课本基本实验的归纳与延伸旧人教整理.docx
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课本基本实验的归纳与延伸旧人教整理
课本基本实验的归纳与延伸
—高三化学实验专题复习
一、设计立意及思路
髙考理科综合测试题中化学实验题的形式与难易一直是教师和学生最关注的，因为实验题赋分髙且往往是学生最没有把握的题型，它的得分率的髙低将直接影响学生的高考成绩。
因此，加强化学实验复习，提高实验能力，已成为许多考生提高高考成绩的关键。
分析2001年以来理综高考试卷中的实验题，不难发现很多实验题均源自于课本。
实验题中几步都要求地很基础，只是在最后一二步进行延伸，从而考查学生的创新能力。
基于这种理念，本实验专题复习是把课本中出现的一些基本实验进行归纳，并从中选择了部分实验进行了延伸。
通过这样的复习，既让学生重视课本基本实验，又能从中得到了提升，从而使学生能在高考实验题中取得高分。
本案例的设计各学校可根拯学生的具体水平进行删增，一般上2-3课时。
二、高考考点回顾
近几年理综的实验题均为小型的又带有研究性的试题。
考査的内容一般是无机实验题，主要让学生填写化学方程式、简述所设计的操作步骤、说明理由等，考查学生的分析问题及能否用化学用语进行规范性地表达。
实验题中往往前几步要求较简单，而最后一二步能力要求较髙，它要求学生处理一些一泄背景下的新问题，这不但要求学生有扎实的基础，还需要有创新能力。
考查的这些实验原理均源于课本实验，但装巻和原理都基于课本又髙于课本，是对课本实验的延伸。
三、基础知识梳理
下而对课本的实验装宜梳理延伸如下：
1、气体发生装宜：
根据反应物状态及反应条件选择发生装置
（1）、固体+固体气体（图1）
1反应容器：
试管
2注意事项：
粉末状固体；在试管口处放一团棉花
（2）固体+液体一气体（图2、图3、图4、图5、图6）
①反应容器：
试管、烧瓶、广口瓶、锥形瓶
③启普发生器及改良（图7、图8、图9、图10.图11、图12）
图7图8图9图10图11图12
（3）固体+液体气体或液体+液体气体（图13、图14、图15、图16.图17）
1反应容器：
试管、烧瓶
2
加液容器：
分液漏斗
2、气体收集装置：
根据气体的密度和溶解性选择
（1）排空气法：
3、尾气处理装置：
根据多余气体的性质选择
（1）在水中溶解性不大的气体（图27）
图27
图28
图29
（2）燃烧或袋装法（图28、图29）
（3）在水中溶解性很大的气体:
防倒吸（图30-图38）
38
图30图31图32图33图34图35图36图37图
4、气体净化装置：
根据净化剂的状态和条件选择（图39、图40、图41、图42）
5、气体性质实验装宜：
根据反应物的状态及反应的条件选择
（1）常温反应装置（图43、图44）
（2）加热反应装置（图45、图46、图47）
（3）冷却装置（图48、图49）：
6、排水量气装置：
测量气体的体积（图50、图51、图52、图53）
7、装置气密性检査：
（1）利用热源：
用手捂或用酒精灯微热，看是否有气泡，移开热源，是否有一段水柱。
（2）利用液而高度（差）有否变化
同学们只要真正懂得以上这些装置的实验原理，同学们的创新能力才能貞•正得到提髙。
四、例题讲解
例题一.实验室制取氢气的延伸：
2001年高考理科综合第28题（30分）
用图示的装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液而上升与锌粒接触，发生反应。
产生的氢气由支管导岀：
若关闭弹簧夹，则试管中液而下降，漏斗中液而上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停I匕。
需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气发生。
这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。
回答下而问题：
（1）为什么关闭弹簧夹时试管中液而会下降？
（2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？
（3）从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装垃制取的气体，填写下表中的空白。
1大理右•与盐酸反应制取二氧化碳
2黄铁矿与盐酸反应制取硫化氢
3用二氧化毎催化分解过氧化氢制氧气
气体冬称
收集方法
检验方法
（4）食盐跟浓硫酸反应制氯化氢不能用这种装置随制随停。
试说明理由。
解析：
本题是涉及到氢气的实验室制法的有关内容，是学科内和学科间相结合的综合试题。
（1）关闭弹簧夹时，由于反应所产生的氢气使试管内的液而上的压力增加，从而造成了试管中
的液而下降，解决本题涉及到物理学的压强内容。
（2）由于本装置与启普发生器相类似，所以要首先回忆检査启普发生器气密性的方法一一液而观察法，即关闭活塞，向漏斗中加水，气密性良好的标志的是；停止加水后，水面的位置一圧。
漏斗和容器下部内液面保持较大的液面差，如图所示。
这样就自然得出该装宜的气密性检查方法：
塞紧橡皮塞,夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一左量的水,使漏斗内的水而高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装巻不漏气。
（3）使用启普发生器的条件是要求块状固体与液体反应，反应生成的气体难溶于水，中学阶段14种常用的固体中，能用启普发生器制取的气体是H?
