2016年-高考化学实验专题知识归纳(完整版)

1 高考化学实验专题知识归纳 完整版 高考化学实验专题知识归纳 完整版 教学目标要求分析教学目标要求分析 一 知识目标要求一 知识目标要求 1 了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法 2 掌握化学实验的基本操作 3 掌握常见气体的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 4 综合运用化学知识对常见的物质 包括气体物质 无机离子 进行分离 提纯和鉴别 5 掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验 1 根据实验现象 观察 记录 分析或处理数据 得出正确结论 2 根据实验试题要求 设计基本实验方案 3 能绘制和识别典型的实验仪器装置图 6 以上各部分知识与技能的综合应用 二 实验能力要求二 实验能力要求 1 用正确的化学实验基本操作 完成规定的 学生实验 的能力 2 观察记录实验现象 分析实验结果和处理实验数据 得出正确结论的能力 3 初步处理实验过程中的有关安全问题的能力 4 能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力 5 根据实验试题的要求 设计简单实验方案的能力 三 高考试题的特点和趋势三 高考试题的特点和趋势 根据近年来化学高考试题中有关化学实验内容的题目分析 下列内容是化学实验部分 考查的重点 l 实验基本操作和技能 这类试题的特点通常是给出限定的仪器 药品和一些操作步骤 要求正确完成某项实 验操作 既有常见仪器的使用方法 又有基本操作的正误辨别 着重考查考生对中学化学 实验基本操作技能掌握的情况 题目的难度不高 但并不容易得满分 2 正确运用实验原理和正确认识实验装置 这类试题通常是给出限定的实验装置 反应条件 实验现象和有关数据 要求考生根 据实验原理及试题中所给予的信息 结合元素化合物知识 选用仪器药品 正确认识 选 择装置 说明装置中某些仪器的作用 描述实验现象 写有关化方程式 进行数据分 析 指出实验中必须注意的某些问题等等 主要考查考生的观察能力与分析综合及评价的 能力 这类题目具有一定的综合性 具有较大的区分度 3 运用所学知识和技能进行实验设计或处理 近年来 实验题中新情境试题不断增多 这类试题的特点是将基本的实验操作设计置 于新的情境中 主要是中学课本没有的新反应或新装置或是能使中学生理解的最新科技知 识 简化的改进的装置等 结合学生原有的知识和能力 来进行仪器组装 现象描述 数 据分析 考虑安全和防污等 用来考查考生自学能力 思维能力 分析综合及评价的能力 由于这类实验试题情境新颖 设问巧妙 铺垫得当 知识新 思维量大 所以区分度很好 能确实将一些基础扎实 自学能力强 思维敏捷 心理素质好的考生选拨出来 所以 新 情境实验试题将是今后实验试题的命题方向 由以上分析不难看出 尽管化学实验部分涉及到的知识和能力点是分散的 但高考试 题中实验考查的内容和形式是较为稳定的 这给实验复习中突出重点提供了可能 实验复 习根据考纲和高考试题的几个特点方面 设计化学实验专题加以重点复习 就会起到事半 功倍的效果 2 各单元知识要点及典型习题 一 常用仪器的使用一 常用仪器的使用 一 一 1 能直接加热的仪器能直接加热的仪器 仪器图形与名称主要用途使用方法和注意事项 用于蒸发溶剂或浓缩 溶液 可直接加热 但不能骤冷 蒸发溶液时不可 加得太满 液面应距边缘 1 厘米处 冷却时 要放在石棉网上 常用作反应器 也可 收集少量气体 可直接加热 拿取试管时 用中指 食指 拇指拿住试管口占全长的 1 3 处 加热时 管口不能对着人 放在试管内的液体不超过 容积的 1 2 加热的不超过 1 3 加热时 要用试管夹 并使试管跟桌面成 45 的角 度 先给液体全部加热 然后在液体底部加 热 并不断摇动 给固体加热时 试管要横 放 管口略向下倾 用于灼烧固体 使其 反应 如分解 可直接加热至高温 灼烧时应放于泥三角上 应用坩埚 与镊子区分开 钳夹取 应避 免聚冷 否则会开裂 燃烧少量固体物质 可直接用于加热 遇能与 Cu Fe 反应的物 质时要在匙内铺细砂或垫石棉绒 2 能间接加热 需垫石棉网 能间接加热 需垫石棉网 仪器图形和名称主要用途使用方法和注意事项 分为 50 100 250 500 100 0ml 等规格 用作配制 浓缩 稀释溶液 也可用作反应器和给试管水 浴加热等 加热时应垫石棉网 根据液体体积选用不同规格烧 杯 用作反应器 特别是不需加 热的 不能直接加热 加热时要垫石 棉网 不适于长时间加热 当 瓶内液体过少时 加热容易使 之破裂 3 用作在加热条件下进行的反 应器 不能直接加热 应垫石棉网加 热 所装液体的量不应超过其 容积 1 2 用于蒸馏与分馏 也可用作 气体发生器 加热时要垫石棉网 也可用其 他热浴 用作接受器 用作反应器 常用于滴定操 作 一般放在石棉网上加热 在滴 定操作中液体不易溅出 3 不能加热的仪器不能加热的仪器 仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项 用于收集和贮存少量气体上口为平面磨砂 内侧不磨 砂 玻璃片要涂凡士林油 以免漏气 如果在其中进行 燃烧反应且有固体生成时 应在底部加少量水或细砂 分装各种试剂 需要避光保 存时用棕色瓶 广口瓶盛放 固体 细口瓶盛放液体 瓶口内侧磨砂 且与瓶塞一 一对应 切不可盖错 玻璃 塞不可盛放强碱 滴瓶内不 可久置强氧化剂等 制取某些气体的反应器固体 液体 固体为块状 气体溶解性小 反应无强热放出 旋转导气 管活塞控制反应进行或停止 二 计量仪器 二 计量仪器 仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项 用于粗略量取液体的 体积 要根据所要量取的体积数 选择 大小合适的规格 以减少误差 