錢仁慧
一、考情分析
從近年高考試題的形式上看,對化學實驗的考查內容、角度、方式等越來越“細”,特別是對實驗儀器的考查,儀器使用的細節(jié)等越來越“精確化”,一些“有機合成”儀器也逐漸受寵。從考查形式分析本部分知識常見的考查形式有:①常見儀器的主要用途和使用方法,辨析常用儀器的不同用途;②實驗基礎知識,包括實驗儀器選擇、儀器鏈接;③化學實驗基本操作的規(guī)范性;④特殊儀器的名稱;⑤畫出缺少的儀器示意圖等等。從題型看還是傳統(tǒng)、穩(wěn)定的的選擇與填空題。
二、考情解密
分析近5年高考試題,可以發(fā)現常用儀器主要從以下三個維度考查:1.結合實驗基本操作如:過濾、蒸發(fā)結晶、萃取分液、制備氣體等考查儀器的選擇與使用。2.結合某定量、定性實驗考查計量、分離儀器。涉及的計量儀器有酸(堿)式滴定管、量筒;分離提純儀器有分液漏斗;配置溶液的裝置如容量瓶等。3.結合誤差分析縱向考查儀器使用細節(jié)。如結合某些典型實驗考查仰視量筒讀數、俯視容量瓶定容、滴定管的洗滌、溫度計水銀球的位置等。
三、六大題型歸納
題型一、指定實驗選擇儀器
例1
下列選用的相關儀器符合實驗要求的是( )。
解析橡膠中存在不飽和碳碳化學鍵,濃硝酸可以將其氧化,橡膠塞受到腐蝕,因此,宜用玻璃塞,A錯;水和乙酸乙酯互不相溶,兩者可用分液法分離,B正確;量筒的精確度為0.1mL,現準確量取9.95mL水,要精確到0.01mL,只能用滴定管,c錯;實驗室制乙烯時,加熱溫度應迅速升至170°C,顯然D項中溫度計的量程不符合要求。答案:B。
題型二、常用儀器實驗細節(jié)考查
例2下列有關儀器的實驗操作或使用方法正確的是( )。
A.容量瓶、錐形瓶等洗凈后可以放進烘箱中烘干
B.必須先用該溶液潤洗后,酸式或堿式滴定管才可以裝標準溶液
c.酸堿中和滴定實驗中,常用待滴定溶液潤洗錐形瓶的方法來減小實驗誤差
D.用容量瓶配溶液時,若加水超過刻度線,立即用滴管吸出多余液體
解析錐形瓶可以烘干,但容量瓶有固定使用溫度,用烘箱烘干,會導致測量數值不準確,A項錯誤;滴定管使用前,要先用標準溶液潤洗,減小實驗誤差,B項正確;酸堿滴定實驗中,不能用待測液潤洗錐形瓶,否則會導致待測液增多,影響測定結果,C項錯誤;若加水超過容量瓶的刻度線,需重新實驗,D項錯誤。答案:B。
題型三、給出儀器組合。根據實驗目的組合鏈接儀器
例3 CaH2固體是人們常用的氫氣能源提供劑。某興趣小組擬選用如圖1所示裝置利用金屬鈣與H2反應制該物質。請選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序為——(填儀器接口的字母編號)。
解析金屬鈣屬于非常活潑的金屬,極易與水反應生成相應的堿和氫氣,由于水蒸氣、鹽酸的揮發(fā)從而制備的氣體中肯定會混有水蒸氣和HCl,所以在制備氫氣前需要除雜和干燥,分別選用試劑是氫氧化鈉和濃硫酸;同時為防止空氣中水蒸氣進入,最后還需要連接干燥管,所以正確的順序為:i—e,f→d,c→j,k(或k,j)→a。
答案:i→e,f→d,c→j,k(或k,j)→a。
題型四、根據實驗目的要求畫出缺少部分儀器
例4某化學小組設計的氣體制備裝置如圖2所示,老師提出如下問題,請回答:
若用以上裝置制備氫氣,則氣體發(fā)生裝置中必需的玻璃儀器名稱是——;在右側虛線框內畫出收集干燥H:的裝置圖。
解析根據氫氣的制備原理,就不再需要加熱,所以此時剩余發(fā)生裝置中的玻璃儀器名稱是分液漏斗和蒸餾燒瓶;氫氣的密度是小于空氣的密度,因此要收集干燥的氫氣,只能用向下排空氣法,而不能用排水法收集。答案:蒸餾燒瓶、分液漏斗題型五、有機合成新型裝置組合考查
例5已知制備晶體的裝置如圖3所示(其中加熱和夾持裝置等已經略去):在裝置中,儀器a的名稱是——;儀器c的名稱是——,其作用是——。
反應結束后加適量冷水,使產品結晶析出,再分離出產品粗品。下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是——(填標號)。
A.分液漏斗B.漏斗C.燒杯
D.直形冷凝管E.玻璃棒
解析根據所學化學儀器名稱,結合圖示,儀器a是三頸瓶;儀器c是球形冷凝管,起冷凝回流的作用;分離晶體和溶液的方法是過濾,過濾需用到普通漏斗、燒杯和玻璃棒。
答案:三頸瓶;球形冷凝管;冷凝回流;B、C、E。
題型六
限定實驗目的選擇合理實驗裝置
例6(高考試題組合改編)(1)在實驗室欲制取適量一氧化氮氣體。圖4中最適合完成該實驗的簡易裝置是——(填序號)
(2)實驗室用貝殼與稀鹽酸反應制備并收集CO2氣體,圖5所示裝置中合理的是——。
解析(1)實驗室常用稀硝酸與銅反應制取一氧化氮氣體,由于NO與氧氣在常溫下發(fā)生反應。因此不能用排空氣法收集,只能用排水法收集,此操作要點是:“短進長出”,只有裝置I符合此要求。排出的水需要儀器進行接收。(2)實驗室制取co2的特點是固體和液體反應且不需要加熱,由于鹽酸易揮發(fā),因此在收集之前需要除去揮發(fā)出的Hcl氣體,而CO2的密度大于空氣,宜采用向上排空氣法收集。若采用長頸漏斗時,長頸漏斗的下端必需插入到溶液中,以防止C氣O2體從長頸漏斗中揮發(fā)出來,因此選項B、D正確。答案:(1)I(2)B、D