、H2So题给条件下，能用此装置制取的气体是CO?
、H2S.有关化学方程式为：
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2t+H2O；FeS2+2HCl=FeCb+S+H2St
二氧化碳
向上排空气法
通入澄淸石灰水中使石灰水浑浊
硫化氢
向上排空气法
有臭鸡蛋味
（4）食盐与浓硫酸反应的化学方程式为NaCl+H2SO4=NaHSO"HClt，由于此反应需要加
热且食盐是粉末状物质，因此不能用随用随停装苣来制取。
例题二.现行高中化学教材第二册第门页【实验1-2】的延伸：
2002年理科综合第29题（II）
（20分）：
制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装垃均已略去）。
（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：
（2）收集氨气应用法，要得到干燥的氨气可选用做于燥剂。
（3）用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作
是。
该实验的原理是
（4）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。
解析：
本实验题前三小题考查的是实验室制取氨气的反应原理及基本操作。
第四小题是对实验抽取氨气的延伸，它与物理压强相结合。
在考试过程中，有很多学生对基本的实验原理和操作都掌握得不扎实，不知道通常是用价格便宜的熟石灰和氯化彼反应制造氨气，而是选择了价格髙的烧碱、硫酸彼等，还有的错用硝酸。
还有不少学生忘记关键步骤“打开止水夹”，只是挤出胶头滴管中的水。
这些问题就提醒学生要注意实验操作规范性、实验设讣严密性和科学性的培养。
同时也要学会正确、简练地表述实验现象、结果、过程以及结论。
参考答案：
（1）2NH_»Cl+Ca（OH）亠2NH3f+CaCl24-2H2O
（2）向下排空气碱石灰
（3）打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。
氢气极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小。
（4）打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氢气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气,
氨气与水接触，即发生喷泉。
例题三.现行高中化学教材第二册第89页【实验4-10］的延伸：
2003年高考理科综合第
33题（22分）:
用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）2沉淀。
方法一：
用不含Fc"的FcSCh溶液与用不含6的蒸馅水配制的NaOH溶液反应制备。
（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FCSO4溶液时还需加入c
（2）除去蒸佛水中溶解的02常采用的方法。
（3）生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，
插入FcSCh溶液液而下，再挤出NaOH溶液。
这样操作的理由是。
方法二：
在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
（1）在试管I里加入的试剂是。
（2）在试管II里加入的试剂是。
（3）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的
实验步骤是。
（4）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是。
解析：
本实验题用两种方法来制备氢氧化亚铁，方法一完全是采用课本中的实验，考查硫酸亚铁溶液的配制中的要求，必须要注意防止水解和氧化：
在制备氢氧化亚铁必须要除去溶解在溶液中的氧气及制备氢氧化亚铁的操作要求。
方法二是对课本实验的延伸，是一种改进的制备方法，用氢气作保护气的方法来保证新制的氢氧化亚铁不被马上氧化。
这就需要学生有一定的创造性思维。
参考答案：
方法一
（1）稀H2SO4铁屑
（2）煮沸
（3）避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2
方法二
（1）稀H2SO4铁屑
（2）NaOH溶液
（3）检验试管II出口处排出的氢气的纯度。
当排岀的圧纯净时，再夹紧止水夹。
（4）试管I中反应生成的用充满了试管I和试管II,且外界空气不容易进入。
例题四•现行高中化学教材第一册第32页【实验2-7】的延伸：
2005年春季高考北京试卷第29题（21分）：
化学活动课上，三组学生分別用图示甲、乙两装置，探究“NaHCO,和Na：
