易錯19實驗裝置類選擇題
【易錯分析】
實驗裝置類試題主要以實驗裝置圖為情景信息考查以下四方面的問題:對操作原理的認識(解決實驗操作的理論依據問題);對操作方法的認識(解決如何操作的問題);對操作目的的認識(解決為何要安排這樣的操作問題);對錯誤操作造成後果的認識(解決為何要這樣操作的問題);實驗數據處理能力。從考查的內容看,仍然會涉及基本儀器的使用、實驗基本操作、物質的分離和提純、物質的檢驗與鑑別、物質的製備、實驗方案設計和實驗安全問題等,更加突出對實驗操作能力和實驗設計能力的考查,而且經常以綜合實驗題的形式出現,同時會與元素化合物、化學概念和理論、有機物製備與分離等知識有機地聯繫在一起。解答策略重在四查:查氣體發生或主要反應發生裝置是否有錯;查所用反應試劑是否符合實驗原理;查氣體收集方法是否有錯;查尾氣吸收裝置、安全裝置是否有錯。解答裝置圖判斷題的原則如下:
【錯題糾正】
例題1、下列操作或裝置,不能達到實驗目的的是( )
A.圖Ⅰ用於實驗室制氨氣並收集乾燥的氨氣
B.圖Ⅱ用於檢驗濃硫酸與銅反應後的產物中是否含有銅離子
C.圖Ⅲ用於驗證犧牲陽極的陰極保護法
D.圖Ⅳ用於製取晶體
【解析】A.實驗室用加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物的方法製取氨氣,氨氣是鹼性氣體,密度比空氣小,用鹼石灰乾燥,採用向下排空氣法收集,A選項不符合題意;
B.由於可能還有過剩的濃硫酸,因此在檢驗濃硫酸與銅反應後的產物中是否含有銅離子時應將反應後的溶液倒入水中,類似於濃硫酸的稀釋,B選項符合題意;
C.原電池中鋅作負極失去電子發生氧化反應,鐵作正極被保護,可用K3[Fe(CN)6]來檢驗是否生成Fe2+從而驗證犧牲陽極的陰極保護法,C選項不符合題意;
D.CO2和NH3通入飽和的氯化鈉溶液中反應生成碳酸氫鈉晶體,反應的化學方程式為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,蘸有稀硫酸的棉花可吸收氨氣,防止汙染空氣,D選項不符合題意;
【答案】B
例題2、實驗室用H2還原WO3製備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質,與酸反應產生還原性的硫化氫氣體;焦性沒食子酸溶液用於吸收少量氧氣)。下列說法正確的是
A.①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液
B.管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體並點燃,通過聲音判斷氣體純度
C.結束反應時,先關閉活塞K,再停止加熱
D.裝置Q(啟普發生器)也可用於二氧化錳與濃鹽酸反應製備氯氣
【解析】A. 氣體從焦性沒食子酸溶液中逸出,得到的氫氣混有水蒸氣,應最後通過濃硫酸乾燥,故A項錯誤;
B. 點燃酒精燈進行加熱前,應檢驗氫氣的純度,以避免不純的氫氣發生爆炸,可點燃氣體,通過聲音判斷氣體純度,聲音越尖銳,氫氣的純度越低,故B項正確;
C. 實驗結束後應先停止加熱再停止通入氫氣,使W處在氫氣的氛圍中冷卻,以避免W被重新氧化,故C項錯誤;
D. 二氧化錳與濃鹽酸需在加熱條件下反應,而啟普發生器不能加熱,故D項錯誤。
【答案】B
參考答案
【變式練習】
1.B【解析】A.溫度和催化劑都可影響反應速率,比較催化劑的影響,應在溫度相同的條件下進行對比實驗,故A錯誤;
B.銅和濃硝酸反應生成NO2,二氧化氮和水反應生成NO,可製取NO,故B正確;
C.CO2和HCl都可與碳酸鈉溶液反應,應用飽和碳酸氫鈉除雜,故C錯誤;
D.鹽酸易揮發,不能排除揮發出的氯化氫氣體對實驗的幹擾,應先通過飽和碳酸氫鈉除去二氧化碳中的氯化氫,故D錯誤;
故選:B。
2.D【解析】硫醯氯(SO2Cl2,易水解液體)在催化劑作用下加熱分解生成氯氣和二氧化硫氣體,氯氣為非極性氣體,可溶於四氯化碳,則裝置乙可除去混合氣體中的氯氣,二氧化硫具有還原性,可以酸性高錳酸鉀反應,使高錳酸鉀溶液褪色,二氧化硫有毒,用NaOH溶液吸收未反應的二氧化硫。
A.分解的產物中只有氯氣為黃綠色,則裝置甲中出現黃綠色證明分解產物中有Cl2,A說法正確;
B.四氯化碳、氯氣均為非極性分子,根據相似相溶原理,裝置乙可除去Cl2,B說法正確;
C.二氧化硫具有還原性,可使高錳酸鉀溶液褪色,裝置丙可證明分解產物含有SO2,C說法正確;
D.SO2Cl2水解時生成硫酸和HCl,D說法錯誤;
答案為D。
【易錯通關】
