高考化学实验题解题要领Word格式.docx
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(2)玻璃棒是化学实验中常用的一种非常简单的玻璃仪器,用涂十分广泛。
在过滤和溶液
配制中转移液体时的作用常称为___________,在溶解过程及部分物质反应时,也常用到玻璃棒,此处玻璃棒的作用常称为______________,目的是______________________________。
(3)漏斗是化学实验中使用频率较高的玻璃仪器之一,漏斗主要分___________________、_______________、_______________,也还有一些特殊的漏斗等。
其中过滤操作用到的是
___________________,分液漏斗主要作用有_________________、____________________,另外一种漏斗则主要用于*_________________________和*_______________________。
(4)“万能瓶”,主要是指它的用途非常广。
(5)长导管:
冷却、冷凝、冷凝回流的不同
(6)试纸
4.操作的先后
先通气还是先加热的问题
例:
某校化学活动小组,利用下图Ⅰ装置及试剂(图中部分夹持仪器已略去)探究工业制硫酸中接触室中的反应,并测定此条件下二氧化硫的转化率。
已知装置C中浓硫酸含溶质H2SO4为nmol,假定气体的每步吸收都能完全。
请回答下列问题:
(1)组装好仪器,检查完装置的气密性,装好药品或试剂,并称量了装置D的质量后,应
进行的操作是_________(填字母),原因是_________________________________________。
a.通SO2气体b.点燃酒精灯c.通O2d.同时通SO2和O2
(2)该小组认为:
实验结束,熄灭酒精灯,拆除装置前应继续_________________________。
二、实验装置或实验仪器
明确实验装置选择的一般思路:
发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→性质实验装置→产物检验装置→尾气处理装置,其中有时还需要考虑隔离装置。
1.要了解常见的各种装置及扩展装置
恒压漏斗可以解什么问题?
启普发生器及其拓展装置的适用范围等。
二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。
为在实验室合成S2Cl2,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S2Cl2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
S2Cl2
-77
137
遇水生成HCl、SO2、S;
300℃以上完全分解:
S2Cl2+Cl22SCl2
设计实验装置图如下:
(1)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___________________。
2.明确气体的常规制法和拓展方法
3.知道常见气体中可能的杂质及除去方法
4.注意状态改变问题
5.尾气处理的方法及需要注意的问题
6.装置的不足之处及解决方案
恒压漏斗、不同的加热方式、Y形管
三、熟悉课本实验掌握物质性质清楚实验现象
1.课本上所有实验需要非常熟悉
2.中学课本上实验现象大约有90个
3.熟悉物质的性质
四、解题注意
审清题干,明确目的是什么?
是定性实验还是定量实验?
练习:
1.工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。
若要确认其中的Fe2+,应先用_______(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水b.铁粉和KSCN溶液c.浓氨水d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O→2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。
由于此推知气体Y中SO2的体积分数为__________。
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体。
为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是_______________________________________。
(4)认为
气体Y中还含有Q的理由是___________________________(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于_____________(选填序号)。
a.A之前b.A~B间c.B~C间d.C~D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是_____________________________________。
(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28mLH2),除可用测量H2体积的方法外,可否选用质量称量的方法?
