届高考化学二轮复习专题化学实验基础Word下载.docx
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在气体的制取与性质验证实验中连接该装置(瓶中不盛放任何物质),可有效地防止倒吸,起到安全瓶的作用(此时广口瓶中A管长度同B管)。
⑤观察瓶:
观察气泡冒出速率控制气体流速。
3.关于实验装置图评价题的解题策略
(1)查实验装置中的仪器的使用和连接是否正确。
(2)查所用反应试剂是否符合实验原理。
(3)查气体收集方法是否正确。
(4)查尾气吸收装置、安全装置是否正确。
(5)查实验目的与相应操作是否相符,现象、结论是否正确。
例1下列实验不能达到目的的是( )
选项
目的
实验
A
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入碳酸钠溶液中
B
加快氧气的生成速率
在过氧化氢溶液中加入少量MnO2
C
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
变式用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是( )
图6-3
A.加热装置Ⅰ中烧杯分离I2和高锰酸钾固体
B.用装置Ⅱ验证二氧化硫的漂白性
C.用装置Ⅲ制备氢氧化亚铁沉淀
D.用装置Ⅳ检验氯化铵受热分解生成的两种气体
考点二 实验操作、现象、结论
1.结论型性质探究的常见方法
(1)证明酸性:
①pH试纸或酸碱指示剂;
②与Na2CO3溶液反应;
③与锌反应等。
(2)证明弱酸或弱碱:
①证明存在电离平衡;
②测定对应盐溶液的酸碱性;
③测量稀释前后的pH变化。
(3)证明氧化性:
与还原剂(如KI、SO2、H2S等)反应,产生明显现象。
(4)证明还原性:
与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓HNO3等)反应,产生明显现象。
(5)证明某分散系为胶体:
丁达尔效应。
(6)证明碳碳双键(或三键):
使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。
(7)证明酚羟基:
①与浓溴水反应产生白色沉淀;
②与FeCl3溶液发生显色反应。
(8)证明醇羟基:
与酸发生酯化反应,其产物不溶于水,有果香味。
(9)证明醛基:
①与银氨溶液作用产生银镜;
②与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀。
(10)比较金属的活动性:
①与水反应;
②与酸反应;
③置换反应;
④原电池;
⑤电解放电顺序;
⑥最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱;
⑦同种强酸的对应盐的酸性强弱。
(11)比较非金属的活动性:
①置换反应;
②与氢气反应的难易;
③气态氢化物的稳定性、还原性;
④最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱。
(12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱:
较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)。
(13)比较Ksp的大小:
组成形式相同的难溶物质,Ksp较大的沉淀加稀溶液转化为Ksp较小的沉淀;
在离子浓度相同时,首先生成沉淀的Ksp较小。
2.操作、现象、结论的正确性及一致性分析判断
(1)实验现象结论分析型试题常设陷阱
①副反应或带出的杂质可能导致实验结论不准确。
例如:
蔗糖与浓硫酸反应时除产生SO2外还有CO2,将两种气体通入澄清石灰水均会产生白色沉淀;
盐酸与碳酸盐反应产生CO2时盐酸会挥发,将两种气体通入硅酸钠溶液中均会产生白色沉淀。
②实验现象掩盖事实导致的结论不准确。
铂丝蘸取溶液灼烧时,焰色呈黄色,误认为溶液中含钠元素、不含钾元素。
③实验操作错误导致的结论不准确。
向溶液中先滴加氯水、再滴加KSCN溶液,溶液变红色,误认为溶液中含Fe3+、不含Fe2+;
向溶液中先滴加氯水,然后滴加淀粉溶液变蓝色,误认为原溶液中含有碘单质。
④原理应用错误导致所得结论不准确。
碳在高温下置换二氧化硅中的硅,误认为碳的还原性强于硅的(实质是利用平衡移动原理);
二氧化硅与碳酸钠在高温下反应制备硅酸钠,误认为硅酸的酸性强于碳酸的酸性(实质是利用平衡移动原理)。
(2)操作、现象、结论的一致性判断策略
①第一步:
明确题干信息,掌握题目要求。
属于“因果关系型”“结论与操作相关型”“方法原理应用型”等的哪一类型。
