08高考化学--名师指导化学实验专题
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【命题趋向】 高中化学实验是高中化学的重要组成部分,也是每年高考化学不可缺少的题型,分值约占试卷总分值的10%左右,比较稳定。考查的内容主要集中在五大方面:一是常用化学仪器的使用,二是基本化学实验操作,三是常见物质的制备(尤其是实验室常见气体的制备),四是常见物质的分离、提纯和鉴别,五是实验方案的设计与评价。试题的形式有单一实验和综合实验装置两大类,单一实验(含一个或二个装置)如01年全国理综卷Ⅰ考查气密性检查、03年全国理综卷Ⅰ氢氧化亚铁的制备装置等。综实验装置(含多个实验装置)如06年全国理综卷Ⅰ过氧化钠与二氧化碳反应、07年全国理综卷Ⅰ验证水煤气的成分等。另外,近3年,以气体的制备、检验和性质为素材的综合实验题型比较流行,实验题体现了“回归教材”的特点。2008年高考化学实验的命题形式和创新点是什么?值得我们思考。
【考点透视】
一、常用仪器的使用 化学实验仪器按用途划分如下:
l.能加热的仪器 试管、烧杯 、 烧瓶、 蒸发皿 、坩埚酒和精灯,蒸发皿和坩埚的使用要引起重视:
蒸发皿(如图) 用于蒸发液体或浓缩溶液。
使用注意事项:①可直接加热,但不能骤冷。
②盛液量不应超过蒸发皿容积的2/3。
③取、放蒸发皿应使用坩埚钳。
坩埚(如图) 主要用于固体物质的高温灼烧。
使用注意事项:①把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。
②取、放坩埚时应用坩埚钳。
2.分离物质的仪器 漏斗、洗气瓶和干燥管,它们使用归纳如下:
漏斗可分为分普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗。普通漏斗用于过滤
或向小口容器转移液体。长颈漏斗用于气体发生装置中注入液体。
分液漏斗用于分离密度不同且互不相溶的不同液体,也可用于向
反应器中随时加液。也用于萃取分离。
洗气瓶 中学一般用广口瓶、锥形瓶或大试管装配。洗气瓶内盛放的液体,用以洗涤气体,除去其中的水分或其他气体杂质。使用时要注意气体的流向,一般为“长进短出”。
干燥管 干燥管内盛放的固体,用以洗涤气体,除去其中的水分或其它气体杂质,也可以使用U型管。
3.计量仪器 有托盘天平、量筒、容量瓶、滴定管和组合的量气装置。
托盘天平 只能称准到0.1g,量筒用来量度液体体积,精确度不高,量液时,量简必须放平,视线要跟量简内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出液体体积。容量瓶用于准确配制一定体积和一定浓度的溶液,使用前检查它是否漏水。使用注意事项:①只能配制容量瓶上规定容积的溶液。②容量瓶的容积是在20℃时标定的,转移到瓶中的溶液的温度应在20℃左右。滴定管 用于准确量取一定体积液体的仪器。带玻璃活塞的滴定管为酸式滴定管,带有内装玻璃球的橡皮管的滴定管为碱式滴定管。使用注意事项:①酸式、碱式滴定管不能混用
②25mL、50mL滴定管的估计读数为±0.01mL。③装液前要用洗液、水依次冲洗干净,并要用待装的溶液润洗滴定管。④调整液面时,应使滴管的尖嘴部分充满溶液,使液面保持在“0’或 “0”以下的某一定刻度。读数时视线与管内液面的最凹点保持水平。量气装置常用广口瓶与量筒组装而成。
其它重要仪器有玻璃棒、温度计、冷凝管、表面皿等,同学们自己总结。
二、化学实验基本操作 实验操作仪器的洗涤、药品的取用和保存、试纸的使用、蒸馏、萃取和分液、过滤、蒸发和结晶、升华、渗析等,先将重要的实验操作总结如下:
1、试纸的使用 常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、PH试纸、淀粉碘化钾试纸和品红试纸等。在使用试纸检验溶液的性质时,一般先把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部,检验气体的性质时,一般先用蒸馏水把试纸润湿。粘在玻璃棒的一端,用玻璃棒把试纸放到盛有待测气体的试管口(注意不要接触)。注意:使用PH试纸不能用蒸馏水润湿。
2、溶液的配制
(l)配制溶质质量分数一定的溶液
计算:算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出液体的体积。
称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解.
