统考版2023高考化学二轮专题复习第一部分高考选择题专项突破题型5化学实验基础应用

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题型5　化学实验基础应用
真题·考情
全国卷
1.[2022·全国乙卷]某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液。
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是 (　　)
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
2．[2022·全国甲卷]根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是(　　)
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较CH3COO－和HCO3-的水解常数
分别测浓度均为0.1 mol·L－1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者
KhCH3COO-
Fe2＋
B
将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有
氧化性
C
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3
显碱性
D
向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象
Ksp(AgI)
乙酸>碳酸>苯酚
(2)若①中为挥发性酸，通入③之前要把挥发出的①中的气体除去，如验证酸性：乙酸>碳酸>苯酚，要在②和③之间加一个盛水的洗气瓶除去挥发出的乙酸蒸气

四、制备工艺中常用的分离方法
方法
使用范围
结晶
固体物质从溶液中析出的过程(蒸发冷却热饱和溶液、蒸发浓缩)
过滤
固、液分离
蒸馏
液、液分离
分液
互不相溶的液体间的分离
萃取
用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来
升华
将可直接气化的固体分离出来
盐析
加无机盐使溶质的溶解度降低而析出


模考·预测
1.关于下列仪器的使用表述不正确的是(　　)

2．测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；③移取20.00 mL待测液，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为(　　)

3．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NO2气体
证明乙炔可
使溴水褪色
4.下列实验装置能达到实验目的的是(　　)

A.用图甲所示装置制备Fe(OH)2
B．用图乙所示装置制取少量Cl2
C．用图丙所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制取NH4Cl晶体
D．用图丁所示装置分离乙醇和CH3COOC2H5的混合物

5．下列实验操作规范且能达到目的的是(　　)

目的
操作
A
取20.00 mL盐酸
在50 mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00 mL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0.010 mol·L－1的KMnO4溶液
称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度

6.下列实验设计不能达到实验目的的是(　　)

实验目的
实验设计
A
检验溶液中FeSO4是否被氧化
取少量待测液，滴加KSCN 溶液，观察溶液颜色变化
B
净化实验室制备的Cl2
气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓H2SO4的洗气瓶
C
测定NaOH溶液的pH
将待测液滴在湿润的pH试纸上，与标准比色卡对照
D
工业酒精制备无水乙醇
工业酒精中加生石灰，蒸馏


