例析选择型实验题的考查角度

2023-07-10 03:48边永平
数理化解题研究·高中版 2023年6期
关键词:选择题高中化学实验

摘 要:选择型实验题,考法灵活多变,试题内容涉及面较广,在各类考试中常常出现.本文将选择型实验题的考查角度进行简单归纳,并举例分析.

关键词:选择题;实验;例题分析;高中化学

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2023)16-0134-05

收稿日期:2023-03-05

作者简介:边永平(1971.12-),男,河北省承德人,本科,中学一级教师,从事高中化学教学研究.

选择型实验题,考法灵活多变,试题内容涉及面较广,在各类考试中常常出现.本文将选择型实验题的考查角度进行简单归纳,供参考.

1 考查实验基本操作

例题1 下列有关实验操作描述正确的是().

A.酸碱中和滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差

B.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,加热后的坩埚须在干燥器中冷却,再称量

C.蒸馏时,应使温度计水银球置于蒸馏烧瓶液體中

D.制备Fe(OH)2沉淀时,装NaOH溶液的滴管不能伸入装有FeSO4溶液的试管中

解析 酸碱中和滴定实验中,锥形瓶用水洗涤后不能用盛装的待测液润洗,若润洗则相当于待测液的量取多了,则要多消耗标准液,使测定结果不准确,即A项错误;在测定硫酸铜晶体结晶水含量时,为防止在冷却过程中空气中的水重新与CuSO4结合,应将加热后的坩埚置于干燥器中冷却后,再称量,即B项正确;蒸馏操作中,应使温度计水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处,即测定蒸气温度,即C项错误;一般的滴加液体操作中,滴管不能伸入容器内(或接触容器),但在制备Fe(OH)2沉淀时,为了防止生成的Fe(OH)2沉淀被空气氧化,装有NaOH溶液的滴管需要伸入FeSO4溶液的液面下,即D项错误.答案为B.

2 考查实验仪器的识别与选择

例题2 表1中实验仪器或装置的选择正确的是().

解析 配制一定物质的量浓度的溶液需要用容量瓶,不能在量筒中配制溶液,要用容量瓶,即A项错误;除去Cl2中的HCl杂质时可使用饱和氯化钠溶液洗气,饱和氯化钠溶液可以降低Cl2在水中的溶解度,需要注意的是洗气瓶的使用是气体“长进短出”,即B项正确;蒸馏时要使用直形冷凝管,不能使用球形冷凝管,因为冷凝后的液体不能顺利流下,即C项错误;硅酸钠溶液呈碱性,能腐蚀磨口玻璃塞,同时硅酸钠溶液是一种矿物胶,能将玻璃塞与试剂瓶的瓶口粘在一起而无法打开,因此盛装Na2SiO3溶液碱性溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞,应使用橡胶塞,即D项错误.答案为B.

3 考查实验方案的设计

例题3 图1所示实验设计能达到目的的是().

解析 因硝酸具有挥发性,则稀硝酸与碳酸钠溶液反应产生的二氧化碳气体中会混有硝酸的蒸气,会对二氧化碳与硅酸钠反应产生干扰,即A项错误;Na2O2为粉末状物质,会从塑料板上的小孔漏下,无法和水分离,因此无法使反应停止,即B项错误;草酸晶体受热时,既能失去结晶水,同时无水草酸受热也能分解产生水,因此无法检验出草酸晶体中是否含有结晶水,即C项错误;由于碳酸氢钠的热稳定性较差,因此将碳酸氢钠放在里面的小试管中,将碳酸钠放在外面的大试管中,同时加热后,会看到小试管中产生的气体先使澄清石灰水变浑浊,说明处在温度更低的里面的小试管中碳酸氢钠先分解,进一步说明碳酸氢钠的热稳定性更差,即D项正确.答案为D.

4 考查化学试剂的选择

例题4 下列实验操作及选用的试剂正确的是().

A.实验室制取乙酸乙酯时,用饱和碳酸钠溶液收集产物

B.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验铵盐与浓碱液共热产生的气体C.除去苯中混有的苯酚,可以加入溴水后再过滤

D.用酒精萃取溴水中的溴

解析 实验室制取乙酸乙酯时,采用饱和碳酸钠溶液收集产物,既可以吸收未反应的乙酸并能溶解挥发出的乙醇,同时还能降低乙酸乙酯在水中的溶解度,以利于分层,即A项正确;检验氨时常用湿润的红色石蕊试纸,现象是试纸由红变蓝,即B项错误;苯中混有苯酚,如果加入溴水,则产生的三溴苯酚会溶于苯中,不会产生沉淀.正确的做法是加入氢氧化钠溶液后,充分振荡后,静置、分液,即C项错误.酒精能与水互溶不分层,因此不能用酒精作萃取剂来萃取溴水中的溴,应选用苯、四氯化碳等,即D项错误.答案为A.

5 考查实验数据的记录与处理

例题5 下列实验记录结果符合规范的是().