②第二步:
认真阅读表格要素,明确表格各栏目信息。
判断原理与现象或结论解释的关系,判断“目的—仪器—试剂”的合理性,判断“仪器(或用品)”与“实验”的对应性,判断“分离、提纯方法”与“原理”的合理性等。
③第三步:
逐项判断,不遗漏任何信息。
多用排除法、特例法等。
例2下列实验现象与实验操作不相匹配的是( )
实验操作
实验现象
向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
变式下列实验过程可以达到实验目的的是( )
实验目的
向溶液中逐渐通入CO2气体,先出现白色胶状沉淀,继续通入CO2气体,白色胶状沉淀不溶解
证明某溶液中存在Al
将某气体通入品红溶液,溶液褪色
检验气体中的SO2
测定等物质的量浓度的HCOOK和K2S溶液的pH
比较Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小
向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4溶液和KMnO4溶液,观察气体产生的速率
比较CuSO4和KMnO4的催化效果
考点三 物质的检验、鉴别
1.常见分子的检验
物质
检验试剂、方法
Cl2
黄绿色、有刺激性气味的气体,能使湿润的有色纸条褪色
O2
无色、无味气体,把带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃
SO2
无色、有刺激性气味气体,可使品红溶液褪色
CO2
无色、无味气体,通入澄清石灰水中产生浑浊
H2
通过灼热的氧化铜可使氧化铜变红,产生的气体可使无水硫酸铜变蓝色
CO
通过灼热的氧化铜可使氧化铜变红,产生的气体可使澄清的石灰水产生浑浊
CH4
验纯后点燃,淡蓝色火焰,在火焰上罩一干冷烧杯,内壁产生水珠,或罩上内壁浸有澄清石灰水的烧杯,澄清石灰水变浑浊
CH2
点燃,明亮的火焰、有黑烟;
可使酸性高锰酸钾溶液褪色;
可使溴水褪色
NH3
使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;
用蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近,有白烟产生
NO
接触空气或氧气,有红棕色气体产生
NO2
溶于水中,气体由红棕色变为无色,且水溶液也呈无色
H2S
闻气味,有臭鸡蛋气味;
用湿润的乙酸铅[Pb(CH3COO)2]试纸检验,试纸变成黑色
醛
将含该物质的溶液滴入新制氢氧化铜悬浊液中,加热产生砖红色沉淀;
将含该物质的溶液滴入新制银氨溶液中,水浴加热,有银镜生成
2.常见阴离子的检验
(1)利用酸碱指示剂检验
OH-:
滴入酚酞溶液,溶液变红色;
滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色。
(2)利用盐酸和其他试剂检验
:
加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味的气体。
S
先加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体。
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
图6-4
(4)利用某些特征反应检验
I-:
滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色)。
图6-5
3.常见阳离子的检验
图6-6
注意:
混有杂质离子时离子的检验(括号内表示混有的杂质离子)
(1)Fe3+(Fe2+):
加氢氧化钠溶液或硫氰化钾溶液
(2)Fe2+(Fe3+):
加酸性高锰酸钾溶液,褪色;
加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀
(3)FeCl2(FeCl3):
例3为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下产生的气体产物,某同学选用了如图6-7所示的实验装置。
下列说法错误的是( )
图6-7
A.B装置用来检验产物中是否有水蒸气
B.拆除E装置也能达到实验目的
C.F装置中出现白色浑浊证明产物中一定有CO2
D.C装置用来检验产物中是否有SO2生成
变式按如图6-8装置进行实验,下列推断正确的是( )
图6-8
Ⅰ中试剂
Ⅱ中试剂及现象
推断
氯化铵
酚酞溶液不变红色
氯化铵稳定
硫酸亚铁
品红溶液褪色
FeSO4分解生成FeO和SO2
涂有石蜡油的碎瓷片
酸性高锰酸钾溶液褪色
