专题十二 化学实验——2025届高考化学考点剖析精创专题卷
考点37 化学实验常用仪器及基本操作(1~4题)
考点38 物质的分离和提纯(5~8题)
考点39 物质的检验、鉴别和制备(9~12题)
考点40 实验方案的设计与评价(13、14题)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1.使用化学药品必须注意安全,下列药品对应的警示标志正确的是( )
A.酒精 B.浓硫酸
C.汽油 D.浓硝酸
2.下列实验试剂保存或取用方法错误的是( )
A.保存在干燥环境中 B.硝酸保存在带有橡胶塞的棕色细口瓶中
C.白磷应冷水密封保存 D.取用液溴时将胶头滴管伸入试剂瓶底部
3.某学生的实验报告所列出的下列数据中合理的是( )
A.用10mL量筒量取7.13mL稀盐酸
B.用托盘天平称量
C.用广泛试纸测得某溶液的为2.3
D.用滴定管做中和滴定时,用去某浓度的碱溶液
4.下列装置或操作能达到相应实验目的的是( )
A.配制银氨溶液 B.比较碳酸与苯酚酸性强弱
C.制取少量乙二酸 D.分离溴苯和苯
5.下列除杂方法正确的是( )
①除去乙烷中少量的乙烯:催化剂条件下和氢气,加热
②除去二氧化碳中的氯化氢:通入饱和碳酸氢钠溶液,洗气
③除去乙醇中少量的:加入氧化钙,蒸馏
④除去甲烷中少量的乙烯:通入酸性溶液,洗气
A.②③ B.②④ C.③④ D.①②
6.海洋生物体内含有丰富的药物活性物质,从一种海生动物体内提取某种有机活性固体物质的流程如下:
下列说法错误的是( )
A. 步骤Ⅱ中主要操作名称为过滤
B. 步骤Ⅲ中振荡分液漏斗时尖嘴向上倾斜
C. 步骤Ⅳ中得到的粗产品提纯方法是蒸馏
D. 步骤Ⅴ为蒸馏,所得乙苯可返回步骤Ⅱ循环利用
7.实验室中初步分离环己醇、苯酚、苯甲酸混合液的流程如下。下列说法错误的是( )
A.环己醇、苯酚、苯甲酸粗产品依次由①、②、③获得
B.若试剂a为碳酸钠,可以通过观察气泡现象控制试剂用量
C.“操作X”为蒸馏,“试剂b”可选用浓盐酸或
D.试剂e可以选用浓盐酸或硫酸
8.现有NaCl、和的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而得到纯净的晶体,相应的实验流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.由实验流程可推出,沉淀A为,X溶液为溶液
B.实验流程①②③步均要进行的实验操作为过滤
C.实验流程中加入过量的溶液的目的是除去和
D.溶液3直接通过结晶操作可得到硝酸钠晶体
9.某无色混合气体中可能含有,现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。下列判断中不正确的是( )
A.肯定没有
B.肯定有
C.可能有和
D.肯定有NO
10.可以用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( )
A.氯化铁溶液、溴水 B.碳酸钠溶液、溴水
C.酸性高锰酸钾溶液、溴水 D.酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
11.下列实验方案不能达到实验目的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成 向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液
B 检验卤代烃中卤原子的种类 将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热,取冷却后反应液,滴加硝酸酸化后滴加硝酸银溶液
C 验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化 将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色
D 验证苯和液溴在的催化下发生取代反应 将反应产生的混合气体先通入四氯化碳溶液再通入溶液,观察是否有淡黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
12.现有失去标签的溶液和NaCl溶液,设计实验进行鉴别。已知①为弱酸:为白色固体,微溶于水②标准电极电势;,,,,标准电极电势()越高,氧化剂的氧化性越强。分别取少量溶液进行实验,方案不可行的是( )
A.分别滴入几滴酚酞
B.分别滴加稀溶液,再滴加稀硝酸
C.分别滴加酸化的KI溶液,再加入淀粉溶液
D.分别滴加少许溶液,加入酸化,再加入KSCN溶液
二、非选择题(共40分)
13.(20分)1,己二酸是常用的化工原料,在高分子材料、医药、润滑剂的制造等方面都有重要作用。实验室利用图中的装置(夹持装置已省略),以环己醇、硝酸为反应物制备1,己二酸。反应原理为:
相关物质的物理性质见下表:
试剂 相对分子质量 密度/ 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
环己醇 100 0.962 25.9 161.8 可溶于水、乙醇、乙醚