(2)配制一定物质的量浓度的溶液
计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。
称量:用托盘天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。
洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2-3次,将洗涤液注入容量瓶。振荡,使溶液混合均匀。
定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3m处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
3.蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。
4.蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。
5.分液和萃取 分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。在萃取过程中要注意:
①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。
三、常见气体的实验室制备方法
1、发生装置
装置类型 固体反应物(加热) 固液反应物(不加热) 固液反应物(加热)
装置示意图
主要仪器
典型气体 O2、NH3、CH4等 H2、CO2、H2S等。 Cl2、HCl、CH2=CH2等
操作要点 (l)试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。(2)铁夹应夹在距试管口 l/3处。(3)胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出。 (1)在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;(2)加入的液体反应物(如酸)要适当。(3)块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。 (1)先把固体药品加入烧瓶,然后加入液体药品。(2)要正确使用分液漏斗。
2、气体制备原理(请同学们完成方程式)
1、O2 2、NH3
3、H2 4、CO2
5、SO2 6、NO2
7、NO 8、C2H2
9、Cl2 10、C2H4
3、收集装置
装置类型 排水(液)集气法 向上排空气集气法 向下排空气集气法
装 置示意图
适用范围 不溶于水(液)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体
典型气体 H2、O2、NO、CH2=CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4
4、净化与干燥
常用的气体干燥剂分类:
①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
④常用净化与干燥装置:
四、物质的分离、提纯和鉴别
1、分离和提纯原则:①不引入新的杂质;②不能损耗或减少被提纯物质的质量③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。分离和提纯的方法:沉淀法(除NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质)、生气体 (除Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3)氧化还原法(除 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质)和正盐和与酸式盐相互转化法(除NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质)等。
2、物质的鉴别 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,其共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,检出阳离子、阴离子。鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认,可根据一种物质的特性区别于另一种,也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实,根据性质推出被检验物质的组成和名称。
1.常见气体的检验
气体 检验方法
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气
氧气 可使带火星的木条复燃
氯气 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)
氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
氨气 无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
二氧化氮 红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
一氧化氮 无色气体,在空气中立即变成红棕色
二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。
甲烷 无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和CO2;不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙烯 无色气体、可燃,燃烧时有明亮的火焰和黑烟,生成水和CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙炔 无色无臭气体,可燃,燃烧时有明亮的火焰和浓烟,生成水和 CO2,能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
2.重要阳离子的检验
(l)H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+ 用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(7)NH4+ 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
(8)Fe2+ 能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(9)Fe3+ 能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+ 蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。
3.重要的阴离子的检验
(1)OH- 使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl- 与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br- 能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I- 能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO42- 能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO32- 浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
(7)S2- 能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。
(8)CO32- 能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
(11)NO3- 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
4.几种重要有机物的检验
(1)苯 能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。。
(2)乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
(3)苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀,能与FeCl3反应生成紫色溶液。
(4)乙醛 发生银镜反应,或与新制Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O沉淀。
五、化学实验方案的设计
1.化学实验设计的原则:
①科学性,实验原理,准确,实验流程合理。
②安全性,保护人身、保护环境、保护仪器。
③可行性,条件允许,效果明显,操作正确。
④简约性,做到步骤少,时间短、效果好等基本要求。
2 .解答实验设计题的思路
(1)明确目的原理 首先必须认真审题,明确实验的目的要求,弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。
