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高考化学实验题复习方略+复习模拟试题大全集

高考化学实验题的答题策略(附参考答案)

(一)解题思路及方法1、思考问题的顺序

(1)围绕主要问题思考:如选择适当的实验路线、方法;所用药品、仪器简单易得;实验过程快速、安

全;实验现象明显。

(2)思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题:如制取在空气中易水解的物质(如Al2s3、AlCb、

Mg3”等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入。

(3)思考实验的种类及如何合理地组装仪器,并将实验与课本实验比较、联靠。(如涉及到气体的制取和

处理,对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为:

发生除杂质>干燥主体实验卜尾气定回。,

2、仪器连接的顺序

(1)所用仪器是否恰当,所该仪器是全用还是选用;

(2)仪器是否齐全,如制有毒气体及涉及有毒气体的实

验是否有尾气的吸收装置;

(3)安装顺序是否合理,如是否遵循“自上而下,从左

到右”;气体净化装置中不应先经干燥,后又经过水溶液

洗气;

(4)仪器间连接顺序是否正确。如洗气时“长进短出”,干燥管除杂质时“大进小出”,排水量气时“短

进气,长出水”等。

3、实验操作的顺序

(1)连接仪器,根据实验目的,注意事项,安全问题等,按气体流动顺序连接好实验仪器;

(2)检查气密性,在整套仪器连接完毕后,应先检查装置的气密性,然后装入药品。检查装置气密性的

方法要依装置而定;如厂6的产气装置:(3)装药品进行实验操作。

二)解题时,应全方位思考的问题

1、检查气体的纯度。点燃或加热通有可燃性气体(出、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的装置前,必须检查气

体的纯度。例如用力、C。等气体还原金属氧化物时,需要加热金属氧化物,在操作中,不能先加热,后

通气,应当先通入气体,将装置内的空气排干净后,检查气体是否纯净(验纯),待气体纯净后,再点燃

酒精灯加热金属氧化物。

2、加热操作先后顺序选择。若气体产生需加热,应先用酒精灯加热产生气体的装置,等产生气体后,再

给实验需要加热的固体物质加热。例如用浓硫酸和甲酸共热产生C。,再用CO还原FezCh,实验时应首先

点燃C。发生装置的酒精灯,生成的C。赶走空气后,再点燃Fe2C>3的酒精灯,而熄灭酒精灯的顺序则相反,

原因是:在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的6氧化并防石灰水倒吸。

3、冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设

计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。J—小

4、冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而损失,f

水I,

需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体(物质蒸气),使由由匚巧小

物质蒸气冷凝为液态便于收集.昌昌

(I)冷凝回流Cn)(1)冷却di)

5、防止倒吸问题。在某些实验中,由于吸收液的倒吸,会对实验产生不良的影响,如玻璃仪器的炸裂,

反应试剂的污染等,因此,在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列

措施:

(1)切断装置:将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断,以防止液体倒吸,如实验室中制取氧气、

甲烷时,通常用排水法收集气体,当实验结束时,必

先从水槽中将导管拿出来,然后熄灭酒精灯。

(2)设置防护装置

①倒立漏斗式:如图(2)甲所示,这种装置可以增大

体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。倒立漏斗式此融看赳(安线)

易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收

上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面

降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作

流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。

②肚容式:如图(2)乙所示,当易溶于吸收液的气体由

管末端进入吸收液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收防IB式I防触n港拭液倒

图3

吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,吸收

液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液的倒

吸。这种装置与倒置漏斗很类似。

③蓄液式:如图(2)丙所示,当吸收液发生倒吸时,倒

吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止

吸收液进入受热仪器或反应容器。这种装置又称安全瓶。

④平衡压强式:如图(2)丁所示,为防止反应体系中压

m(i)嬲网蟋式

强减少,引起吸收液的倒吸,可以在密闭装置系统中连接(ID

一个能与外界相通的装置,起着自动调节系统内外压强差0(4)

的作用,防止溶液的倒吸。

6、具有特殊作用的实验改进装置。

①防堵塞安全装置:如图(3)所示,为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置

(见恒压式);为防止粉末或糊状物堵塞导气管,可将棉花团置于导管口处(见防阻式(I、II)。

②液封装置:如图(3),为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管(见

液封式)③防污染安全装置:如图(4)所示,灼烧式可用于除尾气CO;吸收式可用于除CLH2s等;收

集式可用于防止有毒气体进入空气中。

7、拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性,有些实验为防止“爆炸”或“氧

化”,应考虑停止加热或通气的顺序,如对有尾气吸收装置的实验,必须将尾气导管提出液面后才能熄灭

酒精灯,以免造成溶液倒吸;用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯,同时继续通氢气,

待加热区冷却后才能停止通氢气,这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化,或形成可爆气;拆卸用排水

