2020年高考化学【热点·重点·难点】化学实验的装置与操作分析(解析版）

热点3 化学实验的装置与操作分析【命题规律】本专题考点为高考高频考点，常结合元素化合物的重要性质考察常见仪器的使用和化学实验基本操作。题型多为选择题，难度以中等偏易为主，考查的核心素养以科学探究与创新意识为主。【备考建议】2020年高考备考应重点关注实验基本操作的规范性，常见仪器的名称、正确使用及注意事项。【限时检测】（建议用时：30分钟）1.（2019新课标卷）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KB. 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.（2019天津卷）下列实验操作或装置能达到目的的是（ ）ABCD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.（2019江苏卷）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pHB. 将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000 molL1NaOH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+3H2OAl（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.（2018河北省衡水中学高考模拟）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1g Na2CO3和NaHCO3固体的试管中滴入几滴水，温度高的为Na2CO3C 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.（2019安徽省六安市第一中学高考模拟）利用废蚀刻液(含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液Cu(NH3)4Cl2溶液和FeCl36H2O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FeCl36H2O。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+2H2OB 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)3D. 用装置丁由FeCl3溶液制备FeCl36H2O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FeCl36H2O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FeCl36H2O需要蒸发皿中蒸干，不能再烧杯中进行，D错误；6.（2019湖北省黄冈中学高考模拟）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.（2019宁夏银川一中高考模拟）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.（2019山东省济南外国语学校高考模拟）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/LNaClO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25gCuSO45H2O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25gCuSO45H2O溶解在975g水中，溶液质量为1000g，25gCuSO45H2O中n(CuSO4)=0.1mol，故选D。9.（2019陕西省宝鸡市宝鸡中学高考模拟）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CH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2O，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.（2019四川省成都市石室中学高考模拟）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实验结论A稀硫酸Na2SAgNO3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