专题解决实验操作与实验原理的问题答案

1、专题14.解决实验操作与实验原理的问题考试说明中：了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握并应用化学实验的基本方法和技能。了解化学实验室常用仪器的使用方法和主要用途，掌握化学实验的基 本操作。掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液配制方法。初步掌握测定溶液pH的方法。了解 C、SO2、CO2、K+ Na+ Fe3+ Nhf等常见离子 的检验方法，能对常见的物质组成进行检验和分析。了解过滤、蒸发、萃取、 蒸馏等物质分离、提纯的常用方法，能对常见的物质进行分离和提纯。初步掌 握中和滴定的原理和方法。能绘制和识别简单的实验仪器装置图，能对实验数 据进行初步分析或处理，并得出合理结论。高考试卷中：

2、在江苏高考试卷中这方面实验考查一方面出现在选择题中(一般是基础实验及操作，一道和物质制备与性质基础实验一道)，另一方面出现在非选择题中(综合实验题)。考查内容是多方面的。答题过程中：在熟悉化学实验仪器和实验操作、化学实验原理的基础上，整体把握实验反应原理的判断、实验装置作用的识别、实验过程的分析、实验现象的观察、实验 结论的解释和异常现象的辨析，加强化学实验术语的表达和语言的规范使用， 对实验操作、现象、结论等的描述要力求严谨、规范，言简意赅、语意贴切、 符合语法、逻辑性强。一。能力展示1. 下列有关实验原理或实验操作正确的是A. 用水湿润pH试纸测量某溶液的 pHB. 用量筒量取 20 mL

3、0.5000 mol L：1 H2SO4溶液于 烧杯中，加水 80mL，配制成0.1000 mol L: 1H2SO4溶 液C. 实验室用图2所示装置制取少量氨气D. 实验室用图3所示装置出去 C12中的少量HCI2. 聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为Fe2(OH )n(SO4)3 0.5nm ,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)制备聚铁和绿矶(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

4、 _ f装置D的作用是 ，装置E中NaOH溶液的作用是 。(3) 制备绿矶时，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，结晶等步骤得到绿矶。(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 。过程分析：1. 本题属于基础实验与基本实验操作的考查范畴。A中pH试纸用水湿润将冲稀待测溶液。B中0.5000 mol L：1 H2SO4溶液与水混合，混合溶液的体积不是两者的简单之和。C中收集试管带塞子将无法收集到氨气。D中根据溶解平衡原理，CI2在饱和食盐水溶解度很小，而HCI极易溶解。本题以pH试纸

5、试用、常见气体制取、溶液配制、除杂中的实验操作为素 材，考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力。答案：D2. （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S02,应先干燥，再收集（S02密度比空气的大，要从 b 口进气），最后进行尾气 处理；因为S02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（

6、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 0H啲含量减少，SO42 -的含量增多，使铁的含量减少。答案： 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）d e b c;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 精要点评：1. 实验作为每年必考的知识点之一，考查的方式是灵活多变，命题的角度往往创新性较强，也是学生失分较多的地方，所以实验题成了学生分值拉开的最重要的一类题型。而实用和基础是考查两个最为平稳的特点。这些题目往往是来源于课本中的某

7、一部分知识，在命题时进行了组合，所以我们必须掌握基本实验仪器和基础实验操作、实验原理。2要熟练掌握溶解、稀释、过滤、蒸馏、萃取、结晶、干燥、洗气、收集气体、尾气处 理等实验操作，熟悉实验原理才能掌握实验基本操作。二。能力培养1下列有关实验原理、方法和结论都正确的是A. 向饱和FeCb溶液中滴加过量氨水，可制取Fe（OH） 3胶体B. 取少量溶液X ,向其中加入适量新制氨水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2+C. 室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液，可除右移动，I2溶解在CCl4中显紫色。答案：C有利于溶解平衡I2+向去苯中少量苯酚D