法收集需加热制取气体的装置时,需先把导气管从水槽中取出,才能熄灭酒精灯,以防止水倒吸;拆卸后

的仪器要清洗、干燥、归位。

8、常见废液的处理方法

废液处理方法注意事项

分别收集,混合无危险时,将废酸、废

酸或碱中和法

碱混合

分别收集,查明废液性质,将其中一种

氧化剂还原剂氧化还原法

废液分次少量加入另一种废液中

氢氧化物沉淀法硫化物共沉用过滤或倾析法将沉淀分离,滤液不含

含重金属离子废液

淀法重金属离子再排放

沉淀法加入Na2so4溶液,过滤,除去沉淀,不

含Ba?+

可排放

焚烧法有机溶剂萃取回收利生成水、co等不污染环境;用溶剂萃

有机物2

用取分液,分储后回收利用

9、常见意外事故的处理

意外事故处理方法

洒在桌面的酒精燃烧立即用湿抹布扑盖

立即用较多的水冲洗(皮肤上不慎洒上浓H2so4,不得先用水

酸洒在皮肤上冲洗而要根据情况迅速用布擦去,再用水冲洗),再涂上

3%〜5%的NaHCCh溶液

碱洒在皮肤上用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液

液浪、苯酚洒在皮肤上用酒精擦洗

水银洒在桌面上洒上硫粉进行回收

酸液溅到眼中立即用水冲洗,边洗边眨眼睛

酒精等有机物在实验台上着火用湿抹布、石棉或砂子盖灭,火势较大时,可用灭火剂扑救

四、例题分析

例1、(06年全国理综I卷28.15分)

在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化纳作为供氧剂。请选

适当的化学试剂和实验用品、用上图中的实验装置进行

验,证明过氧化钠可作供氧剂。

(1)A是制取C。;的装置。写出A中发生反应的化学

程式:。(2)填写表中空格:

仪器加入试剂加入该试剂的目的

B饱和NaHCCh溶液

C

D

⑶写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:

⑷试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:

【分析】本题用给定的实验装置进行实验,证明过氧化钠可以用作供氧剂。题中包含对部分试剂的

选择、实验基本操作的考查,最后考生还应想到,需要证明实验中收集到的气体是氧气,该实验才能圆满

结束。由此进一步考查考生的实验基本功及对实验原理和实验目的的理解。题中明确指出实验装置中A是

制取C02的装置,考生熟悉的方法是,在锥形瓶中加入适量大理石(或石灰石),自分液漏斗中滴入稀盐酸

发生反应,其反应方程式为CaCO3+2HCI-CaCl2+H2O+C。2t。

反应产生的C5气体,连同水气、酸雾(HCI)一起进入洗气瓶B中,B中加有饱和NaHCOs溶液,其主要作

用是除去CO2气体中的酸雾:NaHCO3+HCI=NaCI+H2O+C02t

同时CO?在其中的溶解度比在水中小得多。c中加有Naz。2和石棉绒的混合物(加石棉绒的目的是防止气流

阻塞),CO?和水气在这里与22。2,发生反应产生。2。反应方程式为:2Na2O2+2CO2-=Na2CO3+02

2Na2O2+2H20—4NaOH+02t

从U型管C出来的气体中,除。2外,还有没反应的C02,如不除去这部分C02,它会与。2一同收集在试

管F中,这将会对。2的验证实验造成影响,因此在洗气瓶D中应加入NaOH溶液,其目的是吸收未反应

的C02o

在实验室制取气体时,除要选择适当的反应和合适的实验装置外,更重要的一点是,最后需要验证所

制得的气体,这一点考生应该是清楚的。本题虽然不是制备气体的实验,但它是要通过Na2。能与CO2发

生反应产生的实验来证明Naz5可以作为供氧剂。如果考生对本实验的目的比较明确,应该知道在试管

F中集满气体后,还应证明试管F中收集的气体是02。正确的操作是:先把E中的导管移出水面,然后关

闭分液漏斗的活塞;用拇指堵住试管口,取出试管。立即把带火星的木条伸人试管口内,木条复燃则证明

试管中收集的气体是氧气。

参考答案:(1)CaCO3+2HCI=CaClz+CC)2T+小。(2)B:除去CO?中混入的HCIC:过氧化钠与C02

和、dO反应产生O2D:NaOH溶液吸收未反应的CO2(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(4)把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇指堵住试管

口,取出试管,立即把带火星的木条伸入试管口内,木条复燃,证明

试管中收集的气体是氧气。

例2、(05年全国理综I卷28.15分)已知某纯碱试样中含有NaCI杂

质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下:①按图组装仪器,并检查装置的气密性

②将ag试样放入锥形瓶中,加适量蒸储水溶解,得到试样溶液

③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到bg

④从分液漏斗滴入6moi•L的硫酸,直到不再产生气体时为止

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气

⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到eg

⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为dg

请填空和回答问题:

(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明—(2)装置中干燥管B的作用是

(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果(填偏高、偏低或不变)

(4)步骤⑤的目的是(5)步骤⑦的目的是(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为

(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验法。

【分析】

托盘天平是中学化学实验的基本仪器之一,按照规范操作,使用托盘天平时应当“左物,右码”,

如果所加祛码的质量与被称量物的质量相等,则天平两边达到平衡,其指针处于中央零点位置;如果天平

的指针向左偏转,则说明被称量物的质量大于所加祛码的质量,天平没有达到平衡。

本题的实验原理是:纯碱样品与足量稀出5。4反应释放出co2,U型管中的碱石灰吸收C02后增重,

测量U型管增重,经换算可求得纯碱的质量分数。因此,在实验装置中,NaOH溶液的作用是吸收自导管

A处鼓入的空气中的C02;浓力5。4的作用是吸收反应产生的CO2气体中的水蒸气;干燥管B的作用是防

止空气中的CO?和水蒸气进入U型管中,这些措施都是为了保证测试的准确,使U型管的增重完全是由于

吸收纯碱试样与稀H2s“反应放出的CO?而引起。若用相同浓度的盐酸替换分液漏斗中的稀出5。4,则在

发生的CO2气体中必然会混有HCI气体,它不会被浓H2so4吸收,而是与CO2一起被U型管中的碱石灰吸

收,这势必导致测试结果偏高。在实验中自导管A处缓缓鼓入空气,有助于使反应产生的CO2全部逸出。

在步骤⑤中,第一次称重得到的质量cg,并不能保证反应产生的C02已全部被U型管中的碱石灰吸收。

在实验中一般要多次重复步骤⑤和⑥的操作,直到恒重,即连续两次称量得到的U型管的质量基本不变,

才能说明C02已全部被吸收,实验可以结束。最终得到U型管的质量为dg。从U型管反应前后的增重(d-b)g,

可得到n(C")=^mol=n(Na2CO3),所以试样中纯碱的质量分数的计算式为"迎二100%

本题还可以有堂相实验方法,例如:0

方法一:将ag试样溶于适量蒸储水中配制成溶液,向其中加入过量BaCb溶液,得到BaCCh沉淀,Ba2++

2

CO3'=BaCO3I。过滤,洗涤沉淀,干燥后称量得到bgBaC03,则样品中n(BaCO3)=

--------mol=n(Na2co3),样品中纯碱的质量分数表达式为:X100%。

“政将ag试样溶于适量蒸储水中配制成溶液,向其中力胶兽㈱也盗,充分搅拌至不再有气泡

产生,向溶液中加入AgNO3溶液至沉淀完全。过滤,洗涤沉淀,干燥后称量得到cgAgCI,则n(AgCI)=

---mol=n(NaCI),样品中NaCI杂质的质量分数表达式为:里“幽>工X100%,所以纯碱的质量

怨能狄为:(L普平—)X100%,M(AgCl)a

参考答案:(1)样疆?巽忖第(2)防止空气中的C02和水气进入u型管中(3)偏高(4)把反应产

生的C5全部导入U型管中(5)判断反应产生的C5是否全部排出,并被U型管中的碱石灰吸收

(6)1063二')xl00%(7)答案略。

44a

例3、下图中的实验装置可用于制取乙快。请填空:

(1)图中,A管的作用是。制取乙焕的化学方程式是。

(2)乙焕通入KMnQ酸性溶液中观察到的现象是,乙焕发生了反应。

(3)乙焕通入澳的CCL,溶液中观察到的现象是,乙焕发生了反应。(05MCE2.28)

(4)为了安全,点燃乙焕前应,乙焕燃烧时的实验现象是。

【分析】

本题的第⑴小题考查乙快的制备。乙焕俗称电石气,因为在实验室里,乙快是通过电石(碳化钙)和水

反应来制取的。反应方程式如下CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2

可以采用不同的仪器来组装制备乙焕的实验装置,但每一种装置都必须保证能有效地控制水和电石的

反应。教科书绘制的装置将电石放在平底烧瓶内,水放在分液漏斗中,通过控制水的滴加来控制反应的发

生和停止。本试题绘制的装置将电石放置在玻管中的铁丝网上,将水放在玻管的下半部,并用橡胶管与另

一装水的玻管连接,组成一个能调节水面高度的连通器,以此来控制电石和水反应的发生和停止。从外形

看,这两种装置是不相同的,但从控制反应进程而言,这两种装置的作用是一样的。因此,本试题不仅考

查了制备乙快的反应、制备乙烘的实验方法和相关知识,也考查了考生迁移知识的能力。

本题的第(2)小题考查乙快的性质。乙快在分子结构上类似于乙烯,分子中含有碳碳三键,碳碳三键中

有两个键较易断裂,因此乙焕在化学性质上也和乙烯类似,易被高镒酸钾氧化,从而使高镒酸钾的紫色褪

去;易发生加成反应,例如乙烘和澳加成能使澳的红色褪去。反应式如下.