C0,与稀盐酸的反应”,按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中（装置的气密性已检查）。
请回答：
（1）各组反应开始时，装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式
是。
（2）当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。
X
试剂用量
实验现象（气球体积变化）
分析原因
第
①
组
0.42gNaHCO3
0.53gNa2CO33mL4mol/L盐酸
甲中气球与乙中气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量n（NaHCO3）=n（Na2CO3）VT（CO2）=V乙（82）
第
②
组
0.3gNaHCO3
0.3gNa2CO3
3mL4mol/L盐酸
甲中气球比乙中气球的体积大
第
③
组
0.6gNaHCOj
0・6gNa2CO3
3mL2mol/L盐酸
甲中气球比乙中气球的体积大
片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变
（用离子方程式表示）
解析：
本实验题第
（1）小题完全是课本中的演示实验，考査学生对碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应的机理。
第
（2）小题是对课本实验的延伸，用卫量的方法来做同样的实验，但出现的实验结果却不同，要求学生通过分析并写岀原因。
此题的难度就比第
（1）小题的难度要大得多，学生必须掌握碳酸钠和碳酸氢钠与酸及产生气体的量的关系，只有完全理解才能得出正确的结论。
参考答案：
（1）甲HCO；=C0：
t+H.0
（2）
\
试剂用虽
实验现象（气球体积变化）
分析原因
第
②
组
甲、乙盐酸均过量n（NaHCO3）>n（Na2CO3）V中（CO2）>V乙（CO?
）
第
③
组
甲、乙盐酸均不足量
消耗的n（NaHCO3）＞n（Na2CO3）
V中（CO2AV乙（CO?
）
CO2+H2O+CO亍二2HC0"
例题五.现行髙中化学教材第一册第32页过氧化钠与二氧化碳反应的延伸：
某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳的反应），设讣用下
CDE
上图中的量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。
甲管有刻
度（0~50mL）,供量气用：
乙管可上下移动，以调节液面髙低。
实验可供选用的药品有：
稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
（1）上述装置的连接顺序是（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）:
（2）C装宜中放入的反应物是和
（3）装苣A的作用是，装置B的作用
是•
（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装宜的气密性外，在读取反应前后甲管
中液而的读数，求其差值的过程中，应注意和（填写字母编号）
a.视线与凹液而最低处相平
b.等待片刻，待乙管中液而不再上升时立刻读数
c.读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液而相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液而相平
解析：
本题的要求是：
模拟呼吸面具中的原理，制取氧气并较准确地测量氧气的体积。
因此必须首先制取二氧化碳，并进行必要的提纯，与过氧化钠反应后还要保证测量出的氧气的体积较准确。
则本实验的顺序是①制取CO?
②净化CO2③使CO2与NazCh反应④净化02⑤用量气管测出02的体积。
C装宜在U型管的一侧用玻璃纤维隔开，上边可放巻固体，这显然是一个类似于启普发生器的装置，因此必须选用大理石和盐酸（不选用稀H2SO4是由于稀H2SO4可与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理右表而阻碍反应的进一步进行，不选碳酸钠是因为其为粉末状而不是块状固体）；而在使用盐酸时会使生成的CCh中混有HC1,因此要用碳酸氢钠溶液除去；潮湿的CO：
通入D中，与Na2O2反应生成02：
反应生成的02中可能混有未反应的CCh，故需用NaOH溶液洗气除去，然后再测量Ch的体积。
调节甲、乙两管液而相平，是为了使02的压强与大气压相等，减少计算谋差。
参考答案：
⑴⑤③④⑥⑦②①⑧（苴中⑥⑦顺序可对调）
（2）大理石盐酸
（3）吸收混在氧气中未反应的CCh吸收混在C02中的HC1
（4）ac
例题六.实验室气体制备方法的延伸：
某课外活动小组欲利用右图装置和下列试剂制取少量氧气、氯化氢和氨气：
A.
