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热点03 化学微型实验
1.熟悉以气体制备为主线的综合实验
(1)常见气体的发生装置
制取装置
可用来制取
的气体
反应原理
固+固
气
O2
2KClO3=====2KCl+3O2↑
NH3
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
固+液
气
Cl2
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
HCl
NaCl+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑
固(块状)+液→气
H2
2H++Zn===H2↑+Zn2+
CO2
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
固+液→气
O2
2H2O2=====2H2O+O2↑
H2
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
CO2
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
NH3
NH3·H2O(浓)===== NH3↑+H2O
Cl2
2KMnO4+16HCl(浓)=== 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
1
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SO2
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)气体的净化(干燥)装置
类型
装置
常见干燥剂
洗气
浓H2SO4(酸性、强氧化性)
固态干燥剂
无水氯化钙(中性)
碱石灰(碱性)
固体,加热
除杂试剂Cu、CuO、Mg 等
(如:当CO2中混有O2杂质时,应选用上述的装置Ⅳ除
O2,除杂试剂是Cu 粉)
冷凝除杂
杂质气体被冷却后变为液体,主要气体不变为液体
(3)气体的收集方法及装置
收集方法
收集气体的类型
收集装置
可收集的气体
排水法
难溶于水或微溶于水且不
与水反应的气体
O2、H2、NO、CO 等
排空气
法
向上排
空气法
密度大于空气且不与空气
中的成分反应的气体
Cl2、SO2、NO2、CO2等
向下排
空气法
密度小于空气且不与空气
中的成分反应的气体
H2、NH3等
(4)尾气的处理
2
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a
①装置用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体。
b
②装置用于收集少量气体。
c
③、d 装置用于吸收极易溶且溶解很快的气体,如HCl、HBr、NH3等;其中d 装置吸收量少。
e
④装置用于处理难以吸收的可燃性气体,如H2、CO 等。
(5)实验条件的控制
排气方法
为了防止空气中的成分氧气、CO2、水蒸气干扰实验,常用其他稳定的气体(如氮气)排尽
装置中的空气;有时也可充分利用反应产物气体(如:氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置
中的空气。
控制气体的流
速及用量
①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
②观察气泡,控制气流速度,如图
,可观察气泡得到N2、H2的体
积比约为1 3∶的混合气。
③平衡气压如图
,用长玻璃管平衡气压,防堵塞。
压送液体
根据装置的密封性,让反应生成气体或消耗气体,产生压强差,将液体压入或倒流入另
一反应容器。
温度控制
①控制低温的目的:减少某些反应物或产品分解如H2O2、NH4HCO3等;减少某些反应物
或产品挥发,如盐酸、氨水等;防止某物质水解,避免副反应发生等。
②采取加热的目的:加快反应速率或使平衡移动,加速溶解等。
③常考温度控制方式:
a.水浴加热:均匀加热,反应温度100 ℃以下。
b.油浴加热:均匀加热,反应温度100~260 ℃。
c.冰水冷却:使某物质液化、降低产物的溶解度;减少其他副反应,提高产品纯度等。
d.保温:如中和反应反应热测定时,两烧杯之间填泡沫,真空双层玻璃容器等。
(6)有关沉淀的洗涤操作与规范解答
洗涤沉淀的目的
(1)若滤渣是所需的物质,洗涤的目的是除去其表面的可溶性杂质,得到更纯净的
沉淀物。
(2)若滤液是所需的物质,洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣,把有用的物质如
目标产物尽可能洗出来。
常用洗涤剂
