第二单元 化学实验基础
第1 讲 化学实验常用仪器与基本操作
【高考考向预测】
化学实验常用仪器重在分清仪器规格、适用范围与使用注意事项,基本操作涵盖药品取用、
物质加热、过滤洗涤、分液萃取、气密性检查、试纸使用等规范要点,常结合实验装置正误辨析、
操作目的分析命题;近三年选择题、综合实验题频繁涉及,考频稳定偏高;预测2027 年会结合陌
生简易改装仪器、化工微型实验设问,强化异常操作误差与实验目的关联分析,紧贴生活化、环
保型实验情境考查实操细节。
【核心梳理●明考点】
考点一 常用化学仪器的识别和使用
【核心梳理●明考点】
1.可加热的仪器
(1)上述仪器中可直接加热的有①②③,可间接(垫陶土网)加热的有④⑤⑥⑦。
(2)上述仪器中②、③、④B、⑦的名称分别为蒸发皿、坩埚、蒸馏烧瓶、三颈烧瓶。
(3)实验室灼烧固体物质用坩埚,使用时注意:把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热,取放坩埚必须使
用坩埚钳,加热完的坩埚应放在陶土网上冷却。
2.常用计量仪器
(1)实验仪器的“0”刻度
①滴定管的“0”刻度在上部。
②托盘天平的“0”刻度在标尺的最左边。
③量筒没有“0”刻度。
(2)实验仪器的精确度
①托盘天平的精确度为0.1 g。
②量筒的精确度为0.1 mL。
③滴定管的精确度为0.01 mL。
(3)使用注意事项
容量瓶、滴定管、量筒都属于玻璃计量仪器,都是在20 ℃时标定的相应容积的刻度线,故在20 ℃
左右读数才准确;容量瓶、滴定管、分液漏斗使用前必须检查是否漏水;容量瓶只有一条刻度线。
3.分离、提纯仪器
(1)玻璃棒
玻璃棒是中学化学常用仪器,常在以下操作中用到玻璃棒;
①用于溶解、蒸发等情况下的搅拌;
②在过滤、配制溶液等情况下作转移液体的引流棒;
③蘸取液体或黏附试纸;
④传热,引发化学反应,如硫与铁粉反应的实验等。
(2)漏斗
普通
漏斗 长颈漏斗 分液漏斗 恒压滴液漏斗
(3)冷凝管
直形冷凝管
球形冷凝管,竖着使用,用于冷凝回流
(4)气体除杂或干燥
(5)抽滤(不常用)
【考点突破●明方向】
1.关于下列仪器使用的说法正确的是( )
A.分离苯和溴苯时需要用到①④
B.蒸发结晶时需要用到③
C.能作为反应容器的仪器为①②⑤
D.使用前需进行检漏的仪器为⑤⑥
【答案】D
【解析】A 项,用蒸馏的方法分离苯和溴苯时需要用直形冷凝管,不用球形冷凝管,A 错误;B 项,蒸发
结晶时需要用到蒸发皿,不能用坩埚,B 项错误;C 项,蒸馏烧瓶与锥形瓶能作为反应容器,容量瓶不能
作为反应容器,C 项错误;D 项,容量瓶和滴定管使用前需进行检漏,D 正确。
2.下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是( )
选项
实验器材
相应实验
A
试管、铁架台、导管
乙酸乙酯的制备
B
锥形瓶、漏斗、双孔塞、导管、带火星检验MnO2 对H2O2 分解速率的影
的木条、药匙
响
C
500 mL 容量瓶、烧杯、玻璃棒、托盘
天平
配制500 mL 1.00 mol·L-1 NaCl
溶液
D
三脚架、坩埚、酒精灯、坩埚钳
钠在空气中燃烧
【答案】B
【解析】A 项,制备乙酸乙酯需要加热,缺少酒精灯,不能完成实验,故错误,B 项,MnO2作催化剂,能加
速H2O2的分解,所给器材能够完成实验,故正确;C 项,缺少胶头滴管,故错误;D 项,缺少泥三角,故错误。
3.下面列出了7 个常见的实验装置图,请辨认各装置中的指定仪器的名称,并思考各仪器的作用。
(1)图1 中①的名称: ,作用是
。
②的名称: ,③的作用是 。
(2)图2 中④的名称: ,使用时,玻璃管的下端要插入液面以下,目的是
。
⑤的名称: ,⑥的名称: 。
(3)图3 中⑦仪器的名称: ,其作用是
。
(4) 图4 中仪器⑧的名称: , 仪器⑨的名称: , 图5 中仪器⑩的名称:
。
(5)图6 中仪器12 的名称: ,图7 中仪器13 的名称: ,仪器12 不能换成仪器13 的原因
是 。
图6 中碎瓷片的作用是
。
(6)图6、图7 中的温度计的作用有何不同:
。
【答案】(1)(球形)分液漏斗 向反应器中添加液体药品,并能控制加入液体的多少 锥形瓶 收集
气体 (2)长颈漏斗 防止气体逸出 U 形干燥管 球形干燥管 (3)漏斗 充分吸收氨气,防倒吸
(4)坩埚 泥三角 蒸发皿 (5)直形冷凝管 球形冷凝管 冷凝后的液体容易残留在球形区域内
防暴沸 (6)图6 中温度计测定馏分的温度,图7 中温度计测定反应体系的温度
考点二 化学实验基本操作与安全
【核心梳理●明考点】
1.试剂、药品的保存与取用
(1)根据物质的性质,选择试剂的保存方法
①根据药品状态{
固体: 用广口瓶
液体: 用细口瓶
②根据见光是否分解{
易分解: 用棕色瓶
不分解: 用一般试剂瓶
③根据酸碱性{
玻璃塞:不能盛放碱性物质
橡胶塞:不能盛放强酸性、
强氧化性物质
④对于易变质、易挥发或有危险性的化学试剂,还应根据性质采取特殊的保存方法。
(2)常见试剂的保存方法总结
保存依据
保存方法
典型实例
防氧化
①密封或用后立即盖好;
②加入还原剂;
③隔绝空气
①Na2SO3、Na2S、KI 溶液等用后立即盖好;
②向FeSO4溶液中加少量铁屑;
③K、Na 保存在煤油中,Li 保存在石蜡中
防与CO2
反应
密封保存,减少暴露时间
NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固体等
密封保存
防挥发
①密封,置于阴凉处;
②液封
①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处;
②液溴用水封
防燃烧
置于冷暗处,不与氧化剂混合贮存,
严禁火种
苯、汽油、酒精等
防分解
保存在棕色瓶中,并置于阴暗处
浓HNO3、KMnO4 溶液、AgNO3 溶液、氯水
等
防水解
加入酸(碱)抑制水解
向FeCl3溶液中加稀盐酸;
向Na2S 溶液中加NaOH
溶液
防腐蚀
①腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑
料塞;
②腐蚀玻璃的物质用塑料容器
①浓HNO3、酸性KMnO4 溶液、氯水、溴水
等腐蚀橡胶;
②氢氟酸保存在塑料瓶中
防黏结
碱性溶液用橡胶塞
NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等
(3)药品的取用
①根据药品的性状和用量选择取用方法
取用
药品
固体药品
液体药品
粉末
块状
一定量
少量
多量
一定量
使用
仪器
药匙
或纸槽
镊子
用托盘
天平称量
胶头
滴管
用试剂
瓶倾倒
用量筒、滴定管
或移液管量取
②向仪器中加入药品的操作方法
a.向容器内加固体药品
b.向容器内加液体药品
2.试纸的使用
(1)常用试纸类型及其作用
①石蕊试纸——定性检验溶液的酸碱性。
②pH 试纸——定量检测酸碱性强弱 (粗测)。
③淀粉-KI 试纸——检验Cl2 等具有强氧化性的物质。
(2)使用方法
①检验溶液:取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液体,点在试纸中部,观
察试纸的颜色变化(若是测定pH,等试纸变色后,与标准比色卡对照读数)。
②检验气体:先用蒸馏水把试纸润湿,再用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,然后放在集气瓶口或导管
口处,观察试纸的颜色变化。
3.物质的溶解
(1)固体物质的溶解
一般在烧杯或试管里进行,为了加速溶解,常采用玻璃棒搅拌、粉碎、振荡或加热等措施,但FeCl3、
AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热。
(2)气体物质的溶解或吸收
①溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S 等,用图
a 所示装置。
②极易溶于水的气体,如NH3、HCl 等,用图b 所示装置。
(3)液体物质的溶解(稀释)
一般把密度较大的液体加入密度较小的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。
4.物质的加热
(1)固体的加热
①试管口要略向下倾斜,防止生成的水倒流,引起试管炸裂。
②先给试管均匀加热,受热均匀后再固定在药品部位加热。
(2)液体的加热
①加热前,先把玻璃容器外壁上的水擦干,以免容器炸裂;试管夹夹在距离试管口的1
3处,管口向上倾
斜,不得对人,以防液体沸腾时溅出烫伤人。
②试管内液体的体积不超过试管容积的1
3。
(3)加热方式
加热方式
适用范围
直接加热
瓷制、金属制或小而薄的玻璃仪器(如试管)等
隔陶土网加热
较大的玻璃反应器(如烧杯、烧瓶等)
浴热(水浴、油浴、沙浴等)
优点:受热均匀
, 便于控制温度
①需严格控制温度(如硝基苯的制备);
②需反应混合液静置(如银镜反应);
③蒸馏沸点差较小的混合液
5.玻璃仪器的洗涤
(1)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚集成滴,也不成股流下。
(2)洗涤方法:使用毛刷,用特殊试剂或蒸馏水冲洗。
(3)常见残留物的洗涤
残留物
洗涤剂
容器里附有的油污
NaOH
溶液或热的纯碱溶液
容器壁上附着的硫
CS2 或热的
NaOH
溶液
试管壁上附着的银镜
稀
HNO
3
AgCl
氨水
容器内残留的MnO2
热的浓盐酸
6.实验安全问题
(1)常用危险化学药品的标识
(2)常见实验事故的处理
实验事故
处理方法
碱液洒在皮肤上
立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
