2026年化学实验操作步骤的问答题

2026年化学实验操作步骤的问答题第一题（10分）题目：在实验室中，制备氢氧化铁胶体的正确操作步骤是什么？请详细描述每一步的操作要点及注意事项。答案与解析：制备氢氧化铁胶体的正确操作步骤如下：1.准备实验器材：取少量氯化铁饱和溶液于洁净的烧杯中，并准备酒精灯、玻璃棒、胶头滴管等。2.加热溶液：将烧杯置于石棉网上，用酒精灯加热至溶液微沸（约50℃–60℃），注意温度不可过高，以免产生氢氧化铁沉淀。3.滴加氨水：用胶头滴管逐滴加入稀氨水（1:1氨水溶液），边加边搅拌，直至溶液出现红褐色沉淀（此时反应生成氢氧化铁）。4.停止加热并搅拌：当红褐色沉淀出现后，立即停止加热，继续用玻璃棒搅拌，使沉淀均匀分散，形成胶体。5.观察现象：静置几分钟，若胶体稳定，则呈红褐色透明状；若出现浑浊，需重新操作。注意事项：-氯化铁溶液浓度需饱和，否则胶体难以形成；-氨水添加量要控制，过量会导致沉淀增多，胶体破坏；-加热时避免沸腾，以免沉淀聚集；-实验应在通风橱中进行，防止氨气挥发。第二题（15分）题目：某化工厂排放的废水含有少量硫酸铜（CuSO₄），为回收铜，需进行沉淀实验。请写出完整的实验操作步骤，包括所需试剂、仪器及现象描述。答案与解析：回收硫酸铜中铜的操作步骤如下：1.准备试剂与仪器：-试剂：氢氧化钠（NaOH）溶液、碳酸钠（Na₂CO₃）溶液、蒸馏水；-仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）、酒精灯。2.调节pH值沉淀铜：-将硫酸铜废水倒入烧杯中，加入过量NaOH溶液（边加边搅拌），调节pH至8–9（用pH试纸检测），此时生成氢氧化铜（Cu(OH)₂）蓝色絮状沉淀。-反应方程式：CuSO₄+2NaOH→Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄。3.过滤沉淀：-将混合物通过铺有滤纸的漏斗过滤，用蒸馏水洗涤沉淀2–3次，去除残留的硫酸钠。4.灼烧沉淀回收铜：-将氢氧化铜沉淀置于坩埚中，用酒精灯在通风橱中灼烧至质量恒定，得到氧化铜（CuO）黑色固体。-反应方程式：Cu(OH)₂→CuO+H₂O（高温）。5.还原氧化铜：-在氧化铜中加入适量木炭（或氢气），再次高温加热，生成铜单质。-反应方程式：2CuO+C→2Cu+CO₂↑（高温）。现象描述：-加入NaOH后，溶液由蓝色变为淡蓝色，并产生蓝色絮状沉淀；-灼烧时，Cu(OH)₂分解为黑色CuO，并伴随水蒸气产生；-还原过程中，木炭燃烧产生无色气体，CuO被还原为红色铜。第三题（12分）题目：实验室需测定某固体氯化钠（NaCl）的纯度，采用重结晶法提纯。请写出实验操作步骤及关键控制点。答案与解析：重结晶提纯氯化钠的操作步骤如下：1.溶解固体：-称取约5g氯化钠于烧杯中，加入适量蒸馏水（约50mL），加热搅拌至完全溶解，趁热过滤（去除不溶性杂质）。2.冷却结晶：-将热溶液自然冷却或用冰水浴冷却至室温，观察析出白色氯化钠晶体。3.过滤与洗涤：-用减压过滤或常压过滤分离晶体，用少量冷水洗涤晶体2–3次，去除表面杂质。4.干燥晶体：-将晶体置于烘箱中，80℃–90℃干燥至恒重，称量并计算纯度。关键控制点：-溶解时需加热，避免杂质共溶；-冷却速度影响晶体纯度，快速冷却易形成细小晶体，不利于提纯；-洗涤时用冷水，若用热水会溶解部分氯化钠；-干燥温度不可过高，防止晶体变质。第四题（13分）题目：某地区自来水厂用氯气消毒水，需测定水中余氯含量。请写出实验操作步骤及计算公式。答案与解析：测定水中余氯的操作步骤如下：1.取样：取100mL水样于锥形瓶中。2.滴定准备：-加入适量碘化钾（KI）溶液（1gKI溶解于100mL水），摇匀；-加入3mL硫酸溶液（1:1H₂SO₄），使溶液酸化。3.淀粉指示剂：-加入2滴淀粉溶液，此时溶液呈蓝色（因I₂与淀粉显色）。4.滴定：-用硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）标准溶液滴定至蓝色刚好消失，记录消耗体积V₁。5.计算余氯：-反应方程式：Cl₂+2KI→2KCl+I₂，-余氯含量（mg/L）=C(Na₂S₂O₃)×V(Na₂S₂O₃)×0.0353/V(水样)。注意事项：-滴定速度应均匀，接近终点时放慢速度；-滴定前需标定Na₂S₂O₃溶液浓度；-水样需新鲜，避免因挥发导致结果偏低。第五题（20分）题目：某化工厂废水含甲醛（HCHO），需用硝酸银（AgNO₃）溶液检测其存在。请写出实验操作步骤、现象及原理分析。答案与解析：检测甲醛的实验步骤如下：1.取样：取50mL废水于锥形瓶中。2.加入试剂：-加入5mL硝酸银溶液（0.1mol/LAgNO₃），摇匀；-加入2mL硫酸溶液（1:1H₂SO₄），酸化溶液。3.观察现象：-若溶液中产生白色沉淀（Ag₂O），且沉淀在氨水存在下溶解，则证明含甲醛。原理分析：-甲醛与AgNO₃在酸性条件下反应，生成银镜或Ag₂O沉淀：HCHO+4AgNO₃+2H₂SO₄→HCOOH+2Ag₂O↓+4NO₂↑+2H₂O；-氨水溶解Ag₂O：2Ag₂O+4NH₃+H₂O→[Ag(NH₃)₂]⁺+2OH⁻。现象描述：-产生白色沉淀，加入氨水后沉淀溶解，形成银氨溶液（[Ag(NH₃)₂]⁺）。第六题（30分）题目：实验室需分离某混合物中的苯酚（C₆H₅OH）和乙醇（C₂H₅OH），要求操作简便且分离完全。请设计实验方案，包括步骤、原理及计算回收率。答案与解析：分离苯酚和乙醇的实验方案如下：1.萃取分离：-将混合物（如10g苯酚-乙醇溶液）倒入分液漏斗中，加入50mL饱和碳酸钠溶液（Na₂CO₃）摇匀，苯酚与Na₂CO₃反应生成苯酚钠（C₆H₅ONa）溶于水层，乙醇仍留在有机层。-反应方程式：C₆H₅OH+Na₂CO₃→C₆H₅ONa+CO₂↑+H₂O。-静置分层，放出下层水层（含苯酚钠），有机层为乙醇。2.分离乙醇：-对有机层（乙醇）进行蒸馏，收集78℃馏分，得到纯乙醇。3.回收苯酚：-将水层加入适量盐酸（HCl）酸化，苯酚钠转化为苯酚沉淀：-C₆H₅ONa+HCl→C₆H₅OH↓+NaCl；-过滤并洗涤沉淀，干燥后得苯酚。回收率计算：-苯酚回收率=（实际回收苯酚质量/理论苯酚质量）×