高考化学综合实验(精选8篇)
高考化学综合实验 篇1
2010-2013高考化学综合实验题
2010.(16分)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH = ________________。
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________。
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响)。...
①提出合理假设。
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO-;假设3:_____________。②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试..剂:3moL
L-
1、1moLL-1-
1、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液。
2011.(17分)某同学进行试验探究时,欲配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。为探究原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物仅为BaCO3,理由是
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,设计试验方案,进行成分检验,在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液...的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导..
气管、滴管
(3)将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下:
①配制250ml 约0.1mol•LBa(OH)2·8H2O溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,将溶液转入,洗涤,定容,摇匀。
②滴定:准确量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L盐酸装入50ml酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。
③ 计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数=(只列出算式,不做运算)..
(4)室温下,(填“能”或“不能”)配制1.0 mol•LBa(OH)2溶液-1-1-
1201233.(17分)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理:CH3 + 2KMnO4COOK + KOH + 2MnO2↓ + H2O
COOK + HCl →COOH + KCl
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为,操作Ⅱ为。
(2)无色液体A是,定性检验A的试剂是,现象是。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
KOH物质的量为2.40×10-
3mol。产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为,计算
结果为(保留两位有效数字)。
2013.(17分)
化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
① 列收集Cl2的正确装置时。
②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中。
(2)能量之间可以相互转化:点解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可
将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
① 完成原电池的装置示意图(见图15),并作相应标注。
要求:在同一烧杯中,电极与溶液
素。
② 铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时含相同的金属元