1,己二酸 146 1.360 152 330.5 微溶于冷水,易溶于乙醇
117 2326 210(分解) . 微溶于冷水,易溶于热水
实验步骤如下:
Ⅰ.向三颈烧瓶中加入固体和18mL浓(略过量),向恒压滴液漏斗中加入6mL环己醇。
Ⅱ.将三颈烧瓶放入水浴中,电磁搅拌并加热至50℃.移去水浴,打开恒压滴液漏斗活塞滴加5~6滴环己醇,观察到三颈烧瓶中产生红棕色气体时,开始慢慢加入余下的环己醇。调节滴加环己醇的速度,使三颈烧瓶内温度维持在50~60℃之间,直至环己醇全部滴加完毕。
Ⅲ.将三颈烧瓶放入80~90℃水浴中加热10min,至几乎无红棕色气体导出为止。然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100mL烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出,减压过滤,____________,干燥,得到粗产品。
Ⅳ.1,己二酸粗产品的提纯
(1)仪器A的名称为____________,其作用是____________。
(2)B中发生反应的离子方程式为____________(其中一种产物为亚硝酸盐)。
(3)若步骤Ⅱ中控制水浴温度不当,未滴加环己醇前就会观察到红棕色气体生成,原因为____________。滴加环己醇的过程中,若温度过高,可用冷水浴冷却维持50~60℃,说明该反应的____________0(填“>”或“<”)。
(4)将步骤Ⅲ补充完整:____________。步骤Ⅳ提纯方法的名称为____________。
(5)最终得到1,己二酸产品4.810g,则1,己二酸的产率为____________。
A.46.07% B.57.08% C.63.03% D.74.61%
14.(20分)实验室以含硒废料(主要成分是,少量S)为原料提取硒并测定产品中Se的纯度。
Ⅰ.提取硒的实验步骤。
ⅰ.将含硒废料用和硫酸混合溶液溶解,过滤得到和的混合溶液;
ⅱ.向ⅰ溶液中加入浓盐酸,在下使转化为;
ⅲ.向ⅱ溶液中通入,得到硒单质;
……
(1)步骤ⅰ中使用硫酸的目的是___________。
(2)用如图所示装置进行步骤ⅱ。
①装置B常用的加热方法是___________。
②装置C的作用是___________。
③步骤ⅲ所用装置可由步骤ⅱ所用装置改装,即将步骤ⅱ所用装置中的________(填仪器名称,下同)更换为________后,通入,……静置,待________________时,说明三颈烧瓶中反应已完成。
Ⅱ.测定产品中Se的纯度。实验室常用氧化还原滴定法测定产品中S的纯度,实验步骤如下:
ⅰ.准确称取0.8400 g产品并充分研磨,加适量浓硫酸煮沸生成,再稀释配成500 mL的溶液。
ⅱ.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定,重复三次实验,实验数据如下:
实验次数 滴定前读数/mL 滴定后读数/mL
1 0.10 20.20
2 1.85 21.75
3 0.00 25.06
(3)该产品中Se的纯度为____________%(结果保留4位有效数字)。
(4)达到滴定终点时读数,若仰视酸式滴定管,则导致测定结果____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案以及解析
1.答案:B
解析:A.酒精是易燃液体,不是气体,故A错误;B.浓硫酸有腐蚀性,是腐蚀品,故B正确;C.汽油是易燃液体,不是爆炸品,故C错误;D.浓硝酸有腐蚀性,没有剧毒,不是剧毒品,故D错误;故选B。
2.答案:B
解析:A.碳化钙易与水反应生成氢氧化钙和乙炔,所以保存在干燥环境中,故A正确;
B.硝酸具有强的氧化性,能够使橡胶老化,所以保存硝酸不能用橡胶塞,故B错误;
C.白磷着火点低,易自自燃,密度大于水,不溶于水,所以白磷应冷水密封保存,故C正确;
D.液溴密度大于水,取用液溴时将胶头滴管伸入试剂瓶底部,故D正确;
故选:B。
3.答案:D
解析:A、量筒的准确度为0.1mL,无法用10mL量筒量取7.13mL稀盐酸,故A错误;B、托盘天平的准确度是0.1g,无法用托盘天平称量25.20gNaCl,故B错误;C、pH试纸测定的溶液的酸碱性都是整数,不会出现小数,故C错误;D、滴定管可以准确度0.01mL,可以读到21.70mmL故D正确。
4.答案:B
解析:
5.答案:A
解析:①通入氢气,可能混有新杂质,不能除杂,应利用溴水和洗气法除杂,错误;
②氯化氢与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,因此可以除去二氧化碳中含有的氯化氢,正确;
③水与足量生石灰反应后增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可除杂,正确;
④酸性高锰酸钾能把乙烯氧化为二氧化碳而引入新杂质,应该用溴水和洗气法除杂,错误;
答案选A。
6.答案:C
解析:A.分离溶液与不溶物的操作名称为过滤,A正确;
B.振荡分液漏斗时尖嘴向上倾斜,B正确;
C.步骤Ⅳ中得到的粗产品提纯方法是蒸发浓缩,冷却结晶,C错误;
D.步骤Ⅴ所得乙苯可返回步骤Ⅱ循环利用,D正确;
故选C。
