化學(xué)實(shí)驗(yàn)易錯(cuò)試題分析及變式練習(xí)

湖南 戴儒儉 田萬(wàn)福

【易錯(cuò)典例1】

1.下列操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

( )

表1

【參考答案】B

【錯(cuò)題人數(shù)】選A 8人次；選C 13人次；選D 25人次

【易錯(cuò)點(diǎn)撥】D選項(xiàng)，烷烴基不能被酸性高錳酸鉀氧化，但是烷烴基連接苯環(huán)后，且與苯環(huán)相連的碳上有氫，烷烴基將被氧化成羧基，體現(xiàn)了苯環(huán)對(duì)烷烴基的影響。烷烴基對(duì)苯環(huán)的影響主要體現(xiàn)在，苯環(huán)上有了烷烴基后，鄰位和對(duì)位容易發(fā)生取代反應(yīng)。

【要點(diǎn)梳理】烷烴基與苯環(huán)的相互影響關(guān)系

1.“控制變量”思想在“探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素”中的應(yīng)用可能結(jié)合探究型化學(xué)實(shí)驗(yàn)題進(jìn)一步綜合考查

(1)確定變量。解答此類(lèi)題目時(shí)，要認(rèn)真審題，清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，弄清要探究的外界條件有哪些。

(2)控制變量。在探究時(shí)，應(yīng)先確定一個(gè)變化的量，控制其他量不變，研究這個(gè)變化量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響進(jìn)而總結(jié)出影響規(guī)律，然后用同樣的方法再進(jìn)一步確定其他變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響規(guī)律。

(3)數(shù)據(jù)有效。解答時(shí)應(yīng)注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實(shí)驗(yàn))要有效，且變量統(tǒng)一，否則無(wú)法做出正確判斷。

2.建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)，用平衡的觀點(diǎn)解釋現(xiàn)象

3.常見(jiàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)

(1)以實(shí)驗(yàn)基本操作的正誤判斷為載體，考查藥品保存、氣體凈化、儀器使用和實(shí)驗(yàn)安全等內(nèi)容

(2)以不同實(shí)驗(yàn)的裝置圖為載體，考查物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作、制備裝置等內(nèi)容

(3)以表格形式進(jìn)行考查，具體的考查角度包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論中的兩項(xiàng)或三項(xiàng)

4.化學(xué)變化之間相互影響的邏輯關(guān)系

【變式練習(xí)組1】

1.實(shí)驗(yàn)探究乙醛溶液和新制氫氧化銅反應(yīng)的有關(guān)信息，記錄如下：

表2

下列推斷錯(cuò)誤的是

( )

A.a、b應(yīng)為2 mL、1 mL

B.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中部分乙醛被氧化

C.X可能是CuO和Cu2O的混合物

D.實(shí)驗(yàn)表明，在pH>11時(shí)可檢測(cè)出醛

【參考答案】B

【解題思路】實(shí)驗(yàn)探究氫氧化鈉用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ中氫氧化鈉的量不同則硫酸銅的量必須相同，故a、b應(yīng)為2 mL、1 mL，A項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中氫氧化鈉用量逐漸增多，產(chǎn)生氫氧化銅，若氫氧化銅一部分和乙醛反應(yīng)則會(huì)生成紅色氧化亞銅，若一部分受熱分解生成黑色氧化銅，實(shí)驗(yàn)中沉淀成分為黑色氧化銅，說(shuō)明乙醛未參加反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；X為紅褐色沉淀，可能是黑色CuO和紅色Cu2O的混合物，C項(xiàng)正確；由實(shí)驗(yàn)Ⅳ可知生成紅色氧化亞銅沉淀，此時(shí)pH為11～12，則Cu(OH)2氧化乙醛，溶液應(yīng)pH>11，D項(xiàng)正確。

2.下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是

( )

表3

【參考答案】D

【解題思路】鋁的活潑性大于銅，取一段長(zhǎng)鋁條，伸入CuSO4溶液，鋁條表面無(wú)明顯變化，是因?yàn)殇X表面有一層氧化膜，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；向2 mL碘水中加入4 mL CCl4，振蕩后靜置，形成碘的CCl4溶液的濃度比碘水的濃度還小，所以下層溶液不可能顯紫紅色，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；向碳酸鈉溶液中加過(guò)量稀酸HA溶液，無(wú)明顯氣泡逸出，才能證明HA的酸性比碳酸的酸性弱，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱，表面馬上會(huì)生成三氧化二鋁，鋁箔熔化但不滴落說(shuō)明表面的三氧化二鋁的熔點(diǎn)高于單質(zhì)鋁，故D項(xiàng)正確。