酸液洒在皮肤上
立即用大量水冲洗,然后用3%~5% NaHCO3溶液冲洗
误食重金属盐
服用大量牛奶、蛋清或豆浆
水银洒在桌面上
尽量回收,再用硫粉覆盖
酸液溅到眼中
立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛
酒精等有机物在实验台上着
火
用湿抹布或沙土盖灭
液溴、苯酚沾在皮肤上
立即用酒精擦洗
金属钠、钾等着火
不能用泡沫灭火器、干粉灭火器和水扑灭,要用沙土盖
灭
7.装置气密性检查
装置气密性检查必须在放入药品之前进行。
(1)气密性检查的原理
使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。
(2)气密性检查的流程
①装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。
②微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱。
③液差(封)法的关键词是封闭、液差。
④答题时易忽略的几句关键性的文字叙述:
a.将导管末端浸入水中;
b.关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹;
c.加水至“将长颈漏斗下口浸没”。
【考点突破●明方向】
1.实验室有五个试剂柜,已经存放的试剂如下表:
甲柜
乙柜
丙柜
丁柜
戊柜
盐酸、
硫酸
烧碱、
氢氧化钡
硫、红磷
铜、锌
碳酸钠、
硝酸钾
现在新购进硝酸、苛性钾、碘和硝酸银溶液,下列对其保存方法不正确的是( )
A.硝酸装进棕色细口瓶放在甲柜
B.苛性钾固体用磨口玻璃塞广口瓶放在乙柜
C.碘单质用广口瓶放在丙柜
D.硝酸银溶液用棕色磨口细口瓶放在戊柜
【答案】B
【解析】氢氧化钾和二氧化硅反应生成硅酸钾,硅酸钾能将玻璃瓶塞和试剂瓶黏结在一起而打不开,
所以氢氧化钾不能用磨口玻璃塞试剂瓶存放,故B 错误;硫、红磷、碘单质都属于单质,故C 正确;硝
酸银、碳酸钠、硝酸钾都属于盐,故D 正确。
2.(2025·八省联考陕西卷)规范操作是实验安全的保障,下列做法错误的是( )
A.不能用手直接接触试剂,以免危害健康和污染试剂
B.使用浓硝酸等挥发性试剂时在通风橱中操作
C.金属钠着火,迅速用湿抹布覆盖灭火
D.点燃可燃性气体前,需要验纯
【答案】C
【解析】A.固体试剂一般用镊子或药匙取用,液体药品一般用滴管取用,不能用手直接接触试剂,以
免危害健康和污染试剂,A 正确;B.易挥发有毒试剂的取用一般在通风橱中操作,B 正确;C.金属钠着
火不能用湿抹布覆盖灭火,因为钠遇水会发生剧烈反应,产生氢气并可能导致爆炸,正确的做法是使
用干燥的细沙覆盖扑灭,C 错误;D.可燃性气体在点燃或加热之前都要验纯,以免发生爆炸,D 正确。
3.指出下列仪器使用或实验的第一步操作。
(1)气体的制取与性质探究实验: 。
(2)点燃氢气或甲烷等可燃性气体: 。
(3)用淀粉碘化钾试纸检验氯气: 。
(4)用托盘天平称量烧碱固体:
。
(5)使用时第一步操作必须检查是否漏水的常见仪器有:
。
【答案】(1)检查装置的气密性 (2)检验气体的纯度 (3)润湿试纸 (4)调天平平衡 (5)分液漏斗、
酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶
4.请将下列实验中的错误操作可能会引起的不良后果填在表格中。
实验
向试管中
加锌粒
对量筒中
液体读数
稀释浓H2SO4
错误
操作
不良后果
【答案】试管底易破裂 读数偏低 量筒内液体表面的水会飞溅(或量筒会炸裂)
5.辨识图示实验操作的正误,错误的指明原因。
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(5) 。
(6) 。
【答案】(1)×,托盘天平的精确度为0.1 g
(2)×,根据大而近的原则,应选用10 mL 量筒
(3)×,①量筒不能用来溶解或稀释浓溶液,②稀释浓硫酸时,应酸入水,且不断搅拌
(4)√
(5)×,蒸发或浓缩溶液时要使用蒸发皿
(6)√
本讲感悟
疑点:
盲点:
【真题再现●明考向】
1.(2025·河南,3)下列图示中,实验操作或方法符合规范的是( )
【答案】B
【解析】溶解氯化钠固体一般在小烧杯中进行,如果在试管中溶解少量氯化钠固体,应敞口左右
轻轻振荡试管使氯化钠固体溶解,不能用拇指堵住试管口上下振荡,A 错误;可用酸式滴定管量
取20.00 mL 草酸溶液,故B 正确;用向上排空气法收集二氧化碳气体,该装置没有出气导管,会
使瓶内压强过大,产生危险,C 错误;钠与水反应剧烈,实验时不能近距离俯视烧杯,观察钠与
水的反应时应佩戴护目镜、在远处观察,D 错误。
2.(2025·浙江1 月选考,5)关于实验室安全,下列说法不正确的是( )
A.若不慎盐酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗
B.实验室制备Cl2时,可用NaOH 溶液吸收尾气
C.水银易挥发,若不慎有水银洒落,无需处理
D.PbS 难溶于水,可用Na2S 处理废水中的Pb2+,再将沉淀物集中送至环保单位进一步处理
【答案】C
【解析】不慎将强酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,将其稀释,然后用弱碱性物质如3%~5%
的NaHCO3溶液进行中和,A 正确;Cl2是有毒气体,可根据其能够与碱反应的性质,利用NaOH
溶液进行尾气处理,B 正确;水银是重金属,有毒,硫能与汞反应生成硫化汞,若不慎有水银洒
落,可撒上硫粉进行处理,C 错误;PbS 难溶于水,Na2S 可与Pb2+反应生成硫化物沉淀,因此处
理废水中的Pb2+等重金属离子常用沉淀法,D 正确。
3.(2024·黑吉辽卷)下列实验操作或处理方法错误的是( )
A.点燃H2前,先检验其纯度
B.金属K 着火,用湿抹布盖灭
C.温度计中水银洒落地面,用硫粉处理
D.苯酚沾到皮肤上,先后用乙醇、水冲洗
【答案】B
【解析】点燃H2之前需要先验纯,以防止混合空气加热发生爆炸,A 正确;活泼金属K 能与水反应,故
着火时应用干燥的沙土盖灭,B 错误;水银(Hg)易挥发、有毒,能和S 反应生成难溶的HgS,故C 正确;
苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗,D 正确。
4.(2024·河北卷)关于实验室安全,下列表述错误的是( )
A.BaSO4等钡的化合物均有毒,相关废弃物应进行无害化处理
B.观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,不能近距离俯视
C.具有
标识的化学品为易燃类物质,应注意防火
D.硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风
【答案】A
【解析】可溶性钡盐有毒,而硫酸钡无毒,可以在医学中作为“钡餐”,A 错误;钠与水的反应比较剧
烈,且有气体生成,故观察它的实验现象时不能近距离俯视,B 正确;根据实验室中常见的化学品标识
可判断,C 正确;硝酸具有腐蚀性且是挥发性酸,故使用时应注意防护和通风,D 正确。
5.(2024·湖南卷)下列实验事故的处理方法不合理的是( )
实验事故
处理方法
A
被水蒸气轻微烫伤
先用冷水处理,再涂上烫伤药膏
B
稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上
用3%~5%的
NaHCO3溶液冲洗
C
苯酚不慎沾到手上
先用乙醇冲洗,再用水冲洗
D
不慎将酒精灯打翻着火
用湿抹布盖灭
【答案】B
【解析】A.被水蒸气轻微烫伤,先用冷水冲洗一段时间,再涂上烫伤药膏,故A 正确;B.稀释浓硫酸时,
酸溅到皮肤上,先用大量的水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液,故B 错误;C.苯酚有毒,对皮肤有腐
蚀性,常温下苯酚在水中溶解性不大,但易溶于乙醇,苯酚不慎沾到手上,先用乙醇冲洗,再用水冲洗,故
C 正确;D.酒精灯打翻着火时,用湿抹布盖灭,湿抹布可以隔绝氧气,也可以降温,故D 正确。
6.(2022·山东卷)下列试剂实验室保存方法错误的是( )
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中
B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中
D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【答案】C
【解析】A.由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存,A 正确;B.氢氧化钠固
体能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B 正确;C.四氯化碳是一种有机溶
剂,易挥发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细口玻璃瓶中,C 错误;D.高锰
酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D 正确。
7.(2024·山东卷)下列图示实验中,操作规范的是( )
A.调控滴定速度
B.用pH 试纸测定溶
液pH
C.加热试管中的液
体
D.向试管中滴加溶液
【答案】A
【解析】A.调控酸式滴定管的滴加速度,左手拇指、食指和中指轻轻向内扣住玻璃活塞,手心空握,
所以A 选项的操作符合规范;B.用pH 试纸测定溶液pH 不能将pH 试纸伸入溶液中,B 操作不规范;C.
