届高考化学二轮专题复习精品学案之化学实验 doc.docx
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2010届高考化学二轮专题复习精品学案之化学实验
一、考点回顾
1.化学实验的基本操作
(1)《考试说明》对化学实验的基本操作的基本要求:
①熟悉化学实验的常用仪器(用于计量的仪器、用于分离的仪器、用于加热的仪器、用于存放药品的仪器)
②熟悉试剂的存放(试剂存放的总原则、特殊试剂的保存方法)
③熟悉仪器的洗涤
④熟悉药品的取用
⑤熟悉试纸的使用
⑥熟悉实验安全知识及急救措施
(2)考查角度:
①溶液配制方法与步骤
②常用仪器的使用方法(酒精灯、分液漏斗、托盘天平、滴定管、烧瓶、启普发生器)、注意事项
③分离操作(分液、萃取、过滤、结晶、蒸馏、渗析、洗气)
④简述实验操作的方法步骤、先后顺序、判断操作的正误、评价仪器与药品的选用、分析判断误差产生的原因及处理方法、根据实验要求函数选择仪器、确定实验方法,高考热点
2.常见气体的制备
(1)《考试说明》对常见气体的制备的基本要求:
①熟悉气体制备的原理
②熟悉气体制备仪器的选用及连接
③熟悉气体的处理(洗气、干燥、冷却、收集、测量体积、防止倒吸、尾气处理)
④熟悉气密性检查、气体的处理装置(洗气装置、干燥装置、冷却装置、收集装置、测量体积装置、防止倒吸装置、防堵塞安全装置、尾气处理装置)及干燥剂的选择
⑤理解气体制备可能出现的误差原因及处理
(2)考查角度:
①气体制备各装置的选择、药品的选用、仪器的连接顺序
②气体制备可能出现的误差原因及处理
③环境保护的相关知识
3.物质的检验:
(1)《考试说明》对物质的检验的基本要求:
①熟悉常见物质的检验(气体的检验、离子的检验、有机物的检验)
②熟悉物质检验的原理、方法、仪器选择、药品的选择、检验步骤
(2)考查角度:
①物质检验的原理、方法、仪器选择、药品的选择、检验步骤正误
②结合无机推断、有机合成与推断进行考查
4.化学实验方案的设计、评价及综合实验:
(1)《考试说明》对化学实验方案的设计、评价及综合实验的基本要求:
①能根据实验目的、要求设计实验方案,所设计的方案应满足科学性、安全性、可行性、简约性
②能对给出的实验方案进行正确评价,实验原理的正确与否、仪器药品的选择是否恰当、实验程序是否合理、是否有利于环境保护
(2)考查角度:
①化学实验是高考必考题,高考热点,从物质的制备、某一物质含量的测定等角度切入,对上述考点进行基础知识、能力综合测试
二、经典例题剖析
[例1](07江苏5)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-
【解析】熔化时瓷坩埚中的二氧化硅会与氢氧化钠固体发生反应,B错;制备Fe(OH)3胶体,是在沸水中加入5~6滴FeCl3溶液,C错;溶液中还可能含有SO32-,D错。
【答案】A
[例2]下列实验装置图完全正确的是()
A.称量氢氧化钠固体B.配制150mL0.10mol/L盐酸
水
C.测定中和热D.分离苯和甲苯
【解析】称量时应左盘放称量物,右盘放砝码,氢氧化钠固体还应放在玻璃瓶中称量,A错;配制溶液时,转移溶液应用下班棒引流,B错;冷却时,冷凝管下端进冷水,D错;
【答案】C
[例3]有以下四组物质:
①FeCl2、Al(NO3)3、MgSO4、NH4NO3四种溶液
②
③MnO2、FeS、CuO、C四种黑色固体
④NaCl、AlCl3、Ba(OH)2、HCl四种溶液
其中只用一种试剂(允许加热)就能将组内物质区别开的是()
A.只有①③ B.只有①②③ C.只有①③④ D.全部
【解析】①加入过量氢氧化钠溶液,②加入浓溴水,③加入浓盐酸并加热,④只加一种试剂无法区分。
【答案】B
[例4](06高考江苏化学4) 以下实验装置一般不用于分离物质的是()
A B C D
【解析】A、B、C是常见的分离物质的实验装置,D是配制溶液的装置
【答案】D
[例5](2005年江苏化学6)下列除去杂质的实验方法正确的是()
A.除去CO中少量O2:
通过灼热的Cu网后收集气体
B.除去K2CO3固体中少量NaHCO3:
置于坩埚中加热
C.除去苯中溶有的少量苯酚:
加入适量浓溴水反应后过滤
D.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:
加入稍过量双氧水后放置
【解析】A.除去O2,产生了新杂质CO2,B.除去NaHCO3,生成了新杂质Na2CO3,C.苯中会溶解溴。
【答案】D
[例6](07全国II理综27)现有五种离子化合物A、B、C、D和E,都是由下表中离子形成的:
阳离子
Ag+Ba2+Al3+
阴离子
OH-Cl-SO42-
为鉴别它们,分别完成以下实验,其结果是:
a.B和D都不溶于水,也不溶于酸;
b.A溶于水后,与上述某阳离子反应可生成B,且A溶液与过量氨水反应生成白色沉淀
c.C溶于水后,与上述某阳离子反应可生成D,且C溶液与过量氨水反应生成白色沉淀
d.E溶于水后,与上述某阴离子反应可生成B;
e.A溶液与适量E溶液反应生成沉淀,再加过量E溶液,沉淀是减少,但不消失。
请根据上述实验结果,填空:
⑴写出化合物的化学式:
A①,C②,D③,E④。
⑵A溶液与过量E溶液反应后,最终得到的沉淀的化学式是⑤。
A、C
B、D
E
Al2(SO4)3、AlCl3
AgCl、BaSO4
Ba(OH)2、BaCl2
【解析】
综合题中信息,可知A:
Al2(SO4)3,B:
AgCl,C:
AlCl3,D:
BaSO4,E:
Ba(OH)2
【答案】Al2(SO4)3、AlCl3、AgCl、Ba(OH)2、BaSO4
[例7](06高考北京理综26)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。
这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
X
Z→W
请回答:
(1)W的电子式是。
(2)X与Y的溶液中反应的离子方程式是。