上述两种反应都伴随有明显的现象变化,因Br_BrBrBr

此常常用来鉴别碳碳不饱和键。⑵⑶小题的HC三CH+Br-Br——mH-C=(^-H——>

考核内容和教科书中的基本内容相同,题目BrBrBrBr

并不难。但题目以乙焕为典型化合物,反映了焕类化合物的通性,题目以乙快和高镒酸钾的反应和乙快和

浸水的反应为例,突出了仔细观察实验现象的重要性。重视基础知识的教学、重视举一反三能力的培养和

重视认真观察事物变化的习惯的养成都是教学工作中的基本要素。

本题的第⑷小题强调了安全操作。乙烘和空气(或氧气)的混合物遇火时可能会发生爆炸,乙焕在空气

中的爆炸极限是含乙快体积分数2•5%〜80%,因此在点燃乙快前,必须先检查其纯度。实际上,安全操

作在化学工作中是相当重要的,在接触或使用一个化合物时,都应该先查阅相关书籍或手册,了解它的各

种性能如毒性、可燃性、可爆性等,以便采用规范的安全的操作方法来开展工作。有机化合物易燃,含碳

量高的有机物燃烧时因碳燃烧不完全常常会产生浓的黑烟,乙快的成分里含碳量很大,所以燃烧时会发出

明亮而带浓烟的火焰。这也是乙烘的一个特性。

参考答案:

(1)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2T(2)KMnd)溶液褪色;氧化

(3)漠的四氯化碳溶液褪色;加成(4)检查乙焕的纯度;火焰明亮并伴有浓烈的黑烟

例题4.(2003年春北京,26)为了检验Pb(NO3)2热分解的产物,有人用示意图中的装置进行实验。(图中铁

架台、铁夹和加热设备均略去)

实验时在试管中放入研细的Pb(NC)3)2晶体;实验结束后,试管中得到黄色粉末(PbO),U型管下部有

少量液体X,集气瓶中收集到无色气体Y。(如图)

回答下面问题:

(1)在装置中试管和U型管上的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,原因

是。(2)液体X可能是;气体Y可能是.

(3)导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意,理由是―。

(4)用简单的实验证实(2)中的判断①对X的判断②对Y的判断

(要求:怎样从水槽中取出集气瓶、实验方法、现象、结论)

解析:解此题的两个关键知识点是:①2Pb(NC>3)2=2PbO+4NO2+O2,②2NC)2===N2O4。由此可知X

为N2O4,Y为。2。

参考答案:(1)NC)2气体会腐蚀橡胶(2)»。4(答液态的N5同样给分)02

(3)先把导气管移出水面,然后熄灭火焰防止水槽中的水反吸到U型管中。

(4)①在通风橱中取下U型管放置,观察到U型管中液体迅速消失,管中充满红棕色气体,证明X是

液态N2O4。(其他合理答案同样给分)

②在水槽中,用玻璃片盖住集气瓶口,按住玻璃片,小心把集气瓶移出水面,正放在桌上,用带火星

的木条插入瓶口,木条迅速燃烧,证明Y是。2。

例题5.(2002年上海,26)为探究乙焕与浪的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业

用电石与水反应,将生成的气体通入漠水中,发现溶液褪色,即证明乙焕与浸水发生了加成反应。

乙同学发现甲同学实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙焕中还有可能含有少

量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去

之,再与溟水反应。(d)

请回答问题:(1)写出甲同学实验中两个主

要的化学方程式。

(2)甲同学设计的实验(填能或不

能)验证乙焕与澳发生加成反应,其理由

是«

(a)使滨水褪色的反应,未必是加成反应(b)

使滨水褪色的反应,就是加成反应(c)使溟水褪色的物质,未必是乙烘

(d)使滨水褪色的物质,就是乙焕

(3)乙同学推测此乙焕中必定含有的一种杂质气体是,它与滨水反应的化学方程式

是o验证过程中必须全部除去。

(4)请你选用上列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装

置内所放的化学药品。

(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由

是。

解析:(1)本小题是按实验目的,写出实验原理的有关化学反应式,只要基础扎实,很容易写出化学方

程式,见答案。(2)根据“乙同学发现甲同学实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙

焕中还有可能含有少量还原性的杂质气体”,因此可得出“使溪水褪色的物质,未必是乙焕;使淡水褪色

的反应,未必是加成反应”的结论。故甲同学设计的实验不能证明乙焕与溪水发生了加成反应。(3)根据褪

色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,可推知是硫,说明乙烘气体中含有硫化氢杂质,所发生的反应式是