加热试管中的液体,试管中液体体积不能超过试管体积的三分之一,C 操作不规范;D.向试管中滴加
液体,胶头滴管应该在试管上方竖直悬空,D 操作不规范。
高考热点总结
【限时训练】
(40 分钟)
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)下列说法错误的是
A.在做钠的焰色试验时,可用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液在酒精灯外焰上灼烧并观察焰色
B.在进行中和滴定时,滴定管要用待装的溶液润洗
C.在配制0.100 mol/L NaCl溶液时,容量瓶须烘干
D.分液漏斗在使用前须检漏
【答案】C
【详解】A.钠的焰色试验通过铂丝蘸取含钠化合物溶液灼烧观察焰色,Na2CO3溶液含钠离子,
可观察到黄色火焰,操作正确,A 正确;
B.中和滴定时,滴定管用待装溶液润洗可避免残留水或杂质稀释溶液,确保浓度准确,符合标
准操作规范,B 正确;
C.配制0.100 mol/L NaCl 溶液时,最后一步是加水定容,容量瓶中残留的少量蒸馏水对溶质的物
质的量和溶液的最终体积均无影响,因此容量瓶无需烘干,C 错误;
D.分液漏斗使用前检漏是必要步骤,可检查活塞密封性,防止漏液,确保分液操作安全准确,D
正确;
故答案为C。
2.(2025·天津·高考真题)仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是
A.用pH 计区分KCl 溶液和NaNO3溶液B.用X 射线衍射法区分玻璃和蓝宝石
C.用原子光谱鉴定样品中含有元素Li
D.用质谱区分正己醇和正庚醇
【答案】A
【详解】A.KCl 溶液和NaNO3溶液均为强酸强碱盐,溶液均呈中性,pH 计无法区分两者,A 错
误;
B.X 射线衍射法可区分晶体(蓝宝石)和非晶体(玻璃)的衍射图谱,B 正确;
C.原子光谱通过特征谱线可鉴定元素种类,C 正确;
D.正己醇和正庚醇相对分子质量不同,质谱通过分子离子峰质荷比差异可区分正己醇和正庚
醇,D 正确;
故选A。
3.(2026·湖南永州·一模)利用下列实验装置或仪器(部分夹持装置略)不能达到相应实验目的的
是
A.熔融态硫结晶出硫晶体
B.饱和碳酸钠溶液分离乙醇和乙酸混合液
C.乙醇与钠反应
D.NaOH 溶液滴定草酸溶液
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.熔融态硫冷却后,硫分子有序排列形成硫晶体,蒸发皿可用于盛放熔融态硫进行冷
却结晶操作,A 不符合题意;
B.乙酸与饱和碳酸钠溶液发生反应2C H 3COOH + N a2C O3=2C H 3COONa+ H 2O+C O2↑,乙醇
可与水以任意比例互溶,乙醇、乙酸钠均溶解在水溶液中,无法通过分液操作分离二者,B 符合
题意;
C.乙醇与钠发生置换反应2C H 3C H 2OH +2 Na=2C H 3C H 2ONa+ H 2↑,试管可盛放反应物,导
管可导出生成的氢气,C 不符合题意;
D.NaOH溶液为强碱溶液,可使用聚四氟乙烯活塞的碱式滴定管盛装,草酸与NaOH发生中和反
应H 2C2O4+2 NaOH = N a2C2O4+2 H 2O,草酸酸性,N a2C2O4溶液呈碱性,酚酞可指示滴定终
点,D 不符合题意;
故选B。
4.(2026·北京丰台·二模)下列实验装置及操作正确的是
A.除去CO2中的HCl
B.制备乙酸乙酯
C.加热液体
D.测定硫酸浓度
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【详解】A.HCl 可与饱和NaHCO3反应生成CO2,且CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小,可除
去CO2中的HCl 杂质;洗气操作符合“长进短出”的要求,A 正确;
B.制备乙酸乙酯时,导管不能伸入饱和碳酸钠溶液的液面以下,否则会发生倒吸,B 错误;
C.加热试管中液体时,液体体积不能超过试管容积的1
3,图中液体过多,C 错误;
D.NaOH 溶液是碱性溶液,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,碱性溶液应盛放在碱式滴定管中,
图中是酸式滴定管,D 错误;
故选A。
5.(2025·广西·高考真题)下列实验操作规范的是
A
B
C
D
蒸发NaCl溶液
量取25.00 mL NaOH溶液
加热NaHCO3固体
转移Na2CO3溶液
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【详解】A.蒸发NaCl 溶液时,应使用蒸发皿,用酒精灯加热,并不断用玻璃棒搅拌以防止局部
过热导致液滴飞溅,规范操作,A 正确;
B.量取25.00mL NaOH 溶液需精确到0.01mL,应使用碱式滴定管(因NaOH 腐蚀玻璃活塞),
图中为酸式滴定,B 错误;
C.加热NaHCO3固体时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流炸裂试管,若试管口向上则操
作错误,C 错误;
D.转移Na2CO3溶液至容量瓶时,需用玻璃棒引流,直接倾倒未引流则操作错误,D 错误;
故选A。
6.(2025·海南·高考真题)重结晶法提纯苯甲酸的实验中,必须佩戴防烫手套的操作步骤是
A.称取药品
B.加水搅拌
C.趁热过滤
D.冷却结晶
【答案】C
【详解】A.称取药品通常在常温下进行,无需防烫手套,A 不符合题意;
B.加水搅拌可能在加热时进行,但操作时通常使用玻璃棒,无需直接接触高温容器,B 不符合
题意;
C.趁热过滤时需接触高温溶液或漏斗,易烫伤,必须佩戴防烫手套,C 符合题意;
D.冷却结晶时溶液已降温,无需防烫措施,D 不符合题意;
故选C。
7.(2025·河北·模拟预测)下列实验装置、操作均正确,且能达到相应实验目的的是
A.利用图甲制取明矾晶体
B.利用图乙分离苯和溴苯
C.利用图丙配制100g5 %的NaCl 溶液
D.利用图丁制备乙炔并检验乙炔的性质
【答案】A
【详解】A.制取明矾大晶体时,将晶种悬挂在饱和明矾溶液中,静置,通过溶剂缓慢蒸发或降
温,明矾晶体逐渐生长,装置和操作均正确,能达到实验目的,A 正确;
B.苯和溴苯是互溶的液体混合物,分离它们需要用蒸馏的方法,但图乙的蒸馏装置中,温度计
水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,图中位置错误,无法达到实验目的,B 错误;
C.配制100 g 5%的溶液(质量分数溶液),只需要托盘天平、烧杯、量筒即可完成,不需要容
量瓶(容量瓶用于配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液),装置选择错误,C 错误;
D.电石与饱和食盐水反应剧烈,反应放大量热,且电石反应后会变成糊状,堵塞启普发生器的
空隙,不能用启普发生器类装置制备乙炔,发生装置错误,不能达到目的,D 错误;
故选A。
8.(2026·安徽·模拟预测)下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.测定氯水的pH
B.洗涤盛有CuSO4废液的试管
C.配制稀硫酸
D.钾元素的焰色试验
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.氯水中的HClO具有漂白性,会将pH 试纸漂白,无法准确测定氯水的pH,A 错误;
B.洗涤盛有CuSO4废液的试管时,应先倒尽试管内的废液,再加水振荡洗涤,直接对着人冲洗易
导致废液飞溅伤人,B 错误;
C.容量瓶为精密定容仪器,不能用于稀释浓H2SO4,浓H2SO4稀释应在烧杯中进行,冷却后再转移
至容量瓶定容,C 错误;
D.观察钾元素的焰色试验时,需透过蓝色钴玻璃滤去钠元素的黄光干扰,操作符合规范,D 正
确;
故选 D。
9.(2026·天津武清·一模)下列实验相应的装置或操作中正确的是
A.制备并检验乙烯
B.检验溴乙烷的水解产物Br
−
C.通过过滤分离超分子与C70
D.分离酒精和水