间后,可观察到负极。
③ 甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是,其原因是。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中
应选作阳极。
答案
2010.(1)Na2SO3+H2O(2)Na2SO3
(3)①只存ClO-
②
2011.(1)Ba(OH)·8HO与CO作用转化为BaCO(2)步骤2:预期现象和结论:有白色2223
沉淀生成,说明有Ba。步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中,滴加稀盐酸,用带塞导气管塞紧试管,把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。预期现象和结论:试管中有气泡生成,烧杯中的澄清石灰水变浑浊,结合步骤2说明沉淀是BaCO3。步骤4:取适量滤液于烧杯中,用pH计测其pH值。预期现象和结论:pH>9.6,说明有大量的OH,综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,假设成立。(3)①溶解、过滤;250ml的容量瓶中。②0.1980 思路:0.025x0.1x2=C’x0.05------(盐酸体积最多不能多于50ml)得C’=0.1 mol•L 所以应该是选大于0.1 mol•L而且接近的③25xCx2=0.1980xV 得C=(0.1980/50)V , Ba(OH)2·8H2O的质量分数=250x10—3x0.1980Vx315x100%/50w。(4)不能-1-1—2+2012.(17分)(1)分液,蒸馏(2)甲苯,酸性KMnO4溶液,溶液褪色。(3)(4)(2.40×10
×122×4)/1.22;96%
2013.(1)①C②Cl、HClO、ClO ③用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、震荡使其-
充分反应,发现溶液出现分层现象,下层溶液变为
橙红色。(2)①;②电极逐渐溶解;③装置甲,可以避免铁和铜离
子的接触,从而避免能量损失,提高电池效率,提供稳定电流;(3)Zn。
高考化学综合实验 篇2
实验室常用仪器的主要用途和使用方法是化学实验的基础, 也是历年高考实验题的命题切入点。考查的层次及范围主要有:①以多种仪器、药品为依托, 考查药品的存放、仪器的洗涤、试纸的使用和实验安全知识;②以装置分类为依托, 考查装置类型、选择依据、药品的状态及反应条件;③以微型实验为依托, 考查实验设计中的因果关系。
例1. (启东中学模拟) 今有①浓硫酸、②硝酸铵、③氰化钾、④苯、⑤浓硝酸、⑥双氧水、⑦氨水、⑧汞等8种化学品, 下列有关在瓶上应贴的危险化学品标志正确的是 ( )
A.贴标签a的可以是②④⑥
B.贴标签b的可以是②⑥⑦
C.贴标签c的可以是③⑧
D.贴标签d的只有①⑤
错解再现:不清楚爆炸性与可燃性的关系易错选A, 不清楚可燃性与助燃性关系或氨水的性质易错选B, 不熟悉过氧化氢的性质易错选D。
解析:从常见几种标志考虑:①浓硫酸具有腐蚀性和氧化性, ②硝酸铵受热或撞击具有爆炸性, ③氰化钾是剧毒的固体, ④苯是一种易燃易挥发的液体, ⑤浓硝酸具有氧化性和腐蚀性, ⑥过氧化氢具有氧化性和不稳定性, ⑦氨水具有挥发性和腐蚀性, ⑧汞是易挥发的有毒液体。
答案:C
误区警示:爆炸品是指由于外因作用发生剧烈反应而产生大量热和气体的物质, 常见的有NaN3、氯酸盐、硝酸盐等;酸、碱均有腐蚀性;氰化钾、汞、可溶性钡盐都是剧毒品;苯、汽油、酒精等有机物易燃;常见的氧化剂有浓硫酸、硝酸、氯化铁、过氧化氢、氯气等。
例2. (南师附中模拟) 下列盛放试剂的方法正确的是 ( )
A.氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
B.汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
错解再现:由于考生没有掌握好各类物质的存放原则, 即“双基”知识不扎实, 而乱选一气。
解析:氢氟酸能腐蚀玻璃, 不能用玻璃瓶存放;浓硝酸、氯水是强氧化剂, 汽油、煤油属于有机溶剂, 它们都对橡胶有强烈的腐蚀作用, 存放时应配以磨口玻璃塞;Na2CO3、Ca (OH) 2溶液显碱性, 应用配有橡皮塞的试剂瓶存放。
答案:D