A.用托盘天平称得氢氧化钠的质量为12.45 g

B.用广泛pH试纸测出某酸性溶液的pH=4.6

C.用量筒量取8.35 mL的浓硝酸

D.用酸式滴定管取出24.45 mL酸性高锰酸钾溶液

解析 用托盘天平称量物质时,记录结果只能带有1位小数,即A项错误;广泛pH试纸的精确度不高,只能读出整数值,即B项错误;用量筒量取液体时,读数要带1位小数,即C项错误;记录滴定管的读数时要带2位小数,即D项正确.答案为D.

6 考查物质的鉴别与检验

例题6 某试液中只可能含有K+、NH+4、Fe2+、Al3+、Cl-、SO2-4、CO2-3、AlO-2中的若干种离子,离子浓度均为0.1 mol/L.某同学进行了如图2所示实验:

下列说法正确的是().

A.原试液中一定不含有Al3+、K+

B.滤液X中大量存在的阳离子有NH+4、Fe2+和Ba2+

C.无法确定沉淀C的成分

D.原溶液中存在的离子为NH+4、Fe2+、Cl-、SO2-4

解析 加入过量稀硫酸无明显现象,说明原溶液中不存在CO2-3、AlO-2;再加入硝酸钡溶液有气体,说明有还原性的离子存在,只能是Fe2+被氧化为Fe3+,沉淀为硫酸钡,因第一步加入了稀硫酸,即无法说明原溶液中是否含有SO2-4;再加入NaOH溶液有氣体,说明原溶液中存在NH+4,气体为NH3,沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀;再通入少量CO2,先与OH-、Ba2+反应生成BaCO3,即沉淀C中应含有碳酸钡,可能含有Al(OH)3.从上述分析可以确定溶液中一定含有NH+4、Fe2+,一定不含AlO-2、CO2-3.因为存在的离子浓度均为0.1 mol/L,根据电荷守恒原理可知,只能含有NH+4、Fe2+、Cl-、SO2-4,K+、Al3+不能存在.故B、C错误,答案为AD.

7 考查实验步骤排序

例题7 某同学在实验室配制100 mL、0.5 mol/L NaCl溶液,其正确的操作顺序是()(每个操作只用一次).

①用少量蒸馏水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡

②在烧杯中加入适量水溶解

③将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中

④将容量瓶盖紧,反复上下颠倒,摇匀,装入贴有标签的试剂瓶

⑤改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切

⑥继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2 cm处

⑦用天平称量2.9 g氯化钠

A.⑦②③①⑤⑥④B.⑦②③①⑥⑤④

C.③①⑥⑤④⑦②D.⑦②⑥⑤③①④

解析 配制一定物质的量浓度的溶液,基本操作步骤为:称量(包括称出固体溶质的质量和量出浓溶液的体积);在烧杯中溶解(或稀释);冷却至室温;用玻璃棒引流,将溶液转移至容量瓶中;洗涤烧杯和玻璃棒,将洗涤液也注入容量瓶中;向容量瓶中加水直到液面接近刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切;将容量瓶盖紧,反复上下颠倒,摇匀,装入贴有标签的试剂瓶.答案为B.

8 考查物质的分离方法

例题8 表2所列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是().

解析 溶液和胶体粒子都能透过滤纸,但胶体粒子不能通过半透膜,所以分离胶体与溶液时要采用渗析的方法,即A项错误;裂化汽油中因含有烯烃,能与溴发生加成反应,因此不能用裂化汽油萃取溴水中的溴,可以用四氯化碳、苯、直馏汽油等,即B项错误;直接蒸发FeCl3溶液会促进Fe3+的水解,最终得到的是Fe(OH)3固体.故用FeCl3溶液制备无水FeCl3固体时,为了抑制Fe3+在加热过程中发生水解,应在蒸发过程中不断通入HCl气体,即C项错误;丁醇和乙醚互溶,但二者的沸点相差较大,因此可以用蒸馏的方法加以分离.答案为D.

9 考查实验安全及事故处理

例题9 下列实验操作或事故的处理方法正确的是().

A.鼻子凑近集气瓶口闻氯气的气味

B.金属钠起火燃烧可用二氧化碳灭火器扑灭

C.浓硫酸溅到皮肤上,先用大量水冲洗,然后涂上3%~5% NaHCO3溶液

D.试剂不能入口和用手直接接触,实验剩余试剂不能放回原处(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中

解析 闻气体的气味时,为防止气体有毒,应用手在瓶口轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,不能直接用鼻子闻,即A项错误;金属钠起火燃烧时,会产生过氧化钠,过氧化钠能与二氧化碳反应,产生氧气,会加速钠的燃烧,钠燃烧时正确的灭火方法是用沙土扑盖,即B项错误;浓硫酸溅到皮肤上,先用大量水冲洗,然后涂上3%~5% NaHCO3溶液,即C项正确;为防止中毒,试剂不能用手直接接触或入口.实验剩余的试剂不能放回原瓶(K、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中,即D项正确.答案为CD.