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】A.使用无水乙醇与浓硫酸制备乙烯时,需严格控制反应温度为170℃,因此温度计应伸
入液面以下,A 错误;
B.要检验溴乙烷的水解产物,在加入AgNO3溶液前必须进行酸化,否则会生成AgOH和Ag2O,干
扰现象,B 错误;
C.超分子不溶于甲苯,而C70可以溶于甲苯,混合物加入甲苯后,超分子以固体形式存在,可通
过过滤操作实现分离,C 正确;
D.酒精与水可以实现任意比例的互溶,无法用分液方法分离,D 错误;
故答案为C。
10.(2026·天津·三模)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作不能达到实验目的的是
A.证明苯和液溴为取代反应
B.检验SO4
2-是否沉淀完全
C.制备晶体[Cu(NH3)4)SO4⋅H2O
D.铜与浓硫酸反应并检验气态产
物
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【详解】A.挥发的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应生成AgBr沉淀,无法证明反应生成了HBr,不能
证明苯和液溴发生取代反应,A 错误;
B.向上层清液滴加BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,说明SO4
2−已经沉淀完全,可达到实验目
的,B 正确;
C.[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,加入乙醇可使晶体析出,可达到
实验目的,C 正确;
D.铜与浓硫酸加热反应生成SO2,SO2能使品红溶液褪色,可检验气态产物,NaOH溶液可吸收尾
气,可达到实验目的,D 正确;
故选A。
11.(2026·江苏南京·二模)乙酰水杨酸(
)是阿司匹林片的有效成分,通过实
验检验其水解产物。下列相关原理、装置及操作不正确的是
A.研磨成粉末
B.除去难溶物
C.乙酰水杨酸水
解
D.检验酚羟基
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.研磨固体药品可使用研钵,操作正确,A 不符合要求;
B.除去难溶杂质用过滤操作,图示过滤装置操作规范,B 不符合要求;
C.乙酰水杨酸的酯基水解需要加热,在碱性条件下加热可促进水解,图示加热操作正确,C 不
符合要求;
D.酚羟基酸性较弱,无法使石蕊变色,且水解产物存在羧基,故不能用石蕊检验酚羟基,检验
酚羟基需要利用酚羟基与FeCl3的特征显色反应,该操作错误,D 符合要求;
答案选D。
12.(2026·湖北孝感·三模)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.吸收尾气NH3
B.用乙醇萃取碘
水中的碘
C.关闭a,打开b
检查装置的气密性
D.生石膏加热制
备熟石膏
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.氨气极易溶于水,该装置中导管末端直接伸入水层,NH 3直接溶于水会使管内压强
骤降,发生倒吸,该装置不能防倒吸,不能达到实验目的,A 不符合题意;
B.萃取的前提是萃取剂与原溶剂不互溶,乙醇与水以任意比例互溶,加入后不会分层,无法萃
取碘水中的碘,不能达到实验目的,B 不符合题意;
C.关闭活塞a、打开活塞b时,该装置的分液漏斗上方和烧瓶内通过右侧导管连通,二者压强始
终相等,无论气密性是否良好,水都会在重力作用下持续流下,无法检验装置气密性,不能达到
实验目的,C 不符合题意;
D.生石膏CaSO4⋅2 H 2O加热失去部分结晶水制备熟石膏,属于固体加热反应,加热/灼烧固体应
在坩埚中进行,该装置符合操作要求,能达到实验目的,D 符合题意;
故选D。
二、解答题
13.(2026·浙江·高考真题)用废磷酸(含有机杂质)制取KH2PO4。
已知:p K a1(H3PO4)=2.2、p K a2(H3PO4)=7.2、p K a3(H3PO4)=13.2。
请回答:
(1)冷凝水从_______(“X”或“Y”)通入。
(2)步骤a 把易炭化的有机杂质转化为炭颗粒,步骤a 的操作为_______。步骤b 除去溶液中的炭颗
粒得到粗磷酸,步骤b 的操作为_______。
(3)下列操作正确的是_______。
A.若浓磷酸不慎沾到手上,先用大量水冲洗,然后涂上NaOH 溶液
B.加入活性炭的目的是为了除去不易炭化的有机杂质
C.加入KOH 过多,可向溶液中加入HCl 来调节pH
D.可用乙醇洗涤反应得到的晶体
(4)获得KH2PO4的过程中,需要滴加KOH 溶液调pH,为使H2PO4
-的物质的量分数最大,有一个最适
pH。
①求最适pH_______。
②所用的指示剂为:_______。
(5)产品KH2PO4(M=136 g/mol)中,K 的质量分数为29.01%,则产品中可能混有的杂质_______。
【答案】(1)X
(2) 加热(高温) 过滤
(3)BD
(4) 4.7 甲基橙
(5)K2HPO4
【分析】用废磷酸(含有机杂质)制取KH2PO4的过程如下:将废磷酸装入接有球形冷凝管的锥形
瓶中,加热处理易炭化的有机杂质,过滤分离杂质得到粗磷酸,将粗磷酸用活性炭吸附,过滤来
提纯,最后加入KOH,结晶、过滤、洗涤得到KH2PO4晶体;据此回答以下问题。
【详解】(1)冷凝水的流向应遵循“下进上出”原则,才能使冷凝更充分,所以冷凝水要从下方
的X 口通入;
(2)部分有机杂质受热易炭化,所以步骤a 的操作为加热,有机杂质炭化后转变为固体,步骤b
中将固体与液体分离的操作称为过滤;
(3)A.NaOH是强碱,有强烈腐蚀性,不能用于处理沾到手上的酸,应该用碱性较弱的物质如碳
酸氢钠处理,A 错误;
B.活性炭具有吸附能力,可有效去除上一步加热炭化过程中无法除去的杂质,B 正确;
C.目标产物是KH2PO4,如用HCl 调节pH,则会引入新的杂质Cl-,C 错误;
D.反应得到的晶体不易溶于乙醇等有机溶剂,所以可用乙醇洗涤,D 正确;
故答案选BD;
(4)磷酸的第三步电离非常微弱,不作考虑,溶液中存在电离平衡H3PO4⇌
K a1
H2PO4
−+ H
+,
H2PO4
−⇌
K a 2
HPO4
2−+ H
+,电离平衡常数分别为K a1= c(H2PO4
-)c(H
+)
c(H3PO4)
,K a2= c(HPO4
2-)c(H
+)
c(H2PO4
−)
,当c(H2PO4
-)
最大时,第一步电离的逆反应生成c(H3PO4)和第二步电离生成的c(HPO4
2−)应相等,此时
K a1 K a2=c
2(H
+),两边取负对数得p K a1+p K a2=2pH,所以此时的pH=p K a1+p K a2
2
= 2.2+7.2
2
= 4.7;
由于该过程加碱调节pH,为防止碱过量,甲基橙的变色范围接近4.7,颜色变黄时说明已到终
点,因此应选用甲基橙指示剂;
(5)KH2PO4中K 的质量分数为39
136 ×100 %≈28.68 %,而产品中K 的质量分数为29.01%,高于理论
值,说明含K 质量分数更高的杂质,根据各酸根的转化关系,可能混有的杂质是K2HPO4。
14.(2026·河北衡水·模拟预测)Ⅰ.氮化铬(CrN,黑色粉末)具有优异的力学性能、高温稳定性
和耐腐蚀性,在航空航天领域有重要应用。实验室用氨气和无水CrCl3(紫色晶体,易潮解)制取CrN
的装置如下图所示(夹持仪器略)。
(1)分液漏斗和蒸馏烧瓶间连接橡胶管B 的目的_______。
(2)试剂m 的名称是_______,仪器b 的名称是_______。
(3)检查A 装置气密性的操作为:将A 装置右侧导管连接到盛水的水槽中,_______,则气密性良
好。
(4)装置E 的主要作用是_______;制取CrN的反应是非氧化还原反应,则反应过程中D 中玻璃管内
(小瓷舟外)产生的现象是_______。
(5)在制得的CrN中含有少量Cr2N杂质,写出反应生成Cr2N的化学方程式_______。
(6)取样品(只含有Cr2N杂质)38.9 g 在空气中充分加热,得固体残渣(Cr2O3)的质量为45.6g,则样品
中CrN的质量分数为_______%(保留一位小数)。
Ⅱ.