3.(湖南師大附中月考)下列實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、解釋或結(jié)論都正確且有因果關(guān)系的是

( )

表4

【參考答案】A

【變式練習(xí)2】

1.關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述中，不正確的是

( )

A.裝置①：a口進(jìn)氣可收集CO2，b口進(jìn)氣可收集NH3

B.裝置②：配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí)，轉(zhuǎn)移溶液

C.裝置③：模擬鐵銹蝕

D.裝置④：證明CH3CH2OH發(fā)生消去反應(yīng)生成了乙烯

【參考答案】AD

【解題思路】CO2的密度大于空氣的，收集時(shí)應(yīng)該是b進(jìn)a出，A項(xiàng)不正確；B項(xiàng)正確；左邊是析氫腐蝕，生成氫氣壓強(qiáng)變大，右邊是吸氧腐蝕，吸收氧氣，壓強(qiáng)變小，紅墨水兩邊因?yàn)閴簭?qiáng)差出現(xiàn)高低不同，C項(xiàng)正確；④是溴乙烷的消去反應(yīng)，乙醇揮發(fā)能使高錳酸鉀溶液褪色，D項(xiàng)不正確。

2.某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行濃硫酸和銅的反應(yīng)并對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行探究，下列裝置或操作正確的是

( )

表5

【參考答案】B

【解題思路】銅與濃硫酸反應(yīng)需加熱，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；SO2的密度比空氣的密度大，集氣瓶中導(dǎo)管長(zhǎng)管進(jìn)短管出，且SO2不溶于四氯化碳，但溶于NaOH溶液，則該裝置能收集二氧化硫并吸收尾氣，且有防倒吸作用，故B項(xiàng)正確；加熱CuSO4溶液應(yīng)在蒸發(fā)皿中進(jìn)行，膽礬失水得到CuSO4晶體在坩堝中進(jìn)行，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；測(cè)定剩余硫酸的濃度應(yīng)用堿液進(jìn)行滴定，NaOH溶液為堿性溶液，應(yīng)用堿式滴定管盛裝，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.(湖南師大附中月考)用下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

( )

表6

【參考答案】D

【解題思路】氯氣的密度比空氣密度大，應(yīng)長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)氣收集，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中為蒸發(fā)裝置，應(yīng)在坩堝中加熱除去碳酸氫鈉，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙醚的易燃燒，不能用明火加熱蒸餾，最好用熱水浴，C項(xiàng)錯(cuò)誤；上下移動(dòng)銅絲可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，乙醇可催化氧化生成乙醛，圖中裝置合理，D項(xiàng)正確。

【易錯(cuò)典例2】利用如表7中所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將液體X逐滴加入到固體Y中。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論正確的是

表7

( )

【參考答案】B

【解題思路】酸性高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色，是基于二氧化硫的還原性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化錳催化過(guò)氧化氫分解生成氧氣，氧氣可氧化氫硫酸反應(yīng)生成單質(zhì)硫，則產(chǎn)生渾濁，故B項(xiàng)正確；濃硝酸易揮發(fā)，濃硝酸與硅酸鈉反應(yīng)，二氧化碳中混有硝酸，在有硝酸干擾的情況下，不足以說(shuō)明碳酸的酸性一定強(qiáng)于硅酸，也就不能比較C、Si的非金屬性，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，則試管中液體為無(wú)色，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【錯(cuò)題人數(shù)】選A 3人次；選C 12人次；選D 15人次

【易錯(cuò)點(diǎn)撥】整套裝置包括氣體的制備，氣體性質(zhì)檢驗(yàn)，需要對(duì)氣體制備的反應(yīng)條件精準(zhǔn)掌握并記牢，減少失誤。在沒(méi)有進(jìn)行洗氣除雜的情況下，科學(xué)分析可能存在的雜質(zhì)對(duì)性質(zhì)的檢驗(yàn)的影響；對(duì)性質(zhì)要理解透徹，避免機(jī)械記憶。

錯(cuò)選A項(xiàng)，多為學(xué)生對(duì)二氧化硫漂白性記憶不準(zhǔn)確，理解不深刻，二氧化硫漂白性只是針對(duì)某些特定有色物質(zhì)且生成的是不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，具有可逆性；錯(cuò)選C項(xiàng)，是因?yàn)閷W(xué)生忽視硝酸的揮發(fā)性，導(dǎo)致低級(jí)錯(cuò)誤出現(xiàn)；D項(xiàng)是因?yàn)閳A底燒瓶中發(fā)生銅與硝酸的反應(yīng)生成藍(lán)色銅離子，試管中液體為二氧化氮吸收液，無(wú)藍(lán)色銅離子，學(xué)生審題理解辨識(shí)出錯(cuò)。