Br2+H2S===SI+2HBro产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙杂质,发生的反应是

CaS+2H2(D===H2st+Ca(OH)2t,

(4)由于乙焕中含有硫化氢杂质,首先可利用CuS04溶液除去H?S,然后再用CuSCU溶液检验H2s有无除

净,只有无H2s存在方可根据澳水的褪色来验证乙快与溟水是发生了加成反应。(5)用pH试纸是验证溶液

的酸碱性的,实际上暗示“若发生取代反应,必定生成HBr”的结论,因此可用pH试纸检验溶液酸性有

无明显增强,即可得出结论。

参考答案:(l)CaC2+2H2。---->C2H2t+Ca(OH)2

HC=CH+Br2---->CH(Br)==CH(Br)[或HC=CH+2Br2--->CH(Br)2—CH(Br)2]

⑵不能(a)(c)(3)H2sBr2+H2S===SI+2HBr(4)cb(CuSCU溶液)(CuSCU溶液)

(5)如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸来验证

一、导气管的连接

一般应遵循装置的排列顺序。对于吸收装置,若为洗气瓶则应“长”进(利于杂质的充分吸收)“短”出

(利于气体导出);若为盛有碱石灰的干燥管吸收水分和,则应“粗”进(同样利用和水蒸气的充分

吸收)“细”出(利于余气的导出);若为了排水量气时,应“短”进“长”出,被排出水的体积即为生成

气体的体积。

二、仪器的连接

根据实验原理选择仪器和试剂,根据实验的目的决定仪器的排列组装顺序,一般遵循气体制取f除杂f干

燥f主体实验f实验产品的保护与尾气处理。其中除杂与干燥的顺序,若采用溶液除杂则应先净化后干燥。

尾气处理一般用溶液吸收或将气体点燃。

三、气密性的检查

制气装置一般都存在气密性检查问题。关键是何时进行气密性检查?如何进行气密性检查?显然应在仪器

连接完之后,添加药品之前进行气密性检查。气密性检查的方法虽多种多样,但总的原则是堵死一头,另

一头通过导管插入水中,再微热(用掌心或酒精灯)容积较大的玻璃容器,若水中有气泡逸出,停止加热

后导管中有一段水柱上升,则表示气密性良好,否则须重新组装与调试。

四、防倒吸

用溶液吸收气体或排水集气的实验中都要防倒吸。防倒吸一般可分为两种方法:一是在装置中防倒吸(如

在装置中加安全瓶或用倒扣的漏斗吸收气体等);二是在加热制气并用排水集气或用溶液洗气的实验中,

实验结束时,应先取出插在溶液中的导管,后熄灭酒精灯以防倒吸。

五、实验方案的评价

对实验方案的评价应遵循以下原则:①能否达到目的;②所用原料是否常见易得、廉价;③原料的利用率

高低;④过程是否简捷优化;⑤有无对环境污染;⑥实验的误差大小等等。能达到上述六点要求的实验

方案应该说不失为最优实验方案。最优方案的设计应遵循上述实验方案评价的六原则。方案确定后,为确

保实验目的实现,必须选择筒捷而正确的操作程序。

六、实验结果的分析

实验是手段,要达到目的的还需对实验现象、实验数据进行科学的分析、处理,去伪存真,由表及里,剥

去假像方能识得庐山真面目。实验是培养学生科学品质与各种能力的有效手段和途径。一般从以下四方面

考虑:①方案是否合理,这是决定实验成败的关键;②操作不当引起的误差;③反应条件不足可导致反应

不能发生或反应速率过慢引起实验误差;④所用试剂不纯,杂质甚至参与反应均可导致实验误差等等。

高考化学实验题的答题策略(附参考答案)

(一)解题思路及方法1、思考问题的顺序

(1)围绕主要问题思考:如选择适当的实验路线、方法;所用药品、仪器简单易得;实验过程快速、安

全;实验现象明显。

(2)思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题:如制取在空气中易水解的物质(如Al2s3、AICI3、

Mg3N2等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入。

(3)思考实验的种类及如何合理地组装仪器,并将实验与课本实验比较、联靠。(如涉及到气体的制取和

处理,对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为:

发生除杂质外干燥主体实验,-尾气处哂〉

2、仪器连接的顺序

(1)所用仪器是否恰当,所该仪器是全用还是选用;