题型5　化学实验基础应用
真题·考情
全国卷
1．解析：实验②说明样品中一定含有Na2S2O3，发生反应：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O；实验③说明样品中一定含有Na2SO4，发生反应：Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl。
答案：A
2．解析：A项，CH3COONH4为弱酸弱碱盐，NH4+对CH3COO－的水解有影响，可以分别测同浓度的CH3COONa与NaHCO3溶液的pH，错误；B项，KMnO4溶液与浓盐酸也可以发生氧化还原反应而褪色，不能验证溶液中是否有Fe2＋，错误；C项，存在可逆反应：2CrO42-（黄色）＋2H＋⇌Cr2O72-（橙红色）＋H2O，氢离子浓度增大，平衡正向移动，正确；D项，乙醇与钠也可以发生反应产生氢气，不能用来检验乙醇中是否含有水，错误。
答案：C
3．解析：NH3应使用向下排空气法收集，A项错误；图示装置不能用于固液反应制气体，B、D项错误；KClO3在MnO2催化下加热可生成O2，O2的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，C项正确。
答案：C
4．解析：NH4Cl受热分解能生成NH3和HCl，但试管口温度较低，NH3和HCl在试管口会重新生成NH4Cl，A项错误；铝片遇到冷浓硝酸钝化，不能用该方法制备NO2，B项错误；浓硫酸具有强氧化性，能和Na2S发生氧化还原反应生成S和SO2，不能生成H2S气体，C项错误；加热KClO3和MnO2的混合物可以制备O2，其中MnO2作催化剂，D项正确。
答案：D
5．解析：根据实验①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，而CaCO3难溶于水，即白色固体中一定不含CaCO3；根据实验②做焰色反应时焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃）可确定含有钾元素，即白色固体中含有KCl；结合实验③向溶液中加碱产生白色沉淀，可知溶液中含有能与OH－反应生成白色沉淀的离子，只能为Mg2＋，即白色固体的另一成分为MgSO4。结合上述分析，可知B项正确。
答案：B
6．解析：本题喷泉实验的原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口处形成喷泉。A项，H2S气体不易溶于稀盐酸，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；B项，HCl极易溶于水，能与稀氨水迅速反应，使烧瓶内外形成较大的压强差，故可以形成喷泉，正确；C项，NO难溶于水，不能与稀硫酸反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误；D项，CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液且不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，烧瓶内外不能形成压强差，故不能形成喷泉，错误。
答案：B
省市卷
1．解析：碱式滴定管排气泡时应弯曲橡皮管将尖嘴斜向上方，然后挤压玻璃珠使溶液涌出，从而排出气泡，A项正确；加热试管内液体时，试管夹应夹持在离试管口13处，试管与桌面应成45°，B项错误；实验室中试剂应按物质类别分类放置，C项错误；向试管中滴加液体时，胶头滴管不能伸入试管内部，D项错误。
答案：A
2．解析：铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊溶液变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。
答案：B
3．解析：浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意；氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，故B不符合题意；湿润的红布条褪色，干燥的红布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C不符合题意；氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，故D符合题意。
答案：D
4．解析：NaHCO3受热分解能生成CO2，但CO2应用向上排空气法收集，A项错误；苯的溴代反应为放热反应，能促进液溴的挥发，验证有HBr产生时，导出的气体在通入AgNO3溶液前需经CCl4洗涤，除去HBr中混有的溴蒸气，B项错误；MgCl2·6H2O在HCl气氛下加热，能防止水解而制得无水MgCl2，HCl不能直接排放到空气中，需进行尾气处理，C项正确；在铁上镀铜时，镀层金属Cu作阳极，待镀制品作阴极，D项错误。
答案：C
题型·练透
题型角度1
【例1】　解析：A项是坩埚，故不正确；B项中泥三角，故不正确；C项是分液漏斗，故不正确；D项是蒸馏烧瓶，故正确。
答案：D
练1　解析：为使硫酸铜晶体充分反应，应该将硫酸铜晶体研细，因此要进行研磨操作，A不符合题意；硫酸铜晶体结晶水含量测定实验过程中，需要准确称量瓷坩埚的质量、瓷坩埚和一定量硫酸铜晶体的质量、瓷坩埚和反应后硫酸铜粉末的质量，至少称量4次，所以涉及称量操作，需要托盘天平，B不符合题意；盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上加热，不需要用到蒸发皿，因此实验过程中未涉及蒸发结晶操作，C符合题意；加热后冷却时，为防止硫酸铜粉末吸水，应将硫酸铜放在干燥器中进行冷却，从而得到纯净而干燥的无水硫酸铜，因此需要使用干燥器，D不符合题意。