(1)蒸馏水:主要适用于除去沉淀吸附的可溶性杂质。
(2)冷水:除去沉淀表面的可溶性杂质,降低沉淀在水中的溶解度而减少沉淀损
3
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失。
(3)沉淀的饱和溶液:减小沉淀的溶解。
(4)有机溶剂(酒精、乙醚等):适用于易溶于水的固体,既减少了固体溶解,又利
用有机溶剂的挥发性,除去固体表面的水分,产品易干燥。
三套答题模板
(1)检验沉淀是否完全的答题模板:
静置,取上层清液→加沉淀剂→有无沉淀→结论
(2)沉淀洗涤的答题模板:
注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液)→标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体)→重
复(待洗涤液流尽后,重复操作2~3 次)
(3)检验沉淀是否洗净的答题模板:
取样(取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中)→加试剂[加入××试剂(必要时加热,
如检验NH)]→现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生××气体)→结论(说明沉淀
已经洗涤干净)
2.掌握有机物制备的实验装置和提纯方法
(1)熟悉常用仪器
(2)熟悉常用装置
①反应装置:有机物易挥发,常采用冷凝回流装置减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。
②蒸馏装置:利用有机物沸点的不同,用蒸馏的方法可以实现分离。
(3)有机物制备常考问题:
温度计水银球
的位置
若要控制反应温度,温度计的水银球应插入反应液中;
4
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若要选择收集某温度下的馏分,则温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶支管口附
近。
冷凝回流
有机化合物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机化合
物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。如图1、图3 中的冷凝管,图2 中
的长玻璃管B 的作用都是冷凝回流。
冷凝管的选择
球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流,又能用于冷凝
收集馏分。
冷凝管的进出
水方向
下口进上口出
加热方法的选
择
酒精灯的火焰温度一般在400~500 ℃,所以需要温度不太高的实验都可用酒精
灯加热,例如乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验等。若温度要求更高,可选
用酒精喷灯或电炉加热。
除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择水浴、油浴、沙浴加热,水
浴加热的温度不超过100 ℃
防暴沸
加沸石或碎瓷片,防止溶液暴沸,若开始忘加沸石,需冷却后补加。
常见的用于干
燥有机物的药
品
无水氯化钙、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾等;
(4)提纯有机物的常用步骤及方法
有机制备实验有反应物转化率低、副反应多等特点,制得的产物中常混有杂质(无机物与有机物),根据目
标产物与杂质的性质差异,可用如下方法分离提纯:
如苯与液溴发生取代反应后,产物为棕褐色,混合物中含有目标产物溴苯、有机杂质苯、无机杂质Br2、
FeBr3、HBr 等,提纯溴苯可用如下工艺流程:
5
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提纯有机物的常用方法:
①分液:用于分离两种互不相溶(密度也不同)的液体。
②蒸馏:用于分离沸点不同的液体。分馏的原理与此相同。
③洗气:用于除去气体混合物中的杂质,如乙烷中的乙烯可通过溴水洗气除去。
④萃取分液:如分离溴水中的溴和水,可用四氯化碳或苯进行萃取,然后分液。
(5)有机物产率计算公式
产品产率=×100%;
3.明确性质探究类综合实验的角度
(1)物质氧化性、还原性及其强弱的判断。
如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中,通过观察酸性KMnO4溶液是否褪色来说
明;如探究Fe3+的氧化性强于I2时,可利用FeCl3与淀粉KI 溶液反应,通过溶液变蓝色来说明Fe3+的氧化
性强于I2。
(2)验证同周期、同主族元素性质的递变规律.