(2)仪器是否齐全,如制有毒气体及涉及有毒气体的实

验是否有尾气的吸收装置;

(3)安装顺序是否合理,如是否遵循“自上而下,从左

到右”;气体净化装置中不应先经干燥,后又经过水溶液

洗气;

(4)仪器间连接顺序是否正确。如洗气时“长进短出”,干燥管除杂质时“大进小出”,排水量气时“短

进气,长出水”等。

3、实验操作的顺序

(1)连接仪器,根据实验目的,注意事项,安全问题等,按气体流动顺序连接好实验仪器;

(2)检查气密性,在整套仪器连接完毕后,应先检查装置的气密性,然后装入药品。检查装置气密性的

方法要依装置而定;如1~6的产气装置:(3)装药品进行实验操作。

二)解题时,应全方位思考的问题

1、检查气体的纯度。点燃或加热通有可燃性气体(出、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的装置前,必须检查气

体的纯度。例如用力、C。等气体还原金属氧化物时,需要加热金属氧化物,在操作中,不能先加热,后

通气,应当先通入气体,将装置内的空气排干净后,检查气体是否纯净(验纯),待气体纯净后,再点燃

酒精灯加热金属氧化物。

2、加热操作先后顺序选择。若气体产生需加热,应先用酒精灯加热产生气体的装置,等产生气体后,再

给实验需要加热的固体物质加热。例如用浓硫酸和甲酸共热产生C。,再用CO还原FezCh,实验时应首先

点燃C。发生装置的酒精灯,生成的C。赶走空气后,再点燃FezS的酒精灯,而熄灭酒精灯的顺序则相反,

原因是:在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的。2氧化并防石灰水倒吸。

3、冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设

计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。

4、冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而损失,

需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体(物质蒸气),使

物质蒸气冷凝为液态便于收集。

5、防止倒吸问题。在某些实验中,由于吸收液的倒吸,

会对实验产生不良的影响,如玻璃仪器的炸裂,反应试剂的污染等,因此,在有关实验中必须采取一定的

措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施:

(1)切断装置:将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断,以防止液体倒吸,如实验室中制取氧气、

甲烷时,通常用排水法收集气体,当实验结束时,必须

先从水槽中将导管拿出来,然后熄灭酒精灯

(2)设置防护装置

①倒立漏斗式:如图(2)甲所示,这种装置可以增大气

体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。此容式硼压赳当

易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收

上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面

降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作

流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。

②肚容式:如图(2)乙所示,当易溶于吸收液的气体由

管末端进入吸收液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收酗

吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,

吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液

的倒吸。这种装置与倒置漏斗很类似。

③蓄液式:如图(2)丙所示,当吸收液发生倒吸时,倒

昌⑷

吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸收液进入受热仪器或反应容器。这种装置又称

安全瓶。

④平衡压强式:如图(2)丁所示,为防止反应体系中压强减少,引起吸收液的倒吸,可以在密闭装置系

统中连接一个能与外界相通的装置,起着自动调节系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸。

6、具有特殊作用的实验改进装置。

①防堵塞安全装置:如图(3)所示,为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置

(见恒压式);为防止粉末或糊状物堵塞导气管,可将棉花团置于导管口处(见防阻式(I、II)。

②液封装置:如图(3),为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管(见

液封式)③防污染安全装置:如图(4)所示,灼烧式可用于除尾气CO;吸收式可用于除CLH2s等;收

集式可用于防止有毒气体进入空气中。

7、拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性,有些实验为防止“爆炸”或“氧

化”,应考虑停止加热或通气的顺序,如对有尾气吸收装置的实验,必须将尾气导管提出液面后才能熄灭

酒精灯,以免造成溶液倒吸;用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯,同时继续通氢气,

待加热区冷却后才能停止通氢气,这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化,或形成可爆气;拆卸用排水

法收集需加热制取气体的装置时,需先把导气管从水槽中取出,才能熄灭酒精灯,以防止水倒吸;拆卸后

的仪器要清洗、干燥、归位。

8、常见废液的处理方法

废液处理方法注意事项

分别收集,混合无危险时,将废酸、废

酸或碱中和法

碱混合

分别收集,查明废液性质,将其中一种

氧化剂还原剂氧化还原法

废液分次少量加入另一种废液中

氢氧化物沉淀法硫化物共沉用过滤或倾析法将沉淀分离,滤液不含

含重金属离子废液

淀法重金属离子再排放

沉淀法加入Na2s溶液,过滤,除去沉淀,不

含Ba2+

可排放

焚烧法有机溶剂萃取回收利生成水、C0等不污染环境;用溶剂萃

有机物2

用取分液,分储后回收利用

9、常见意外事故的处理

意外事故处理方法

洒在桌面的酒精燃烧立即用湿抹布扑盖

立即用较多的水冲洗(皮肤上不慎洒上浓H2so4,不得先用水

酸洒在皮肤上冲洗而要根据情况迅速用布擦去,再用水冲洗),再涂上

3%〜5%的NaHCC)3溶液

碱洒在皮肤上用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液

液澳、苯酚洒在皮肤上用酒精擦洗

水银洒在桌面上洒上硫粉进行回收

酸液溅到眼中立即用水冲洗,边洗边眨眼睛

酒精等有机物在实验台上着火用湿抹布、石棉或砂子盖灭,火势较大时,可用灭火剂扑救

四、例题分析

例1、(06年全国理综I卷28.15分)