不能用作反应器 不能用作直接 在其内配制溶液 用于准确配制一定物 质的量浓度的溶液 不作反应器 不可加热 瓶塞不 可互换 不宜存放溶液 要在所 标记的温度下使用 4 分为 50 100 250 500 1000ml 用于量取产生气体的 体积 注意 所量气体为不溶性的 进 气管不能接反 应短进长出 用于精确度要求不高 的称量 药品不可直接放在托盘内 左物 右码 若左码右物 则称取质量 小于物质的实际质量 例如 称 取 9 6g 实际质量为 9 0 6 8 4g 一般精确到 0 1g 用于中和滴定 也可 用于其他滴定 实验 也可准确量取液体体 积 酸式滴定管不可以盛装碱性溶液 强氧化剂 KMnO4溶液 I2水等 应放于酸式滴定管 零 刻度 在上方 精确到 0 01ml 胶头滴管 用于吸取或滴加液体 定滴数地加入滴夜 必须专用 不可一支多用 滴加 时不要与其他容器接触 用于测量温度 加热时不可超过其最大量程 不 可当搅拌器使用 注意测量温度 时 水银球的位置 三 用作过滤 分离 注入容液仪器 三 用作过滤 分离 注入容液仪器 仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项 用作过滤或向小口容器中注入 液体 过滤时应 一贴二低三靠 用于装配反应器 便于注入反 应液 应将长管末端插入液面下 防止气 体逸出 5 分离密度不同且互不相溶的液 体 作反应器的随时加液装置 分液时 下层液体从下口放出 上 层液体从上口倒出 不宜盛碱性液 体 四 干燥仪器 四 干燥仪器 仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项 内装固体干燥剂或吸收 剂 用于干燥或吸收某 些气体 要注意防止干燥剂液化和是 否失效 气流方向大口进小 口出 除去气体中的杂质 注意气流方向应该长管进气 短管出气 用于存放干燥的物质或 使滴湿的物质干燥 很热的物质应稍冷后放入 五 其它仪器 五 其它仪器 仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项 用于蒸馏分馏 冷凝易液化的 气体 组装时管头高 和尾低 蒸气与冷却水逆向流动 用作热源 火焰温度为 500 600 所装酒精量不能超过其容 积的 2 3 但也不能少于 1 4 加热时要用外焰 熄灭时要用盖盖灭 不能 吹灭 6 用作热源 火焰温度可达 1000 左右 需要强热的实验用此加热 如煤的干馏 炭还原氧化 铜 可用作蒸发皿或烧杯的盖子 可观察到里面的情况 不能加热 六 夹持仪器六 夹持仪器 铁架台 铁夹 试管夹 滴定管夹 坩埚钳 三角架 泥三角 镊子 石棉网等 七 连接的仪器及用品 七 连接的仪器及用品 单孔器 双孔塞 无孔塞 玻璃导管 橡皮管 另外还有一些仪器 玻璃棒 试管刷 研钵 接收器 二 化学实验基本操作见二 化学实验基本操作见 PPTPPT 典型例题 一至三单元部分 典型例题 一至三单元部分 例 1 用 pH 试纸测定某无色溶液的 pH 值时 规范的操作是 A 将 pH 试纸放入溶液中观察其颜色变化 跟标准比色卡比较 B 将溶液倒在 pH 试纸上 跟标准比色卡比较 C 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液 滴在 pH 试纸上 跟标准比色卡比较 D 在试管内放少量溶液 煮沸 把 pH 试纸放在管口 观察颜色 跟标准比色卡比较 分析与解答 分析与解答 用 pH 试纸测定溶液的 pH 值是化学实验的基本操作 正确规范的操作是 用干燥 洁净的 玻璃棒沾有待测溶液 滴在干燥的 pH 试纸中部 试纸变色 立即与标准比色卡比较 确 定溶液的 pH 值 在操作过程中 试纸不能用水润湿 也不能将 pH 试纸丢放在待测溶液里 本题答案为 C 例 2 下列有关使用托盘天平的叙述 不正确的是 A 称量前先调节托盘天平的零点 B 称量时左盘放被称量物 右盘放砝码 C 潮湿的或具有腐蚀性的药品 必须放在玻璃器皿里称量 其他固体药品可直接放在天平 托盘上称量 D 用托盘天平可以准确称量至 0 01g E 称量完毕 应把砝码放回砝码盒中 分析与解答 分析与解答 本题考查化学实验的基本技能 分析试题 比较托盘天平使用的基本技能 可知托盘天平 只能用于粗略的称量 能称准到 0 1g 而不能称准到 0 01g 对于无腐蚀性和不易潮解的固 体药品应放在白纸上称量 而不能将它们直接放在托盘上称量 托盘天平在使用时要放平 调零 左 物 右 码 等 故叙述不正确的为 C D 例 3 A 苯的硝化反应 B 银镜反应 C 制酚醛树脂 D 由乙醇制乙烯 分析与解答 分析与解答 当被加热的物质易燃或易分解 且加热的温度在 80 以下时 一般可用水浴加热 水浴加 热的最高温度为 99 苯的硝化反应在 50 60 时进行 乙醇的银镜反应在 50 60 的情况下发生 制酚醛树脂的实验在 80 左右进行 而实验室制乙烯要在 170 下 7 进行 所以由乙醇制乙烯不能用水浴加热 正确答案为 D 例 4 下列溶液有时呈黄色 其中由于久置时被空气中氧气氧化而变色的是 A 浓硝酸 B 硫酸亚铁 C 高锰酸钾 D 工业盐酸 分析与解答 分析与解答 有的化学试剂久置在空气中会发生颜色的变化 其变色的原因是多方面的 如久置的 浓硝酸显黄色 是因为发生分解反应 4HNO3 4NO2 O2 2H2O 浓硝酸里溶解了红棕色的 NO2而呈黄色 久置的 KMn04溶液也不十分稳定 在酸性溶液中缓慢地分解 使溶液显黄 色 4MnO4 4H 4MnO2 3O2 2H2O 工业盐酸呈黄色 是因为含有 Fe3 杂质 硫酸亚铁 在空气里 Fe2 被氧气氧化为 Fe3 而使溶液显黄色 4Fe3 4H O2 4Fe3 2H2O 正确 答案为 B 例 5 准确量取 25 00mL 高锰酸钾溶液 可选用的仪器是 A 50mL 量简 B 10mL 量筒 C 50mL 酸式滴定管 D 50mL 碱式滴定管 分析与解答 分析与解答 量简是不能准确地计量的仪器 