做出判断并说明理由_______________________。
答案:
(1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案)
(2)①d②66.7%(或其他合理答案)
(3)检验SO2是否除尽
(4)C+2H2SO4(浓)→CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)c
(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
(7)否,用托盘天平无法称量D或E的差量。
可,用分析天平称量D或E的差量。
2.高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。
实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:
(1)制备MnSO4溶液:
在烧瓶中(装置见右图)加入一定量MnO2
和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h。
停止通入SO2,继续反应片刻,过滤
(已知MnO2+H2SO3→MnSO4+H2O)。
①石灰乳参与反应的化学方程式为_____________。
②反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有_______________________、_______________________。
③若实验中将N2换成空气,测得反应液中
Mn2+、SO42―的浓度随反应时间t变化如右图。
导致溶液中Mn2+、SO42―浓度变化产生明显差
异的原因是_____________________________。
(2)制备高纯MnCO3固体:
已知MnCO3
难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃
开始分解;
Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。
请补充
由
(1)制得的MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂:
Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。
①______________;
②_____________;
③___________;
④______________;
⑤低于100℃干燥。
【答案】
(1)
①Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
②控制适当的温度缓慢通入混合气体
③Mn2+催化O2与H2SO3,反应生成H2S04
(2)
①边搅拌边加入NaHCO3(Na2CO3),并控制溶液PH<
7.7
②过滤,用少量水洗涤2~3次。
③检验SO42-是否被洗涤除去
④用少量C2H5OH洗涤
(凡合理答案均可)
3.下图是用浓H2SO4和HCOOH制备CO还原Fe2O3并检验反应产物的实验装置图。
(1)A、B、C、E中应分别盛放、、、;
(2)制备CO的方程式为;
(3)加热还原Fc2O3之前首先要做检验;
然后还要做试验;
(4)实验时应先点燃煤气灯(填a或b)
(5)磁铁要在反应(填“前”或“后”)才能吊在玻璃管上方,它的作用是;
(6)D中所放物质为CuCl—NH3溶液,它的作用是。
答案
⑴HCOOH浓H2SO4浓H2SO4澄清石灰水(每空1分)
(2分)
⑶气密性(1分)爆鸣(1分)⑷a(1分)⑸后(1分)分离反应产生的铁,验证有铁生成(2分)(6)吸收尾气中的CO,保护环境(2分)
五.定量实验
定量实验三种常规方法即重量法、滴定法和气体法,定量实验除了原理、装置要合理外,最主要的是误差控制和误差的分析。
例1:
某过碳酸钠中含有少量过氧化钠,甲、乙两位同学各称取质量为m克的该样品,并用如下图所示仪器测定样品的纯度。
仪器的连接顺序,甲同学:
-
-
;
乙同学:
已知:
过碳酸钠(Na2CO4)、过氧化钠分别跟稀硫酸反应的化学方程式如下:
2Na2CO4+2H2SO4→2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O;
2Na2O2+2H2SO4→2Na2SO4+O2↑+2H2O
(1)甲同学想通过实验测得的数据是,他选用的装置(填序号)是没有必要的。
实验中甲同学测得气体体积为vL(20℃,1大气压),计算时他未将vL换算到标准状况,则甲同学得到的Na2CO4的质量分数
。
(填“偏高”或“偏低”)
(2)乙同学想通过实验测得的数据是。
按他测得的数据计算出的实验结果有可能会偏高,原因是、;
按他测得的数据计算出的实验结果也有可能会偏低,原因是。
(3)为了测得准确的实验数据,请你将乙同学的实验设计进行改进,写出你所选用仪器的连接顺序(每种仪器最多使用一次,可以不用):
(填序号);
按你的设计进行实验,若实验前后装置
的质量分别是w1克和w2克,则该样品中Na2CO4的质量分数为
26、(共12分)
(1)氧气的体积(1分);
(1分);
偏小(2分)
(2)CO2气体的体积。
空气中的水蒸气和CO2进入装置
、生成的CO2中混有的水蒸气进入装置
生成的CO2没有全部被装置
中的碱石灰吸收(各1分,共4分)
(3)
(2分);
(2分)。
例2:
Na2O2、Na2O中Na2O2含量的测定
例3.现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
I测定铁的质量分数:
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:
关闭分液漏斗的活塞,在E装置后面连
上一根导管,然后__________________________________,则证明装置的气密性良好。
(2)称量E的质量,并将ag铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,
待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。
铁碳合金中铁的质量分数为__________________________(写表达式)。
(3)装置C的作用______________________________________________。
(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,
原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。
你认为改进的方法是___________________________________________________________。
(5)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁
的质量分数也可能会偏高。
你认为其中的原因是_________________。
Ⅱ探究浓硫酸的某些性质:
(6)往A中滴加足量的浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
_______________________________________________________。
(7)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是_______________________。
六、实验流程(无机化工物质制备)
做这类问题的关键要理清“有什么?
”、“要干什么?
