◇ 河南 張 茜
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)類(lèi)試題在高考中有著舉足輕重的地位.近年高考試題在考查基本實(shí)驗(yàn)方法和技能的同時(shí),更加注重對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、解決和處理問(wèn)題能力的考查.試題題型多變,知識(shí)點(diǎn)遷移量較大,對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力要求較高.2020年高考試題中的實(shí)驗(yàn)題有考查內(nèi)容趨于綜合,脫離單一考查某一物質(zhì)的性質(zhì)或操作,緊扣課本,注重基礎(chǔ),與往年高考真題知識(shí)點(diǎn)重復(fù)率高等特點(diǎn).下面結(jié)合具體試題分析如下.
例1(2020年7月浙江卷)固液分離操作中,需要用到的儀器是( ).
解析
選項(xiàng)A,該儀器是干燥管,不能用于固液分離;選項(xiàng)B,該儀器為蒸餾燒瓶,不能用于固液分離;選項(xiàng)C,該儀器為普通漏斗,常用于過(guò)濾以分離固液混合物;選項(xiàng)D,該儀器為牛角管,又叫接液管,連接在冷凝管的末端以收集蒸餾產(chǎn)生的蒸氣所冷凝成的液體,不能用于固液分離.答案為C.
例2(2020年天津卷)下列實(shí)驗(yàn)儀器或裝置的選擇正確的是( ).
解析
配制50.00m L0.1000mol·L-1Na2CO3溶液需要使用50m L容量瓶,利用量筒和燒杯只能粗略配制溶液,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;除去氯氣中的氯化氫氣體使用飽和氯化鈉溶液,可以吸收氯化氫氣體,根據(jù)氯氣在水中的反應(yīng):Cl2+H2O?H++Cl-+HCl O,飽和氯化鈉溶液中的Cl-使氯氣溶于水的平衡反應(yīng)逆向移動(dòng),降低氯氣在水中的溶解度,洗氣瓶長(zhǎng)進(jìn)短出,利于除雜,選項(xiàng)B正確;蒸餾要使用直形冷凝管,不能使用球形冷凝管,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;硅酸鈉溶液呈堿性,硅酸鈉溶液是一種礦物膠,能將玻璃塞與試劑瓶的瓶口黏在一起,盛裝Na2Si O3溶液的試劑瓶不能使用玻璃塞,應(yīng)使用橡膠塞,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案為B.
【與往年相似高考試題的對(duì)比】
(2015年四川卷)下列操作或裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?).
答案C.
點(diǎn)評(píng)
以上兩道試題主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),包括溶液的配制、雜質(zhì)的去除、儀器的使用與辨認(rèn),要想更好地解答這類(lèi)試題,必須熟悉各種常見(jiàn)儀器的功能和作用,并在實(shí)踐中熟悉它們的性能和使用注意事項(xiàng),依托扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基本功,進(jìn)行正確的辨認(rèn)、選擇.
例3(2020年全國(guó)卷Ⅰ)下列氣體去除雜質(zhì)的方法中,不能實(shí)現(xiàn)目的的是( ).