误区警示:大多数化学试剂都有腐蚀性或毒性, 平时都应注意妥善密封保存于试剂瓶中。对于易变质或具危险性的化学试剂, 还应有特殊的保存方法:①见光易分解或变质的试剂, 如HNO3、AgNO3、氯水、AgBr、AgI、H2O2等, 一般应放于棕色试剂瓶, 或用黑纸包裹, 于冷暗处密封保存;②液溴易挥发、有剧毒, 应盛放在细口试剂瓶中, 液面上加水 (水比液溴轻, 可浮于液溴之上形成“水封”) , 瓶口用蜡封好, 置冷暗处, 取用时配戴乳胶手套, 并有必要的防护措施 (取用时宜用长胶头滴管吸取底层纯溴) ;③强碱、水玻璃及某些显较强碱性的溶液不用磨口玻璃瓶, 浓HNO3、浓H2SO4、溴水、大部分有机物不能用橡胶塞瓶, 易风化的物质应密封存放。
例3. (哈师大附中模拟) 某学生做完实验以后, 采取以下方法分别清洗所用仪器:①用浓氨水清洗做过银镜反应的试管, ②用酒精清洗做过碘升华的烧杯, ③用浓盐酸清洗做过KMnO4分解实验的试管, ④用盐酸清洗长期存放过FeCl3溶液的试剂瓶, ⑤用NaOH溶液清洗盛过苯酚的试管。你认为他的操作 ( )
A.①不对 B.③④不对
C.④⑤不对 D.全部正确
错解再现:题面虽是考查清洗仪器的方法, 若是不了解仪器中残留物的成分及其性质, 必将导致错选。如银不能溶于氨水, 因此①操作是错误的。
解析:①中Ag为残留物, 它不溶于氨水, 常用稀HNO3除去;②中残留物为I2, 它易溶于酒精而洗去;③中残留物为K2MnO4和MnO2, 其中K2MnO4用水即可洗去, 但MnO2难溶于水, 可利用其与浓盐酸反应生成易溶于水的MnCl2而洗去;④中残留物主要为Fe (OH) 3, 能被盐酸洗去;⑤中利用苯酚的酸性, 使其转化为易溶于水的苯酚钠而洗去。
答案:A
误区警示:洁净的玻璃仪器是做好实验的前提, 特别是对于离子鉴别及一些定量实验更为重要。对于用水洗不掉的污物, 可根据不同污物的性质用药剂处理:①玻璃器皿里如附有不溶于水的碱、碳酸盐、碱性氧化物及MnO2等物质, 可以用盐酸 (必要时可加热) 清洗;②附有油脂的仪器, 用热纯碱液 (或NaOH溶液) 清洗, 苯酚可用NaOH溶液洗涤;③黏附有硫磺的仪器, 用CS2溶解后除去;④准备做滴定实验用的滴定管, 要用特殊配制的“洗液”来洗, 洗净内部后, 冲净洗液, 再用蒸馏水洗2~3次;⑤洗去苯酚或酚醛树脂一般用酒精浸泡;⑥氨水可洗去AgCl、AgBr固体 (AgI不溶于氨水) 。
例4. (盐城中学) 下列有关实验原理或操作正确的是 ( )
A.用广泛pH试纸测pH的方法鉴别pH=3.11和3.12的盐酸和氯化铵溶液
B.称量0.4000gNaOH, 经过溶解、转移、洗涤、定容等步骤配制0.1000mol·L-1NaOH溶液
C.用图1装置制取少量干燥的HCl气体
D.用图2装置除去CO2中少量SO2杂质
错解再现:若对广泛pH试纸使用范围不清易错选A, 未考虑到NaOH固体易潮解和易与CO2反应等性质易误选B, 不细分析试剂的性质和滴加顺序易错选C。
解析:A不正确, 广泛pH试纸只能精确到整数, 故无法鉴别。B不正确, 由于NaOH极易吸湿和吸收CO2, 无法称量这么准确的NaOH固体、达到如此精确的NaOH浓度, 化学上通常用滴定的方法。C不正确, 这种方法虽能制得HCl气体, 但并不干燥, 正确的操作应将浓盐酸通过毛细管流进足量的浓硫酸中。D正确, 先发生反应
答案:D
误区警示:使用广泛pH试纸定量测定溶液pH时要注意:①试纸必须是干燥的;②测定值只能是整数;③用湿润的pH试纸测定溶液pH时, 除中性溶液外都会产生误差, 可能偏大也可能偏小。
例5. (原创) 下列选项中的陈述正确的是 ( )
①用甲装置电解精炼镁 ②用乙装置检验溶液中是否含有Na+ ③用丙装置从食盐水中提取NaCl ④用丁装置对二次电池进行充电
A.①②正确 B.③④正确
C.均正确 D.均错误
错解再现:若不清楚溶液中离子放电规律, 会误认为甲图正确;对二次电池的充放电原理不清, 误认为丁图正确。
解析:Mg2+在溶液中不放电, 甲错;焰色反应实验时应用铂丝 (或无锈铁丝) , 乙错;从食盐水中提取NaCl晶体时应用蒸发皿而不是坩埚, 丙错;当二次电池使用完后进行充电时, 电池的正极应与外电源的正极相连, 丁错。
答案:D
误区警示:解答本题应注意以下两点:①活泼金属的阳离子在溶液中不放电, 如Mg2+和Al3+;②由于原电池工作时正极发生还原反应, 其逆过程是氧化过程, 因此充电时原电池的正极必与外电源的正极相连。
例6. (原创) 下列实验步骤与事实的相应结论解释正确的是 ( )