滴定管是较精确的计量仪器 准确量取 25 00mL 溶液 应 该用 50mL 滴定管 又因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管 高锰酸钾具有强腐蚀性 能 腐蚀橡皮管 量取高锰酸钾溶液要用酸式滴定管 正确答案为 C 例 6 不能用水浴加热的实验是 先选择填空 再简要说明作此选择的理由 1 某试管内装有约占其容积 1 10 的溶液 则溶液的体积是 用字母回答 A 约 lmL B 约 3mL C 无法判断 因为 2 拟在烧杯中于加热条件下配制某溶液 50mL 应选择的烧杯是 用字母回答 A 400mL 烧杯 B 250mL 烧杯 C 100mL 烧杯 D 50mL 烧杯 因为 分析与解答 分析与解答 试管有多种规格 试管的容积有大有小 第 l 小题没有确定试管的规格和容积 则占其 容积 1 10 的溶液的体积是无法确定的 在配制溶液的过程中用烧杯来溶解溶质 一般情况 下选用烧杯的容积应比所配溶液的体积大一倍为宜 如配制 50mL 溶液应选用 100mL 烧 杯 正确答案 l C 题目并没有指明试管的大小规格 mL 2 C 选用烧杯的容 积比所配溶液的体积大一倍为最佳选择 例 7 实验室里需用 480mL 0 1mol L 1的硫酸铜溶液 现选取 500mL 容量瓶进行配 制 以下操作正确的是 A 称取 7 68g 硫酸铜 加入 500mL 水 B 称取 12 0g 胆矾配成 500mL 溶液 C 称取 8 0g 硫酸铜 加入 500mL 水 D 称取 12 5g 胆矾配成 500mL 溶液 分析与解答 分析与解答 根据配制物质的量浓度溶液的特点 应配成 500mL 溶液 而加入 500mL 的水是错误的 则 A C 的操作不正确 再计算 CuSO4 5H2O 的质量 0 5L 0 1mol L 1 250g mol 1 12 5g 正确答案为 D 例 8 进行化学实验必须注意安全 下列说法正确的是 填写标号 A 不慎将酸溅到眼中 应立即用水冲洗 边洗边眨眼睛 8 B 不慎将浓碱溶液沾到皮肤上 要立即用大量水冲洗 然后涂上硼酸溶液 C 如果苯酚浓溶液沾到皮肤上 应立即用酒精洗 D 配制硫酸溶液时 可先在量筒中加入一定体积的水 再在搅拌下慢慢加入浓硫酸 分析与解答 分析与解答 本题既考查了化学实验基本操作 又重点考查处理实验过程中有关安全问题的能力 在实 验过程中如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上 应立即用较多的水冲洗 如果是浓硫酸 要迅 速用抹布擦试 然后用水冲洗 再用 3 5 的碳酸氢钠溶液来冲洗 如果将碱溶液沾 到皮肤上 要用较多的水冲洗 再涂上硼酸溶液 万一眼睛里溅进了酸或碱溶液 要立即 用水冲洗 切不可用手揉眼睛 要边洗边眨眼睛 必要时要请医生治疗 所以 A B 说法 是正确的 苯酚有毒 在冷水中的溶解度不大 易溶于乙醇 乙醚等有机溶剂 如果不慎 将苯酚沾到皮肤上 应立即用酒精洗涤 C 的说法是正确的 浓硫酸溶于水时要放出大量 的热 在稀释浓硫酸时 要把浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢地注入盛有水的烧杯里 并用玻璃 棒不断搅拌 使产生的热量迅速扩散 量简是量取溶液的量具 不能溶解溶液 则 D 的说 法是错误的 本题的答案是 A B C 例 9 A D 是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图 1 请从 中选出必须使用温度计的实验 把编号填入最适宜的装置图 A C 下的空 格中 多选要倒扣分 酒精和浓硫酸混和加热制乙烯 电石跟水反应制乙炔 分离苯和 硝基苯的混物 苯和溴的取代反应 石油分馏装置 浓硫酸和二氧化锰混合加热制 测定 硝酸钾在水中的溶解度 食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢 2 选用装置 D 做苯的硝化实验 D 中长玻璃管的作用是 分析与解答 分析与解答 本题的第 1 问既考查了化学实验基本操作中关于温度计的使用问题 题目内容十分基础 但知识组合又特别巧妙 而且覆盖了整个中学化学中关于温度计使用的问题 当测量的温 度为反应液时应选 A 或 C 当测量的温度为气体时应选用 B 在第 2 问中考查了苯硝 化实验中长下玻璃管的主要作用 冷凝 本题的答案和评分标准为 1 A B C 对 1 个 1 分 全对 4 分 错一个扣 1 分 本题不出现负分 2 减少苯的 挥发 或答起冷凝器作用 2 分 例 10 1 在进行沉淀反应的实验时 如何认定沉淀已经完全 2 中学化学实验中 在过滤器上洗涤沉淀的操作是 分析与解答 分析与解答 本题考查了关于沉淀 过滤的实验基本操作 重点考查对实验现象的观察 操作能力和表 达能力 其答案为 1 在上层清液中 或取少量上层清液置于小试管中 滴加沉淀剂 9 如果不再产生沉淀 说明沉淀完全 2 向漏斗里注入蒸馏水 使水面没过沉淀物 等水 流完后 重复操作数次 三 常见气体的实验室制备三 常见气体的实验室制备 1 1 气体发生装置的类型 气体发生装置的类型 1 设计原则 根据反应原理 反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置 2 装置基本类型 10 几种气体制备的反应原理几种气体制备的反应原理 1 O2 2KClO32KCl 3O2 2KMnO4K2MnO4 MnO2 O2 2H2O22H2O O2 2 NH3 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O NH3H2ONH3 H2O 3 CH4 CH3COONa NaOH Na2CO3 CH4 4 H2 Zn H2SO4 稀 ZnSO4 H2 5 CO2 CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 