在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化纳作为供氧剂。请选用

适当的化学试剂和实验用品、用上图中的实验装置进行实

验,证明过氧化钠可作供氧剂。

(1)A是制取CO;的装置。写出A中发生反应的化学方

E

程式:。(2)填写表中空格:

仪器加入试剂加入该试剂的目的

B饱和NaHCC>3溶液

C

D

⑶写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:

⑷试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:。

【分析】本题用给定的实验装置进行实验,证明过氧化钠可以用作供氧剂。题中包含对部分试剂的

选择、实验基本操作的考查,最后考生还应想到,需要证明实验中收集到的气体是氧气,该实验才能圆满

结束。由此进一步考查考生的实验基本功及对实验原理和实验目的的理解。题中明确指出实验装置中A是

制取CO2的装置,考生熟悉的方法是,在锥形瓶中加入适量大理石(或石灰石),自分液漏斗中滴入稀盐酸

发生反应,其反应方程式为CaCO3+2HCI—CaCk+WO+CO2t。

反应产生的CO2气体,连同水气、酸雾(HCI)一起进入洗气瓶B中,B中加有饱和NaHCC>3溶液,其主要作

用是除去CO2气体中的酸雾:NaHCO3+HCI—NaCI+H2O+CO2t

同时CO?在其中的溶解度比在水中小得多。c中加有Na2。?和石棉绒的混合物(加石棉绒的目的是防止气流

阻塞),CO?和水气在这里与Naz。?,发生反应产生。2。反应方程式为:2Na2O2+2CO2=Na2CO3+02

2Na2O2+2H20—4NaOH+02t

从U型管c出来的气体中,除。2外,还有没反应的CO?,如不除去这部分C02,它会与。2一同收集在试

管F中,这将会对。2的验证实验造成影响,因此在洗气瓶D中应加入NaOH溶液,其目的是吸收未反应

的C02»

在实验室制取气体时,除要选择适当的反应和合适的实验装置外,更重要的一点是,最后需要验证所

制得的气体,这一点考生应该是清楚的。本题虽然不是制备气体的实验,但它是要通过Na2。?能与COZ发

生反应产生5的实验来证明Na?。?可以作为供氧剂。如果考生对本实验的目的比较明确,应该知道在试管

F中集满气体后,还应证明试管F中收集的气体是5。正确的操作是:先把E中的导管移出水面,然后关

闭分液漏斗的活塞;用拇指堵住试管口,取出试管。立即把带火星的木条伸人试管口内,木条复燃则证明

试管中收集的气体是氧气。

参考答案:(1)CaCO3+2HCi=CaCl2+CC)2T+出。(2)B:除去CO?中混入的HCIC:过氧化钠与C02

和、出。反应产生O2D:NaOH溶液吸收未反应的C5(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(4)把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇指堵住试管

口,取出试管,立即把带火星的木条伸入试管口内,木条复燃,证明

试管中收集的气体是氧气。

NIOH«»am«Htso.

例2、(05年全国理综I卷28.15分)已知某纯碱试样中含有NaCI杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,

可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下:①按图组装仪器,并检查装置的气密性

②将ag试样放入锥形瓶中,加适量蒸储水溶解,得到试样溶液

③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到bg

④从分液漏斗滴入6moi•厂的硫酸,直到不再产生气体时为止

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气

⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到eg

⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为dg

请填空和回答问题:

(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明_(2)装置中干燥管B的作用是

(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果(填偏高、偏低或不变)