错解再现:若不能理解Ksp的意义, 则无法判断选项A和B;对元素及其化合物的性质不明确, 则无法判断C和D。
解析:A中沉淀溶解与Ksp的大小无关, 只能说明Al (OH) 3具有两性, A错。C中NH3的作用是使溶液显碱性, 从而增大CO
答案:B
误区警示:高考对此类问题的考查主要有以下两点:①以性质实验为基础, 探究实验事实与结论是否一致;②以制备实验为基础, 探究实验操作和实验目的是否一致。由于题干都是串联式设置, 问题跨度较大, 能否快速调动元素化合物知识、基本理论知识是熟练求解的关键。
二、物质的制备、分离、提纯和鉴别
物质的制备、分离、提纯和鉴别等内容, 主要是以离子的检验、气体的制备和检验、元素化合物的性质等为知识基础, 考查学生的实验基本操作能力、对材料的组织水平和语言表达能力等。相关试题的特点主要有四个:一是直接考查常见物质的制备;二是选取适当的试剂及其分离方法, 除去被提纯物中指定的杂质;三是确定除杂时所加试剂的先后顺序;四是将分离、提纯、物质制备及混合物成分的确定等内容融为一体, 形成综合实验题。
例1. (北京市东城区) 某课外实验小组设计的下列实验合理的是 ( )
错解再现:忘记NO2易溶于水的性质会误选C, 不了解Na2O2的物理性质和这种装置的设计目的易错选D。
解析:A不正确, 容量瓶不能用于溶解物质。C不正确, NO2易与水发生反应, 不能用排水法收集。D不正确, Na2O2是粉末状固体, 不能达到随开随制、随关随停的目的。
答案:B
误区警示: (1) 实验装置的选择主要根据反应物的状态和反应条件, 概括起来有三类:①固+固
例2. (原创) 某研究性学习小组欲探究用Na2O2与浓盐酸制备氯气, 装置如右图。
(1) 写出用Na2O2与浓盐酸制备氯气的离子方程式:______。可能发生的副反应的方程式是______。
(2) 装置B盛放的是______, D中盛放的可能是______。
(3) 你是否同意将Na2O2与浓盐酸的反应作为实验室制备氯气的方法之一?______ (填“是”或“否”) , 理由是______。
(4) 该小组的同学用右图装置在通风橱中制备少量饱和氯水, 采用将烧瓶倾斜固定, 其原因是 。
错解再现:部分学生没有掌握离子方程式书写技巧, 误将离子方程式写成
解析:根据题意知, 过氧化钠既可氧化氯离子生成氯气, 又可发生自身氧化还原反应产生氧气, 因此制得的氯气中含有氯化氢、水蒸气及氧气, 但在本实验装置中O2无法除尽。
答案:
误区警示:依据反应原理设计物质制备方案, 必须考虑其可行性, 包括反应原理、反应条件、副反应及产物性质、实验装置的确定、净化措施、收集方法、尾气处理, 最后应反思实验中可能遇到的相关问题。
例3. (长沙一中模拟) 下列分离混合物的方法正确的是 ( )
①用盐析法可以提纯蛋白质 ②用渗析法可以除去淀粉溶液中的NaCl ③用加热法可除去Na2CO3中混有的少量NaHCO3 ④用直接加热法可分离碘和NH4Cl ⑤用重结晶法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠 ⑥除去苯中混有的少量甲苯, 可加入适量高锰酸钾酸性溶液, 充分反应后, 再加碱分液
A.①②③⑤⑥ B.①②③⑥
C.①②④⑤⑥ D.全部
错解再现:忘记盐析和渗析的原理, 导致无法判断①和②是否正确;不了解苯的同系物性质, 无法判断⑥是否正确。
解析:由盐析的原理可知, 采用多次盐析可以分离和提纯蛋白质, ①正确;半透膜可允许Na+、Cl-、H2O等透过, 而淀粉等大分子不能透过, 用渗析法可除去淀粉中的NaCl, ②正确;NaHCO3不稳定, 受热易分解生成Na2CO3、CO2和水, 故③正确;碘易升华, NH4Cl易分解, 加热时它们都变为蒸汽, 但冷却时又都变回固体, 不能分离, ④不正确;KNO3的溶解度受温度的影响大, 而NaCl的溶解度受温度影响小, 故可用重结晶法分离提纯硝酸钾, ⑤正确;苯不与KMnO4溶液反应, 而甲苯可被KMnO4氧化成为苯甲酸, 苯甲酸在碱性条件下转化为盐, 易溶于水, 难溶于有机溶剂, ⑥正确。
答案:A
误区警示:能根据物质性质的差异选择分离提纯的方法。例如, 不溶性固体与液体, 用过滤的方法分离;可溶性固体与液体, 用蒸发结晶的方法分离;密度不同彼此不相溶的液体, 用分液的方法分离;沸点不同彼此相溶的液体, 用蒸馏的方法分离。物质的分离也可以利用物质不同的化学特性, 将其中的一种组分转变为难溶的沉淀或易溶于水的物质, 以进行分离。无论采用何种方法分离, 都要把各物质恢复到原来的状态。