”
例1.红矾钠(即重铬酸钠晶体Na2Cr2O7•2H2O)是一种重要的基础化工原料。
铬的主要自然资源则是铬铁矿FeCr2O4(含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质),实验室模拟工业流程以铬铁矿为原料生产红矾钠,主要流程如下:
①中的主要反应是:
4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
①中的副反应是:
Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
(2)②中滤渣1的主要成分是___________________,③中调节pH是______(“调高”、“调低”),④中滤渣2的主要成分是________________________。
2.聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n-m],广泛用于污水处理。
实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·
7H2O)过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是______________________。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。
装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→____→___→____→____→f装置D的作用是______________,装置E中NaOH溶液的作用是___________________。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量______________,充分反应后,经__________操作得到溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为______
_______________________。
若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏__________。
解析:
(1)检验SO2的方法一般是:
将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红。
(2)收集干燥的SO2,应先干燥,再收集(SO2密度比空气的大,要从b口进气),最后进行尾气处理;
因为SO2易与NaOH反应,故D的作用是安全瓶,防止倒吸。
(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,故溶液Y中含有Fe3+,故应先加入过量的铁粉,然后过滤除去剩余的铁粉。
(4)用pH试纸测定溶液pH的操作为:
将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟标准比色卡对比。
Fe(OH)3的含铁量比Fe2(SO4)3高,若溶液Z的pH偏小,则生成的聚铁中OH-的含量减少,SO42-的含量增多,使铁的含量减少。
(1)将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红,证明有SO2。
(2)debc;
安全瓶,防止倒吸;
尾气处理,防止污染
(3)铁粉过滤
(4)将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟标准比色卡对比。
低
3.锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:
某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为________________________。
(2)第③步反应的离子方程式是______________________________________________。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有_________________________________。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
__________________________________、___________________________________________。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1g第③步反应中加入20.0mL3.0mol/L的H2SO4溶液。
定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有______Na2CO3参加了反应。
(1)Al(OH)3
(2)4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3)漏斗玻璃棒烧杯;
滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
(4)5.3
第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝,第三步是氧化还原反应,注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。
第(4)小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
4.下图是某学习小组设计的,用含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO4•5H2O)生产流程示意图。
并用获得的胆矾产品测定结晶水的含量,以熟悉化学实验的基本操作方法。
胆矾和石膏(CaSO4•2H2O)在不同温度下的溶解度(g/100g水),见下表:
温度(℃)
20
40
60
80
100
石膏
0.32
0.26
0.15
0.11
0.07
胆矾
32
44.6
61.8
83.8
114
(1)“浸出”操作中生成硫酸铜的总化学方程式是___________________________________。
(2)“取样检验”的具体操作是“取上层清液少许,滴加少量试剂以检验___________(填
化学符号)。
(3)操作Ⅰ(蒸发浓缩、趁热过滤)趁热过滤的目的是______________________________,下列实验中也用到了“趁热过滤”操作的有__________________(填字母)
a.将I2从KCl固体中分离出来b.用95%的酒精制取无水乙醇
c.除去NaCl固体中含有的少量KNO3d.除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸
(4)操作Ⅱ具体方法是________________、________________(填操作方法)、洗涤后干燥,对产品进行干燥宜在__________(填“较高”或“不太高”)温度下,判断产品已经干燥的操作是_____________________________________________________________________。
26.(本题共12分)
(1)3Cu+2HNO3+3H2SO4→3CuSO4+2NO↑+4H2O(2分)
(2)Fe3+(1分)
(3)使CuSO4尽量溶解而石膏尽量析出,c(各1分)
(4)冷却结晶、过滤(各1分);
不太高(1分);
冷却后称量,再干燥冷却后称量直到连续两次称量相差在0.001g(或恒重操作)(2分)
5.茶是我国人民喜爱的饮品。
某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素。
【查阅部分资料】:
草酸铵[(NH4)2C2O4]属于弱电解质;
草酸钙(CaC2O4)难溶于水;
Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH:
Ca(OH)2:
pH≥13;
A1(OH)3:
pH≥5.5;
Fe(OH)3:
pH≥4.1。
试根据上述过程及信息填空:
(1)步骤①中,使茶叶灰化需要三角架、泥三角、酒精喷灯、________、_______等仪器。
(2)步骤②加盐酸的作用是_____________________________________________________。
(3)上述实验方案中,检出铁元素的实验步骤是___________,检出铝元素的实验步骤是_______________(填实验步骤编号)。
(4)写出沉淀C所含主要物质的化学式_______________________________________。
(5)写出步骤⑧发生反应的离子方程式__________________________________________。
(6)步骤⑨的作用是______________________________________,写出发生反应的离子方程式________________________________________________。
6.5·
12大地震后在灾区使用了多种消毒剂,高锰酸钾是