6 H2S FeS H2SO4 稀 FeSO4 H2S 7 SO2 Na2SO4 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 8 NO2 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 9 NO 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 10 C2H2 CaC2 2H2O Ca OH 2 CH CH 11 Cl2 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 12 HCl NaCl 固 H2SO4 浓 NaHSO4 HCl NaCl 固 NaHSO4Na2SO4 HCl 2NaCl 固 H2SO4 浓 Na2SO4 2HCl 13 C2H4 C2H5OH CH2 CH2 H2O 14 N2 NaNO2 NH4ClNaCl N2 2H2O 2 2 收集装置 收集装置 1 设计原则 根据氧化的溶解性或密度 2 装置基本类型 11 3 3 净化与干燥装置 净化与干燥装置 1 设计原则 根据净化药品的状态及条件 2 装置基本类型 3 气体的净化剂的选择 选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定 所选用的吸收剂只能吸收气 体中的杂质 而不能与被提纯的气体反应 一般情况下 易溶于水的气体杂质可用水来吸收 酸性杂质可用碱性物质吸收 碱性杂质可用酸性物质吸收 水分可用干燥剂来吸收 能与杂质反应生成沉淀 或可溶物 的物质也可作为吸收剂 4 气体干燥剂的类型及选择 常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类 酸性干燥剂 如浓硫酸 五氧化二磷 硅胶 酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气 体 如 CO2 SO2 NO2 HCI H2 Cl2 O2 CH4等气体 碱性干燥剂 如生石灰 碱石灰 固体 NaOH 碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中 性的气体 如 NH3 H2 O2 CH4等气体 中性干燥剂 如无水氯化钙等 可以干燥中性 酸性 碱性气体 如 O2 H2 CH4等 在选用干燥剂时 显碱性的气体不能选用酸性干燥剂 显酸性的气体不能选用碱性干 燥剂 有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂 能与气体反应的物质不能选作干 燥剂 如不能用 CaCI2 来干燥 NH3 因生成 CaCl2 8NH3 不能用浓 H2SO4干燥 NH3 H2S HBr HI 等 气体净化与干燥注意事项气体净化与干燥注意事项 一般情况下 若采用溶液作除杂试剂 则是先除杂后干燥 若采用加热除去杂质 则 是先干燥后加热 对于有毒 有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收 或点燃 使它们变为无毒 无害 无污染的物质 如尾气 Cl2 SO2 Br2 蒸气 等可用 NaOH 溶液吸收 尾气 H2S 可用 CuSO4或 NaOH 溶液吸收 尾气 CO 可用点燃法 将它转化为 CO2气体 4 气体实验装置的设计 1 装置顺序 制气装置 净化装置 反应或收集装置 除尾气装置 2 安装顺序 由下向上 由左向右 12 3 操作顺序 装配仪器 检验气密性 加入药品 典型例题典型例题 例 1 下列反应适用于实验室制氢气的是 锌与稀硫酸反应 甲烷热分解 电解稀硫酸 赤热的炭与水蒸气反应 A 只有 B C D 分析与解答 分析与解答 实验室里制备气体要操作简单 容易分离 经济实惠 切实可行 甲烷在高温下才能分解 成 H2和 C 实验室里难办到 赤热的炭和水蒸气反应生成 CO 和 H2 既难反应 又难分 离 难以在实验里实现 可用锌和稀硫酸反应 电解稀硫酸的方法制取氢气 本题答案为 C 例 2 今有下列气体 H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H2S SO2 用右图装置进行实 验 填写下列空白 当烧瓶干燥时 从 A 口进气可收集的气体是 从 B 口进气可收集的气体是 当烧瓶中充满水时 可用来测量 等气体的体积 当烧瓶中 装入洗液 用于洗气时 气体应从 口进入烧瓶 分析与解答 分析与解答 1 本题考查学生思维的敏捷性 用排空气法来收集气体要注意气体的密度 由于 H2 CH4 NH3的密度比空气小 不与空气发生反应 可用向下排空气的方法来收集 结 合本题干燥烧瓶的位置特征 H2 CH4 NH3应从 A 口进气 把空气从 B 口赶出 Cl2 HCl H2S SO2气体的密度比空气大 与空气不发生反应 应从 B 口进气 将空气从 A 口赶出 NO 能与空气中的 O2反应 不能用排空气法收集 2 对于难溶于水的气体可用排水取气法收集 可以用来收集 测量的气体有 H2 CH4 NO 3 当烧瓶中装有洗液时 被净化 干燥的气体应从 B 口进入 例 3 1 在没有现成的 CO2气体发生器的情况下 请你选用下图中的部分仪器 装配 成一个简易的 能随开随用 随关随停的 CO2气体发生装置 应选用的仪器是 填入仪器 13 的编号 若用上述装置制取 CO2气体 而实验室只有稀硫酸 浓硝酸 水 块状纯碱 块状 大理石 比较合理的方案应选用的药品是 分析与解答 分析与解答 本题要求组装一个随开随用 随关随停的 CO2发生装置 即利用启普发生器的原理来制备 CO2气体 细心观察所给仪器 可用球形干燥管来代替启普发生器的球形漏斗 烧杯代替 反应容器 应选用的仪器是 a c d e 大理石与稀硫酸反应生成了微溶于水的 CaSO4 阻碍了反应的进行 