2024届高考一轮复习 第十章 化学实验 第3讲 微型实验设计与评价课件PPT

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1．(2022·江苏等级考)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 ( )
A．用装置甲制取SO2气体B．用装置乙制取SO2水溶液C．用装置丙吸收尾气中的SO2D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性解析：60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；SO2不与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确。答案：C
2.(2022·山东等级考)某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是 ( )
3．(2021·山东等级考改编)为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器) ( )
解析：配制100 mL一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤为：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等，需要的仪器有：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管等，选项中所选玻璃仪器和试剂均准确，A不符合题意；往烧杯中加入适量蒸馏水并加热至沸腾，向沸水滴加几滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色停止加热，得到氢氧化铁胶体，所选玻璃仪器和试剂均准确，B符合题意；用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液可测定出氢氧化钠的浓度，取待测液时需选取碱式滴定管，酸式滴定管则盛装标准盐酸溶液，所以所选仪器还应有碱式滴定管，C不符合题意；制备乙酸乙酯时需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂，所选试剂中缺少浓硫酸，D不符合题意。答案：B
4．(2022·全国乙卷)由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是 ( )
解析：氯水过量，加入淀粉－KI溶液，过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质，无法证明溴单质的氧化性强于碘单质，A错误；向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，若不加氢氧化钠，未反应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖没有发生水解，B错误；石蜡油加强热，产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明气体中含有不饱和烃，C正确；加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片，聚氯乙烯会焦化，分解产生HCl气体，HCl能使润湿的蓝色石蕊试纸变红，D错误。答案：C
题型(一) 表格型实验方案的设计与评价[典例] 下列有关实验操作和现象对应的解释或结论正确的是( )
[思维建模]表格型实验方案的解题流程
[对点训练]1．下列方案设计、现象和结论都正确的是 ( )
2．(2021·海南等级考)依据下列实验和现象，得出结论正确的是 ( )
解析：无色气体甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水也会先浑浊后澄清，则无色气体X不一定为一氧化碳，故A错误；若无色Y溶液的pH在7～8之间，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，溶液也为无色，则溶液仍为无色不能判断得到溶液pH小于7，故B错误；若向淀粉和碘的混合溶液中滴加不足量的硫氰化钾溶液，碘未完全反应，溶液也呈蓝色，则溶液仍为蓝色不能判断两者的氧化性强弱，故C错误；在稀硫酸中加入少量氧化亚铜固体，溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成说明氧化亚铜在稀硫酸溶液中反应生成硫酸铜和铜，则反应中氧化亚铜既做氧化剂又做还原剂，故D正确。答案：D
3．下列关于实验现象的解释或结论，不正确的是 ( )
解析：酸性KMnO4溶液中通入SO2：2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋，SO2体现还原性，A正确；新制氯水中通入SO2：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，SO2体现还原性，B错误；H2S溶液中通入SO2：2H2S＋SO2===3S＋2H2O，SO2体现氧化性，C正确；产生白色沉淀，说明生成了BaSO4，则硫元素从＋4价被氧化到＋6价，D正确。答案：B
题型(二) 实验装置可行性评价[典例] (2021·湖南等级考改编)1－丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1－溴丁烷粗产品，装置如图所示：
A．装置Ⅰ中回流的目的是为了增加物质的挥发，提高产率B．装置Ⅱ中a为进水口，b为出水口C．用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下口放出D．经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品[解析] 球形冷凝管的作用是冷凝回流易挥发的物质，使反应物充分反应，提高产率，A错误；装置Ⅱ的进水口应为b，出水口为a，B错误；萃取分液时，上层液体应从上口倒出，下层液体应从下口放出，C错误；装置Ⅲ得到的粗产品经干燥后，还含有1－丁醇等杂质，可再次蒸馏得到更纯的产品，D正确。[答案] D