例4. (原创) 结晶分离的依据是物质溶解性的关系, 今有a、b、c三种物质的溶解度曲线如右图, 下列说法正确的是 ( )
A.冷却t2℃三种饱和溶液到t1℃, 均有晶体生成
B.在t1℃时, 三种物质的饱和溶液a的物质的量浓度最大
C.b中混有少量的杂质a, 经溶解、蒸发, 再冷却结晶可得到较纯净的b
D.c中混有少量a时, 需经溶解、蒸发、趁热过滤得到较纯净的c
错解再现:未掌握溶液中溶质质量分数与物质的物质的量浓度之间的关系, 易误选B;未掌握溶解度曲线在分离提纯实验中的应用, 会误选C。
解析:A不正确, 只有a、b有晶体析出, c仍饱和。B不正确, 因为不知道他们的摩尔质量和溶液密度。C不正确, a的量很少, 应该用蒸发结晶并趁热过滤分离出b。D正确, 温度高时, c的溶解度很小, 随着水的蒸发大量的c都将析出。
答案:D
误区警示:解答本题应注意以下两点:①只有知道溶液的密度和溶质的摩尔质量, 才能进行质量分数与物质的量浓度之间的换算;②溶解度曲线的交点只表示该温度下溶解度相同。根据物质的溶解度受温度影响的程度, 能确定物质结晶或混合物分离提纯的方法。
例5. (深圳中学模拟) 下列各组气体或溶液用括号内试剂加以鉴别, 其中不合理的是 ( )
A.二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳 (品红试液)
B.氯化钠、碳酸氢钠、碳酸钠 (稀盐酸)
C.酒精、醋酸、醋酸钠 (石蕊试液)
D.硫酸、硝酸钡、氯化钾 (碳酸钠溶液)
错解再现:没有掌握元素化合物的性质, 导致无法判断选项B和C是否正确。
解析:A选项, 二氧化碳和一氧化碳分别通入品红试液时, 品红试液均无明显变化, 二氧化硫通入品红试液时, 品红褪色, 无法鉴别。B选项, 将稀盐酸分别滴入三种溶液时, 氯化钠溶液无明显变化, 碳酸氢钠溶液中立即产生大量气泡, 碳酸钠溶液中开始时无气泡产生, 后产生大量气泡, 可以鉴别。C选项, 酒精遇石蕊无明显变化, 醋酸能使紫色石蕊变红色, 醋酸钠属强碱弱酸盐, 在水溶液中发生水解而显碱性, 能使紫色石蕊变蓝色, 可以鉴别。D选项, 硫酸与碳酸钠反应产生CO2气体, 硝酸钡与碳酸钠反应产生BaCO3沉淀, 氯化钾与碳酸钠不反应, 可以鉴别。
答案:A
误区警示:解答此类题目的关键, 是熟练掌握物质的化学性质、特征反应及其物理特征。通过本题的分析解答, 进一步明确物质鉴别题目的主要类型, 掌握解题的方法思路。
例6. (华南师大附中模拟) 有A、B、C、D、E、F六种溶液, 它们是氨水、硫酸镁、碳酸氢钠、碳酸钠、稀硝酸、氯化钡溶液中的某一种。各取少量, 将其两两混合, 现象如右图所示。其中, “↓”表示难溶物或微溶物, “↑”表示气体, “—”表示无明显现象, 空格表示实验未做, 试推断其中F是 ( )
A.碳酸钠溶液 B.氯化钡溶液
C.硫酸镁溶液 D.碳酸氢钠溶液
错解再现:对硫酸镁和碳酸钠之间的反应不熟悉, 导致无法推断。
解析:解题时一般先找现象较全面的一种如D或A (分别做了三次实验) , 依次假设D为六种溶液中的某一种, 如假设D是氨水或是硫酸镁等, 分析它与其他五种溶液分别混合时的现象, 若能出现三次沉淀, 则假设成立, 由此可确定D是硫酸镁。依照上述方式可推出A是碳酸钠、F是碳酸氢钠。
答案:D
误区警示:解答本类试题时要注意三点:一是要熟悉教材所提供的溶解度表中常见物质的溶解性情况, 如常见的微溶物有Ca (OH) 2、Ag2SO4、MgCO3等;二要注意所提供的试剂本身是否有颜色, 再利用有色试剂作为起始物质进行鉴别;三要注意滴加顺序不同现象也不同的几类物质, 如铝盐和强碱、偏铝酸盐与强酸、氨水和硝酸银、磷酸和石灰水等。
例7. (广州模拟) Na2SO3是抗氧剂, 现向烧碱和Na2SO3混合溶液中加入少许溴水, 振荡后溶液变为无色。
(1) 写出碱性溶液中Br2氧化Na2SO3的离子方程式:______。
(2) 反应后的溶液中含有SO
限选试剂:2mol·L-1HCl、1mol·L-1H2SO4、1mol·L-1BaCl2、1mol·L-1Ba (NO3) 2、0.1mol·L-1AgNO3、CCl4、新制饱和氯水。
错解再现:未注意溶液的酸碱性, 导致 (1) 中离子方程式书写错误;未考虑到离子检验的先后顺序, 导致 (2) 中设计步骤错误。
解析: (1) 由于该反应是在强碱性条件下进行的氧化还原反应, 故离子方程式应写成
答案:
(2)