因而不能同时选用这 两种药品 又因为块状 Na2CO3晶体溶于水 不能用启普发生器来制备 CO2 只能将浓硝 酸加水稀释为稀硝酸 再与 CaCO3反应制备 CO2 应选用的药品是浓硝酸 水 块状大理 石 例 4 用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集 l 实验前应如何检查该装置的气密性 2 拔开试管 a 的橡皮塞 加入 10mL6mol L 稀硝酸 和 1g 薄铜片 立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口 反应开始时速度缓慢 逐渐加快 请写出在试管 a 中所 发生的所有反应的化学方程式 3 从反应开始到反应结束 预期在试管 a 中可观察到哪些现象 请依次逐一写出 4 在反应开始时 可观察到导管 b 中的水面先沿导管 b 慢慢上升到一定高度 此后又回 落 然后有气泡从管口冒出 试说明反应开始时 导管中水面先上升的原因 5 试管 c 收集满气体后 用拇指堵住管口 取出水槽 将管口向上 松开拇指 片刻后 再次堵住管口 将试管又再倒置于水槽中 松开拇指 此时可观察到什么现象 分析与解答 分析与解答 本题是信息迁移式的实验简答题 意在考查学生的观察能力 实验能力和思维能力 解题 时依据试题信息 细心观察实验装置图 善于联系已经掌握的基础知识 进行知识的迁移 14 发散思维 用准确的化学语言来解答实际问题 解题时的思维要点是 解题时的思维要点是 检验装置的气密性要抓住三点 紧握试管使管内气体受热膨胀 有气泡冒出 松开手 后 水又回到导管中 铜与稀硝酸反应生成无色难溶于水的 NO 它立即被空气中的氧气所氧化 生成红棕色 的二氧化氮气体 NO2易溶于水 与水反应生成硝酸 并使实验装置内的气体压强暂 时减小 引起水的倒流 本题的正确答案为 本题的正确答案为 1 把导管 b 的下端浸入水中 用手紧握捂热试管 a 导管口会有气泡冒出 松开手后 水又会回升到导管 b 中 2 3Cu 8HNO3 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 2NO O2 2NO2 3 铜片和稀硝酸反应 有无色气泡产生 反应速率开始缓慢 逐渐加快 试管 a 上 部空间由无色变为浅棕色 又变为无色 试管 a 中的溶液由无色变成浅蓝色 反应结 束时 铜片全部反应完 4 由于反应开始时产生的 NO 和试管 a 上部空气中的 O2作用生成 NO2 NO2易溶于水 并与水起反应 使装置内的气体压强暂时减小 所以导管中的水面会上升至一定高度 5 水进入试管 上升到一定高度 试管中气体颜色由红棕色变为无色 例 5 1 2 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂 常温下它是无色液体 密度 2 18g cm 3 沸 点 131 4 熔点 9 79 不溶于水 易溶于醇 醚 丙酮等有机溶剂 在实验室中可以用下图所 示装置制备 1 2 二溴乙烷 其中分液漏斗和烧瓶 a 中装有乙醇和浓硫酸的混合液 试管 d 中 装有液溴 表面覆盖少量水 填写下列空白 1 写出本题中制备 1 2 二溴乙烷的两个化学反应方程式 2 安全瓶 b 可以防止倒吸 并可以检查实验进行时试管 d 是否发生堵塞 请写出发生堵塞时 瓶 b 中的现象 3 容器 c 中 NaOH 溶液的作用是 4 某学生在做此实验时 使用一定量的液溴 当溴全部褪色时 所消耗乙醇和浓硫酸混合液的 量 比正常情况下超过许多 如果装置的气密性没有问题 试分析其可能的原因 分析与解答 分析与解答 15 本题是是一道综合性的的实验简答题 意在考查学生的观察能力 实验能力和思维能力 解题时依据试题信息 细心观察实验装置图 善于联系已经掌握的基础知识 进行知识的 迁移 发散思维 用准确的化学语言来解答实际问题 本题的正确答案及评分标准为 本题的正确答案及评分标准为 CH CH2OHCH2 H2O 1 CH2 CH2 Br2 CH2BrCH2Br 每式 1 分 共 2 分 2 b 中水面会下降 玻璃管中的水柱会上升 甚至溢出 2 分 3 除去乙烯中带出的酸性气体 或答除去 CO2 SO2 2 分 4 原因 乙烯发生 或通过液溴 速度过快 实验过程中 乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到 170 答 控温不当 亦可 两点各 2 分 共 4 分 答其它原因不给分也不扣分 四 常见物质的分离 提纯和鉴别四 常见物质的分离 提纯和鉴别 1 1 化学方法分离和提纯物质 化学方法分离和提纯物质 对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理 然后再根据混合物的特点用恰当 的分离方法 见化学基本操作 进行分离 用化学方法分离和提纯物质时要注意 最好不引入新的杂质 不能损耗或减少被提纯物质的质量 实验操作要简便 不能繁杂 用化学方法除去溶液中的杂质时 要使被分离的物质或 离子尽可能除净 需要加入过量的分离试剂 在多步分离过程中 后加的试剂应能够 把前面所加入的无关物质或离子除去 对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯 1 生成沉淀法例如 NaCl 溶液里混有少量的 MgCl2杂质 可加入过量的 NaOH 溶液 使 Mg2 离子转化为 Mg OH 2沉淀 但引入新的杂质 OH 过滤除去 Mg OH 2 然后加入适 量盐酸 调节 pH 为中性 2 生成气体法例如 Na2SO4溶液中混有少量 Na2CO3 为了不引入新的杂质并增加 SO42 可 加入适量的稀 H2SO4 将 CO32 转化为 CO2气体而除去 3 氧化还原法例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质 可通入适量的 Cl2气将 FeCl2氧 化为 FeCl3 