高中化学实验知识点和练习 专题四《综合实验设计》.docx

1、高中化学实验 知识点和练习 专题四综合实验设计实验探究题强化知识点知识积累一:常见离子 检验试剂 实验现象NH 4+Fe 3+Fe 2+Al 3+Fe 3+、 Fe 2+3+溶液 KMnO 溶液紫色消失,证明含有 Fe 2+Fe 3+、 Al 3+3+;加 NaOH 溶液过量,过滤,取上 3+ Ag +Ba 2+CO 32-溶液、稀盐酸 加入 BaCl 溶液后生成白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸,放出无色无味气体 HCO 3-2溶液、稀盐酸 加入 BaCl 溶液无白色沉淀生成,加入稀盐酸,放出无色无味气体 SO 32- 加入 BaCl 溶液后生成白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸,并放出气体使品红褪色 HSO

2、3-加入 BaCl 2溶液后无白色沉淀生成,加入稀盐酸后,放出气体使品红褪色 SO 42-溶液 先加入过量稀盐酸,再加入 BaCl 溶液生成白色沉淀SiO 32-Cl -Br -溶液、稀硝酸 加入稀硝酸酸化的 AgNO 溶液生成浅黄色沉淀,分层, CCl 层呈橙红色 I -溶液、稀硝酸 加入稀硝酸酸化的 AgNO 溶液生成黄色沉淀ClO -第 1 页 共 9 页第 2 页 共 9 页 S 2O 32-知识积累二:一、晶体的获取和提纯:1NaCl 溶液中获得 NaCl :蒸发结晶 ( 蒸发至大部分晶体析出即停止加热 2NH 4 2Fe (SO 4 2 蒸发浓缩、冷却结晶、 过滤 、洗涤、干燥(蒸

3、发至溶液表面出现结晶膜即停止加热3NaCl 和 KNO 3混合溶液中获得 NaCl 蒸发结晶、 趁热过滤 、洗涤、干燥4NaCl 和 KNO 3混合溶液中获得 KNO 3蒸发浓缩、冷却结晶、 过滤、 洗涤、干燥5(一般 蒸发结晶后 的过滤为 趁热过滤 ,而冷却结晶后的过滤不用趁热过滤6、趁热过滤的操作:用事先预热的漏斗过滤; ;或用事先预热的(布氏漏斗抽滤7沿玻璃棒往漏斗中加洗涤剂(水至完全浸没沉淀,待水自然流尽后,重复操作 2-3次8、检验沉淀(晶体是否洗涤干净: (如 BaSO 4沉淀是否洗涤干净(BaCl 2 取少许 最后一次洗涤液 于试管中,滴加 AgNO 3,若未产生白色沉淀,则洗涤

4、干净,若出现白色沉淀,则未洗涤干净二、酸碱中和滴定和氧化还原滴定9、滴定的步骤:滴定管验漏 -水洗涤 -标准液润洗 -加溶液 -赶气泡 -调节液面10、滴定时的手和眼操作一只手控制滴定管的活塞,另一只手摇动锥形瓶, 眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化11、用 KMnO 4滴定草酸终点描述当滴入最后一滴 KMnO 4溶液时, 锥形瓶中溶液颜色 由无色变为浅紫色 , 且半分钟内不褪色,即为终点12、中和滴定一般选用酚酞或甲基橙做指示剂, 不用石蕊做指示剂13、如何排除碱式滴定管尖嘴中气泡:将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出。三、指示剂和试纸的使用14、指示剂的变色

5、:石蕊试剂:本身为紫色 酸红碱蓝 酚酞试剂:本身无色 碱红酸不变15、 PH 试纸 检验溶液 PH取一段 PH 试纸放在玻璃片上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在 PH 试纸中间,待 PH 试纸变色后与标准比色卡对比16、其余试纸的使用(检验气体 : 如实验室制取氨气检验取一段红色石蕊试纸,用蒸馏水水湿润,粘在玻璃棒一端,再送到管口进行检验。四、气密性检验17、 分液漏斗型(起始端有活塞的关闭分液漏斗的活塞,在 A 连接导管,导管一端插入水中,微热烧瓶,若导管口出现气泡,且冷却后导管内出现一段水 柱并长时间不回落,则气密性良好,否则不是18、 长颈漏斗型 (起始端无活塞后端有活塞或软管的关闭活

6、塞,往长颈漏斗中加水至浸末漏斗下端,若漏斗 中液面高过试管中液面, 且长时间保持, 则气密性良好, 否则不是五、物质的干燥:19、晶体的干燥和防止冷却吸水:放在干燥器中20、气体的干燥:浓硫酸 :干燥酸性气体、中性气体(如 SO 2、 Cl 2、 H 2、 O 2等注意 :1、不可以干燥碱性气体和还原性气体(如 NH 3、 H 2S 等2、用洗气瓶装, 长进短出碱石灰:干燥碱性气体、中性气体(如 NH 3、 H 2、 O 2等注意 :1、不可以干燥酸性气体(如 Cl 2、 HCl 等2、用球形干燥管或 U 形干燥管装, 大口进小口出CaCl 2: 酸性碱性中性都可以注意:不可以干燥 NH 3六