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅰ中反应的化学方程式是,装置Ⅱ中物质的化学式是。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体,该化合物的化学式是,所需仪器装置是(从上图中选择必要装置,选填编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是。
【解析】
(1)由X、X、W的转化关系及题中信息,可推断X为NaHCO3,Z为Na2CO3,W为CO2,Y为NaOH;
(3)①选择Na2CO3、NaHCO3即可②四种元素为Na、C、H、O,由两种元素组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体,收集的气体比空气重,应选O2;
(4)Z为Na2CO3,与氯气反应的化学方程式为2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3
OCO
【答案】
(1)
(2)HCO3-+OH-=CO32-+H2O
(3)①Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑或2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑Na2O2②H2O2Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
(4)2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3
[例8](06江苏18)苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。
实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
甲苯
试回答下列问题:
⑴Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是_________________________。
⑵甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。
该过程中需将混合物冷却,其目的是______________________________________________________。
⑶实验过程中,可循环使用的物质分别为_______、_______。
⑷实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是______________,其原理是__________________。
⑸实验中发现,反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表)。
反应时间/h
1
2
3
4
5
苯甲醛产率/%
76.0
87.5
83.6
72.5
64.8
请结合苯甲醛的结构,分析当反应时间过长时,苯甲醛产率下降的原因:
___________
__________。
【解析】粗看此题,题中所给出的物质是高中化学中不常见的,但仔细阅读题意,结合题中问题,不难回答
(1)、⑵、⑶、⑷;⑸结合苯甲醛的结构,分析当反应时间过长,部分苯甲醛被Mn2O3氧化成苯甲酸,产率下降。
【答案】
(1)使反应物充分接触,增大反应速率
(2)降低MnSO4的溶解度
(3)稀硫酸甲苯(4)蒸馏利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离
(5)部分苯甲醛被氧化成苯甲酸
三、2008年高考预测
化学实验是高考必考内容,高考热点:
(1)以选择题型对化学实验的基本操作、气体的制备、物质的检验、分离、提纯的相关知识进行考查
(2)以学科内综合为主,结合化工生产中的新方法、新工艺,以综合实验进行知识和能力的综合考查
四、强化训练
一、选择题
1.(07江苏10)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()
【答案】D[提示]A为排液装置,B会引起倒吸,C中温度计位置错误。
2.(07江苏6)向存在大量Na+、Cl-的溶液中通入足量的NH3后,该溶液中还可能大量存在的离于组是
A.K+、Br-、CO32-B.Al3+、H+、MnO4-
C.NH4+、Fe3+、SO42-D.Ag+、Cu2+、NO3-
【答案】A[提示]通入足量的NH3后,Al3+、Fe3+会沉淀,Ag+转化为[Ag(NH3)2]+。
3.(2007年高考广东化学卷)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在铜和浓硫酸酸反应的实验中,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
A①②B①③C②③D①②③
[答案]D[提示]①Br2易挥发,污染空气;②改为可调节高度的铜丝可减少SO2的产生。
4.(2007年高考上海化学卷)离子检验的常用方法有三种:
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
含义
反应中有沉淀产生或溶解
反应中有颜色变化
反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是()
ANH4+:
气体法BI-:
沉淀法CFe3+:
显色法DCa2+:
气体法
[答案]D。
[提示]Ca2+无法转化为气体
5.(2007年高考上海化学卷)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体积液体的加热(D)倾倒液体时试剂瓶标签面向手心
[答案]C[提示]试管使用时:
装溶液不超过容积的,加热时液体不超过,试管夹应夹在离管口,受热要均匀等