【要點(diǎn)梳理】

1.氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路

圖2

2.重要?dú)怏w的發(fā)生裝置

依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類(lèi)：

制備氣體：O2、NH3、CH4等。

發(fā)生裝置：

制備氣體：Cl2、C2H4等。

發(fā)生裝置：

發(fā)生裝置：

制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的氣體。

【變式練習(xí)】

1.利用如圖3所示裝置將①中溶液滴入②中，現(xiàn)象與結(jié)論不相符的是

圖3

( )

表8

【參考答案】C

【解題思路】濃氨水滴入堿石灰中產(chǎn)生的大量氣體為氨氣，因?yàn)閴A石灰中CaO與NaOH固體溶于水放出大量熱量且溶液呈強(qiáng)堿性，既抑制氨分子溶于水又使體系溫度升高將氨氣蒸出，所以A項(xiàng)正確；碘化鉀中的碘元素為負(fù)一價(jià)，被氯所置換生成0價(jià)碘單質(zhì)與氯化鉀，淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色，故B項(xiàng)正確；膽礬即CuSO4·5H2O，為藍(lán)色晶體，膽礬遇到濃硫酸后失去結(jié)晶水，變?yōu)榘咨珶o(wú)水CuSO4，體現(xiàn)濃硫酸的吸水性，故C項(xiàng)現(xiàn)象與結(jié)論不相符；常溫下，濃硝酸遇到還原性鐵粉發(fā)生鈍化，故D項(xiàng)正確。本題C項(xiàng)誤選，是學(xué)生對(duì)濃硫酸的吸水性與脫水性混淆或認(rèn)識(shí)模糊導(dǎo)致的，濃硫酸的脫水性針對(duì)含C、H、O的有機(jī)物，如含纖維素的紙張，紙張遇到濃硫酸后分子內(nèi)的H、O元素按2∶1的原子個(gè)數(shù)比被脫去生成水，脫水后紙張?zhí)蓟兒冢欢灾复嬖谟蓾褡兏傻倪^(guò)程，即以水分子形式被濃硫酸吸走。

2.如表9中裝置可用于制取、提純并收集表格中的四種氣體(a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑)，其中可行的是

表9

( )

【參考答案】D

【解題思路】該裝置屬于固液混合不加熱型制氣體裝置，所以制取氣體時(shí)不能加熱、反應(yīng)物是固體和液體，洗氣裝置中物質(zhì)和氣體不反應(yīng)，且為液體，采用向上排空氣法收集，說(shuō)明該氣體密度大于空氣且常溫下和氧氣不反應(yīng)，銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，但二氧化氮和NaOH反應(yīng)，所以C裝置中不能是NaOH溶液，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸和銅反應(yīng)制取二氧化硫需要加熱，該裝置沒(méi)有酒精燈，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；氨氣密度比空氣小，能用向下排空氣法收集，與該裝置不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳時(shí)是固液混合且不需加熱的反應(yīng)，濃硫酸具有吸水性且和二氧化碳不反應(yīng)，故D項(xiàng)正確。

該裝置屬于固液混合不加熱型裝置，所以制取氣體時(shí)不能加熱、反應(yīng)物是固體和液體，洗氣裝置中物質(zhì)和氣體不反應(yīng)，且為液體，采用向上排空氣法收集，說(shuō)明該氣體密度大于空氣且常溫下和氧氣不反應(yīng)，據(jù)此分析解答.本題考查氣體的制取、收集，根據(jù)物質(zhì)狀態(tài)和反應(yīng)條件確定反應(yīng)裝置，根據(jù)氣體的性質(zhì)及密度確定收集裝置，熟練掌握氯氣、氨氣的制取和收集、檢驗(yàn)，題目難度不大.

【易錯(cuò)典例3】(八省八校一聯(lián))(不定項(xiàng)選擇題)常溫下，氯化鐵為棕黑色固體，易升華。實(shí)驗(yàn)室欲證明H2能在加熱的條件下還原FeCl3，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。

圖4

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

( )

A.裝置A中發(fā)生的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)

B.裝置D中產(chǎn)生白色沉淀，可證明H2能還原FeCl3

C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅酒精燈，待硬質(zhì)玻璃管冷卻后再關(guān)閉K