(7)稀土(RE)包括镧(La)、铈(Ce)等元素,是重要的战略资源,银铈合金是一种优良的导电材料,一
种银铈晶体结构单元如图(a)所示:
①将该结构单元示意图(b)补充完全_______。
②该晶体的化学式为_______。
【答案】(1)平衡气压,使浓氨水能够顺利滴下
(2) 生石灰或碱石灰或固体氢氧化钠 U 形干燥管
(3)关闭分液漏斗活塞,微热蒸馏烧瓶,若导管口有气泡冒出,停止加热冷却后,导管内形成一段
稳定的水柱
(4) 防止空气中的水蒸气进入装置D 中,导致无水CrCl3潮解 产生大量白烟
(5)4 CrCl3+ 4 NH3 =
❑
高温
2Cr2 N +12HCl+ N2
(6)84.8
(7)
Ag15Ce
【分析】本实验核心目的是利用氨气与无水三氯化铬制备氮化铬,装置A 为氨气发生装置,浓氨
水与碱性固体反应释放氨气,装置C 盛装碱石灰干燥氨气,除去氨气中混有的水蒸气,装置D 为
核心反应装置,干燥氨气与三氯化铬反应生成目标产物CrN,装置E 中无水氯化钙可隔绝空气中
的水蒸气,避免无水三氯化铬潮解。晶体结构部分Ce 原子为面心立方堆积,Ag 原子填充于全部
四面体空隙,通过均摊法计算晶胞内原子个数比可确定晶体化学式。
【详解】(1)橡胶管B 连通分液漏斗上部与蒸馏烧瓶,可平衡两者内部压强,消除液面上方压
强差,使浓氨水能够顺利滴入蒸馏烧瓶中。
(2)试剂m 为碱性固体,可与浓氨水作用释放氨气,可选用生石灰或碱石灰或固体氢氧化钠;
仪器b 的名称为U 形干燥管。
(3)检查装置A 气密性时,关闭分液漏斗活塞,微热蒸馏烧瓶,装置内气体受热膨胀,若导管
口有气泡冒出,停止加热冷却后,装置内压强减小,外界大气压将水压入导管,形成一段稳定的
水柱,证明气密性良好。
(4)无水CrCl3易潮解,装置E 中无水氯化钙可吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置D 导
致CrCl3潮解。制取CrN 的非氧化还原反应为CrCl3+ NH3=CrN +3 HCl,生成的HCl 与过量的氨气反
应生成氯化铵固体,因此小瓷舟外会观察到大量白烟。
(5)CrCl3与NH3反应生成Cr2N,Cr 元素化合价从+3 降低到+1.5,N 元素部分从-3 升高到0,根据
电子守恒、原子守恒配平得反应方程式为4 CrCl3+ 4 NH3 =
❑
高温
2Cr2N +12HCl+ N2。
(6)设样品中CrN 的物质的量为x,Cr2N的物质的量为y,CrN 的摩尔质量为66g·mol
−1,Cr2N
的摩尔质量为118g·mol
−1,可得:66 x +118 y =38.9,Cr2O3的摩尔质量为152g·mol
−1,其物质的
量为n(Cr2O3)=
45.6g
152g·mol
−1 =0.3 mol,根据Cr 元素守恒可得x +2 y =2×0.3=0.6。联立两式解得
x =0.5 mol,y =0.05 mol,则CrN 的质量为0.5 mol×66g·mol
−1=33g,样品中CrN 的质量分数为
33g
38.9g ×100 %≈84.8 %。
(7)
① 该晶胞中Ce 原子为面心立方最密堆积,除顶点位置外,6 个面心均有Ce 原子,Ag 原子填充在
晶胞内8 个四面体空隙中,
。
Ce
②
在顶角,均摊为2× 1
8 = 1
4 ,Ag 在剩下的6 个顶角和6 个面心,均摊为6× 1
8 +6× 1
2 = 15
4 ,所以
化学式为Ag15Ce。
15.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)咪唑(
)是一种化工产品。可通过乙二醛、甲醛、硫酸
铵按物质的量之比1 1 1
∶∶进行反应制备咪唑,某小组制备咪唑的实验装置和步骤如下:
①投料:在250 mL 三口烧瓶中加入足量硫酸铵和50 mL 蒸馏水,搅拌溶解;向仪器B 中加入乙二
醛与甲醛的混合液(含5.8 g OHCCHO 和6.0 g HCHO),滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于40° C,
滴毕升温至85~88° C,保温4 h,反应液逐渐变浑浊。
②排氨:冷却至50~60° C,分批加入氢氧化钙固体至pH>10;升温至85~90° C,保温1 h 排尽氨
气。
③浓缩:趁热过滤,用热水洗涤滤饼2~3 次;合并滤液与洗涤液,常压浓缩至有大量晶体析出,
再减压浓缩至黏稠状。
④提纯:减压蒸馏,油泵减压(0.133~0.267 kPa),收集馏分,得淡黄色粗咪唑。
⑤精制:用苯加热溶解,趁热过滤,冷却后析出白色针状晶体;抽滤、真空干燥,得到咪唑3.06
g。
已知:乙二醛的沸点为51° C,咪唑的沸点为267° C且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增
加。回答下列问题:
(1)仪器B 的名称为________,仪器A 的进水口为________(填“a”或“b”)。
(2)图1 的加热方式可采用________,优点是________。
(3)步骤②中,检验氨气的操作方法是________。
(4)步骤③中,“过滤”操作用到的玻璃仪器有烧杯、________和________。
(5)利用图2 装置完成步骤④,减压蒸馏的优点是________。
(6)本实验中,咪唑的产率为________%。
(7)咪唑(
,分子为平面结构)中大
π
键表示为________,它的碱性主要是由________(填
“1”或“2”)号N 原子体现的,判断依据是________。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 b
(2) 水浴加热 受热均匀、易控制温度
(3)将湿润的红色石蕊试纸靠近出气口,试纸变蓝,则说明有氨气生成或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠
近出气口,有白烟产生,则说明有氨气生成
(4) 漏斗 玻璃棒
(5)可以显著降低液体沸点,从而在较低温度下实现物质的分离与提纯
(6)45
(7) ∏
5
6
❑ 1 2 号N 原子中孤电子对参与形成大π 键,1 号N 原子上孤电子对能与质
子形成配位键
【分析】本实验以乙二醛、甲醛、硫酸铵为原料,按物质的量之比1∶1∶11 1 1
∶∶反应合成咪唑,
硫酸铵作为氮源为产物提供氮元素。滴加原料时控制温度低于40℃,可避免低沸点的乙二醛挥发
损失,滴毕升温保证反应速率。 分批加入氢氧化钙调节pH,与铵盐反应释放氨气,趁热过滤除
去硫酸钙沉淀;因咪唑沸点高,减压蒸馏可降低蒸馏温度,避免高温分解,最终经重结晶得到精
制咪唑。
【详解】(1)仪器B 为恒压滴液漏斗,用于滴加反应液;冷凝管水“下进上出”,因此进水口
为下口b。
(2)反应温度为85~88℃,低于100℃,可采用水浴加热,水浴加热的核心优点为受热均匀、易
控制温度。
(3)氨气为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;遇浓盐酸会生成NH4Cl,现象是产生白
烟,用这两种方法可检验NH3。
(4)普通过滤操作的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒。
(5)减压可降低物质沸点,使高沸点的咪唑在较低温度下馏出,防止高温分解。
(6)反应物按物质的量1:1:1反应,n(乙二醛)=
5.8g
58g/mol =0.1mol,n(HCHO)=
6.0g
30g/mol =0.2mol,
硫酸铵足量,乙二醛为限量反应物,因此理论生成咪唑0.1mol0.1 mol;咪唑的摩尔质量为
68g/mol,理论质量为6.8g6.8 g,产率为3.06g
6.8g ×100 % = 45 %。
(7)咪唑分子中,环上的3 个碳原子和2 个氮原子均为sp
2杂化,它们未参与杂化的p 轨道相互重
叠形成大π 键,1 号N 原子和另外3 个C 原子各提供一个电子形成大π 键,1 号N 原子还剩余1 个
孤电子对不参与形成大π 键,2 号N 原子形成3 条共价键,剩余1 个孤电子对参与形成大π 键,则
形成大π 键的电子数为6,咪唑分子中的大π 键可表示为∏
5
6