[思维建模]实验装置的可行性评价的一般思路
[对点训练]1．利用下列装置和试剂进行实验，不能达到实验目的的是 ( )
解析：该装置为原电池，可以比较Zn与Cu的金属性强弱，A正确；稀硫酸中含有大量氢离子，可以抑制氯气的溶解，而稀硫酸中的水可以吸收HCl，洗气后再用浓硫酸干燥，B正确；乙酸、乙醇和浓硫酸混合加热可以制取乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，同时吸收乙酸和乙醇，便于分液分离得到乙酸乙酯，沸石可以防止暴沸，C正确；制取氯气应用浓盐酸和二氧化锰共热，稀盐酸不与二氧化锰反应，D错误。答案：D
2．下列装置或操作设计合理，且能达到相应实验目的的是 ( )
解析：蒸馏实验时应该使用直形冷凝管，A错误；稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶，附着在大理石表面，阻碍反应的进行，B错误；虽然乙醇易挥发，但是乙醇不能与溴的四氯化碳溶液反应，而烯烃能与Br2发生加成反应，所以可以通过溴的四氯化碳溶液颜色变化来证明溴乙烷发生消去反应生成烯烃，C正确；CO2和SO2均可与Na2CO3溶液反应，D错误。答案：C
3．(2021·海南等级考)用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂)，能实现的是 ( )
题型(三) 实验制备与性质探究的评价[典例] 某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO。已知：CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示。下列叙述正确的是( )
A．装置a中也可以用Na2CO3固体代替CaCO3B．根据装置a的现象判断活塞K一定处于关闭状态C．实验开始时，先点燃酒精灯，再打开活塞KD．b、c、f、g中的试剂依次为饱和碳酸钠溶液、浓硫酸、NaOH溶液、银氨溶液[解析] 启普发生器用于块状固体和液体之间的反应，Na2CO3固体是粉末状，A项错误；根据装置a的现象，球形漏斗内外存在液面差，判断活塞K一定处于关闭状态，B正确；实验开始时，应该先打开活塞K，利用反应产生的CO2赶走装置中的空气，再点燃酒精灯，C错误；b、c、f、g中的试剂依次为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、NaOH溶液、银氨溶液，D错误。[答案] B
[思维建模]微型实验制备与性质探究思维流程
[对点训练]1．醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，其制备实验装置如图，在封闭体系中用金属锌将三价铬还原为二价铬，二价铬与醋酸钠溶液作用即得醋酸亚铬。下列说法错误的是 ( )
A．装置a中产生气体的作用是产生压强差，且防止生成的Cr2＋被氧化B．该实验可能存在的缺点是装置b为敞开体系C．若在盐酸中用Zn还原CrCl3制得CrCl2，将以36Cl标记的[C(NH3)Cl]2＋溶解在上述CrCl2的盐酸溶液中，得到[Cr36Cl(H2O)5]2＋和[C(H2O)6]2＋，说明C2＋吸引Cl－的能力比Cr3＋强D．实验后期，为使沉淀充分析出并分离，应采用降温结晶的操作
解析：装置a中产生H2使a中压强大于大气压，产生的H2可排尽装置内的空气，防止氧气氧化Cr2＋，A项正确；装置b与空气相通，可能导致生成的醋酸亚铬被氧气氧化，B项正确；产物为[Cr36Cl(H2O)5]2＋和[C(H2O)6]2＋，说明Cr3＋吸引Cl－的能力比C2＋强，C项错误；醋酸亚铬难溶于冷水，实验后期，为使沉淀充分析出并分离，采用降温结晶的操作，D项正确。答案：C
2．有机物M(分子式：C6H4S4)是隐形飞机上吸波材料的主要成分。某化学兴趣小组为验证其组成元素进行了如下实验：将少量样品放入A的燃烧管中，通入足量O2，用电炉加热使其充分燃烧，并将燃烧产物依次通入余下装置(夹持仪器已略去)。下列说法正确的是 ( )
A．燃烧管中放入CuO可确保碳元素被完全氧化成CO2B．SO2使品红褪色的原理与Cl2相同C．D中溶液可以是NaOH、FeCl3或溴水D．去掉装置E后一定达不到实验目的
解析：燃烧管中放入CuO，可使生成的CO转化为CO2，确保碳元素被完全氧化成CO2，A项正确；SO2使品红褪色是由于SO2与有色物质化合生成了无色物质，加热还可恢复原色，而氯气使品红褪色是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，是不可逆的褪色，二者漂白原理不同，B项错误；D装置的作用是除去SO2气体，防止其干扰二氧化碳气体的检验，如果用NaOH溶液，SO2、CO2都会与NaOH溶液反应，C项错误；E装置是为了检验SO2是否除净，如果没有E装置，D中试剂足量也能达到实验目的，D项错误。答案：A
3．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，实验室制备NaClO2的装置如图所示，其中C装置内生成ClO2。下列说法错误的是 ( )
A．为快速制取SO2，可用质量分数98%的浓硫酸代替75%的硫酸B．C装置中竖直玻璃管的作用是平衡系统的气压并防止堵塞C．E的作用是防止倒吸，F中的试剂不可用澄清石灰水D．H2O2是制备NaClO2的还原剂，其中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
解析：由于浓硫酸中H2SO4主要以分子形式存在，反应速率较慢，A项错误；C装置中竖直玻璃管可以使C装置与大气相通，起到平衡系统气压的作用，同时可以防止堵塞，B项正确；F中NaOH溶液的作用是吸收尾气，由于Ca(OH)2溶解度较小，不能用澄清石灰水代替，C项正确；H2O2是制备NaClO2的还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，D项正确。答案：A