一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al 与同浓度盐酸反应产生
H2的快慢来说明Mg、Al 的活泼性顺序。
(3)电解质强弱的判断。
如探究化合物HA 是弱电解质的方法是常温下配制NaA 溶液,测pH,若pH>7,则说明HA 为弱电解质。
(4)物质酸性强弱的判断。
6
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如探究碳酸和硅酸的酸性强弱,可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理,将CO2气体通入Na2SiO3
溶液,看是否有白色沉淀生成来判断。
(5)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。
可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化
等设计实验,找出规律。
(6)热分解产物的性质探究、判断。
①难溶性碳酸盐
氧化物+CO2;
②碳酸的酸式盐
碳酸的正盐+CO2+H2O;
③铵盐(NH4NO3除外)
NH3+相应的酸(或酸性氧化物+H2O);
④硝酸盐
金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)+氮氧化物(NO 或NO2)+O2;
⑤草酸晶体
CO2+CO+H2O。
(建议用时:40 分钟)
考向
01
无机物制备实验
1.(2025·辽宁东北育才学校·三模)
是一种常用的氧化剂,某实验小组利用
氧化
制备
的装置如图所示(夹持装置略)。
已知:
在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
。下列说法错误的是
A.试剂X 可以是漂白粉或
B.装置连接顺序是c→a→b→e→d→f
C.装置C 中每生成
,消耗
的物质的量等于
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D.若去掉装置A,会导致
产率降低
2.(2025·大庆高级中学·期中)连二亚硫酸钠
俗称保险粉,造纸工业中
用作漂白剂,
可将部分有色物质还原为无色物质,提高纸浆白度。实验室利用
进行制备,总反应为
,装置如图所示:
已知:
与
性质相似。下列有关制备实验的说法中正确的是
A.实验室利用亚硫酸钠制备
时,应选择浓硫酸
B.单向阀的作用只让气体单向通过并防倒吸
C.为了提高
转化为
的效率,应滴加过量的18%的NaOH 溶液
D.装置中
也可用苯代替
3.(2025·黑龙江·一模)三氯化六氨合钴{[Co(NH3)6]Cl3}常用于工业合成,实验室可用以下装置制备(加热
和夹持装置省略)。
已知:①Co2+在溶液中较稳定;[Co(NH3)6]2+具有比Co2+更强的还原性;
②常温下,Ksp[Co(OH)2]=6×10-15;
③常温下,氨气能与CaCl2固体结合生成CaCl2·8NH3。
下列说法错误的是
A.仪器中冷凝水的进水口为1 处
B.加入H2O2溶液与浓氨水时,应先打开活塞b
C.制备[Co(NH3)6]Cl3反应的化学方程式为2CoCl2+10NH3·H2O+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O
D.仪器d 中的物质为无水CaCl2
考向
02
有机物制备实验
8
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4.(2025·辽宁·联考)2,6—二溴吡啶是合成阿伐斯汀的中间体,实验室制备2,6—二溴吡啶的步骤如
下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入2,6—二氯吡啶、冰醋酸,搅拌溶解后,在110℃下,通入HBr。
步骤2:反应完毕,冷却至室温,析出晶体,过滤。
步骤3:利用如图装置回收乙酸。母液回收溶剂后,冷却,析出晶体,过滤,合并两次晶体,在空气中干
燥。
已知:乙酸、2,6—二氯吡啶、2,6—二溴吡啶的沸点依次为117.9℃、206℃、249℃;油浴温度为100~
250℃;沙浴温度为220~350℃。下列叙述错误的是
A.步骤1 采用“油浴”加热三颈烧瓶
B.图示装置中毛细玻璃管起平衡气压的作用
C.接收瓶最先收集到的是2,6—二溴吡啶产品
D.实验中乙酸作溶剂,回收后可循环利用
5.(2025·湖北省联考·12 月)乙醚(
)是一种重要的有机溶剂,其沸点为
。实验室常通过
以下装置(夹持及加热装置已略去)制备乙醚。下列说法错误的是
A.冷凝水应该从a 口进,b 口出
B.直形冷凝管不能换为球形冷凝管
C.温度过高容易产生乙烯等副产物
D.冰水浴收集的液体经过分液即可获得纯乙醚