误区警示:在新课标地区以离子的检验和离子反应为背景的综合探究题高频出现, 要引起重视。解题时注意两个环节, 一是分析离子检验的先后顺序, 二是如何排除干扰离子的影响。
例8. (原创) 下列说法中正确的是 ( )
A.氯气通入澄清石灰水中, 制取漂粉精
B.可用化合反应的方法制取Fe (OH) 3
C.选择合适的试剂, 用图一所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2
D.用图二所示装置制取少量溴苯
错解再现:未考虑产物的状态, 而误认为A正确;忘记制溴苯的实验条件, 误认为D正确。
解析:Cl2和石灰乳反应可得漂粉精, A错。Fe (OH) 3可用如下反应制取, 4Fe
答案:B
误区警示:考前应明确下列化学常识:水玻璃制硅胶;SiO2制光导纤维;SiC制砂轮的磨料;硅制光电池板;用浓盐酸和“84消毒液”制备少量Cl2;用钠、钾合金作原子反应堆的热交换剂;将二氧化硫通入过氧化氢溶液, 获得硫酸;纯碱可用于生产普通玻璃, 硝酸可用于制化肥和炸药等;用秸秆可以制得葡萄糖和酒精;分离煤焦油获得苯、甲苯和二甲苯;石油裂解获得乙烯;甲醛是合成树脂的常见原料之一;将煤进行干馏, 获得焦炭、煤焦油等化工原料。
例9. (石景山模拟改编) 我国制碱工业的先驱——侯德榜先生, 1939年发明了著名的侯氏制碱法。
(1) 侯氏制碱法工业流程如上图:有关说法不正确的是______。
A.该工艺中原料是食盐、氨、二氧化碳及水, 最终产品是纯碱和氯化铵
B.工艺中MⅠ处吸氨与MⅡ处吸氨的目的完全相同
C.该工艺中CO2再利用, 可以减少温室气体排放
D.该过程中涉及的主要反应有:
(2) 依据工业原理, 欲制得碳酸氢钠晶体, 某校学生设计了如下实验装置, 其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液, 且二者均已达到饱和。
①A装置中发生反应的离子方程式为_____ ,
C装置中稀硫酸的作用为_____ 。
②下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据 (g/100g水) :
参照表中数据, 请分析B装置中使用冰水的目的:______。
③该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验, 结果没有得到碳酸氢钠晶体, 指导教师指出应在______装置之间 (填写字母) 连接一个盛有______的洗气装置, 其作用是______。
④若该校学生进行实验时, 所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g, 实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g, 则NaHCO3的产率为______。
错解再现: (1) 不清楚两处循环吸氨的目的原理, 无法确定B。 (2) 不了解氨易挥发, 而二氧化碳可以直接排放, 无法确定稀硫酸的作用;未考虑到CO2中混有杂质HCl, 无法判断用NaHCO3洗涤或洗涤装置的位置。
解析: (1) MⅠ处吸氨是增大NH
答案:
误区警示:对于模拟工业法制备物质, 首先要了解工业原理。如本题中, 考虑氨极易溶于水, 而CO2溶解度很小, 碱化后的溶液可吸收大量二氧化碳, 才能保证有足够大的HCO
例10. (原创) 硫代硫酸钠 (Na2S2O3·5H2O) 是一种脱氯剂, 它易溶于水, 不溶于乙醇, 40~45℃熔化, 48℃分解, 由硫化钠和亚硫酸钠制备, 涉及的反应原理为:
①开启分液漏斗, 使硫酸慢慢滴下, 适当调节螺旋夹, 使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中, 同时开启电磁搅拌器搅动。②至析出的硫不再消失, 控制溶液的pH, 停止通入SO2气体。③过滤所得滤液, 转移至蒸发皿中, 水浴加热浓缩, 直到溶液呈稀粥状时。④_____ 。
⑤将晶体放入烘箱中, 在40~45℃左右干燥50~60min, 称量。
(1) 步骤②中, 溶液的pH应控制的范围是______。
(2) 装置图中氢氧化钠溶液的作用是_____ 。
(3) 步骤③中为什么不能将溶液蒸发至干:______。
(4) 步骤④的操作是______。
(5) 过滤时所需的硅酸盐质仪器有_____ 。
(6) 将无水Na2S2O3在隔绝空气的条件下加热可完全分解, 甲认为分解生成SO2和Na2SO4, 乙认为生成Na2SO4、Na2S和S。