7.答案:B
解析:A.由分析,产品①、②、③依次为环己醇、苯酚、苯甲酸,A正确;
B.由分析,有机相Ⅰ中有环己醇和苯酚,苯酚和碳酸钠反应得碳酸氢钠,不会产生,没有气泡产生,B错误;
C.操作X是分离出环己烷,液态有机物分离,且沸点相差较大,可以用蒸馏,试剂b是将苯酚钠转化为苯酚,可以用浓盐酸或,C正确;
D.试剂e是将苯甲酸钠转化为苯甲酸,强酸可以实现,故试剂e可以选用浓盐酸或硫酸,D正确;
故错误的选B。
8.答案:D
解析:A.混合溶液加入过量溶液,生成沉淀,除去,A正确;B.实验流程①②③步均有沉淀生成,要进行的实验操作为过滤,B正确;C.过量X溶液为溶液,则溶液2中有不需要的和,加入过量可除去,C正确;D.溶液3中有、、,应除去后结晶得到硝酸钠晶体,D错误。
9.答案:C
解析:A.呈红棕色,此混合气体无色,则肯定没有,A正确;
B.此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,则肯定有,B正确;
C.剩余气体接触空气后变为红棕色,则原气体中含有NO,一定不含有,C不正确;
D.剩余气体排入空气中,很快变为红棕色,则肯定有NO,D正确;
故选C。
10.答案:C
解析:氯化铁只能检验出苯酚,己烯、苯酚均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能鉴别;则己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液,先加溴水,溴水褪色的为己烯,生成白色沉淀的为苯酚;现象相同的甲苯、乙酸乙酯,然后另取两种液体少许,分别滴加高锰酸钾,褪色的为甲苯,出现分层的为乙酸乙酯。故选C。
11.答案:C
解析:A、发生消去反应生成,产生的气体通入到溴的四氯化碳溶液中,溴的四氯化碳溶液褪色,说明产生乙烯,能够达到实验目的,故A错误;B、检验卤素原子,先于氢氧化钠溶液反应,冷却后,应加硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,根据沉淀颜色,判断卤素原子,能够达到实验目的,故B错误;C、电石与水反应产生的气体中混有气体,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,对乙炔气体的检验产生干扰,不能达到实验目的,故C正确;D、先通入四氯化碳溶液,目的是除去挥发出来的溴单质,避免对HBr检验产生干扰,然后再通入硝酸银溶液,出现淡黄色沉淀,说明发生取代反应,能够达到实验目的,故D错误。
12.答案:D
解析:A.分别滴加少许溶液,加入酸化,再加入KSCN溶液溶液显碱性,NaCl溶液显中性,分别滴入酚酞溶液,变红的是溶液,无变化的是NaCl溶液,故A可行;
B.分别滴加稀溶液,再滴加稀硝酸,有白色沉淀的是NaCl溶液,无现象的是溶液,故B可行;
C.分别滴加酸化的KI溶液,再加入淀粉溶液,溶液变蓝的是溶液,无现象的是NaCl溶液,故C可行;
D.分别滴加少许溶液,加入酸化,再加入KSCN溶液,均生成,溶液均变红,故D不可行。
答案选D。
13.答案:(1)①.球形冷凝管②.冷凝回流,减少反应物损失,导出气体
解析:由图可知,仪器A的名称为球形冷凝管,其作用是冷凝回流,减少反应物损失,导出气体;
(2)
解析:B装置进行尾气处理,反应物为二氧化氮和氢氧化钠,生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,离子方程式为:;
(3)①.温度过高,硝酸受热分解,产生二氧化氮②.<
解析:由硝酸性质可知,温度过高,硝酸易分解,产生二氧化氮,再滴加过程中控制不好温度,会发生硝酸的分解反应,需要冷水浴可知该反应放热,;
(4)①.用冷水洗涤晶体2~3次②.重结晶
解析:由已知可得,1,6-己二酸微溶于冷水,用冷水洗涤晶体2~3次,减少洗涤时的损耗;利用1,6-己二酸的溶解度差异,分离方式为重结晶;
(5)B
解析:由方程式,,可知,n(环己醇)=n(环己酮)=n(1,6-己二酸)==0.05772mol,故计算得到的理论质量,最终得到1,6-己二酸产品4.810g,则1,6-己二酸的产率;
答案为B。
14.答案:(1)提供酸性环境,以便氧化Se单质
(2)①水浴加热
②吸收挥发出来的HCl
③分液漏斗;导气管;三颈烧瓶中不再有沉淀生成
(3)94.05
(4)偏大
解析:(1)由题意可知,加入硫酸之后,其中的氢离子可以与硝酸钠溶液形成具有强氧化性的溶液体系,以便氧化Se单质。
(2)①由题意可知,反应需在80 ℃恒温条件下进行,故可以使用水浴加热的方法。
②步骤ⅱ中加入了浓盐酸,浓盐酸具有挥发性,为防止污染空气,可用NaOH溶液吸收挥发出来的HCl。
③步骤ⅲ需要将滴加液体改为通入气体,则需要将分液漏斗改为导气管,以便通入二氧化硫。与溶液反应的现象是产生沉淀,可通过三颈烧瓶中不再有沉淀生成来判断反应已完成。
(3)根据实验数据可知,第三组数据误差较大,可省去,则平均消耗标准溶液的体积为20.00mL;用酸性标准溶液滴定溶液时转化为,根据得失电子守恒可得关系:,则产品中Se的纯度。
(4)达到滴定终点时读数,若仰视酸式滴定管,会使消耗溶液的体积偏大,则导致测定结果偏大。