D.導(dǎo)管m的作用是平衡壓強(qiáng)，可觀察裝置C中導(dǎo)管口是否堵塞

【參考答案】AB

【錯(cuò)題人數(shù)】只選A 23人次；選AC 12人次；只選D 5人次

【易錯(cuò)點(diǎn)撥】對(duì)這種呈現(xiàn)完整實(shí)驗(yàn)過(guò)程所需實(shí)驗(yàn)儀器示意圖的實(shí)驗(yàn)題先要弄清各個(gè)部分的作用，在理解反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行逐一分析。分析時(shí)需要有多重思維，如安全意識(shí)，實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行氣密性檢查，處理尾氣的環(huán)保意識(shí)，防止倒吸的意識(shí)等等。

本題B項(xiàng)易漏選，學(xué)生對(duì)所給信息未解讀吸收或未領(lǐng)悟，D中檢測(cè)出有Cl-也可以是FeCl3(s)受熱升華變?yōu)镕eCl3(g)后被H2(g)流帶入D中的。欲證明是否發(fā)生反應(yīng)，還得結(jié)合裝置C中的變化；部分考生以為先熄滅C處酒精燈會(huì)發(fā)生倒吸，其實(shí)裝置A中還在繼續(xù)反應(yīng)，讓C中產(chǎn)物在H2(g)流保護(hù)下冷卻，既防止外面空氣“乘虛而入”將熱產(chǎn)物氧化，又因?yàn)橛蠬2(g)在流動(dòng)使導(dǎo)管內(nèi)外不至于存在大的壓強(qiáng)差而產(chǎn)生倒吸，導(dǎo)致C項(xiàng)誤選；學(xué)生對(duì)產(chǎn)生堵塞的原因不明；對(duì)長(zhǎng)導(dǎo)管的作用不理解，既然FeCl3(s)受熱易升華變?yōu)镕eCl3(g)就有可能隨氣流在裝置C中末端遇冷而凝化為FeCl3(s)使導(dǎo)管口產(chǎn)生堵塞，堵塞后裝置B上方空間氣壓增大，m管液面上升，m管既有示警作用，又有平衡壓強(qiáng)的作用，導(dǎo)致D項(xiàng)誤選。

【要點(diǎn)梳理】

2.其中裝置B有以上指出的多重作用，分析時(shí)需要有遷移思維，如裝置A中長(zhǎng)頸漏斗要液封，有隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的功能(相當(dāng)于啟普發(fā)生器)；氣體與固體反應(yīng)時(shí)，即使氣體過(guò)量，因二者接觸面積有限，固體也不太可能反應(yīng)完全；因此主要是過(guò)量固體殘留對(duì)產(chǎn)率的影響；進(jìn)入裝置D中的氣體還有過(guò)量的H2。

【變式練習(xí)】

1.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NO與銅粉的反應(yīng)并檢驗(yàn)NO，實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示(夾持裝置略)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，向裝置中通入一段時(shí)間的N2，排盡裝置內(nèi)的空氣。

圖5

( )

A.裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液

B.若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色，則NO與Cu發(fā)生了反應(yīng)

C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，再關(guān)閉分液漏斗的活塞

D.裝置J收集的氣體中一定不含NO

【參考答案】D

【解題思路】根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖，在裝置E中Cu與稀硝酸反應(yīng)制備N(xiāo)O，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前向裝置中通入一段時(shí)間的N2來(lái)排盡裝置內(nèi)的空氣，防止其對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾。由于HNO3具有揮發(fā)性，用稀HNO3制得的NO中混有HNO3(g)和H2O(g)，裝置F用于除去NO中的HNO3(g)，裝置G中的無(wú)水CaC12用于干燥NO，裝置H用于探究NO與Cu粉的反應(yīng)，裝置Ⅰ用于檢驗(yàn)NO。

2.已知：濃鹽酸的濃度約為37%。用CuCl2·2H2O晶體制取無(wú)水CuCl2的實(shí)驗(yàn)裝置如圖6所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

圖6

( )

A.通入HCl可以抑制CuCl2的水解

B.先滴入濃硫酸，再點(diǎn)燃c處酒精燈

C.硬質(zhì)玻璃管內(nèi)部右側(cè)會(huì)出現(xiàn)白霧

D.裝置d中上層為苯，下層為NaOH溶液

【參考答案】D

【解題思路】通入HCl抑制Cu2+水解，故A正確；先滴入濃硫酸，濃硫酸遇濃鹽酸里水后吸水放熱，促使HCl揮發(fā)出來(lái)，再點(diǎn)燃c處酒精燈，故B正確；硬質(zhì)玻璃管內(nèi)部HCl遇水蒸氣出現(xiàn)白霧，故C正確；若上層為苯，下層為NaOH溶液，裝d中會(huì)倒吸，應(yīng)上層為NaOH溶液，下層為CCl4，故D錯(cuò)誤。