若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3 可加入适量的铁粉而将其除去 4 正盐和与酸式盐相互转化法例如在 Na2CO3固体中含有少量 NaHCO3杂质 可将固体 加热 使 NaHCO3分解生成 Na2CO3 而除去杂质 若在 NaHCO3溶液中混有少量 Na2CO3 杂质 可向溶液里通入足量 CO2 使 Na2CO3转化为 NaHCO3 5 利用物质的两性除去杂质例如在 Fe2O3里混有少量的 Al2O3杂质 可利用 Al2O3是两 性氧化物 能与强碱溶液反应 往试样里加入足量的 NaOH 溶液 使其中 Al2O3转化为可 16 溶性 NaAlO2 然后过滤 洗涤难溶物 即为纯净的 Fe2O3 6 离子交换法例如用磺化煤 NaR 做阳离子交换剂 与硬水里的 Ca2 Mg2 进行交换 而使硬水软化 2 2 物质的鉴别 物质的鉴别 物质的检验通常有鉴定 鉴别和推断三类 它们的共同点是 依据物质的特殊性质和特征 反应 选择适当的试剂和方法 准确观察反应中的明显现象 如颜色的变化 沉淀的生成 和溶解 气体的产生和气味 火焰的颜色等 进行判断 推理 鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验 根据物质的化学特性 分别检出阳离子 阴离 子 鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认 可根据一种物质的 特性区别于另一种 也可根据几种物质的颜色 气味 溶解性 溶解时的热效应等一般性 质的不同加以区别 推断是通过已知实验事实 根据性质分析推求出被检验物质的组成和 名称 我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断 1 1 常见气体的检验 常见气体的检验 常见气体常见气体 检验方法检验方法 氢气氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰 混合空气点燃有爆鸣声 生成物只 有水 不是只有氢气才产生爆鸣声 可点燃的气体不一定是氢气 氧气氧气 可使带火星的木条复燃氯气黄绿色 能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 O3 NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 氯化氯化 氢无色有刺激性气味的气体 在潮湿的空气中形成白雾 能使湿润的蓝色石 蓝试纸变红 用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟 将气体通入 AgNO3溶液 时有白色沉淀生成 二氧化硫二氧化硫 无色有刺激性气味的气体 能使品红溶液褪色 加热后又显红色 能使酸 性 高锰酸钾溶液褪色 硫化氢硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体 能使 Pb NO3 2或 CuSO4溶液产生黑色沉淀 或使湿润的醋酸铅试纸变黑 氨气 无色有刺激性气味 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 用蘸有浓盐酸的玻璃棒 靠 近时能生成白烟 二氧化氮二氧化氮 红棕色气体 通入水中生成无色的溶液并产生无色气体 水溶液显酸性 一氧化氮一氧化氮 无色气体 在空气中立即变成红棕色 二氧化碳二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊 能使燃着的木条熄灭 SO2气体也能使澄清的 石 灰水变混浊 N2等气体也能使燃着的木条熄灭 一氧化碳一氧化碳 可燃烧 火焰呈淡蓝色 燃烧后只生成 CO2 能使灼热的 CuO 由黑色变 成红色 甲烷甲烷 无色气体 可燃 淡蓝色火焰 生成水和 CO2 不能使高锰酸钾溶液 溴水 褪色 17 乙烯乙烯 无色气体 可燃 燃烧时有明亮的火焰和黑烟 生成水和 CO2 能使高锰酸 钾溶液 溴水褪色 乙炔乙炔 无色无臭气体 可燃 燃烧时有明亮的火焰和浓烟 生成水和 CO2 能使高 锰酸钾溶液 溴水褪色 2 2 几种重要阳离子的检验 几种重要阳离子的检验 l H 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色 2 Na K 用焰色反应来检验时 它们的火焰分别呈黄色 浅紫色 通过钴玻片 3 Ba2 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色 BaSO4沉淀 且沉淀不溶于稀硝酸 4 Mg2 能与 NaOH 溶液反应生成白色 Mg OH 2沉淀 该沉淀能溶于 NH4Cl 溶液 5 Al3 能与适量的 NaOH 溶液反应生成白色 Al OH 3絮状沉淀 该沉淀能溶于盐酸 或过量的 NaOH 溶液 6 Ag 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应 生成白色 AgCl 沉淀 不溶于稀 HNO3 但 溶于氨水 生成 Ag NH3 2 7 NH4 铵盐 或浓溶液 与 NaOH 浓溶液反应 并加热 放出使湿润的红色石蓝 试纸变蓝的有刺激性气味 NH3气体 8 Fe2 能与少量 NaOH 溶液反应 先生成白色 Fe OH 2沉淀 迅速变成灰绿色 最 后变成红褐色 Fe OH 3沉淀 或向亚铁盐的溶液里加入 KSCN 溶液 不显红色 加入少量 新制的氯水后 立即显红色 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 9 Fe3 能与 KSCN 溶液反应 变成血红色 Fe SCN 3溶液 能与 NaOH 溶液反应 生成红褐色 Fe OH 3沉淀 10 Cu2 蓝色水溶液 浓的 CuCl2溶液显绿色 能与 NaOH 溶液反应 生成蓝色的 Cu