8、.已知13= 12 +，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCI4,振荡静置后 CCl4层显紫色，说明KI 3在CCl4中的溶解度比在水中的大分析：本题属于常规实验与基本实验考查范畴。A中饱和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中，并继续加热一段时间，可制取Fe（OH）3胶体。滴加过量氨水，就会产生Fe（OH）3沉淀。B中溶液X中应先滴KSCN溶液，不呈红色，再滴入适量新制氨水，溶液变红，才能说明X溶液中一定含有Fe2*。C中苯酚与NaOH溶液反应可生成水溶性的苯酚钠，可与苯分层，实现 分离除杂。D中溶解平衡|2+中，加入适量CCl4,2高纯MnCOs是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室 以MnO2为原

9、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 ）。 石灰乳参与反应的化学方程式为 。 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O2i /h条件下，可采取的合理措施有 、 若实验中将 N2换成空气，测得反应液中 Mn2、SO2的浓度随反0.4应时间t变化如右图。导致溶液中 Mn2、SO2浓度变化产生明显差 异的原因是。-（2）制备高纯 MnCO3固体：已知

10、MnCOs难溶于水、乙醇，潮湿时 易被空气氧化，100C开始分解；Mn（O H）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、 NazCOs、C2H5OH 。 ，:;低于100C干燥。分析：本题主要考查的是实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析。因此实验基础的考察依然是以后学习和复习的重点。（1）石灰乳参与反应主要是与 SO2的反应。 为是SO2尽快转化，在比例不变的情况下，可以通过控制温度或控制气体的流速以确保反 应的充分进行；从图中可以看出，c（Mn2+）减少，c（SO42-）增加，可以

11、认为皿门2+在O2与H2SO3 反应中起了催化作用；（2）根据题给信息，可以得出制备高纯MnCO 3的操作流程：加入NaHCO3溶解，同时控制溶液的pH7.7宀过滤、洗涤 宀检验SO42-是否被除去 宀为了降低MnCO3的损耗，用 C2H5OH洗涤t低温干燥。答案：（1）Ca（OH）2+SO2=CaSO3+H2O 控制适当的温度 缓慢通入混合气体 Mn2+催化O2与H2SO3,反应生成H2S04 （2）边 搅拌边加入NaHCO3（Na2CO3）,并控制溶液PH Fe Fe3：需将Fe2+氧化成Fe3+，再加CuO使其转化为Fe(OH)3沉淀而 除去，为了不引入新的杂质，应选用出02,即选c；

12、Fe3+与KSCN生成红色溶液，灵敏度高，检验Fe3+的最有效试剂为 KSCN，即选do由CuSO4溶液获得CuSO4 5H2O，需要经 过加热蒸发、冷却结晶、 过滤而得到；过滤操作除烧杯、 漏斗外还用到的另一玻璃仪器为玻 璃棒，其作用是引流。(3)向CaCS溶液中通入二氧化碳不能得到CaCO3,可先向其中通入氨气或加入 NH3 H20，使溶液呈碱性；由于氨气极易溶于水，应防止倒吸，故选bo需要用容量瓶配某标准溶液，定容时视线应平视凹液面，直到凹液面的最低处与刻度线相平； KMnO 4溶液具有很强的氧化性，能腐蚀橡胶，不能选用碱式滴定管，应该选用酸式滴定管。答案: (1)c d (2)冷却结晶

13、 引流 (3)NH3 H2O b (4)平视凹液面 (或平视刻度线 ) 凹液面的 最低点与刻度线相切酸式。防错机制:1我们失分的主要原因是基础知识不牢固，方法不合理，不能注重实验方案的最优化。 如果我们平时能注重对基本的化学反应的理解， 多做实验多实践， 实验题目得高分还是完全 能达到的。2. 做实验题的方法是多种多样的，但基本功在平时，只有重视化学实验，基础知识扎 实、熟练，实验体系条理、清晰，解题方法灵活、系统，坚持系统的训练，才能够提高解答 化学实验题的能力。 需要在平时的学习和练习中多体会、多尝试，加强相关的知识储备和正确的思考及思维方法的培养。如果能够做到这些，要答好实验题获得高分并