(4)步骤⑤的目的是(5)步骤⑦的目的是(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为

(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验法。

【分析】

托盘天平是中学化学实验的基本仪器之一,按照规范操作,使用托盘天平时应当“左物,右码”,

如果所加祛码的质量与被称量物的质量相等,则天平两边达到平衡,其指针处于中央零点位置;如果天平

的指针向左偏转,则说明被称量物的质量大于所加祛码的质量,天平没有达到平衡。

本题的实验原理是:纯碱样品与足量稀H2s。4反应释放出CO2,U型管中的碱石灰吸收CO?后增重,

测量U型管增重,经换算可求得纯碱的质量分数。因此,在实验装置中,NaOH溶液的作用是吸收自导管

A处鼓入的空气中的CO2;浓H2SO4的作用是吸收反应产生的CO2气体中的水蒸气;干燥管B的作用是防

止空气中的CO2和水蒸气进入U型管中,这些措施都是为了保证测试的准确,使U型管的增重完全是由于

吸收纯碱试样与稀&S04反应放出的CO?而引起。若用相同浓度的盐酸替换分液漏斗中的稀H2sO,,则在

发生的COZ气体中必然会混有HCI气体,它不会被浓H2s。4吸收,而是与CO2一起被U型管中的碱石灰吸

收,这势必导致测试结果偏高。在实验中自导管A处缓缓鼓入空气,有助于使反应产生的CO2全部逸出。

在步骤⑤中,第一次称重得到的质量cg,并不能保证反应产生的C02已全部被U型管中的碱石灰吸收。

在实验中一般要多次重复步骤⑤和⑥的操作,直到恒重,即连续两次称量得到的U型管的质量基本不变,

才能说明C02已全部被吸收,实验可以结束。最终得到U型管的质量为dg。从U型管反应前后的增重(d-b)g,

可得到n(CO2)=^^mol=n(Na2CO3),所以试样中纯碱的质量分数的计算式为粤勺丝x100%

44Q

本题还可以有其他实验方法,例如:'

方法一:将ag试样溶于适量蒸储水中配制成溶液,向其中加入过量Ba"溶液,得到BaCS沉淀,Ba2++

2-

CO3=BaCO3I。过滤,洗涤沉淀,干燥后称量得到bgBaC03,则样品中n(BaCO3)=

——-——mol=n(Na2CO3),样品中纯碱的质量分数表达式为:■—————X100%。

用(叫即将ag试样溶于适量蒸镭7K中配制成溶液,向其中歌那褊辑,充分搅拌至不再有气泡

产生,向溶液中加入AgNO溶液至沉淀完全。过滤,洗涤沉淀,干燥后称量得到cgAgCI,则n(AgCI)=

3MNaC1c

---mol=n(NaCI),样品中NaCI杂质的质量分数表达式为:(>xiOO%,所以纯碱的质量

的概近:(L般端内。。%。乂(AgCD-a

参考答案:(1)样雅霸加粢(2)防止空气中的CC)2和水气进入U型管中(3)偏高(4)把反应产

生的CO2全部导入U型管中(5)判断反应产生的CO?是否全部排出,并被U型管中的碱石灰吸收

(6)1°6(J-/;)xl00%(7)答案略。

例3、下斛M实验装置可用于制取乙烘。请填空:

(1)图中,A管的作用是,制取乙烘的化学方程式是0

(2)乙焕通入KMnCU酸性溶液中观察到的现象是,乙焕发生了反应。

(3)乙焕通入漠的CC%溶液中观察到的现象是,乙焕发生了反应。(05MCE2.28)

(4)为了安全,点燃乙焕前应,乙焕燃烧时的实验现象是。

【分析】

本题的第⑴小题考查乙快的制备。乙块俗称电石气,因为在实验室里,乙烘是通过电石(碳化钙)和水

反应来制取的。反应方程式如下CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2

可以采用不同的仪器来组装制备乙块的实验装置,但每一种装置都必须保证能有效地控制水和电石的

反应。教科书绘制的装置将电石放在平底烧瓶内,水放在分液漏斗中,通过控制水的滴加来控制反应的发

生和停止。本试题绘制的装置将电石放置在玻管中的铁丝网上,将水放在玻管的下半部,并用橡胶管与另

一装水的玻管连接,组成一个能调节水面高度的连通器,以此来控制电石和水反应的发生和停止。从外形

看,这两种装置是不相同的,但从控制反应进程而言,这两种装置的作用是一样的。因此,本试题不仅考

查了制备乙焕的反应、制备乙快的实验方法和相关知识,也考查了考生迁移知识的能力。

本题的第(2)小题考查乙焕的性质。乙焕在分子结构上类似于乙烯,分子中含有碳碳三键,碳碳三键中

有两个键较易断裂,因此乙焕在化学性质上也和乙烯类似,易被高钵酸钾氧化,从而使高镒酸钾的紫色褪

去;易发生加成反应,例如乙烘和澳加成能使漠的红色褪去。反应式如下.

上述两种反应都伴随有明显的现象变化,因Br-BrBrBr

此常常用来鉴别碳碳不饱和键。⑵⑶小题的HC三CH+Br-Br——>=q-H——》

考核内容和教科书中的基本内容相同,题目BrBrBrBr

并不难。但题目以乙焕为典型化合物,反映了焕类化合物的

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