7、、其他:21、用 BaCl 2溶液沉淀 Na 2SO 4中 SO 42-,如何检验 BaCl 2是否过量(或检验沉淀完全取 A 中上层清液少许于试管中,滴加 BaCl 2溶液,若未出现沉淀,则沉淀完全,反之则未沉 淀完全。22、容量瓶验漏往容量瓶中加入适量水,倒转容量瓶,观察是否漏水,若不漏水,正立容量瓶,将塞子旋转 180度,再倒转容量瓶,若不漏水,则合格。23、水浴加热的特点:受热均匀,易控制温度,且温度不超过 10024、用分液漏斗向容器中添加溶液:打开分液漏斗上口的塞子,在旋开分液漏斗的活塞,慢慢滴加注意:分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出, 分清哪个在上层专题四 综合实验设

8、计 1.铜、银、金是人类认识最早的三种金属,因为很早就被人们用作钱币,因而有“货币金 属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强,相对而言,人类认识铁稍晚。某研究性学 习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,他们设计了如下方案(1铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出(2铁、铜和氯气反应分别生成 FeCl 3 和 CuCl 2(3足量的铁粉和铜粉和浓硫酸反应生成 FeSO 4 和 CuSO 4(4铜片置于 FeCl3溶液中铜片逐渐溶解(5把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,交用导线连接,铁片上无气泡产生,而铜 片上有气泡产生(6把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上有气泡产生,而铜 片上无气泡

9、产生。以上设计合理的有 ( A .两种方案 B .三种方案 C .四种方案 D .五种方案2.下列实验设计能够成功的是 第 3 页 共 9 页第 4 页 共 9 页 42生的气体,溶液变黄色;取实验生成的溶液滴在淀粉 KI 试纸上,试纸变蓝色下列判断不正确的是:A .上述实验证明氧化性 :MnO4- Cl2 Fe3+I2B .上述实验中的三个主要反应都是氧化还原反应C .实验证明 Fe 2+既有氧化性又有还原性D .实验产生的气体同样能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝色4.从下列事实所列出的相应结论正确的是5.张老师做了一个如图所示实验,发现烧杯中酸性 KMnO 4溶液褪色,若将烧杯中的溶液换 成

10、含有少量的 KSCN 的 FeCl 2溶液,溶液显红色,判断下列说法中正确的是( A .该条件下生成的水分子化学性质比较活泼B .该条件下 H 2被冷却为液态氢,液氢的水溶液具有还原性C .该条件下 H 2燃烧生成了只具有氧化性的物质D .该条件下 H 2燃烧的产物中可能含有一定量的 H 2O 2 6.同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是 MnO 4-离子的颜色,而不是 K +离子的颜色,他设计的下列实验步骤中没有意义的是 ( A .将高锰酸钾晶体加热分解,所得固体质量减少B .观察氯化钾溶液没有颜色,表明溶液中 K +无色C .在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡 , 静置后未见明显变化,表明锌

11、与 K +无反应D .在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后见紫红色褪去,表明 MnO 4-离子为紫红色7.下列有关实验操作的说法正确的是A .用渗析法分离淀粉中混有的 NaCl 杂质 .B .用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤速率C .加入盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质D .用量筒取 5.00mL 10.0molL -1硫酸于 50mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,可配制 1.00molL -1硫酸8.下列实验的的失败原因是因为缺少必要的实验步骤造成的是(将乙醇和乙酸混合,再加入稀硫酸共热制乙酸乙酯实验室用无水乙醇和浓硫酸共热到 140制乙烯验证某 RX 是碘代烷,把 RX 与烧碱水溶液

12、混合加热后,将溶液冷却后再加入硝酸银溶 液出现褐色沉淀做醛的还原性实验时,当加入新制的氢氧化铜悬浊液后,未出现红色沉淀检验淀粉已经水解, 将淀粉与少量稀硫酸加热一段时间后, 加入银氨溶液未析出银镜 A . B . C . D .9.干燥剂的干燥性能可用干燥效率 (1m3空气中实际余留水蒸气的质量 来衡量。某些干 燥剂的干燥效率数据如下:分 析 以上数据, 下列有关叙述正确的是 (A .上述干燥剂中阳离子对干燥性能的影响比阴离子大B .干燥效率与干燥剂的阴、阳离子的化合价有显著关系C . CaCl 2可能是比 MgCl 2更好的干燥剂D . CaO 的干燥性能比 MgO 好10. 要求设计实验证