14、不是一件难事。四。能力提升1下列化学实验事实及其解释都正确的是A .向碘水中滴加 CCI4,振荡静置后分层，CCI4层呈紫红色，说明可用 CCI4从碘水中 萃取碘B .向S02水溶液中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸C.向O.lmol L-1FeSO4溶液中滴加少量酸性 KMnO 4溶液，KMnO4溶液褪色，说明 Fe2+具有氧化性D .向2.0mL浓度均为O.lmol L-1的KCI、KI混合溶液中滴加 12滴O.OImol L-1 AgNO3 溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp2.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致

15、的是选项实验操作实验目的或结论A某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无 色无味气体说明该钾盐是K2CO3B向含有少量FeCb的MgCI 2溶液中加入足量Mg(OH) 2粉末，搅拌一段时间后过滤除去MgCl 2溶液中少量FeCl3C常温下，向饱和 Na2CO3溶液中加少量 BaSO4粉 末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生说明常温下Ksp(BaCO3)DC2H5OH与浓硫酸170C共热，制得的气体通人酸性KMnO 4溶液检验制得气体是否为乙烯3. 下列与实验相关的叙述正确的是A. 稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中B. 配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将

16、多余溶液吸出C. 酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高D. 检验某溶液是否含有 SC4时，应取少量该溶液，依次加入BaCb溶液和稀盐酸4. 下列实验操作或装置符合实验要求的是A.量取15.00 mL NaOH溶液 B.定容C.电解制Cl2和H2D.高温燃烧石灰石5. 正确的实验操作是实验成功的重要因素，下列实验操作错误的是6. 下列实验操作或实验事故处理正确的是A. 实验室制溴苯时，将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中B. 实验室制硝基苯时，将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸C. 实验时手指不小心沾上苯酚，立即用70o以上的热水清洗D. 实验室制乙酸丁酯时，用水浴加热7

17、. 下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是8. 对实验I的实验现象预测正确的是A实验I:液体分层，下层呈无色B实验n：烧杯中先出现白色沉淀，后溶解C实验川：试管中溶液颜色变为红色D实验W:放置一段时间后，饱和CUSO溶液中出现蓝色晶体9医用氯化钙可用于生产补钙、 抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na*、Al3*、 Fe3+等杂志)生产医药级二水合氯化钙( CaCl2 2H2O的质量分数为97.0%103.0%)的主 要流程如下：(1) 除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.08.5,以出去溶液中的少量 Al3*、Fe3。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是 。(2)

18、酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2;防止Ca2*在蒸发时水解； 。(3) 测定样品中C含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中； c.用0.05000mol1AgNO 3溶液滴定至终点，消耗AgNO 3溶液体积的平均值为 20.39mL。 上述测定过程中需要溶液润洗的仪器有 。 计算上述样品中 CaCl2 2H2O的质量分数为 。 若用上述办法测定的样品中CaCl2 2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有 ; 。10纳米TiO2

19、在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiC水解生成TiO2x H2O，经过滤、水洗除去其中的Cl，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。请回答下列问题：TiCl4水解生成 TiO2x H2O的化学方程式为 。 检验TiO2 x H2O 中C是否被除净的方法是 。 下列可用于测定 TiO2粒子大小的方法是 (填字母代号)。a.核磁共振法b 红外光

20、谱法c 质谱法d.透射电子显微镜法 配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是 ;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外，还需要下图中的 (填字母代号)。ab cde滴定终点的现象是 。 滴定分析时，称取TiO2(摩尔质量为 M g mol 1)试样w g，消耗c mol L一1 NH 4Fe(SO4)2 标准溶液 V mL,贝V TiO2质量分数表达式为 。判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填 偏高” 偏低”或无影响” 若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，使测定结果若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定

21、结果11. 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分钟后移人硫酸铜溶液中，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. Oml.浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气 体Y。 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KMnO 4溶液 乙同学取336ml （标准状况）气体 Y通入足量溴水中，发生反应：然后加入足量Ba

22、Cl2溶液，经适当操作后得干燥固体 2. 33go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SC2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28ml H2）,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。12. 孔雀石主要含 Cu2（OH）2CO3,还含少量Fe、S1的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4 5H2O 及 CaCO3,步骤如下：请回答下列问题：（1） 溶液A的金属离子有 Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试 剂为 （填代号），检验溶液A中Fe3+的最