OH 2沉淀 加热后可转变为黑色的 CuO 沉淀 含 Cu2 溶液能与 Fe Zn 片等反应 在 金属片上有红色的铜生成 3 3 几种重要的阴离子的检验 几种重要的阴离子的检验 1 OH 能使无色酚酞 紫色石蕊 橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色 蓝色 黄色 2 Cl 能与硝酸银反应 生成白色的 AgCl 沉淀 沉淀不溶于稀硝酸 能溶于氨水 生成 Ag NH3 2 3 Br 能与硝酸银反应 生成淡黄色 AgBr 沉淀 不溶于稀硝酸 4 I 能与硝酸银反应 生成黄色 AgI 沉淀 不溶于稀硝酸 也能与氯水反应 生 成 I2 使淀粉溶液变蓝 5 SO42 能与含 Ba2 溶液反应 生成白色 BaSO4沉淀 不溶于硝酸 6 SO32 浓溶液能与强酸反应 产生无色有刺激性气味的 SO2气体 该气体能使品 红溶液褪色 能与 BaCl2溶液反应 生成白色 BaSO3沉淀 该沉淀溶于盐酸 生成无色有 刺激性气味的 SO2气体 7 S2 能与 Pb NO3 2溶液反应 生成黑色的 PbS 沉淀 8 CO32 能与 BaCl2溶液反应 生成白色的 BaCO3沉淀 该沉淀溶于硝酸 或盐酸 生成无色无味 能使澄清石灰水变浑浊的 CO2气体 9 HCO3 取含 HCO3 盐溶液煮沸 放出无色无味 CO2气体 气体能使澄清石灰水 变浑浊 或向 HCO3 盐酸溶液里加入稀 MgSO4溶液 无现象 加热煮沸 有白色沉淀 MgCO3生成 同时放出 CO2气体 18 10 PO43 含磷酸根的中性溶液 能与 AgNO3反应 生成黄色 Ag3PO4沉淀 该沉 淀溶于硝酸 11 NO3 浓溶液或晶体中加入铜片 浓硫酸加热 放出红棕色气体 4 4 几种重要有机物的检验 几种重要有机物的检验 1 苯 能与纯溴 铁屑反应 产生 HBr 白雾 能与浓硫酸 浓硝酸的混合物反应 生成黄色的苦杏仁气味的油状 密度大于 1 难溶于水的硝基苯 2 乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应 使其表面上黑色 CuO 变为光亮的铜 并产 生有刺激性气味的乙醛 乙醇与乙酸 浓硫酸混合物加热反应 将生成的气体通入饱和 Na2CO3溶液 有透明油状 水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上 3 苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀 能与 FeCl3溶液反应 生成紫色 溶液 4 乙醛 能发生银镜反应 或能与新制的蓝色 Cu OH 2 加热反应 生成红色的 Cu2O 沉淀 5 5 用一种试剂或不用试剂鉴别物质 用一种试剂或不用试剂鉴别物质 用一种试剂来鉴别多种物质时 所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反 应 而且能产生不同的实验现象 常用的鉴别试剂有 FeCl3溶液 NaOH 溶液 Na2CO3溶 液 稀 H2SO4 Cu OH 2悬浊液等 不用其他试剂来鉴别一组物质 一般情况从两个方面考虑 利用某些物质的特殊性质 如颜色 气味 溶解性等 首先鉴别出来 然后再用该试 剂去鉴别其他物质 采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同 进行综合分析鉴别 典型例题典型例题 例 1 为了除去粗盐中的 Ca2 Mg2 SO42 及泥砂 可将粗盐溶于水 然后进行下列五 项操作 其中正确的操作顺序是 过滤 加过量的 NaOH 溶液 加适量盐酸 加过量 NaCO3溶液 加过量 BaQ 溶液 A B C D 分析与解答 分析与解答 必须了解各个实验步骤的目的 才能分清操作顺序 加入过量的 NaOH 溶液的目的是除去 Mg2 加入过量的 BaQ 溶液是为了除去 SO42 加入过量的 Na2C03溶液是为了除去 Ca2 及 多余的时 然后进行过滤 除去 Mg OH 2 BaSO CaCO3等难溶物 然后加适量的盐酸 除去多余的 Na2CO3和调节溶液的 pH 值 综上所述 正确的实验操作顺序为 C D 例 2 列每组各有三对物质 它们都能用分液漏斗分离的是 A 乙酸乙酯和水 酒精和水 苯酚和水 B 二澳乙烷和水 溴苯和水 硝基苯和水 C 甘油和水 乙醇和水 乙酸和乙醇 D 油酸和水 甲苯和水 已烷和水 分析与解答 分析与解答 两种互不相溶 密度也不相同的液体可以用分液漏斗分离 本题中不能相淆的物质有 乙 酸乙酯和水 二漠乙烷和水 澳苯和水 硝基本和水 油酸和水 甲苯和水 已烷和水 19 则能够用分液漏斗分离的是 B D 组 正确答案为 B D 例 3 仅用水就能鉴别的一组物质是 A 苯 乙酸 四氯化碳 B 乙醇 乙醛 乙酸 B C 乙醛 乙二醇 硝基苯以苯酚 乙醇 甘油 分析与解答 分析与解答 物质在水中的溶解性及溶于水时的热效应 液体的密度等特点 都可以作为鉴别一组物质 的条件 如乙酸能溶于水 与水互溶 而苯 四氯化碳难溶于水 但苯的密度比水小 而 四氰化碳的密度 综合例题综合例题 例 1 某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一 是氧气 将试管中的硝酸铅加热到熔融 把带有火星的细木条伸进试管口 检验放出的气 体 当发现木条复燃时该学生即断言 硝酸铅受热分解有氧气放出 请你对上述实验及结 论的合理性作出评价 如有必要 可提出改进的实验方案 解题思路 解题思路 有关反应的方程式为 2KNO32KNO2 O2 2Pb NO3 22PbO 4NO2 O2 比较反应式 和 其不同之处是 中除生成 O2外 还生成了 NO2 这一不同又产生 了两个结果 一方面 NO2稀释了 O2 O2仅占混合气体的 20 而这与空气中 O2的含量相 近 因而此处的 O2不可能使带火星的木条复燃 另一方面 NO2本身也能使带火星的木条 复燃 