10 考查物质的制备

例题10 实验室制备溴苯的反应装置如图3所示,下列有关叙述错误的是().

A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K

B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色

C.装置c中若放有硝酸银溶液,则可验证苯和溴发生的是取代反应

D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯

解析 苯与液溴在溴化铁催化下发生取代反应,该反应放热,使部分苯和溴挥发,生成的溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气).实验时,先打开K,后加入苯和液溴,否则液体不能顺利滴下,且容易使容器内气压过大发生危险,即A项正确;b装置中的四氯化碳用于吸收溴化氢气体中混有的溴和苯,溴蒸气溶于四氯化碳后,液体呈浅红色,即B项正确;因溴化氢极易溶于水,为了防止发生倒吸采用了倒置漏斗,而且吸收效率更高.装置c中若放有硝酸银溶液,则可验证苯和溴发生的是取代反应,因为如果苯和溴发生的加成反应,则不会有溴化氢气体放出,即C项正确;反应后的混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等,提纯溴苯的正确操作是:①先用大量水洗涤,除去可溶性的溴化铁、溴化氢和和少量溴;②用氢氧化钠溶液洗涤,除去剩余的溴等物质;③再次用水洗涤,除去生成的溴化钠、次溴酸钠及残留的氢氧化钠;④分液,向有机层中加入干燥剂除去水;⑤对有机物进行蒸馏,除去杂质苯,从而提纯溴苯,分离溴苯,不是用“结晶”的方法,即D项错误.答案为D.

11 考查实验探究

例题11 为了探究二氧化硫气体与Fe3+能否发生氧化还原反应,某同学设计了图4所示实验装置(夹持、加热仪器略),下列叙述正确的是().

A.铜和浓硫酸反应中浓硫酸只表现出强氧化性

B.试剂a为饱和NaHCO3溶液,其作用是用来观察气流速率

C.一段时间后,向C中滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明Fe3+氧化了SO2

D.一段时间后,向C中滴加酸性KMnO4溶液,溶液褪色,證明SO2还原了Fe3+

解析 浓硫酸和铜的反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性(未变价的硫),即A项错误;B装置可以用来观察气流速率,但饱和NaHCO3溶液能与二氧化硫反应,要换为饱和NaHSO3溶液,即B项错误;向C中加入BaCl2溶液,有白色沉淀,说明有SO2-4产生,即Fe3+氧化了SO2,反应式为:2Fe3++SO2+2H2O====2Fe2++SO2-4+4H+,即C项正确;二氧化硫和亚铁离子均能使酸性高锰酸钾褪色,一段时间后,向C中滴加酸性高锰酸钾,溶液褪色,不能说明溶液中一定含Fe2+,不能说明SO2还原了Fe3+,D项错误,答案为C.

12 考查实验误差分析

例题12 下列对实验结果的分析正确的是().

A.用湿润的pH试纸测定某溶液的pH时,将使测定结果偏小

B.用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时,滴定后读数时俯视,则测定结果偏高

C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,稀释后未冷却就转移到容量瓶中,将使所配溶液的物质的量浓度偏低

D.中和热的测定实验中,将盐酸分多次加入到氢氧化钠溶液中,使测得的数值偏低

解析 用pH试纸测定溶液的pH时,试纸不能先用水润湿,润湿相当于将待测液稀释.若是中性的溶液如NaCl将无影响,但对于酸性溶液会使测得结果偏大,碱性溶液偏小,即A项错误;用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时,滴定后读数时俯视,则测定则会使读出的结果偏小,最终使计算结果偏低,即B项错误;用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,稀释后未冷却就转移到容量瓶中,这时硫酸溶液因温度高而使体积比室温时要大,后来定容阶段加入水的量偏少,因此使所配溶液的物质的量浓度偏高,即C项错误;中和热的测定实验中,酸碱混合时要一次性完成且动作要迅速.若将盐酸分多次加入到氢氧化钠溶液中,将会热量散失,溶液温度会降低,最终使测定的结果偏低,即D项正确.答案为D.

13 考查实验装置的连接

例题13 如图5所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是().

A. a-b-c-d-e-f-g-h

B. a-e-d-c-b-h-i-c-b-g-f

C. a-d-e-c-b-h-j-g

D. a-c-b-d-e-h-j-f

解析 有气体参与的化学实验,一般设计思路为:气体的发生装置→防倒吸→除杂→干燥→反应→防干扰→尾气处理.本题中先用浓盐酸和高锰酸钾制氯气,再用饱和NaCl溶液除去氯气中混有的氯化氢杂质,再用浓硫酸干燥,再通入玻璃管中和铁粉反应,需要注意的是:再通入氢氧化钠溶液吸收尾气之前,还要通入浓硫酸的洗气瓶,是为了防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入玻璃管中使制得的FeCl3发生水解.即正确的连接顺序为:a-e-d-c-b-h-i-c-b-g-f,答案为B.

参考文献:

[1]肖德好.全品选考复习方案·化学[M].天津:天津人民出版社,2019.

[责任编辑:季春阳]

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