❑;碱性主要由1 号N 原子体现的;1
号N(未连H 的N)的孤电子对未参与大π 共轭,可以接受质子体现碱性,2 号N 连H,孤电子
对参与了大π 键,不易结合质子。
16.(2026·天津武清·一模)氮化铝(AlN)是一种具有优异物理和化学性能的陶瓷材料,其用途广
泛且多样。室温下AlN 与水缓慢反应。某化学研究小组按下列流程制取AlN,并测定所得产物中
AlN 的质量分数。回答下列问题:
Ⅰ.制备AlN。实验装置如图1 所示(部分夹持仪器已省略)。
(1)检查装置气密性,加入药品,开始实验。最先点燃___________(填“A”或“C”)处的酒精灯或酒
精喷灯。
(2)装置A 中仪器a 的名称是___________,导管b 的作用是___________,装置B 的作用除了干燥
N2和平衡气压之外,还有___________。
(3)装置B 中所装的试剂为___________(填试剂的名称),D 装置的作用___________。
(4)装置C 中主要反应的化学方程式为___________(活性炭→CO),这套装置存在的缺陷是
___________。
Ⅱ.测定AlN 样品纯度。利用AlN 与NaOH 溶液反应生成的NH3的体积测定AlN 样品纯度。现设计
如图2 的两种装置测定AlN 样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
(5)从准确性考虑,最适宜的方案是___________(填“甲”或“乙”)。
(6)AlN 与浓NaOH 溶液反应的化学方程式AlN+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+NH3↑,称取1.0000 g AlN 样
品与NaOH 溶液完全反应后,利用最适宜的装置测得气体在标准状况下的体积为336 mL,则样品
中AlN 的质量分数为___________。
【答案】(1)A
(2) 蒸馏烧瓶 平衡压强,有利于NaNO2溶液顺利流下 通过观察气泡的产生速率,
控制氮气的通入流速,便于调节实验进程
(3) 浓硫酸 防止空气中水蒸气进入C 中与AlN 反应
(4) Al2O3+ N2+3C
高温
¿2AlN +3CO
¿
缺少尾气处理装置
(5)乙
(6)61.5%
【详解】(1)最先点燃A 处的酒精灯,目的是先制备N2,排尽装置内的空气,防止C 处加热时
AlN 被空气中的O2氧化,也避免炭粉与O2反应;
(2)①装置A 中仪器a 的名称是蒸馏烧瓶;
②导管 b 的作用是平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利流下;
③装置B 的作用除了干燥N2和平衡气压之外,还有通过观察气泡的产生速率,控制氮气的通入流
速,便于调节实验进程;
(3)①装置B 中所装的试剂为浓硫酸(干燥N2);
D
②
装置的作用是防止空气中水蒸气进入C 中与AlN 反应;
(4)①装置C 中的主要反应为活性炭被氧化为CO,N2被还原为AlN,化学方程式为:
Al2O3+ N2+3C
高温
¿2AlN +3CO
¿
;
②这套装置存在的缺陷是缺少尾气处理装置;
(5)乙装置中分液漏斗有一根平衡管连通漏斗和烧瓶,使分液漏斗上方和烧瓶内的压强始终相
等,液体可以顺利滴下,滴入的液体排出的气体,会通过平衡管回到分液漏斗上方,而不会进入
注射器,因此测得的体积就是反应生成的NH3的真实体积,没有额外误差,而甲装置会排出锥形瓶
中的空气,导致测量结果偏大;
(6)n(NH3)=
0.336 L
22.4 L·mol
−1 =0.015 mol,根据化学方程式得n(AlN)=n(NH3)=0.015mol,
m( AlN )=n( AlN )× M ( AlN )=0.015mol×41 g·mol
−1=0.615 g,样品中AlN 的质量分数为:
0.615 g
1.0000 g ×100 % =61.5 %。
17.(2026·湖北孝感·三模)乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯
的转化关系式为:2CH3COOC2H5
⇌
(2)CH3COOH
(1)NaOC2H5
CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH,实验装置及相关物质的部分性质
如下:
实验步骤:
物质
密度/g⋅cm
−3
相对分子质量
水中溶解性
乙酸乙酯
0.70
88
微溶
乙酰乙酸乙酯
1.02
130
微溶
乙酸
1.05
60
易溶
向三颈烧瓶中加入50.0 mL含少量乙醇的乙酸乙酯,迅速加入5g钠珠粒,立即有气泡冒出。待激烈
反应后,再缓慢加热保持微沸,直到所有钠反应完为止。反应过程中有淡黄色的乙酰乙酸乙酯钠
盐沉淀析出。稍冷,加入50%乙酸至溶液呈弱酸性,此时固体完全溶解。
将反应液移入分液漏斗中,加入等体积饱和氯化钠溶液(ρ=1.20g⋅cm
−3),用力振荡,静置,分出
有机层。经干燥、蒸馏后得到16.0 mL无色透明的乙酰乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)仪器X 的名称为_______,球形干燥管内可填充_______(填化学式),其目的是_______。
(2)该反应中初始加入乙醇的作用是_______。
(3)实验中使用钠珠粒而不直接使用切下的金属钠,使用钠珠粒的原因是_______。
(4)乙酰乙酸乙酯钠盐的一价阴离子是因为失去_______(填标号)氢离子而形成。
(5)静置后分液时得到有机层的具体操作是_______。
(6)该实验的产率最接近于_______。(填字母)
A.85%
B.75%
C.65%
D.55%
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 CaCl2 防止水蒸气进入与Na或C2H5ONa反应
(2)制备该反应的催化剂C2H5ONa
(3)增大Na与反应试剂的接触面积,使反应更充分
(4)②
(5)取下上口瓶塞,打开下端活塞待水层从分液漏斗下层放出后,关闭活塞,将有机层从上口倒出
(6)C
【分析】以乙酸乙酯为原料,利用钠与少量乙醇原位生成乙醇钠作催化剂,发生
2CH3COOC2H5
⇌
(2)CH3COOH
(1)NaOC2H5
CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH,过程中生成乙酰乙酸乙酯的钠盐沉淀;随后用乙酸
酸化使产物游离,再加入饱和食盐水盐析分液,分离出有机层,经干燥、蒸馏提纯,得到乙酰乙
酸乙酯。
【详解】(1)根据装置构造,X 为恒压滴液漏斗;本反应中钠易与水反应,且催化剂乙醇钠也易
水解,因此球形干燥管(可填充无水氯化钙等)的作用是阻挡空气中水蒸气进入反应体系,避免钠
和乙醇钠失效。
(2)该酯缩合反应需要乙醇钠作催化剂,原料中的乙醇可与钠反应生成催化剂,促进反应进行。
(3)钠珠比块状钠的比表面积更大,可增大Na与反应试剂的接触面积,使反应更充分,加快反
应。
(4)两个吸电子羰基之间的②位的亚甲基氢,受吸电子效应影响,氢活性更强,且失去氢离子后
形成的阴离子可通过共轭效应稳定存在,因此失去的是②位氢。
(5)有机层平均密度小于饱和食盐水(ρ=1.20 g·cm-3),因此有机层在上层,分液时上层液体从
上口倒出,下层从下口放出,因此得到有机层的具体操作为:取下上口瓶塞,打开下端活塞待水
层从分液漏斗下层放出后,关闭活塞,将有机层从上口倒出。
(6)反应的n(乙酸乙酯)= 50.0 mL×0.70g⋅mL
−1
88g⋅mol
−1
= 35
88 mol,根据反应关系,理论生成乙酰乙酸乙
酯物质的量为35
88 mol× 1
2 = 35
176 mol,对应的理论质量为35
176 mol×130g/mol≈25.85g;实际得到乙
酰乙酸乙酯物质的量16.0 mL×1.02g⋅mL
−1=16.32g;故产率= 16.32
25.85 ×100 %≈63 %,最接近65%,故
选C。
18.(2026·河南开封·模拟预测)爆炸盐,有效成分为过碳酸钠(2Na2CO3⋅3 H2O2),又称固体双氧
水,呈白色粉末状,可以分解为碳酸钠和过氧化氢。某化学兴趣小组制取并研究其性质,回答下