因为 NO2受热也能放出 O2 2NO2 2NO O2 解答 解答 上述实验及结论在科学上是错误的 由于 NO2干扰了 O2的检验 因此应选用 NaOH 溶液除掉 NO2后再检验 例 2 研究某一化学反应的实验装置如下图所示 A F 属于下列物质中的六种物质 浓硫酸 浓盐酸 浓氨水 稀硫酸 稀盐酸 稀氟 水 水 锌粒 铜片 食盐 高锰酸钾 氯化钙 氧化钙 四氧化三铁 氧化铁 氧化铜 氢气 二氧化碳 二氧化氮 一氧化碳 氯气 氯化氢 氨气 氮气 氧气 实验现象 1 D 物质由黑色变为红色 2 无水硫酸铜粉末放入无色透明的 E 中得到蓝色溶液 3 点燃的镁条伸入无色无味的 F 中 镁条表面生成一种灰黄色固体物质 将该发黄色 20 物质放入水中 有气体放出 该气体具有刺激性气味 并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝 通过分析回答 l 写出 A F 的物质名称 A B C D E F 写出有关的化学方程式 A 与 B C 与 D E 与无水硫酸铜 F 与 Mg F 与 Mg 的反应产物与水 解题思路 解题思路 该气体具有刺激性气味 并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝 是解答此题的突破口 此气 体只能是 NH3 结合题意 F 就是 N2 因此 从限定的反应物中 只能设法从氨水中获 取 然后结合发生装置特点 固 液 不加热 及其他实验现象 便可推断其他的物质 解答 解答 1 A 浓氨水 B 氧化钙 C 氨气 D 氧化铜 E 水 F 氮气 2 CaO NH3 H2O NH3 Ca OH 2 2NH3 3CuO3Cu N2 3H2O CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O 3Mg N2Mg3N2 Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2NH3 练习题目练习题目 1 实验室有一包 KCl 和 AlCl3的固体混合物 通过以下实验可确定 KCl 和 AlCl3的质量之 比 试根据实验方法和主要步骤 回答有关问题 1 调整托盘天平的零点时 若指针偏向右边 应将右边的螺丝向 旋动 2 某学生用已知质量为 yg 的表面皿准确称取 Wg 样品 他在托盘天平的右盘上放上 W y g 的砝码 在左盘的表面皿中放入样品 此时指针稍偏右边 该学生应怎样操作 3 将样品置于烧杯中加适量水溶解 滴入过量的 A 溶液 烧坏中有沉淀物 则 A 溶液的名称是 4 过滤 某学生欲用右图装置操作 错误之处应怎样纠 正 答 5 甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物 然后使其干燥 得到固体纯净物 C 质量为 W2g C 的名称是 6 乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混 合 然后蒸干溶剂 再充分加热 最后得到纯净 KCl 固体 W1g 则原混合物中 KCl 与 21 AlCl3 的质量之比的计算式为 答案 答案 1 左 2 往左盘表面皿上慢慢加少量样品 使指针指向标尺中间 3 氨水 4 漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁 倾倒液体时应用玻璃棒引流 5 Al OH 3 6 W1 W W1 或 W1 133 5W2 78 2 进行化学实验必须注意安全 下列说法正确的是 填写标号 A 不慎将酸溅到眼中 应立即用水冲洗 边洗边眨眼睛 B 不慎将浓碱溶液沾到皮肤上 要立即用大量水冲洗 然后涂上硼酸溶液 C 如果苯酚浓溶液沾到皮肤上 应立即用酒精洗 D 配制硫酸溶液时 可先在量筒中直接配制 分析与解答 分析与解答 本题将主要考查化学实验中的安全意识 正确答案为 A B C 3 将 1 体积选项中的一种气体与 10 体积 O2混合后 依次通过盛有足量浓 NaOH 溶液的 洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子 假设反应都进行完全 最后得到的尾气可以是 1996 年全国高考题 A Cl2 B CO C CO2 D N2 分析与解答 分析与解答 本题将选项中的物质作为可选择的反应物 又要推出反应后的最终产物可能是选项中的何 物 试题新颖 灵活 要善于比较 培养思维的辩证性 解题时应用选项中的四种气体 分别进行上述实验 如将 B 选项中的 CO 进行实验 CO O2都不与 NaOH 溶液反应 O2 与 Cu 反应生成 CuO CuO 又与 CO 反应 生成 CO2 尾气为 CO2 同理 D 选项的 N2 进 行实验 尾气为 N2 正确答案为 C D 3 在右图所示装置中 烧瓶中充满干燥的气体 a 将滴管中的 b 液体挤入烧瓶内 轻轻振 荡烧瓶 然后打开弹簧夹 烧杯中的液体 b 呈喷泉状喷出 最终几乎充满烧瓶 则 a 和 b 分别是 1995 年全国高考题 分析与解答 分析与解答 本题为信息迁移题 将已学习的 HCl NH3 溶于水的喷泉实验进行知识迁移 既要形成喷 泉实验 又要液体充满烧瓶 这是本题的特点 有关化学反应为 3NO2 H2O 2HNO3 NO CO2 2NaOH Na2CO3 H2O NH3 HCI NH4Cl 本题答案 为 B D 22 4 回答下面问题 l 分离沸点不同但又互溶的液体混合物 常用什么方法 2 在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时 静量分层后 如果不知道哪 一层液体是 水层 试设计一种简便的判断方法 5 实验室利用乙醇脱水制备乙烯的步骤如下 在一蒸馏烧瓶中加人 95 的乙醇和浓硫酸 体积比为 l 3 再加入少量干净的河沙 瓶口插上带塞的温度计 加热并迅速使反应温度上升到 170 气体通过稀 NaOH