答案：C
练2　解析：本题考查实验仪器或装置的选用，考查的化学学科核心素养是科学探究与创新意识。配制一定物质的量浓度的溶液应选用容量瓶，A项错误；氯化氢极易溶于水，通入饱和食盐水，除去HCl的同时可以降低氯气的溶解度，B项正确；蒸馏时应选用直形冷凝管，C项错误；盛装Na2SiO3溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，D项错误。
答案：B
题型角度2
【例2】　解析：A项，坩埚加热时，需要放置在泥三角上，错误；B项，由于醋酸钠水解使溶液呈碱性，则必须盛装在碱式滴定管中，正确；C项，蒸发操作时为了防止溶液暴沸，应使用玻璃棒搅拌，加入碎瓷片会影响氯化钠纯度，错误；D项，球形冷凝管一般用于反应物的冷凝回流实验中，蒸馏收集产物时应选择直形冷凝管，错误。
答案：B
练1　答案：B
练2　解析：因浓硫酸密度大于水且溶于水时放出大量的热，因此稀释浓硫酸时需将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中，且边加边搅拌，A错误；利用排水法收集KMnO4分解产生的O2时，若先熄灭酒精灯，后移出导管，则气体发生装置内因温度降低、压强减小而发生倒吸，导致试管炸裂，B错误；制得的Cl2若先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水，则收集的气体中仍会混有水蒸气，C错误；因CCl4的密度大于水，萃取分层后CCl4在下层，故分液时先从分液漏斗下口放出有机层，再从上口倒出水层，D正确。
答案：D
题型角度3
【例3】　解析：本题考查化学实验方案的设计与评价，考查的化学学科核心素养是科学探究与创新意识。稀盐酸与CaCO3反应生成CO2气体；CO2气体密度比空气大，可用向上排空气法收集；CaCO3不溶于水，可通过过滤除去未反应的CaCO3固体；得到CaCl2·6H2O晶体可采用冷却结晶的方法，不能采用蒸发结晶的方法，因为加热易失去结晶水，而得不到CaCl2·6H2O晶体，D项错误。
答案：D
练1　解析：A项装置用于制备乙酸乙酯，B项装置用于除去乙酸乙酯中的乙酸、乙醇（纯化），C项装置用于分离乙酸乙酯，D项装置用于蒸发浓缩或蒸发结晶。只有D项操作在制备和纯化乙酸乙酯的实验中未涉及。
答案：D
练2　解析：NH4HCO3分解产生CO2、H2O和NH3，碱石灰可吸收CO2和H2O，最终可制得NH3，A项正确；从溴水中提取溴应先用萃取分液的方法，D项错误。
答案：A
练3　解析：装置甲利用稀盐酸与锌在简易装置中制取H2，实验装置和原理能达到实验目的，选项A不选；装置乙利用氢氧化钠溶液吸收氢气中的氯化氢气体、利用浓硫酸干燥氢气，起到净化干燥H2的作用，实验装置和原理能达到实验目的，选项B不选；装置丙利用纯净的氢气在高温条件下与钙反应制取CaH2，实验装置和原理能达到实验目的，选项C不选；装置丁是防止空气中的水蒸气及氧气进入与钙或CaH2反应，选项D选。
答案：D
题型角度4
【例4】　解析：本题涉及的考点有乙烯的化学性质、镁单质及其化合物的性质、硫及其化合物的性质、铁及其化合物的性质与检验，考查了学生对元素及其化合物基础知识的复述、再现、辨认并能融会贯通的能力，能从微观层面认识物质的性质和变化，并用来解决宏观的实际问题，体现了以宏观辨识与微观探析为主的学科核心素养。
A项，乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化，生成CO2，所以实验现象为溶液紫色逐渐褪去，静置后溶液不分层，故错误；B项，发生反应的化学方程式为2Mg＋CO2C＋2MgO，集气瓶中产生浓烟（MgO）并有黑色颗粒（C）产生，故正确；C项，发生反应的离子方程式为S2O32-＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，有刺激性气味气体（SO2）产生，溶液变浑浊（生成S），故正确；D项，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，加入过量铁粉，Fe3＋完全反应，黄色逐渐消失，滴加KSCN溶液不变色，故正确。
答案：A
练1　解析：A项，NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中生成Fe（OH）3沉淀，而Fe（OH）3胶体的制备是向沸水中滴入饱和氯化铁溶液，加热至液体出现红褐色，错误；B项，氯化镁是强酸弱碱盐，MgCl2水解产生的HCl易挥发，将MgCl2溶液加热蒸干生成Mg（OH）2，故由MgCl2溶液制备无水MgCl2要在HCl气流中加热蒸干，错误；C项，铜与稀硝酸反应，应该用稀盐酸或稀硫酸除去Cu粉中混有的CuO，错误；D项，分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，利用反应的现象：反应剧烈的是水，反应平缓的是乙醇，可比较水和乙醇中氢的活泼性，正确。
答案：D
练2　解析：发生的反应为2FeCl3＋Fe===3FeCl2，Fe将Fe3＋还原为Fe2＋，所以还原性：Fe>Fe2＋，A选项能推出相应结论；发生的反应为4Na＋CO2C＋2Na2O，CO2中C元素化合价降低，被还原，所以CO2具有氧化性，B选项能推出相应结论；发生的反应为NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑，由于NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，所以石蕊试纸变蓝，C选项不能推出相应结论；生成了AgI沉淀，没有生成AgCl沉淀，所以Ksp（AgI）