13、明,某种盐的水解是吸热的,下列回答正确的是A .将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的B .在盐酸中加入相同浓度的氨水,若混合液温度下降,说明盐类水解是吸热的C .在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体,若溶液温度下降,说明盐类水解是吸热的D .在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液,加热后若红色加深,说明盐类水解是吸热的11.下三种途径来制取相等质量的硝酸铜 :跟浓硝酸反应 跟稀硝酸反应 先跟氧气反 应生成氧化铜 , 氧化铜再跟硝酸反应,以下叙述正确的是A. 三种途径所消耗的铜的物质的量相等 B. 三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C. 所消耗的铜的物质的量是 : 途径途径径D. 所消耗的硝酸的物

14、质的量是 : 途径径途径12. 下列实验操作正确的是(A 、将氢氧化钠固体放在滤纸上称量B 、用 10ml 量筒量取 8.58ml 蒸馏水C 、制取氯气时,用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应,并用排水集气法收集D 、 配制氯化铁溶液时, 将一定量氯化铁溶解在较浓的盐酸中, 再用水稀释到所需浓度。 13.下列实验能达到预期目的的是A .用 Ba(NO3 2溶液鉴别 Na 2SO 3和 Na 2SO 4B .除去苯中少量苯酚,向混合物中加入足量的 NaOH 溶液后过滤C .将碘水和 CCl 4倒入分液漏斗,振荡后静置,可将碘萃取到 CCl 4中D .取 0.1mol FeCl3溶于蒸馏水,用 100m

15、L 容量瓶定容后得到 1 molL -1FeCl 3溶液14.对实验 的实验现象预测正确的是 第 5 页 共 9 页70硫酸 稀 HCl Fe 电流计 碎瓷片 盐桥 C 浸有石 蜡油的 石棉 FeSO4 H2SO4 酸性 KMnO4 含酚酞的 Na2SiO3 溶 液 Na2SO3 FeCl3 溶液 A实验试管中红色溶液逐渐变成无色溶液 B实验试管中出现淡黄色浑浊 C实验碳棒上有无色气泡产生 D实验中酸性 KMnO4 溶液中出现气泡且颜色逐渐褪去 15用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂。 （1）检验这种新型洗涤剂含有 Na+的方法是 （2）如果纯碱中含有少量 Fe 杂质，对这种洗涤剂产生不良

16、影响是 。 （3）纯碱能用于去油污的原理是(包括离子方程式 3 。 （4）某研究性学习小组进行定性探究该新型洗涤剂加入 FeCl3 固体产生气体的成分： 取该洗涤剂 100 ml， 加入 25 gFeCl3 固体， 产生大量无色无味气体， 用贮气瓶收集气体。 请选用下列试剂和实验用品完成该气体成分的探究过程。 0.10 mol -1 NaOH、8.0 mol -1 NaOH、澄清石灰水、0.01 mol -1KMnO4、 L L L BaCl2 稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。 对该气体成分提出合理假设。 假设 1：该气体是 O2； 假设 2：该气体是 假设 3：该气体是

17、 ； 。 设计实验方案证明你的假设，在答题卡上完成实验步骤、预期现象与结论： 实验步骤 预期现象与结论 将气体依次通入盛有澄清石灰水、 的洗气瓶中， 若 则假设 1 成立； 若 则假设 2 成立； 若 则假设 3 成立。 第 6 页 共 9 页 ， ， ， 16化学科研小组的同学在精确测试 Na2SO3 溶液的 pH 时，遇到了困惑。为此，他们进行了 冷静的思考和准备，决心重新实验，揭开奥秘。请你了解情况，参与交流讨论。 实验操作 准确称取纯净的 Na2SO3 2O 晶体 25.20g，配成 1L 水溶液，测得其 pH=7.8。 7H 以坩埚再次准确称取 25.20g 上述晶体，继而隔绝空气在

18、 600以上高温下强热至 恒重，质量为 12.60g。 将所得 12.60g 固体进行元素定性定量分析，组成与 Na2SO3 无异。将其溶于水配成 250mL 溶液，测得 pH=10.3。 查阅资料 常温下 0.1mol -1 的 H2SO3 溶液的 pH 约为 2.1。 L 通常情况下， 2S 为无色， H 有腐蛋臭味的气体， 其水溶液称为氢硫酸。 常温下 0.1mol -1 L 的 H2S 溶液的 pH 约为 4.5。 分析猜想 Na2SO3 2O 在强热下，失去结晶水后，进而发生了分解反应（自身氧化还原反应，生成 7H 两种盐） 交流讨论 (1 实验操作中称量操作至少进行 次； 。 (2