列问题:
Ⅰ.过碳酸钠的制取
用如图所示装置制取过碳酸钠(夹持装置略)。
操作步骤:
①称取15.9g碳酸钠,溶于蒸馏水中,然后将所得溶液加入250 mL四口烧瓶中,加入0.3g过碳酸钠
稳定剂并搅拌均匀。
②向烧瓶中加入过氧化氢稳定剂45 mL,控制温度(10~15
)
℃,缓缓滴加20 mL30 % H2O2,滴加完
毕,再搅拌20 min。
③向充分反应的溶液中加入5g NaCl固体,搅拌5 min后,静置结晶25 min。
④将所得产品转移到布氏漏斗中,减压过滤,并用无水乙醇洗涤2~3 次、干燥,即得产品,密封
保存备用。
(1)仪器A的名称是________;该实验中要控制温度,目的是________。
(2)充分反应后,向溶液中加入NaCl固体的目的是________。
(3)减压过滤中,装置C的作用是________,用无水乙醇洗涤的目的是________。
Ⅱ.测量产品中活性氧含量
设计如图所示装置(夹持装置略)进行实验,步骤如下:
①连接装置并检查气密性,然后向Y 形管中分别装入w g 产品和5 mL 蒸馏水,内壁上沾上少许
MnO2粉末。向量气管中注入蒸馏水,并使量气管(0 刻度在下面)和水准管中液面相平,读取量气管
液面刻度V 1mL。
②将Y形管倾斜,使蒸馏水流入产品一侧,并将MnO2粉末与产品混合,开始反应。
③反应完毕,冷却到室温,调节量气管使两管液面相平,读取液面刻度V 2mL。
(4)用化学方程式表示该测量方法的原理是________。制得产品中活性氧含量为________(用含w、
V 1、V 2的代数式表示)。已知:常温常压下气体摩尔体积为V m L⋅mol
−1,活性氧含量
= 氧气质量
样品质量×100 %。
(5)若反应完毕读数时,未冷却到室温,测量结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) 球形冷凝管 防止过氧化氢受热分解
(2)增大c (Na
+)有利于过碳酸钠析出
(3) 作安全瓶,防倒吸 洗去水分有利于过碳酸钠的快速干燥,减少产品损耗
(4) 2[2Na2CO3⋅3H2O2)
MnO2
¿3O2↑+ 6 H2O+ 4 Na2CO3
¿
3.2(V 2−V 1)
w V m
%
(5)偏大
【分析】制备阶段利用碳酸钠与过氧化氢在低温条件下反应生成过碳酸钠,加入 NaCl 通过同离
子效应促进晶体析出,减压过滤后用无水乙醇洗涤;测定阶段利用
2[2 N a2C O3⋅3 H 2O2] =
MnO2
3O2↑+6 H 2O+ 4 N a2C O3,通过量气法测定 O2 体积,结合气体摩尔体
积定量计算活性氧含量,据此分析。
【详解】(1)仪器 A 为球形冷凝管; H 2O2 受热易分解,实验控制温度 10
∘C ~15
∘C,目的
是防止过氧化氢受热分解;
(2)过碳酸钠存在溶解平衡,加入 NaCl 固体可增大溶液中 N a
+ 浓度,利用同离子效应降低过
碳酸钠溶解度,有利于过碳酸钠晶体析出;
(3)装置 C 连接抽气泵,为安全瓶,作用是防止倒吸; 无水乙醇易挥发,可洗去晶体表面水
分,快速干燥产品,减少过碳酸钠溶解损耗;
(4)MnO2 催化过碳酸钠分解,化学方程式:
2[2 N a2C O3⋅3 H 2O2] =
MnO2
3O2↑+6 H 2O+ 4 N a2C O3;生成 O2 体积
V =(V 2−V 1)mL=(V 2−V 1)×10
−3 L,n(O2)= (V 2−V 1)×10
−3
V m
mol,活性氧质量
m(O)= (V 2−V 1)×10
−3
V m
×32 g= 3.2(V 2−V 1)×10
−2
V m
g,活性氧含量 = 3.2(V 2−V 1)
w V m
%;
(5)未冷却至室温时,气体受热膨胀,测得氧气体积偏大,根据计算公式,测量结果偏大。
19.(2026·江西吉安·模拟预测)钴氨配合物在材料、电化学和医药等领域应用非常广泛,某研
究小组的研究过程如下。
回答下列问题:
Ⅰ.制备CoCl3⋅5 NH3固体
向锥形瓶中加入1.0g NH4Cl、5 mL浓氨水。分批次加入2.0gCoCl2⋅6 H2O,先析出粉红色沉淀,继续
搅拌后,沉淀溶解,得到红棕色溶液。搅拌下逐滴加入2mL30%H2O2,溶液变成暗紫红色。缓慢加
入6mL 浓盐酸,75~85℃水浴加热约5 分钟,析出紫红色固体。产品依次用冰水、冷稀盐酸、乙
醇洗涤,低温烘干得CoCl3⋅5 NH3。
(1)写出相关生成Co(OH)2沉淀的离子方程式:____________。
(2)H2O2的主要作用为____________。
(3)水浴加热的优点为____________。
Ⅱ.配制CoCl3⋅5 NH3溶液
(4)配制98mL1mmol⋅L
−1 CoCl3⋅5 NH3溶液,需要称取CoCl3⋅5 NH3的质量为____________g(科学
记数,保留小数点后2 位)。溶液配制过程中,下列仪器不需要用到的有____________(填标
号)。
A.
B.
C.
D.
Ⅲ.探究CoCl3⋅5 NH3的性质
(5)用广泛pH 试纸测定CoCl3⋅5 NH3溶液酸碱性时,试纸显淡黄色,说明溶液显____________(填
“酸”、“中”或“碱”)性。
(6)向10mL1⋅mmol⋅L
−1 CoCl3⋅5 NH3溶液滴加1mmol⋅L
−1 AgNO3溶液,用电导率传感器测溶液的导
电性,消耗AgNO3溶液的体积和电导率关系如图所示。
根据以上分析,CoCl3⋅5 NH3在溶液中的电离方程式为____________。
【答案】(1)Co
2++2NH3⋅H2O=Co(OH)2↓+2NH4
+
(2)将二价钴氧化为三价钴
(3)受热均匀、便于控制温度等(合理即可)
(4) 2.50×10
−2 AC
(5)酸
(6)[Co(NH3)5Cl)Cl2=)Co(NH3)5Cl]
2++2Cl
−{或CoCl3⋅5 NH3=[Co(NH3)5Cl]
2++2Cl
−}
【详解】(1)CoCl2·6 H 2O溶于水后电离出Co
2+,浓氨水中的NH 3· H 2O是弱电解质,不能完全电
离,Co
2+与NH 3· H 2O反应生成Co(OH )2沉淀和NH 4
+,离子方程式为:
Co
2++2NH3⋅H2O =Co(OH)2↓+2NH4
+。
(2)产物CoCl3·5 NH 3中Co为+3 价,原料CoCl2·6 H 2O中Co为+2 价,H 2O2中-1 价的O 可被还原
为-2 价,因此H 2O2作为氧化剂,将二价钴氧化为三价钴。
(3)水浴加热的优势在于:能使反应体系受热均匀,避免局部过热引发副反应或产物分解;同时
可精准控制温度在75~85℃的范围内,维持反应所需的稳定环境。
(4)质量计算:实验室无98 mL 容量瓶,需选用100 mL 容量瓶配制。CoCl3·5 NH 3的物质的量
n=cV =1×10
−3 mol/L×0.1 L=1×10
−4mol;其摩尔质量M =58.9+3×35.5+5×17=250.4 g/mol,则
所需质量m=nM =1×10
−4mol×250.4 g/mol≈2.50×10
−2 g。仪器选择:配制溶液需用到100 mL 容
量瓶(D)、胶头滴管(B),故不需要的仪器为A 和C。
(5)溶液酸碱性判断广泛pH 试纸显淡黄色,结合CoCl3·5 NH 3的实际结构[Co(NH 3)5Cl)Cl2,配
离子[Co(NH 3)5Cl)
2+会发生微弱水解产生H
+,使溶液显酸性。
(6)电导率曲线显示,加入20mL1mmol· L
−1 AgNO3时电导率最低,说明此时自由离子浓度最
小:10mL1mmol· L
−1CoCl3·5 NH 3溶液中,可与Ag
+反应的Cl
−物质的量为
1×10
−3mol/ L×0.02 L=2×10
−5mol,即1molCoCl3·5 NH 3能电离出2 mol 自由Cl
−,证明其结构为
[Co(NH 3)5Cl)Cl2,电离方程式为:[Co(NH3)5Cl)Cl2=)Co(NH3)5Cl]
2++2Cl
−或
CoCl3⋅5 NH3=[Co(NH3)5Cl]
2++2Cl
−
20.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)四碘化锡(SnI4)是一种橙色晶体,熔点为416.6 K,沸点为637 K