石蜡油发生了化学变化
铁粉与水蒸气
肥皂水冒泡
铁粉与水蒸气发生了反应
1.下列实验操作或装置能达到目的的是( )
混合浓硫酸和乙醇
配制一定浓度的溶液
收集NO2气体
证明乙炔可使溴水褪色
2.下列实验操作不当的是( )
A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
3.下列实验过程可以达到实验目的的是( )
编号
实验过程
配制0.4000mol·
L-1的NaOH溶液
称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250mL容量瓶中定容
探究维生素C的还原性
向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象
4.下列实验操作和现象、结论正确的是( )
实验操作和现象
结论
向浓度均为0.1mol·
L-1FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液,先出现红褐色沉淀
Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Al(OH)3]
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
样品已部分或全部变质
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色
溶液中含Br2
参考答案
【典例探究】
例1 A [解析]氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,两种酸都可与碳酸钠反应,故Cl2通入碳酸钠溶液中得不到次氯酸溶液,A项错误;
MnO2可加快过氧化氢分解生成氧气的速率,B项正确;
由于乙酸可溶于饱和碳酸钠溶液,但乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,故除去乙酸乙酯中的少量乙酸,可用饱和碳酸钠溶液洗涤,静置分层后再分液即可达到除杂的目的,C项正确;
饱和亚硫酸钠溶液可与浓硫酸发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)
Na2SO4+H2O+SO2↑,D项正确。
变式 D [解析]加热时混合物中的碘升华,碘蒸气遇冷凝华,但高锰酸钾固体会分解,故装置Ⅰ不能分离I2和高锰酸钾固体,A错误;
装置Ⅱ中锥形瓶内生成的二氧化硫能使烧杯内溴水褪色,这是二氧化硫的还原性而不是漂白性,B错误;
装置Ⅲ中,右边试管内生成硫酸亚铁溶液和氢气,氢气排出装置,硫酸亚铁溶液与左边试管内氢氧化钠溶液不能自动混合,不能制备氢氧化亚铁沉淀,C错误;
装置Ⅳ中,氯化铵受热分解生成氨、氯化氢的混合气体,P2O5吸收氨,湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢,碱石灰吸收氯化氢,湿润的酚酞试纸检验氨,D正确。
例2 A [解析]乙烯被KMnO4溶液氧化生成CO2,KMnO4溶液的紫色褪去,生成含Mn2+的溶液,静置后不会分层,A项错误;
Mg可以在CO2中燃烧,方程式为2Mg+CO2
2MgO+C,黑色颗粒为C,B项正确;
Na2S2O3与HCl反应生成具有刺激性气味的SO2和淡黄色的S沉淀,C项正确;
过量的Fe将Fe3+全部转化为Fe2+,再加KSCN后,溶液颜色不变,D项正确。
变式 C [解析]若溶液中存在Si
也会出现该现象,A错误;
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体可能是SO2,但是也可能为其他气体,如氯气、臭氧,B错误;
酸越弱,其对应酸根离子水解能力越强,在相同的浓度下,比较两溶液的pH,可以知道哪种酸根离子水解能力强,得知哪种酸弱,从而比较电离平衡常数,C正确;
KMnO4能够与双氧水反应,并不是作催化剂,所以不能达到实验目的,D错误。
例3 C [解析]无水硫酸铜遇水变蓝,B装置中无水硫酸铜用来检验产物中是否有水蒸气,A正确;
气体通过溴水除去了SO2,溴水颜色变浅但未褪色也可证明SO2除尽,也能达到实验目的,B正确;
E中品红溶液不褪色、F中澄清石灰水变浑浊,才能证明产物中一定有CO2,C错误;
SO2能使品红褪色,所以C装置用来检验产物中是否有SO2生成,D正确。
变式 C [解析]氯化铵受热易分解生成氨和氯化氢,离开热源,氨和氯化氢又会重新化合生成氯化铵,生成的氯化铵附着在试管口附近,所以酚酞溶液不变红色,A错误;