①甲是否可能:______ (“可能”或“不可能”) , 若可能写出化学方程式:______。
②乙是否可能:______ (“可能”或“不可能”) , 若可能写出化学方程式:______。
错解再现:问题 (1) 部分学生没有注意到题给信息, 误认为pH<7;问题 (6) , 学生没有从氧化还原反应的角度分析, 误答为甲可能或无法写出乙的反应方程式。
解析:问题 (1) 从硫代硫酸钠在酸性条件下易分解的性质得出答案。问题 (2) 考虑尾气处理。问题 (3) 涉及Na2S2O3·5H2O的分解问题。 (4) 从基本实验操作过滤所需的仪器考虑。问题 (6) 从氧化还原反应电子得失守恒角度考虑。
答案: (1) 大于7 (2) 吸收未反应的SO2、H2S等酸性气体 (3) 蒸发至干, 会使硫代硫酸钠失去结晶水并发生分解 (4) 冷却结晶、过滤、用酒精洗涤 (5) 漏斗、烧杯、玻璃棒 (6) ①不可能 ②可能
误区警示:本题在仔细探究实验的基本操作及原理问题上还要注意:①用好条件中的已知方程式, 硫代硫酸钠在酸性条件下分解。②蒸发结晶时, 溶液一定不能蒸干, 是基本操作常识。③洗涤晶体时, 一般是水洗, 也常有冷水洗、乙醇洗、丙酮洗、乙醚洗等。④判断分解产物, 对于氧化还原反应一定要从得失电子是否守恒和是否符合歧化反应、归中反应等氧化还原反应规律着手, 最后写出的方程式必须要配平。
例11. (原创) 羟醛缩合反应在有机合成中颇为重要, 如何在绿色环境中用来保护羰基已经成为研究热点。铌酸作为绿色催化剂的固体酸, 因具有易制备、易回收等特点而备受研究者关注。反应原理如下:
(1) 首先考察不同催化剂对苯甲醛和甲醇缩合反应的影响。固定甲醇10mL、苯甲醛0.5mL、催化剂为0.05mol。
①反应中甲醇过量, 其原因是_____ 。
②回流反应2h, 反应较长时间的目的是______, 回流的目的是______。
③用浓硫酸作催化剂其转化率比浓盐酸大, 其主要原因是______。
④从表中可知, 铌酸作催化剂的优点是______。
(2) 在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和0.5mL苯甲醛, 在回流状态下反应2h, 反应的产率和转化率可达94.2%、98.0%。产品由倾析法即可分离, 催化剂不经过处理即可重复使用。
①不同铌酸用量对产率和转化率影响如下表:
苯甲醛与甲醇缩合, 上述实验中催化剂的最佳用量为______。
②用①中得出的铌酸催化剂的最佳量, 取相同物质的量的6种醛与甲醇的缩合反应, 结果如下表:
从表中得出, 不同的醛与甲醇缩合影响转化率和产率的规律是______。
错解再现: (1) ③由于没有结合化学反应原理分析, 易答成酸性强; (2) ②没有仔细比较, 只能肤浅地说出邻羟基苯甲醛的转化率和产率均最高, 间硝基苯甲醛的均最低。
解析: (1) 在化学平衡中, 增大一种反应物的量可提高另一种产物的转化率, 提高甲醇的量有利于平衡向正反应方向移动。有机化学反应通常很慢, 且大多需要在体系沸腾条件下反应较长时间, 为了不使反应物和溶剂的蒸汽逸出损失, 需让反应在回流装置中进行。由于生成缩醛的反应有水生成, 故减少生成物水的量有利于平衡向正反应方向移动。从表中还可看出, 在相同条件下铌酸作为催化剂的转化率和产率以及选择性均比其他两种酸高得多。 (2) 找出产率和转化率处于最大值时, 所对应的催化剂的用量;从6个醛的取代基的位置、类型分析归纳。
答案: (1) ①提高苯甲醛的转化率 ②该反应较慢, 需在沸腾条件下反应较长时间 为了不使甲醇和苯甲醛的蒸汽逸出损失 ③浓硫酸具有吸水性, 有利平衡向生成缩醛的方向移动 ④选择性、转化率和产率均高 (2) ①0.05mol ②相同取代基时, 产率或转化率:邻位>对位>间位;不同取代基时, 产率或转化率:羟基、烷基>硝基、卤素
误区警示:解读图表时, 需要用到控制变量法, 控制变量法也叫单因子法, 是指为了研究某个量同影响它的多个因素中的一个因素的关系, 可将除了这个因素以外的其他因素人为地控制起来, 使其保持不变, 再比较、研究该某个量与该因素之间的关系, 得出结论, 然后再综合起来得出规律的方法。本题控制相同物质的量的甲醇、催化剂及不同的醛, 实验变量是不同位置的同种取代基与同种位置的不同取代基, 这里的产率和转化率都是因变量。
三、综合实验探究