選項(xiàng)氣體(雜質(zhì))方法ASO2(H2S)通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液BCl2(HCl)通過(guò)飽和的食鹽水CN2(O2)通過(guò)灼熱的銅絲網(wǎng)DNO(NO2)通過(guò)氫氧化鈉溶液
解析
SO2和H2S都具有較強(qiáng)的還原性,都可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化;因此在用酸性高錳酸鉀溶液除H2S雜質(zhì)時(shí),SO2也會(huì)被吸收,選項(xiàng)A不能實(shí)現(xiàn)除雜目的(有些同學(xué)認(rèn)為SO2與H2S氣體不能共存,其實(shí)SO2與H2S的反應(yīng)是可逆的,在火山氣體和一些工業(yè)尾氣中這兩種氣體確實(shí)是共存的);氯氣中混有少量的氯化氫氣體,可以用飽和食鹽水除去,飽和食鹽水在吸收氯化氫氣體的同時(shí),也會(huì)抑制氯氣在水中的溶解,選項(xiàng)B能實(shí)現(xiàn)除雜目的;氮?dú)庵谢煊猩倭垦鯕?,在通過(guò)灼熱的銅絲網(wǎng)時(shí),氧氣可以與Cu發(fā)生反應(yīng)生成Cu O,而銅與氮?dú)獠环磻?yīng),因此可以采取這種方式除去氧氣,選項(xiàng)C能實(shí)現(xiàn)除雜目的;NO2可以與Na OH發(fā)生反應(yīng):2 NO2+2 Na OH=Na NO3+Na NO2+H2O(魯科版化學(xué)1教材上Cu與濃硝酸反應(yīng)試管口用浸有Na OH溶液的棉花吸收尾氣),NO與Na OH溶液不能發(fā)生反應(yīng),但NO、NO2一起存在時(shí)可與Na OH溶液發(fā)生反應(yīng):NO2+NO+2 Na OH=2 Na NO2+H2O,但由于雜質(zhì)的含量一般較少,所以也不會(huì)對(duì)NO的量產(chǎn)生較大的影響,選項(xiàng)D能實(shí)現(xiàn)除雜的目的(有的同學(xué)疑惑為什么不用水除雜,其實(shí)用水也可以,只不過(guò)用Na OH溶液比用水除雜速度更快,效果更好).答案為A.
【說(shuō)明】選項(xiàng)B、D通過(guò)這種方法除雜后得到的并不是純凈的氣體,而是潮濕的氣體(2016年全國(guó)卷Ⅰ第10題選項(xiàng)D,將Cl2與HCl混合氣體通過(guò)飽和食鹽水可得到純凈的Cl2,該選項(xiàng)錯(cuò)誤).
【與往年相似高考試題的對(duì)比】
(2019年北京卷)下列除雜試劑選用正確且除雜過(guò)程不涉及氧化還原反應(yīng)的是( ).
選項(xiàng)物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑AFe Cl2溶液(Fe Cl3)Fe粉BNa Cl溶液(Mg Cl2)Na OH溶液、稀HCl CCl2(HCl)H2O、濃 H2SO4 DNO(NO2)H2O、無(wú)水Ca Cl2
答案B.
例4(2020年天津卷)檢驗(yàn)下列物質(zhì)所選用的試劑正確的是( ).
選項(xiàng)待檢驗(yàn)物質(zhì)所用試劑A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2氣體澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NH+4 Na OH溶液,濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙
解析
淀粉溶液可以檢驗(yàn)碘單質(zhì),不能檢驗(yàn)海水中的碘元素,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;能使澄清石灰水變渾濁的氣體可以是SO2或CO2,應(yīng)該用品紅檢驗(yàn)SO2氣體,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;Cu2+遇到氨水會(huì)先產(chǎn)生Cu(OH)2藍(lán)色沉淀,繼續(xù)加氨水會(huì)生成四氨合銅(Ⅱ),檢驗(yàn)銅離子可以用氨水,選項(xiàng)C正確;NH+4遇Na OH溶液(加熱)生成氨氣,氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),不能使用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案為C.
例5(2020年7月浙江卷)黃色固體X,可能含有漂白粉、Fe SO4、Fe2(SO4)3、Cu Cl2、KI之中的幾種或全部.將X與足量的水作用,得到深棕色固體混合物Y和無(wú)色堿性溶液Z.下列結(jié)論合理的是( ).