(2)选择仪器药品 根据实验的目的和原理,以及反应物和生成物的性质、反应条件,如反应物和生成物的状态,能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等,从而选择合理的化学仪器和药品。
(3)设计装置步骤 根据上述实验目的和原理,以及所选用的仪器和药品,设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力,实验步骤应完整而又简明。
(4)记录现象数据 根据观察,全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论 根据实验观察的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,得出正确的结论。
(6)设计实验时还要 “六防”:防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏、防伤害。
【例题解析】
例1 (07年天津理综卷) 为达到预期的实验目的,下列操作正确的是( )
A .欲配制质量分数为10%的ZnSO4溶液,将l0 g ZnSO4·7H2O溶解在90 g水中
B. 欲制备Fe (OH)3胶体,向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸
C. 为鉴别KCl AICl3和MgCl2溶液,分别向三种溶液中滴加NaOH溶液至过量
D. 为减小中和滴定误差,锥形瓶必须洗净并烘干后才能使用
分析:本题考查的知识点有:浓度的配制、胶体的制备、物质的鉴别和中和滴定实验操作。l0 g ZnSO4·7H2O中ZnSO4的质量小于10克,A错。制备Fe (OH)3胶体不能长时间煮沸,否则就是Fe (OH)3沉淀,B错。滴加NaOH溶液至过量,KCl没现象,AICl3先有沉淀后沉淀消失,MgCl2始终有白色沉淀,C对。锥形瓶是否干燥不影响滴定误差,D错。
例2 (07年全国理综理综Ⅰ)水蒸气通过灼热的焦炭后,流出气体的主要成分是CO和H2,还有CO2和水蒸气等 请用下图中提供的仪器,选择必要的试剂,设计一个实验,证明上述混合气体中有CO和H2 (加热装置和导管等在图中略去),回答下列问题。
⑴ 盛浓硫酸的装置的用途是____________ ;盛NaOH溶液的装置的用途是
⑵ 仪器B中需加入试剂的名称(或化学式)是: ,所发生反应的化学方程式是:
⑶ 仪器C中加试剂的名称(或化学式)是 , 其目的是__________
⑷ 按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:
g-ab
⑸ 能证明混合气中含有CO的实验依据是
能证明混合气中含H2的实验依据是
分析:本题属于气体的确认、验证与除杂等综合实验装置问题。要证明CO2、水蒸气、CO和H2中的CO和H2,必须先除去CO2和水蒸气,以防干扰。
(1) 浓硫酸的作用是除去水蒸气 ,NaOH溶液是为了除去CO2。
(2) CO和H2均与CuO反应, CuO+H2Cu+ H2O CuO+COCu+CO2
(3)先检验水,再检验CO2(澄清石灰水检验),故C中的试剂是无水硫酸铜(CuSO4),检验H2O。
(4)(g-ab)―kj―hi―cd (或dc)―fe―lm
(5)原混合气体中的CO2已被除去, CO与CuO 反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊
(6)原混合气体中的H2O已被除去,其中H2与CuO 反应生成的H2O使无水硫酸铜由白色变为蓝色
例3 (06江苏高考化学) 某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:
步骤1:取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题:
⑴上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、______________、______________等玻璃仪器。
⑵步骤1过滤的目的是__________________________________________。
⑶当步骤2中的溶液pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是______________。
⑷步骤2中溶液的pH控制较难操作,可改用____________________。
分析:本题考查物质(硫酸铝晶体)的制备实验,类似于高三教材实验——硫酸亚铁晶体的制备实验。
(1)过滤操作需要玻璃棒、烧杯和漏斗
(2)步骤1的目的从“含铁废铝”得到启示:除去铁等不溶于碱的杂质
(3)考查沉淀是否完全的方法:取上层清液,加入稀硫酸,若无浑浊产生,证明AlO2-已沉淀完全,反之没有完全沉淀。
(4)因硫酸能与Al(OH)3反应,硫酸要恰好与AlO2-反应,故pH控制较难操作,若通足量CO2,可完全沉淀AlO2-,又不与Al(OH)3反应。
例4(06上海高考化学)某化学小组采用如下图装置,以环己醇制备环己烯。
(1)制备粗品 将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入l mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热 至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是_______,导管B除了导气外还具有的作用是______。
②试管C置于冰水浴中的目的是_____________________________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_____层(填上或下),分液后用_____ (填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从_________口进入。蒸馏时要加入生石灰, 目的是______________。
③收集产品时,控制的温度应在_________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是( )
a.蒸馏时从70℃开始收集产品 b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_________。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
分析:本题取材的教材实验有:实验室制备乙烯的原理、乙酸乙酯的制取装置和石油的分馏装置,是课本一些重要实验的综合。各空答案简析如下:
(1)①碎瓷片的作用是“防暴沸”、导管B还“有冷凝”作用 ②冰水浴的作用是防止产物“环己烯挥发”。
(2)①环己烯的密度比水小,故在“上层”。溶液中含有酸杂质,用 C(Na2CO3溶液)除杂。② g 冷却水与气体形成逆流 ③83oC(环己烯的沸点) b(a、c不影响环己烯精品的质量) (3)粗品中也含有环己烯,a、b方法都不行,选C(只有纯净物有固定的沸点,而混合物则没有固定的沸点)。
上述四例从不同的角度反映了高考化学题的考查点与命题特色,其实化学实验是最具灵活性、情景性与不可预知性的一类考题,需要同学们认真对待。
专题训练与高考预测
1.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器巳省略),能达到实验目的的是
2.下列有关实验的说法正确的是( )
A.除去铁粉中混有的少量铝粉.可加人过量的氢氧化钠溶液,完全反应后过滤
B.为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C.制备Fe(OH)3胶体,通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中
D.某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有CO32-
3.用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是
选项 操作及现象 溶液
A 通入CO2,溶液变浑浊。再升高至65℃以上,溶液变澄清。 C6H5ONa溶液
B 通入CO2,溶液变浑浊。继续通CO2至过量,浑浊消失。 Na2SiO3溶液
C 通入CO2,溶液变浑浊。再加入品红溶液,红色褪去。 Ca(ClO)2溶液
D 通入CO2,溶液变浑浊。继续通CO2至过量,浑浊消失。再加入足量NaOH溶液,又变浑浊。 Ca(OH)2溶液
4.下列有关实验操作错误的是
A 用药匙取用粉末状或小颗粒状固体 B 用胶头滴管滴加少量液体
C 给盛有2/3体积液体的试管加热 D 倾倒液体对试剂瓶标签面向手心
5.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。根据上述实验,以下推测正确的是
A K+一定存在 B 100mL溶液中含0.01mol CO32-
C Cl-可能存在 D Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
6.下列有关实验的说法正确的是
A.除去铁粉中混有的少量铝粉.可加人过量的氢氧化钠溶液,完全反应后过滤
B.为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C.制备Fe(OH)3胶体,通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中