浓H2SO4B.浓盐酸C.食盐D.MnO2E.KCIO?
F.H2O2G.浓
氨水H.KMnO4I.CaOo试用各试剂序号回答：
1若要快速制备少虽氧气，应选择:
2若要快速制备少量氯化氢，应选择:
3若要快速制备少疑氨气，应选择o
解析：
本实验题考查的是非常规的实验室制备气体方法，用启普发生器装置制备氧气、氢化氢和氨气，打破了传统的气体制备方法。
参考答案：
①（D）（F）②（A）（B）
3（G）（I）
五、思维能力训练
1.左图是实验室制备co：
的简易装巻图.用该装置制备co：
可起到随时使反应发生，也可以随时使反应停止的效果•下图装置可起到与左图装置相同的效果是（）
4.
（2004年大综合试卷（广东辽宁）第29题）已知KMnO4与浓HC1在常温下反应能产生Cg.若用图2所示的实验装巻来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应•每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是（）
A.只有①和②处B.只有②处
C.只有②和③处D.只有②、③、④处
5.（2003年辽宁大综合）右图装宜可以用来发生、洗涤、
（2）若在烧瓶内充满水，可收集的气体有气体应由—口进入。
（3）若在烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有_,气体应由—口进入。
8.气密性检查的延伸：
2003年江苏化学卷
拟用下图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体（图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置
（1）上述方法中可以得到干燥.纯净的气体是
（2）指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由（可以不填满）
9.2004年髙考理综试题（内蒙古海南卷）第28题:
根据下图及描述，回答下列问题:
（1）关闭图A装置中的止水夹a后，从长颈漏斗向试管口注入一左量的水，静置后如图所
示。
试判断：
A装苣是否漏气？
（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）°判断
理由：
（2）关闭图B装置中的止水夹a后，开启活塞b,水不断往下滴，直至全部流入烧瓶。
试
判断：
B装宜是否漏气？
（填“漏气J“不漏气”或“无法确定”）,判断理
由：
o
10.（2004年髙考理综第28题）资料显示：
“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。
某校化学小
组学生设计如下装宜（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
作用是.
（2）将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为钳石棉）中，用酒精喷灯加热:
1氨催化氧化的化学方程式是;
试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是。
2停止反应后，立即关闭B中两个活塞。
一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色
变浅，请结合化学方程式说明原因
（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：
①两气体通入的先后顺序是，其理由是
②氨气燃烧的化学方程式是C
思维能力训练参考答案：
1・B、D2・D3・A.C4・D5・A6・B、C
7.
（1）②④®@
（2）①③⑥A（3）©®③④®®B
8.
（1）NO
（2）①C2H4装置中没有温度计，无法控制反应温度
©C12反应生成的C12被C中的NaOH溶液吸收了
3NH?
反应生成的NHs被e中的HQ吸收了
9.
（1）不漏气：
由于不漏气，加水后试管内气体体积减小，导致压强增大，长颈漏斗内的水而高出试管内的水面。
（2）无法确泄：
由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连，使分液漏斗中液而上方和烧瓶中液面上方的压强相同，无论装置是否漏气，都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。
10.
（1）①（NHAC03咸NH4HCO3]②吸收水和二氧化碳
催化剂
（2）（D4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2====2NO2
②2NO2（气）N2OM气）+热量，降低温度使平衡正向移动，部分红棕色NO2转化
为无色N2O4。
（3）①先通入02,后通入NH3。
若先通氨气，氨在空气中不能点罐，逸出造成污染。
②4NH3+3O?
，•用・2Nj+6HQ
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