A.X中含KI,可能含有Cu Cl2
B.X中含有漂白粉和Fe SO4
C.X中含有Cu Cl2,Y中含有Fe(OH)3
D.用H2SO4酸化溶液Z,若有黃綠色氣體放出,說(shuō)明X中含有Cu Cl2
解析
根據(jù)題干中固體X為黃色,則判斷固體X中含有Fe2(SO4)3,溶于水后,要得到無(wú)色堿性溶液,則固體中一定含有漂白粉,且漂白粉過(guò)量,則固體Y應(yīng)是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物,X中一定含有Cu Cl2,可能含有Fe SO4和Fe2(SO4)3中的一種或兩種.若X含有KI,則會(huì)與漂白粉反應(yīng)生成I2,溶液不可能為無(wú)色,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由分析可知,不一定含有Fe SO4,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由分析可知,X含有Cu Cl2,Y含有Fe(OH)3,選項(xiàng)C正確;酸化后,產(chǎn)生黃綠色氣體,為氯氣,則發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:Cl-+Cl O-+2 H+=Cl2↑+H2O,此時(shí)的Cl-有可能來(lái)自漂白粉氧化Fe SO4時(shí)產(chǎn)生的,也有可能是漂白粉自身含有的,不能推導(dǎo)出是否含有Cu Cl2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案為C.
例6(2020年全國(guó)卷Ⅱ)某白色固體混合物由Na Cl、KCl、Mg SO4、Ca CO3中的兩種組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反應(yīng),通過(guò)鈷玻璃可觀察到紫色;③向溶液中加堿,產(chǎn)生白色沉淀.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷其組成為( ).
A.KCl、Na Cl
B.KCl、Mg SO4
C.KCl、Ca CO3
D.Mg SO4、Na Cl
解析
① 混合物溶于水,得到澄清透明溶液,則判斷不含Ca CO3,排除選項(xiàng)C;② 做焰色反應(yīng),通過(guò)鈷玻璃可觀察到紫色,可確定含有鉀元素,即含有KCl;③ 向溶液中加堿,產(chǎn)生白色沉淀,則應(yīng)含有Mg SO4.綜合以上分析,混合物由KCl和Mg SO4兩種物質(zhì)組成.答案為B.
【與往年相似高考試題的對(duì)比】
(2016年全國(guó)卷Ⅱ)某白色粉末由兩種物質(zhì)組成,為鑒別其成分進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①取少量樣品加入足量水仍有部分固體未溶解;再加入足量稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,固體全部溶解.
②取少量樣品加入足量稀硫酸有氣泡產(chǎn)生,振蕩后仍有固體存在.
該白色粉末可能為( ).
A.Na HCO3、Al(OH)3
B.Ag Cl、Na HCO3
C.Na2SO3、Ba CO3
D.Na2CO3、Cu SO4
答案C.
點(diǎn)評(píng)
該類(lèi)試題既能考查考生元素化合物基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,又能考查考生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力,更能考查考生的邏輯推理能力,有一定難度,解答時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析題干,找出關(guān)鍵信息和隱蔽條件.
例7(2020年全國(guó)卷Ⅲ)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.應(yīng)用下列各組氣體和溶液,能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是( ).
圖1
選項(xiàng)氣體溶液AH2S稀鹽酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4 DCO2飽和Na HCO3溶液
解析
要能夠發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn),需要燒瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生明顯的壓強(qiáng)差.壓強(qiáng)差可以通過(guò)氣體溶于溶液的方法產(chǎn)生,也可以通過(guò)發(fā)生反應(yīng)消耗氣體的方法產(chǎn)生.由于硫化氫氣體和鹽酸不發(fā)生反應(yīng)且硫化氫在水中的溶解度較小,燒瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)差變化不大,不會(huì)出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;HCl可以和稀氨水發(fā)生反應(yīng),使燒瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差,能夠進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),選項(xiàng)B正確;NO不與稀H2SO4發(fā)生反應(yīng)且不溶于水,燒瓶?jī)?nèi)外不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差,不能進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;CO2不會(huì)溶于飽和Na HCO3溶液中,燒瓶?jī)?nèi)外不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差,不能進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
答案B.
例8(2020年山東卷)利用下列裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?).