,易水解。实验室制备SnI4的装置和步骤如下。
步骤Ⅰ:向如图所示的圆底烧瓶中加入0.6g锡片和2.2g碘,再向其中加入25 mL无水乙酸、25mL 乙
酸酐和少量沸石。装好冷凝管和干燥管,加热使混合物沸腾,回流一段时间。反应结束后,冷
却,过滤获得粗产品。
步骤Ⅱ:将粗产品放在小烧杯中,加入适量氯仿,加热溶解,过滤,将滤液倒入蒸发皿,放在通
风橱中直至氯仿挥发,最终得到1.8g 橙色晶体。
回答下列问题:
(1)该装置中冷凝水从___________(选填“a”或“b”)口进;干燥管的作用是___________。
(2)加热回流过程中发现忘记加沸石,应采取的正确措施是___________(填字母)。
A.立即补加
B.冷却后补加
C.无须补加
D.重新实验
(3)步骤Ⅰ中“反应结束”的明显现象为___________。
(4)步骤Ⅰ中乙酸和乙酸酐的作用是___________。
(5)步骤Ⅱ的实验方法称为___________,其中“过滤”采用如下装置,其优点是___________。
(6)步骤Ⅱ得到橙色晶体(SnI4),SnI4属于___________,晶体,该实验的产率为___________(计算
结果百分号前保留一位小数)。
【答案】(1) a 防止空气中的水蒸气进入装置,避免SnI4水解
(2)B
(3)烧瓶中溶液紫红色褪去
(4)乙酸作为反应溶剂;乙酸酐除去体系中水,避免SnI4水解。
(5) 重结晶 加快过滤速率,得到的晶体更干燥
(6) 分子晶体 66.3%
【分析】锡、I2反应生成SnI4,冷却结晶得到四碘化锡粗品,粗品中加入氯仿,四碘化锡溶于氯
仿,过滤后,滤液倒入蒸发皿,待氯仿全部挥发即可得到四碘化锡晶体,据此分析。
【详解】(1)冷凝管冷凝水遵循"下进上出"原则,下口a 为进水口;题干说明SnI4易水解,干燥
管的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免SnI4水解。
(2)加热时忘记加沸石,立即补加会引发暴沸,存在危险,正确操作是停止加热,冷却后再补
加,故选B。
(3)碘单质为紫红色,反应完全后碘单质消耗完毕,烧瓶中溶液紫红色褪去,则反应结束。
(4)乙酸溶解反应物,作为反应溶剂;乙酸酐可与水反应,除去体系中的水,避免SnI4水解。
(5)步骤Ⅱ利用粗产品中各组分溶解度差异提纯产物,该方法为重结晶;图中装置为减压过滤
(抽滤),依靠压强差加快过滤速率,同时能更充分抽走固体中的溶剂,得到的晶体更干燥。
(6)SnI4熔沸点较低,符合分子晶体的特征,属于分子晶体; 计算产率:反应为Sn+2I2=SnI4,
n (Sn)=0.6g
119g/mol ≈0.0050mol,n(I2)=2.2g
254g/mol ≈0.00866mol,I2不足,按I2计算,
n(SnI4)=1
2 n(I2)≈0.00433mol,M (SnI4)=119+4×127=627g/mol,理论产量
m=0.00433 mol×627g/mol≈2.715g,产率= 1.8g
2.715g ×100 %≈66.3 %。
21.(2026·四川成都·三模)稀土金属茂化合物是稀土金属(Sc、Y、镧系)和环戊二烯基及其衍生物
形成的夹心型金属有机配合物,其独特的电子结构与化学性质,在催化、功能材料合成等领域具
有巨大的应用前景。某实验室利用化学合成法制备三环戊二烯镧(
)
Ⅲ,其合成原理如下:
(该反应可简写成3 NaCp+LaCl3
→
76℃,回流3h
THF
LaCp3+3 NaCl)
已知:①Cp 表示环戊二烯基阴离子,NaCp 表示环戊二烯钠。
②THF 表示四氢呋喃(1,4-环氧丁烷:
,是一种无色溶剂,沸点为65℃。
③LaCp3常温下为淡黄色固体(Mr =334),易被氧化,易发生水解反应。
实验步骤如下:
Ⅰ.组装反应装置(如图1,夹持装置省略),检查装置气密性。
Ⅱ.将0.02 mol LaCl3置于三颈烧瓶中,加入150 mL 无水四氢呋喃(THF),搅拌溶解。
Ⅲ.打开旋塞K,通氩气10 分钟,连接装置A,关闭活塞K。
Ⅳ.通过装置B 缓慢滴加0.065 mol NaCp 的THF 溶液至三颈烧瓶中,保持反应溶液微沸,滴加完
毕后持续搅拌2 小时。
Ⅴ.反应结束后,按图2 所示连接装置(夹持装置省略),减压蒸馏除去THF。
Ⅵ.残留固体用无水乙醚洗涤3 次,真空干燥得淡黄色晶体5.40 g。
回答下列问题:
(1)装置B 的名称是_______,球形冷凝管中冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。
(2)图1 中装置A 中盛有THF,该装置的作用是_______。
(3)LaCp3通常不具备可观测的荧光特性,而有荧光特性的稀土金属茂化合物在紫外光的照射下,电
子会被激发产生跃迁,从_______态到_______态时发射荧光。
(4)减压蒸馏的操作顺序为:打开双通旋塞,打开真空泵,缓慢关闭双通旋塞,接通冷凝水,开启
控温磁力搅拌器,进行减压蒸馏。
①进行减压蒸馏时,使用控温磁力搅拌器加热,磁子的作用除搅拌使混合物均匀受热外,还有
_______作用。
②减压蒸馏完成后,需进行下列操作,正确的操作顺序是_______(填序号)。
_______→d→_______→_______
a.关闭真空泵 b.关闭控温磁力搅拌器,冷却至室温
c.缓慢打开双通旋塞 d.停止通冷凝水
(5)该反应不能使用明火加热的原因是_______。
(6)本实验中LaCp3的产率为_______%(精确到小数点后两位)。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗; b
(2)观察氩气的通入速率,同时液封,防止空气中的氧气和水蒸气进入反应装置
(3) 激发; 基
(4) 防止暴沸; b;d;c;a
(5)THF 为易挥发的易燃有机溶剂,遇明火易发生燃烧甚至爆炸
(6)80.84
【分析】本实验目产物易被氧化、易发生水解,因此反应全程需在氩气氛围下进行,隔绝空气与
水蒸气。反应原料为 LaCl3和NaCp ,溶剂为四氢呋喃,反应后通过减压蒸馏除去低沸点的四氢呋
喃,再经洗涤、干燥得到产物。结合反应计量关系,0.02mol LaCl3完全反应消耗0.06mol NaCp
,实验中NaCp 投料为0.065mol,因此 LaCl3为限量反应物,用于计算产物理论产量。
【详解】(1)装置B 带有侧管平衡压强,可保证液体顺利滴下,名称为恒压滴液漏斗。球形冷
凝管中冷却水需下进上出,保证冷凝管内充满冷却水,冷凝效果最佳,因此从b 口通入。
(2)装置A 中盛有THF,氩气通入时会产生气泡,可通过气泡产生速率判断氩气的通入速率;
同时THF 形成液封,阻止外界空气中的氧气和水蒸气进入反应体系,避免产物被氧化、发生水
解。
(3)有荧光特性的物质在紫外光照射下,电子吸收能量从基态跃迁到激发态,激发态不稳定,电
子从激发态回到基态时会以光的形式释放能量,发射荧光。
(4)① 控温磁力搅拌器加热时,磁子的作用除搅拌使混合物均匀受热外,还可防止液体受热时
发生暴沸。
② 减压蒸馏完成后,需先停止加热,关闭控温磁力搅拌器,待体系冷却至室温,再停止通冷凝
水;之后缓慢打开双通旋塞,平衡装置内外压强,避免倒吸,最后关闭真空泵,因此操作顺序为
b→d→c→a。
(5)本实验使用的溶剂THF 沸点为65℃,易挥发,属于易燃有机溶剂,明火加热时挥发的THF
蒸气遇明火会发生燃烧甚至爆炸,因此不能使用明火加热。
(6)根据反应方程式:3 NaCp+LaCl3→LaCp3+3 NaCl ,实验投入量为 0.02mol LaCl3 和
0.065 mol NaCp 。理论上 0.02mol LaCl3 完全反应需要消耗 0.02mol×3=0.06 mol NaCp 。因为
0.065 mol>0.06 mol ,所以 NaCp 过量,应以 LaCl3 的量进行计算。理论上生成 LaCp3 的物质的
量为 0.02mol 。 LaCp3 的理论质量 m=0.02mol×334g/mol=6.68g 。本实验实际得到晶体
5.40g 。产率 =实际产量
理论产量×100 % = 5.40g
6.68g ×100 %≈80.838 % 。保留两位小数即为 80.84 % 。