19、 给 Na2SO3 2O 加热时要隔绝空气，请以简要的文字和化学方程式加以说明： 7H ； (3 猜想 Na2SO3 在高温强热下发生分解反应的化学方程式： ； (4 实验和中，两次测得的溶液 pH 相差明显，其合理的解释是 ； 实验中溶液的 pH=10.3 的原理是（以相关的离子方程式表示） 。 17三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探 究一红色粉末是 Fe2O3、Cu2O 或二者的混合物。探究过程如下： 查阅资料：Cu2O 溶于稀硫酸生成 Cu 和 CuSO4，在空气中加热生成 CuO 提出假设 假设 l：红色粉末是 Fe2 O3 假设 2：红色粉末

20、是 Cu2O 假设 3：红色粉末是 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物 设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加 KSCN 试剂。 (1若假设 1 成立，则实验现象是 (2若假设 2 成立，则实验现象是有 。 。 (3若固体放入足量稀硫酸中，经充分反应后，固体全部溶解，滴加 KSCN 试剂时，溶液 不变红色，则证明假设 (填数字成立，写出可能发生的离子方程式 。 (4经实验分析， 确定红色粉末为 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物。 实验小组欲用加热法测定 Cu2O 的质量分数。取 ag 固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为 bg(b a，则混合物中 Cu2

21、O 的质量分数为 。 18、化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究： 查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体 产生。且其它成分均溶于水。 第 7 页 共 9 页 .摩擦剂的定性检验，请完成表格，验证摩擦剂成分（试剂药品任选） ： 步骤 1 过滤。 2 实验操作 取适量牙膏样品，加水充分搅拌、 实验结论 获得白色沉淀 3 .牙膏样品中碳酸钙的定量测定 利用下图所示装置(图中夹持仪器略去进行实验，充分反应后，测定 C 中生成的 BaCO3 沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。 依据实验过程回答下列问题： (1实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用

22、除了可搅拌 B、C 中的反应物外，还有： _ (2C 中反应生成 BaCO3 的化学方程式是： _。 (3下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_(填标号。 a在加入盐酸之前，应排净装置内的 CO2 气体 b滴加盐酸不宜过快 c在 AB 之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d在 BC 之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置 (4实验中准确称取 8.00 g 样品三份，进行三次测定，测得 BaCO3 平均质量为 3.94 g。 则样品中碳酸钙的质量分数为_ 。 （M：BaCO3 197 CaCO3 100） 。 第 8 页 共 9 页 专题四综合实验设计参考答案 1 2 3. 4 5D 6A 7A 1

23、0D 11AD 12D 13C 14CD 15 （1）焰色反应（1 分） （合理即给分） （2）催化双氧水的分解反应（或加快 CO32-水解，或加快洗涤剂失效、变质等） （2 分） （3）CO32-+H2O HCO3- + OH-，Na2CO3 水解呈碱性，碱性环境促使油脂水解平衡正移。 （4）CO2 CO2 和 O2 （各 2 分，共 4 分） （5 分，预期现象与假设相对应，合理即给分） 实验操作 预期现象与结论 -1 8.0 mol NaOH 溶液（1 分） L 澄清石灰水不变浑浊，木条复燃； 分） （1 （1 并将带火星的木条 放在最后一个的洗气瓶的出口 澄清石灰水变浑浊，木条不复燃；

24、 分） 澄清石灰水变浑浊，木条复燃。 分） （1 处。 分） （1 16答案： （1 4 高温 (3 4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4 (4 实验的溶液中可能有 Na2S，相同条件下，S2-水解程度大于 SO32-，溶液的碱性强 S2- + H2O HS- +OH17答案（1）溶液变为血红色 （2）红色固体剩余，溶液变蓝，加入 KSCN 时，溶液不变红色 (3 2 Fe 3+ 8C 9A (2 避免 Na2SO3 被氧化 2Na2SO3+O2=2Na2SO4 3 Fe 2 O 3 + 6 H 2+ + = 2 Fe 3+ + 3H 2O Cu 2 O + 2 H + = Cu + Cu

25、 2+ + H 2O + Cu = 2 Fe + Cu 2+ (4 9 (b - a a 100 % 18. 步骤 1 过滤。 取少量步骤 1 中沉淀于试管中，加 2 入适量稀盐酸，将产生的气体通入 澄清石灰水中。 取少量步骤 1 中沉淀于试管中，加 3 入过量稀盐酸，再逐滴加入 NaOH 溶 液。 (1把生成的 CO2 全部排入 C 中，使之完全被 Ba(OH2 溶液吸收 (2Ba(OH2CO2=BaCO3H2O (3cd (425% 加 NaOH 溶液时先产生沉淀，后沉淀 溶液，则含有 Al(OH3 . 加盐酸产生无色无味的气体，通入石 灰水变浑浊，则含有 CaCO3。 实验操作 取适量牙膏样品，加水充分搅拌、 实验结论 获得白色沉淀 第 9 页 共 9 页