D.某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有CO32-
7.下列符合化学实验“绿色化”的有:
①在萃取操作的演示实验中,将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水
②在铜和浓硝酸反应的实验中,将铜片改为可调节高度的铜丝
③将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放
A ①② B ①③ C ②③ D ①②③
8.用pH试纸测定某无色溶液的pH值时,规范的操作是
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
9.下列反应适用于实验室制氢气的是
①锌与稀硫酸反应②甲烷热分解③电解稀硫酸④赤热的炭与水蒸气反应
A.只有① B.①② C.①③ D.①②④
10.列每组各有三对物质,它们都能用分液漏斗分离的是
A.乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水 B.二澳乙烷和水,溴苯和水,硝基苯和水
C.甘油和水,乙醇和水,乙酸和乙醇 D.油酸和水,甲苯和水,已烷和水
11.进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是(填写标号)
A不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
B不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
C如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗
D配制硫酸溶液时,可先在量筒中直接配制
E没有用完的金属钠丢弃在水槽
12 已知某混合金属粉末,除铝处还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。完成以下实验探究过程:
(1)提出假设:
假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有 元素;
假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有 元素;
假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素;
(2)设计实验方案 基于假设3,设计出实验方案。
13 .在实验室堕可用下图所示装置制取氯酸钾 次氯酸钠和探究氯水的性质
图中: ① 为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH 溶液.并置于水浴中; ③ 的试管里盛有15mL 8 % NaOH 溶液.并置于冰水浴中; ④ 的试管里加有紫色石蕊试液; ⑤ 为尾气吸收装置
请填写下列空白:
( l )制取氯气时,在烧瓶里加人一定量的二氧化锰.通过_______________________
(坡写仪器名称)向烧瓶中加人适量的浓盐酸 实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在① 与② 之间安装盛有___________(填写下列编号字母)的净化装置
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
( 2 )比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件.二者的差异是:_
反应完毕经冷却后,② 的试管中有大量晶体析出 右图中符合该
晶体溶解度曲线的是_____________________(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是____________________(填写实验操作名称)
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:_________________
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 原因
溶液最初从紫色逐渐变为____色 氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色 _______________________________________________
然后溶液从无色逐渐变为____色 _______________________________________________
14某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤 实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中 一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应 __________________ ;化合反应 ___________________
(2)用石墨作电极,电解上述实验分离出的溶液,两极产生气泡 持续电解,在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是 _________ 解释此现象的离子方程式是____________
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来
① 用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式来表示)_____ ____________
② MnO2在H2O2分解反应中作催化剂 若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是_____________________________
15二氯化二硫(S2C12)在工业上用于橡胶的硫化 为在实验室合成S2C12,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,得到如下信息:
① 将干燥的氯气在110℃ ~ 140℃与硫反应,即可得S2C12粗品
② 有关物质的部分性质如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 化学性质
S 112.8 444.6 略
S2C12 -77 137 遇水生成HCl SO2 S;300℃以上完全分解;S2C12 + C12 2SCl2
设计实验装置图如下:
⑴.上图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见____________________
利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:
⑵.B中反应的离子方程式:_________________________________________________;
E中反应的化学方程式:_________________________________________________
⑶.C D中的试剂分别是__________________________ _______________________
⑷.仪器A B的名称分别是____________ ____________,F的作用是___________
⑸.如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是_____________________________,
在F中可能出现的现象是________________________________________________
⑹.S2C12粗品中可能混有的杂质是(填写两种)______________ ________________,为了提高S2C12的纯度,关键的操作是控制好温度和______________________________
[1] 6.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从右图中选择制取气体的合适装置:
氮气 、氢气
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有 、
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通人乙装置的水中吸收氨, (“会”或“不会”)发生倒吸,原因是: 。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是 ,锥形瓶中还可观察到的现象是: 。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、 、 离子。
17.常温下甲醛有毒,是致癌物和致畸形物之一,我国规定,居室空气中的甲醛的最高容许浓度为 0.08mg/m3,某化学研究小组用如下方法测定居室中的甲醛的浓度,(设空气中无其他还原性气体)
测定原理: 酸性高锰酸钾可氧化甲醛和草酸,其离子方程式为:4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O
( )MnO4-+( )H2C2O4+( )H+→()Mn2++( )CO2↑+( )H2O
测定装置(见右):
实验步骤:
(1)检查装置的气密性,如何检查装置的气密性?