1.C【解析】A.HCl極易溶於水,則將HCl原物質除去,不能除雜,A錯誤;
B.蒸乾時硫酸銅晶體失去結晶水,應蒸發濃縮、冷卻結晶製備膽礬,B錯誤;
C.擠壓膠頭滴管,氯氣與鹼反應,使燒瓶的內壓小於外因,形成噴泉,則圖3所示裝置可以完成「噴泉」實驗,C正確;
D.氨氣的密度比空氣的密度小,則圖中為向上排空氣法收集,應為向下排空氣法收集,D錯誤;
答案選C。
2.D【解析】A、當銅絲與濃硫酸接觸時才能反應,當往上抽動銅絲時,銅絲與硫酸不接觸,反應停止,故可通過上下移動①中銅絲可控制SO2的量,故A正確;
B、SO2具有漂白性,可用品紅溶液驗證SO2的生成,故B正確;
C、SO2為酸性氣體,具有汙染性,可與鹼發生反應,用NaOH溶液吸收多餘的SO2,故C正確;
D、銅與濃硫酸反應後①中溶液顯藍色即可證明有CuSO4生成,無需向其中加水,並且將水加入濃硫酸中會使試管中液滴飛濺,發生危險,故D錯誤。
答案選D。
C.為排除空氣對實驗的幹擾,滴加濃硫酸之前應先通入氮氣,目的是排盡裝置內的空氣,故C正確;
D.導氣管直接插入溶液可能會引起裝置中的壓強變化較大發生倒吸,反應生成的氣體可能會生成NO,不能被氫氧化鈉溶液吸收,故D正確;
答案選A。
4.C【解析】根據圖示可以看出該物質能和氧化銅反應得到的紅色金屬銅,並且有水生成,此種物質的氣體易液化,結合選項,只有乙醇具備這些性質,乙醇被氧化銅氧化為乙醛,氧化銅被還原為銅,同時有水生成,可用硫酸銅檢驗水,故C項正確。
故選C。
5.B【解析】
A.濃硝酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳,硝酸揮發,混在二氧化碳中和矽酸鈉溶液反應生成矽酸,所以無法從實驗得出酸性:碳酸>矽酸,從而無法判斷C和Si的非金屬性的強弱,故A不選;
B.濃鹽酸和高錳酸鉀溶液反應生成氯氣,氯氣能與Na2S溶液反應置換出硫單質,自發進行的同一氧化還原反應中氧化劑的氧化性大於氧化產物的氧化性,第一個反應中高錳酸鉀作氧化劑、氯氣是氧化產物,第二個反應中氯氣是氧化劑、S是氧化產物,所以氧化性:KMnO4>Cl2>S,故B選;
C.Na2SO3和濃硫酸反應生成SO2氣體,通入溴水中發生氧化還原反應而褪色,不是漂白,故C不選;
D.鹼石灰與濃氨水能夠生成氨氣,通入酚酞溶液呈紅色,所以氨水有鹼性,但不能證明NH3.H2O是弱鹼,故D錯誤;
答案選B。
6.C【解析】A.常溫下鐵遇冷濃硫酸發生鈍化,則可以用鐵製容器盛放濃硫酸,故A錯誤;B.隨著反應的進行濃硫酸的濃度逐漸降低,Cu與稀硫酸不反應,而Fe能與稀硫酸反應生成氫氣,則②中銅絲或鐵絲均有剩餘時,產生氣體的物質的量不可能相等,故B錯誤;C.②中在加熱條件下,銅絲或鐵絲逐漸溶解,產生大量氣體,品紅溶液褪色,說明反應中生成SO2,故C正確;D.溫度升高可加快化學反應速率,同時濃硫酸的氧化性隨溫度升高而升高,故D錯誤;故答案為C。
7.B【解析】A.氨氣密度小於空氣且常溫下和氧氣不反應,應該用向下排空氣法收集而不是向上排空氣法收集,A錯誤;
B.SO2可與氫氧化鈉溶液反應,因此用圖2裝置可以完成「噴泉」實驗,B正確;
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO,所以不能用排水法測量NO2的體積, C錯誤;
D.該裝置中,鐵電極與電源的負極相連,作陰極,鐵不能失去電子,因此不能製備氫氧化亞鐵,D錯誤;
答案選B。
8.B【解析】A、檢驗K+,需要通過藍色鈷玻璃觀察,防止黃光的幹擾,故說法錯誤;
B、利用生石灰遇水放出大量的熱,以及NH3·H2O不穩定受熱易分解,來製取氨氣,由於氨氣的密度小於空氣的密度,收集氨氣用向下排空氣法收集,故正確;
C、噴泉實驗:燒瓶內外產生壓強差,而氯氣不溶於飽和食鹽水,不能形成噴泉,故說法錯誤;
D、瓷坩堝成分是SiO2,SiO2屬於酸性氧化物,和NaOH反應,不能用瓷坩堝熔融NaOH固體,故說法錯誤。
答案選B。
9.A【解析】A.濃氨水與生石灰反應生成氨氣,利用鹼石灰乾燥氨氣,因此用甲裝置可以制乾燥的氨氣,A正確;
B.銅與濃硝酸反應生成NO2,NO2溶於水生成NO,所以不能用乙裝置收集並測量Cu與濃硝酸反應產生的氣體及體積,B錯誤;
C.CO2能與碳酸鈉溶液反應,所以不用丙裝置除去CO2中含有的少量HC1,應該用飽和碳酸氫鈉溶液,C錯誤;
D.氨氣極易溶於水,苯的密度小於水,在上層,氨氣直接通入水中會引起倒吸,所以不能用丁裝置吸收NH3,並防止倒吸,應該用四氯化碳,D錯誤;
答案選A。