6.(07天津理综卷8)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l0gZnSO4·7H2O溶解在90g水中
B.欲制备F(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,
[答案]C[提示]A.将l0gZnSO4·7H2O溶解在90g水中,ZnSO4溶液质量分数<10%,B.制备F(OH)3胶体,向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液即可,锥形瓶必须洗净,不需烘干
7.(2005年天津理综13)下列实验操作或事故处理中,正确的做法是
A.银镜反应实验后附有银的试管,可用稀H2SO4清洗
B.在中学(硫酸铜晶体里结晶水含量测定)的实验中,称量操作至少需要四次
C.不慎将浓H2SO4沾在皮肤上,立即用NaOH溶液冲洗
D.在250mL烧杯中,加入216mL水和24gNaOH固体,配制10%NaOH溶液
加热前质量
加热后质量
W1(容器)
W2(容器+晶体)
W3(容器+无水硫酸铜)
【答案】B[提示]
再加热,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止,至少需加热四次。
8.(2005年重庆理综11)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
【答案】D
二、填空题
9.(2007年高考理综山东卷)下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用,必要时可重复选择,a、b为活塞)。
NaOH
溶液
Cu丝
(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体,E内放置CuO,选择装置获得纯净干燥的CO,并验证其还原性及氧化产物,所选装置的连接顺序为___________(填代号)。
能验证CO氧化产物的现象是___________________________________。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,E内放置Na2O2,按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2,并用O2氧化乙醇。
此时,活塞a应________,活塞b应_________,需要加热的仪器装置有___________(填代号),m中反应的化学方程式为____________________________________。
(3)若气体入口改通空气,分液漏斗内改加浓氨水,圆底烧瓶内改加NaOH固体,E内放置铂铑合金网,按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气,并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有:
_________________________________________
_____________________________________________________。
②实验中观察到E内有红棕色气体出现,证明氨气具有___________性。
【解析】
(1)原理:
用NaOH溶液澄清石灰水除去CO2,用浓硫酸干燥CO,用CuO氧化CO,用澄清石灰水检验CO的氧化产物,燃烧法除去多余的CO,ACBECF;
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,a应关闭,b打开,浓硫酸与NaOH溶液反应放出热量,加快A中的水的蒸发,H2O与E中Na2O2反应可生成O2,加热k有利于CH3CH2OH的挥发,加热m,CH3CH2OH与O2反应生成CH3CHO;
(3)①氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出。
【答案】
(1)ACBECF;AB之间的C装置中溶液保持澄清,EF之间的C装置中溶液变浑浊。
(2)关闭;打开;k、m;2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O。
(3)①氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出。
②还原。
10.(07福建理综27)A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成他们的离子有
阳离子
Na+Mg2+Al3+Ba2+
阴离子
OH-Cl-CO32-SO42-HSO4-
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;
④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。
据此推断它们是
A ;B ;C ;D ;E 。
【解析】此题突破口在④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失,可推断B为Al2(SO4)3,D为Ba(OH)2,A与B、C、D反应生成白色沉淀,A为Na2CO3,,则E为NaHSO4[Mg(HSO4)2]。
【答案】Na2CO3、Al2(SO4)3、MgCl2、Ba(OH)2、NaHSO4[Mg(HSO4)2]
11.(2007年高考全国理综卷II)(15分)在室温和大气压强下,用图示的装置进行实验,测得ag含CaC290%的样品与水完全反应产生的气体体积为bL。
现欲在相同条件下,测定某电石试样中CaC2的质量分数,请回答下列问题:
(1)CaC2和水反应的化学方程式是______________________________________。
(2)若反应刚结束时,观察到的实验现象如图所示,这时不能立即取出导气管,理由是___________________________。