A.用甲裝置制備并收集CO2
B.用乙裝置制備溴苯并驗(yàn)證有HBr產(chǎn)生
C.用丙裝置制備無(wú)水Mg Cl2
D.用丁裝置在鐵上鍍銅
解析
CO2密度大于空氣,應(yīng)采用向上排空氣法收集,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;苯與溴在溴化鐵作用下反應(yīng),反應(yīng)較劇烈、放熱,且溴易揮發(fā),揮發(fā)出來(lái)的溴單質(zhì)能與水反應(yīng)生成氫溴酸,為了驗(yàn)證反應(yīng)生成了HBr,應(yīng)先將氣體通過(guò)四氯化碳,將揮發(fā)的溴單質(zhì)除去,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;Mg Cl2能水解,在加熱時(shí)通入干燥的HCl,能抑制Mg Cl2水解,選項(xiàng)C正確;若在Fe上鍍Cu,應(yīng)將Fe作陰極,Cu作陽(yáng)極,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案為C.
例9(2020年江蘇卷)實(shí)驗(yàn)室以Ca CO3為原料,制備CO2并獲得Ca Cl2·6 H2O晶體.下列圖示裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?).
解析
碳酸鈣盛放在錐形瓶中,鹽酸盛放在分液漏斗中,打開(kāi)分液漏斗活塞,鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成Ca Cl2、CO2和 H2O,選項(xiàng)A正確;CO2密度比空氣大,用向上排空氣法收集CO2氣體,選項(xiàng)B正確;加入的鹽酸與Ca CO3反應(yīng)后,部分Ca CO3未反應(yīng)完,Ca CO3是難溶物,因此用過(guò)濾的方法分離,選項(xiàng)C正確;Ca Cl2·6 H2O易失去結(jié)晶水,因此不能通過(guò)加熱蒸發(fā)得到,可由Ca Cl2的熱飽和溶液冷卻結(jié)晶析出Ca Cl2·6 H2O結(jié)晶物,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案為D.
【與往年相似高考試題的對(duì)比】
(2018年全國(guó)卷Ⅰ)在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列操作未涉及的是( ).
答案D.
例10(2020年7月浙江卷)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)說(shuō)法不正確的是( ).
A.萃取Br2時(shí),向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振蕩、靜置分層后,打開(kāi)旋塞,先將水層放出
B.做焰色反應(yīng)前,鉑絲用稀鹽酸清洗并灼燒至火焰呈無(wú)色
C.乙醇、苯等有機(jī)溶劑易被引燃,使用時(shí)須遠(yuǎn)離明火,用畢立即塞緊瓶塞
D.可用 Ag NO3溶液和稀 HNO3區(qū)分 Na Cl、Na NO2和Na NO3
解析
CCl4的密度比水的密度大,故打開(kāi)旋塞,先將CCl4層放出,選項(xiàng)A操作錯(cuò)誤;做焰色反應(yīng)前,先將鉑絲用稀鹽酸清洗并灼燒至無(wú)色的目的是清除鉑絲上沾有的其他金屬元素,選項(xiàng)B操作正確;乙醇、苯等有機(jī)溶劑屬于易燃物品,故使用時(shí)必須遠(yuǎn)離明火和熱源,用畢立即塞緊瓶塞,防止失火,選項(xiàng)C操作正確;Ag Cl、Ag NO2都是難溶于水的白色固體,所以Ag NO3滴入Na Cl、Na NO2溶液中都有白色沉淀生成,但是Ag Cl不溶于稀硝酸,而Ag NO2溶于稀硝酸;Ag NO3溶液滴入Na NO3溶液中沒(méi)有明顯現(xiàn)象,選項(xiàng)D操作正確.答案為A.
【與往年相似高考試題的對(duì)比】
(2018年全國(guó)卷Ⅲ)下列各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)?shù)氖牵?).
A.用稀硫酸和鋅粒制取H2時(shí),加幾滴Cu SO4溶液以加快反應(yīng)速率
B.用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定 Na HCO3溶液來(lái)測(cè)定其濃度,選擇酚酞為指示劑
C.用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒,火焰呈黃色,證明其中含有Na+
答案B.
在高考備考過(guò)程中要重視基礎(chǔ)知識(shí),重視課本,重視細(xì)節(jié),還要注重研究高考真題,找共性和差別,找聯(lián)系和規(guī)律,以明確復(fù)習(xí)備考的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn),從而把握復(fù)習(xí)的方向和趨勢(shì),提高復(fù)習(xí)的針對(duì)性和有效性.