品红溶液褪色说明有二氧化硫生成,硫元素的化合价由+6价降低到+4价,则铁元素的化合价需由+2价升高到+3价,即硫酸亚铁受热分解生成氧化铁和二氧化硫等,B错误;
酸性高锰酸钾溶液褪色说明有还原性物质生成,所以加热石蜡油生成了具有还原性的物质,发生了化学变化,C正确;
气体具有热胀冷缩的性质,若加热试管Ⅰ中的空气,肥皂水也会冒泡,D错误。
1.B [解析]为了防止暴沸或飞溅,应将浓硫酸缓缓倒入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌,A项错误;
用胶头滴管定容时,眼睛应平视刻度线和凹液面最低点,B项正确;
二氧化氮密度大于空气,应用向上排空气法收集,C项错误;
电石中含有硫化钙,与水反应生成的硫化氢气体也可以使溴水褪色,D项错误。
2.B [解析]Zn与Cu构成原电池,可以加快反应速率,A项正确;
酚酞是碱性条件下变色的指示剂,而滴定终点显酸性,故应选用甲基橙作指示剂,B项错误;
钠的焰色反应为黄色,C项正确;
蒸馏的液体不能超过圆底烧瓶容积的
否则会暴沸,D项正确。
3.B [解析]称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,冷却后,转移至250mL容量瓶,洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中,然后定容,A项错误;
黄色FeCl3溶液中加入浓的维生素C溶液,溶液由黄色变为浅绿色,说明Fe3+被维生素C还原为Fe2+,从而证明维生素C具有还原性,B项正确;
锌粒与稀盐酸反应生成的H2中混有挥发出的HCl,要先通过NaOH溶液除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气即可,不需要通过KMnO4溶液,C项错误;
NaHSO3溶液中加入5%H2O2溶液,发生氧化还原反应生成Na2SO4和H2O,无明显实验现象,故不能利用该实验探究浓度对反应速率的影响,D项错误。
4.A [解析]向浓度均为0.1mol·
L-1的FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液,先出现红褐色沉淀,则说明溶度积:
Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Al(OH)3],A正确;
Fe2+在酸性条件下会被硝酸根离子氧化成Fe3+,故加入KSCN溶液后变红,无法判断原样品是否变质,B错误;
NH4HCO3固体受热易分解生成氨、二氧化碳与水,其中氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则不能证明NH4HCO3显碱性,C错误;
向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色,说明混合后的溶液中有I2分子,则原溶液可能含有I2、Fe3+或Br2等,D错误。
1.工业上,制备AlN原理是Al2O3+3C+N2
2AlN+3CO。
实验室用饱和NH4Cl溶液和NaNO3溶液共热制备N2。
某小组设计如图装置制备氮化铝。
A.装置连接顺序是①→⑤→④→②→③
B.实验时点燃酒精灯的顺序是①→②→④
C.装置②中黑色粉末变红,说明装置④中生成了CO
D.用Fe2O3替代CuO,用盛装浓硫酸的洗气瓶替代⑤,现象相同
[解析]D 由题干信息可知,实验操作的顺序是制备N2、干燥N2、制氮化铝、检验CO、收集尾气,A项正确;
装置②是检验装置④中反应产物CO的装置,由于CO有可燃性,有毒性,所以应在启动装置④中反应之前,通入N2排尽装置内空气,B项正确;
装置②中黑色粉末变红,说明氧化铜被还原,则说明装置④中有还原剂CO生成,C项正确;
用氧化铁替代氧化铜,现象应是红色粉末变黑,现象不同,D项错误。
2.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
现象
KNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸
试纸变为蓝色
N
被氧化为NH3
向1mL1%的NaOH溶液中加入2mL2%的CuSO4溶液,振荡后再加入0.5mL有机物Y,加热
未出现砖红色沉淀
Y中不含有醛基
BaSO4固体加入饱和Na2CO3溶液中,过滤,向滤渣中加入盐酸
有气体生成
Ksp(BaSO4)>
Ksp(BaCO3)
向盛有H2O2溶液的试管中滴几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,一段时间后
溶液中有气泡出现
铁离子催化H2O2的分解
[解析]D 试纸变为蓝色,说明N