(3)本实验中测量气体体积时应注意的事项是_________
______________________________________________。
(4)如果电石试样质量为cg,测得气体体积为dL,则电石试样中CaC2的质量分数计算式w(CaC2)=___________。
(杂质所生成的气体体积忽略不计)。
【解析】
(2)PV=nRT,温度恢复到室温,气体压强为大气压强,由气体体积可计算气体的物质的量,即可测定某电石试样中CaC2的质量分数;
(4)CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
=w(CaC2)=
×90%
【答案】
(1)CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑。
(2)因为装置内气体的温度没有恢复到室温,气体压强还不等于大气压强。
(3)待装置内气体的温度恢复到室温后,调节量筒使其内外液面持平。
(4)
×90%。
12.(06高考重庆理综26)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
精盐
(1)判断BaCl2已过量的方法是。
(2)第④步中,相关的离子方程式是。
(3)若先用盐酸调pH值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是。
(4)为检验精盐纯度,需配制150mL0.2mol/LNaCl(精盐)溶液,右图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是。
【解析】原理:
用BaCl2溶液除去SO42-,用NaOH溶液除去Fe3+,用Na2CO3溶液除去Ca2+、Ba2+,过滤,除去沉淀和泥沙杂质,
(1)取第②步后的上层清液1-2滴于点滴板上,再滴入1-2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;(3)先用盐酸调pH值再过滤,会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度;
【答案】
(1)取第②步后的上层清液1-2滴于点滴板上,再滴入1-2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量。
(2)Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ba2++CO32-=BaCO3↓
(3)在此酸度条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度。
(4)未用玻璃棒引流;未采用150mL容量瓶。
13.(06高考全国Ⅱ理综26)可用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去),请填空:
(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL,正确的加入顺序及操作是。
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是。
(3)实验中加热试管a的目的是:
①。
②。
(4)试管b中加有饱和的Na2CO3溶液,其作用是
。
(5)反应结束后,振荡试管b,静置,观察到的现象是
。
【解析】此实验为高中所必须掌握的,不再赘述。
【答案】
(1)先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加冰醋酸
(2)在试管a中加入几粒沸石(或碎瓷片)
(3)①加快反应速率;②及时将产物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡身生成乙酸乙酯的方向移动。
(4)吸收乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇
(5)b中的液体分层,上层是透明的油状液体。
三、解答题
14.(07广东23)已知某混合金属粉末中,除铝外还含有铁、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、20%KSCN溶液。
(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(不要在答题卡上作答)。
(3)实验过程
根据
(2)的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。
编号
实验操作
预期现象与结论
①
②
③
④
【解析】原理:
用NaOH溶液检验铝的存在,硫酸、少量稀硝酸、KSCN溶液检验铁的存在,硝酸、NaOH溶液检验铜的存在。
【答案】
(1)Cu;Fe(答案的顺序可交换)
(2)
编号
实验操作
预期现象与结论
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
样品部分溶解,并有气体放出
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
③
往试管B中加入少许稀硝酸,再滴加KSCN溶液
溶液先变成黄色,加KSCN后显血红色,结合②可知,一定含铁
④
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
15.(06上海26)
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),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lmL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______
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