6.(2025·湖北省联考·12 月)药物贝诺酯有消炎、镇痛、解热的作用,其制备原理为:
在实验室可用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备贝诺酯(沸点453℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系
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(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃)。下列说法错误的是
A.盛装环己烷的仪器可起到平衡压强,使液体顺利流下的作用
B.实验时应先通冷凝水,再加热
C.以共沸体系带水可加快反应速率
D.反应时水浴温度需控制在69℃~81℃之间
考向
03
性质探究型实验
7.(2025·辽宁省实验中学·期末)下列实验操作、现象、解释或结论均正确的是
选
项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
在碘水中加入
溶液,振荡,
然后再加入
水溶液,振荡
开始溶液分层,下层呈紫
红色,加入KI 后紫红色
变浅
在下列物质中的溶解
度:
溶液
B
将菠菜榨汁后过滤,煮沸滤液,自然冷
却后滴加
溶液
无蓝色沉淀
菠菜中不含有铁元素
C
将缺角的明矾晶体放入明矾饱和溶液中
得到有规则几何外形的完
整晶体
晶体有各向异性
D
将
与
晶体在小
烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉
正反应比逆反应的活化能
小
8.(2025·大连市高中联盟·联考)下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将
与NaOH 溶液共热,冷却后,取出上层水溶
液加入
溶液
产生淡黄色沉
淀
中含有
溴原子
B
向
溶液中通入
和气体X
出现白色沉淀
气体X 不一定具
有氧化性
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C
将高氯酸滴入
溶液产生无色气体,将产生的气体
通过饱和
溶液后,再通入
溶液
产生白色沉淀
非金属性:
D
常温下将铝片插入浓硫酸中,一段时间后取出,洗净,
然后放入
溶液中
铝片表面有红
色物质析出
金属性:
9.(2025·东北师大附中·三模)某化学小组探究
的生成,进行了如下实验。下列说法不正
确的是
实验序号
实验操作和现象
I
向盛有
溶液的试管中滴加5 滴
氨水,产生蓝色沉淀;继
续滴加约2mL 氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
Ⅱ
取0.1g 氢氧化铜固体于试管中,加入
氨水,滴加氨水时溶液略变蓝,但
沉淀未见明显溶解;继续滴加饱和
溶液时,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
Ⅲ
另取0.1g 氢氧化铜固体于试管中,滴加饱和
溶液,沉淀未见明显溶解
A.I 中产生蓝色沉淀的离子方程式为
B.通过上述实验分析,I 中蓝色沉淀溶解是溶液中
和氨水共同作用的结果
C.Ⅲ是为了排除
沉淀直接溶解于饱和
溶液的可能
D.由实验可知,取少量
固体于试管中,加入过量浓氨水固体可完全溶解
10.(2025·黑龙江·一模)某兴趣小组以重铬酸钾(
)溶液为例,研究外界条件对溶液中平衡体系的
影响做如下实验。
已知:①
溶液存在平衡:
。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:
(橙色);
(黄色);
(绿色)。
①
②
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③
④
由实验现象可知下列说法正确的是
A.实验①可验证
的逆反应是放热反应
B.若实验②验证“只降低生成物的浓度,使平衡正向移动”,试剂a 可用
C.实验③可以验证“增大生成物的浓度,该平衡逆向移动”
D.实验④中溶液变为黄色的原因是
有还原性
1.(2025·山西·联考)丁二酸酐(
)是合成消炎镇痛药奥沙普秦的中间体。某同学在干燥反
应瓶中加入71g 丁二酸、120mL(1.28mol)乙酸酐,加热搅拌回流1h,反应完毕,倒入干燥烧瓶中,放置
0.5h,冷冻结晶,抽滤(利用抽气泵使吸滤瓶中的压强降低,以实现固液分离的操作)、干燥,得到粗
品,再用乙醚洗涤,得到白色柱状结晶精品51g;实验装置如图1 和图2 所示,下列叙述正确的是
A.图1 中仪器A 的进水口为a
B.该反应的产率约为84.76%
C.图2 装置抽滤比普通过滤要慢
D.图2 装置可以分离所有固液混合物
2.(2025·湘豫名校·联考)实验室利用苯甲醛制备苯甲酸和苯甲醇的反应原理和有关数据如下:
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表:三种有机物的物理性质
物质
密度(25℃)
沸点
溶解性
苯甲醛
1.044
179℃
难溶于水
苯甲醇
1.045
205℃
微溶于水
苯甲酸
1.080
249℃
微溶于水
下列说法正确的是
A.苯甲醛制备苯甲酸和苯甲醇的反应中没有发生电子的转移
B.反应温度过高,可能导致苯甲醇的产率降低
C.制备反应完全后,分离苯甲酸和苯甲醇的常用方法是重结晶
D.利用
滴定苯甲酸测定纯度时,选用甲基橙为指示剂
3.(2025·江苏无锡·期中)实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中,用氨气和金属钠反应制得氨
基钠(NaNH2)。
已知:常温下氨基钠为白色晶体,熔点210℃,沸点400℃,露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成NaOH
和NH3。金属钠熔点为97.8℃,沸点882.9℃。氨气在空气中不能燃烧。
下列说法不正确的是
A.装置①试管中盛放NH4Cl 和Ca(OH)2
B.实验时应先点燃装置①的酒精灯
C.装置②和⑤中圆体均为碱石灰
D.装置④中冷凝管的进水口应接在a 处
4.(2025·北京二中·月考)利用下图装置进行“反应条件对
水解平衡的影响实验”。
装置
操作与现象
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①加热a 至溶液沸腾,呈红褐色;用
试纸检验b 中溶液,试纸
显中性
②持续加热一段时间,取b 中溶液,用
试纸检验,试纸变红;
用
溶液检验,溶液变浅红
下列说法不正确的是
A.①中溶液呈红褐色,推测是由于温度升高促进了
的水解
B.常温下,
水解产生的
在溶液中以
形式存在
C.以上现象说明
挥发促进了
正向移动
D.根据上述现象,说明不宜用蒸干
溶液的方法制备
固体
5.(2025·辽宁名校联盟联考·12 月)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选
项
实验操作和现象
结论
A
用pH 计分别测定1mol/LNaF 溶液和
溶液的pH
值,pH:
溶液
B
分别向少量CuS 固体和ZnS 固体中加入足量的浓硝酸,前者不溶
解,后者溶解
C
将研碎的阿司匹林片溶于水,向上层清液滴入2 滴稀硫酸,振荡,
再向其中滴入几滴氯化铁溶液,振荡,溶液显紫色
阿司匹林水解产物之一含
有酚羟基
D
向新配制的2mL 银氨溶液中加入1mL 麦芽糖溶液,振荡,然后在
水浴中加热,一段时间后出现银镜
麦芽糖属于还原性糖
6.(2025·合肥一中·联考)室温下,某化学研究小组通过下列三组实验探究
溶液的性质:
实
验
实验操作和现象
I
向
溶液中滴加少量
溶液,溶液变深蓝色
II
向
溶液中滴加少量
溶液,溶液先变黄,稍后产生气体;再加入几滴
溶液,溶液变红,一段时间后,颜色明显变浅
III
向
溶液中滴加少量酚酞,溶液变红,向其中滴加3~5 滴
溶
液,振荡,溶液逐渐褪色
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已知:①
最高化合价为+6;
与
的反应为
(深蓝色);
的结
构:
。
②
溶液呈弱酸性。
根据实验操作和现象,下列有关推论正确的是
A.实验I 中溶液变深蓝色,该反应为氧化还原反应
B.实验II 中发生反应的离子方程式为
C.实验II 中最后溶液颜色明显变浅,体现了
的氧化性
D.实验III 中溶液逐渐褪色,体现了
的酸性
7.(2025·福建厦门·期中)利用如图所示装置探究铁上电镀铜的实验。
序
号
电解液
实验结果
ⅰ
50mL0.1mol·L-1
溶液
和50mL 蒸馏水
阴极表面有红色固体析出,还有少量气体产生,经测定阴极区的电
解液中有
ⅱ
50mL0.1mol·L-1
溶液
和50mL 稀硫酸
阴极表面刚开始产生无色气体,一段时间后有红色固体析出,气体
量减少,经测定阴极区域的电解液中有
,当覆盖一层红色固体
后,电极表面仍然有气体生成
ⅲ
50mL0.1mol·L-1
溶液
和50mL 过量的浓氨水
阴极表面有致密红色固体,未观察到气体产生,经测定阴极区域的
电解液中无Fe 元素
已知:
,忽略
的挥发。下列说法正确的是
A.实验ⅱ中,Cu 覆盖在铁电极表面或溶液中
减小均可能是气体量减少的原因
B.根据实验ⅰ、ⅱ可知,在该实验中,
放电优先于
C.实验ⅲ中工作一段时间后,需要定期更换铜电极和补充浓氨水
D.结合上述实验可知,当电解液pH 增大时,有利于得到致密、细腻的镀层
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