被铝还原生成氨,A错误;
制备氢氧化铜悬浊液时,加入的氢氧化钠溶液不足,因此制得的悬浊液与有机物Y不能反应,无法得到砖红色沉淀,B错误;
能否产生沉淀与溶度积常数无直接的关系,有碳酸钡沉淀生成只能说明Qc(BaCO3)>
Ksp(BaCO3),不能比较Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3),C错误;
H2O2溶液与酸化的氯化亚铁溶液发生氧化还原反应,反应生成的Fe3+能作催化剂,催化H2O2分解产生O2,溶液中有气泡出现,D正确。
专题训练
1.下列说法中,正确的是( )
A.少量金属钠保存在煤油、四氯化碳等有机溶剂中
B.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大
C.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法
D.通过对比同体积同浓度且过量的草酸跟同体积不同浓度的KMnO4溶液反应褪色时间的长短来说明浓度越大化学反应速率越快
2.下列实验中,为达到实验目的所用的实验操作和原理解释都正确的是( )
操作
原理解释
分离氢氧化铁胶体与FeCl3溶液
过滤
胶体粒子不能通过滤纸
用MgCl2·
6H2O制备MgCl2固体
灼烧
在坩埚中,MgCl2受热分解成MgCl2和水
除去氯化铵溶液中的氯化铁
沉淀
用氢氧化钠溶液调节适当的pH,使Fe3+沉淀
分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
分液
乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度小
3.下列实验操作正确的是( )
A.用氨水鉴别AlCl3溶液与AgNO3溶液
B.在50mL量筒中配制0.1000mol·
L-1碳酸钠溶液
C.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶
D.能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色的气体一定是Cl2
4.下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是( )
实验器材
相应实验
天平(带砝码)、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管
用NaCl固体配制100mL1.00mol·
L-1NaCl溶液
烧杯、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板
中和反应反应热的测定
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台
实验测定酸碱滴定曲线
三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片
钠在空气中燃烧
5.某化学学习小组用如图Z6-1所示装置制备、收集Cl2,并进行性质验证实验(夹持装置略去)。
下列说法正确的是( )
图Z6-1
A.用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时,只选①
B.③用于Cl2收集时,a为进气口
C.④中加入NaBr溶液和CCl4,通入Cl2反应后振荡、静置,下层溶液呈橙红色
D.⑤中通入Cl2使品红溶液褪色后,取出溶液加热可恢复红色
6.利用如图Z6-2所示装置,在仪器①②③中分别依次加入下列各选项中所对应的试剂进行实验,能达到实验目的的是( )
图Z6-2
A.浓盐酸、浓硫酸、浓硫酸,制取干燥的氯化氢气体
B.浓盐酸、二氧化锰、饱和食盐水,制取纯净的氯气
C.稀硫酸、溶液X、澄清石灰水,检验溶液X中是否含有C
D.浓盐酸、碳酸钙、水玻璃,验证盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱
7.MnSO4·
H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,某同学设计下列装置制备硫酸锰:
图Z6-3
A.装置Ⅰ烧瓶中放入的药品X为铜屑
B.装置Ⅱ中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率
C.装置Ⅲ用于吸收未反应的SO2
D.用装置Ⅱ反应后的溶液制备MnSO4·
H2O需经历蒸发、结晶、过滤、洗涤及干燥的过程
8.对FeCl3溶液与KI溶液反应进行探究实验,按选项ABCD顺序依次进行操作,依