧化銅的實驗應(yīng)先熄滅加熱氧化銅的酒精燈,同時繼續(xù)通氫氣,待加熱區(qū)冷卻后才能停止通氫氣,這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化,或形成可爆氣;拆卸用排水法收集需加熱制取氣體的裝置時,需先把導(dǎo)氣管從水槽中取出,才能熄滅酒精燈,以防止水倒吸;拆卸后的儀器要清洗、干燥、歸位。
典例1下列實驗裝置能達到實驗?zāi)康牡氖?
A. 用裝置Ⅰ可制取NH3
B. 用裝置Ⅱ制取氫氧化鐵膠體
C. 用裝置Ⅲ除去Cl2中的HCI和H2O
D. 用裝置Ⅳ提取溴水中的Br2
12、
【答案】A
【解析】A. 用裝置Ⅰ中碳酸氫銨受熱分解為CO2、H2O和NH3,堿石灰可以吸收CO2和H2O得到干燥的NH3,故A正確;B.氫氧化鐵膠體的制備需要在沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,故B錯誤;C.先通過濃硫酸后通過飽和NaCl溶液無法除去H2O,故C錯誤;D. 提取溴水中的Br2需要用萃取而不是蒸餾,故D錯誤。
典例2湖北隨州安陸等地區(qū)盛產(chǎn)銀杏,銀杏葉具有斂肺平喘、活血化淤、止痛的作用,是一種珍貴的中藥材。對銀杏葉活性成分黃酮類物質(zhì)的提取常用的技術(shù)有溶劑提取法、蒸餾法、升華法、結(jié)晶法、超聲波提取法等。下列關(guān)于分離提純實驗儀器和操作正確的是
A. 用裝置a分液,放出水相后再從分
13、液漏斗下口放出有機相
B. 操作b:銀杏油粗產(chǎn)品從銀杏葉中分離后,用有機溶劑萃取其中的有效成分,振蕩過程中不時地旋開活塞使漏斗內(nèi)氣體放出
C. 用裝置c進行蒸餾操作,將有機溶劑分離出去得到銀杏葉有效成分黃酮類物質(zhì)
D. 結(jié)晶后利用裝置d將晶體與溶劑分離開
【答案】B
典例3下列裝置或操作能達到實驗?zāi)康牡氖?
A. 甲裝置構(gòu)成銅鋅原電池
B. 用圖乙所示裝量加熱AlCl3飽和溶液然后利用余熱蒸干制備AlCl3固體
C. 丙裝置里圖I燒瓶中充滿氨氣,燒杯中盛裝水,在圖II的錐形瓶中,加入足量的Cu與稀硝酸,圖I和圖II都產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象且原理相同
D. 利用丁裝置制取SO2,并檢驗
14、其還原性,小試管中的試劑可為酸性KMnO4溶液
【答案】D
【解析】A. 構(gòu)成原電池的條件是使自發(fā)的氧化還原反應(yīng)分別在兩極上發(fā)生,此裝置氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)都在左側(cè)燒杯發(fā)生,右側(cè)燒杯 不發(fā)生反應(yīng),不能構(gòu)成原電池,應(yīng)該將兩溶液對調(diào),A錯誤;B. 加熱AlCl3飽和溶液,促進AlCl3水解生成氫氧化鋁沉淀,不能制備AlCl3,B錯誤;C.圖I產(chǎn)生噴泉是利用氨氣極易溶于水,使燒瓶內(nèi)壓強迅速較小,液體迅速上升產(chǎn)生噴泉,圖II是錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,將液體壓入燒瓶,產(chǎn)生了噴泉,原理不相同,C錯誤;D.酸性KMnO4溶液紫色變淺或褪色,證明SO2具有還原性,D正確。
典例4下列裝置能達到實驗?zāi)康?/p>
15、的是
A. B.
C. D.
【答案】C
典例5下列裝置能達到實驗?zāi)康牡氖?
A. 實驗室制備乙酸乙酯
B. 比較不同催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
C. 比較硫、碳、硅三種元素的非金屬性
D. 驗證苯和液溴發(fā)生取代反應(yīng)
【答案】C
典例6有關(guān)下列裝置或操作說法錯誤的是
A. 圖1中:將膠頭滴管中的水滴入到金屬鈉中,能看到U形管右側(cè)紅墨水高度不變
B. 圖2中:觀察到濕潤的有色布條能褪色,待尾氣全部被堿吸收后,將稀硫酸滴入燒杯中,至溶液顯酸性,可能看到有黃綠色氣體生成
C. 圖3可用于制備、收集乙酸乙酯
D. 圖4可以比較KMnO4、Cl2和S氧化性的相對強弱
【答案】AC