(2)用 (填仪器名称)取足量酸性高锰酸钾溶液装入广口瓶中。
(3)打开a,关闭b,用注射器抽取100 mL新装修室内的空气,关闭 a,打开b ,再缓缓推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应,再如此重复多次,如果压入气体的速度过快,对测定结果如何影响?
(4用草酸滴定广口瓶中的溶液,(要或否) 指示剂,终点的实验现象是
若高锰酸钾的浓度为c1,体积为V1 mL,草酸的浓度为c2,消耗草酸溶液的平均体积为V2 mL则甲醛的浓度mg/m3是 ?
参考答案
1D2A3B4C5(AC)6A7D8C9C10(BD)11(ABC)
12 (1)Cu;Fe(顺序可交换)
(2)①用药匙取少许样品,加入试管A中,再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中,充分反应后,静置,弃去上层清液,剩余固体备用。②往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸,充分反应后,静置。取上层清液于试管B中,剩余固体备用,固体部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色,可能含铁。往试管B中加入少许稀硝酸,再滴加KSCN溶液 溶液先变黄色,加KSCN后显血红色,一定含铁。③往②剩余固体中加入稀硝酸,再滴加NaOH溶液 固体溶解,有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色,溶液显蓝色,加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生,一定含铜。
13 ( l )分液漏斗 B ( 2 )碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同
M过滤 ( 3 ) Cl2 + 2OH-=ClO- + Cl一+H2O
( 4 )
红
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
黄绿 继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色
14 (1) 2Al+6H+===2Al3++3H2↑或2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu
2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3
(2)白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失
Al3++3OH-=== Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=== AlO2-+2H2O
(3) ①3MnO2+4Al=== 3Mn+2Al2O3 ②MnO2+H2O2+2H+=== Mn2++O2↑+2H2O
15⑴.用导管将A的上口和B相连(或将A换成恒压滴液漏斗)
在G和H之间增加干燥装置
⑵.MnO2 + 4 H+ +2 C1- == Mn2+ + C12 ↑+ 2H2O 2 S + C12 S2C12
⑶.饱和食盐水(或水);浓硫酸 ⑷.分液漏斗;蒸馏烧瓶;导气 冷凝
⑸.产率降低;有固体产生(或其他正确描述)
⑹.SCl2 C12 S(任写其中两种即可);控制浓盐酸的滴速不要过快 16 (1)a、b
(2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速
(3)不会 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体
(4)说明氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生
(5)4NH3十5O24NO+6H2O
(6)NH4+ NO3-
17. (1) 先在广口瓶中装水浸没进气管下端,关闭 a,打开b,向里推动注射器,进气管下端有气泡冒出,向外拉注射器,进气管下端上升一段水柱,说明气密性良好。
(2 酸式滴定管
(3) 若压入气体的速度过快,甲醛不能与酸性高锰酸钾溶液充分反应而使测定结果偏低。
(4) 否、锥形瓶内溶液由紫色变成无色且半分钟不褪色。配平方程式后计算
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(HCHO)mg/m3=30×(c1V1 -0.4c2V2)×10-3×5÷4×103÷(0.1×10-3)
1,3,5
高温
1,3,5
^1