例1. (丰台模拟) 为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO, 设计如图实验 (实验过程中活塞2为打开状态) , 下列说法中不正确的是 ( )
A.关闭活塞1, 加入稀硝酸至液面a处
B.在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C.通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D.反应开始后, 胶塞下方有无色气体生成, 还不能证明该气体为NO
错解再现:忽略了装置中或稀硝酸中溶有少量空气, 和预先生成的NO在有氧气条件下转变为硝酸, 剩下N2, 而误选D。
解析:开始时, 为将装置中的空气排出, 加到液面a处对位时, 此时必须先打开活塞1, 否则无法加到a处, 故A不正确。加热可提高反应速率, 故B正确。打开活塞1, 稀硝酸可跟铜丝接触并反应, 再关闭时, 慢慢通过反应再逐渐脱离液面, 故C正确。由于少量空气的存在, 开始时, 生成的NO发生反应
答案:A
误区警示:涉及气体制取的装置必须要事先检查装置的气密性, 其次需弄清新装置中的实验过程和现象, 这样才能作出准确判断。本实验要验证有无色气体NO生成, 还要注意:①装置中必须不含空气, 否则开始时会有红棕色气体产生;②加硝酸时, 必须打开活塞1, 让液面直至与橡皮塞接触, 否则不能达到实验目的。
例2. (盐城模拟) CaO2·8H2O可用于污水处理和应急供氧等, CaO2350℃左右开始分解放出氧气, 能与酸反应生成H2O2。实验室可用大理石 (含MgCO3、FeCO3等杂质) 、过氧化氢等原料制取。实验流程如下:
(1) 写出CaO2的电子式:______。
(2) 反应①能否用盐酸代替硝酸:_____ ,
理由是______。
(3) 图示步骤②, 加入浓氨水至弱碱性的目的是______。
(4) 步骤③用冰水冷却的可能原因有_____ 。
(5) 加入磷酸钙和乙醇的作用可能是_____ 。
(6) 每次准确称取0.1000gCaO2产品于锥形瓶中, 加入30mL蒸馏水和10mL2mol·L-1HCl, 完全溶解后, 加入几滴MnSO4溶液, 用0.02000mol·L-1KMnO4标准溶液滴定到终点, 平行三次, 结果如下:
则所制的过氧化钙的质量分数为______。
错解再现: (2) 没有考虑杂质和溶液中二价铁的去除方法, 易答为能。 (4) 冰水冷却, 易漏掉氨易挥发或过氧化氢易分解的性质。
解析: (1) 依据Na2O2的电子式联想写出CaO2的电子式。 (2) 硝酸不仅起酸性作用, 还需将Fe2+氧化为Fe3+, 便于在下一步中除去。 (4) 从反应物氨水、过氧化氢的化学性质考虑使用冰水的目的。 (5) 可从产物稳定性角度考虑添加剂的作用。 (6) 依据化学方程式
答案:
误区警示:①制备或配制易失效的物质或溶液时, 常常需加入稳定剂, 如制备NaHSO3时常加入对苯二胺, 制备过碳酸钠时常加入三乙醇胺、硅酸钠, 制过氧化氢时常加入少量的酸, 做题判断时只要确认这些物质不与产品反应就有可能;②用冰水冷却, 通常要考虑这个反应的热效应与平衡移动、反应物或生成物是否易挥发等。
例3. (南通模拟) 蛋白质是有机态氮的表现形式之一, 蛋白质样品 (或其他含氮杂质) 与硫酸和催化剂一同加热消化, 使含氮物质分解, 分解成的氨与硫酸结合生成硫酸铵, 然后碱化蒸馏使氨游离, 用硼酸吸收后再用盐酸标准溶液滴定, 根据酸的消耗量求得氮的质量分数, 乘以换算系数 (奶粉中为6.25) , 即得蛋白质含量。
实验步骤:
1.称取婴幼儿奶粉2.000g, 移入干燥的消化管中, 加入0.2g硫酸铜、3g硫酸钾及20mL硫酸, 充分加热冷却后移入100mL容量瓶中, 用水定容至100mL (消化液) 。
2.碱化蒸馏。在锥形瓶中加入10mL2%硼酸、2滴混合指示剂, 并吸取10.0mL样品消化液从样品入口注入凯氏定氮仪。用10mL蒸馏水冲洗样品入口, 再加10mL50%氢氧化钠溶液, 打开水蒸气发生器与反应器之间的夹子, 蒸气通入反应器使氨气全部被蒸发出来, 并通过冷凝管而进入锥形瓶内。加热蒸气发生器5min, 取下锥形瓶。
3.滴定。用酸式滴定管, 以0.0500mol·L-1盐酸标准溶液进行滴定至终点。重复上述实验三次, 所用盐酸平均体积为5.00mL。试回答下列问题:
(1) 加入K2SO4是为了升高溶液的沸点, 加入CuSO4的作用可能是______。
(2) 蒸气发生器中长直导管的作用是_____ 。
(3) 如何确定氨全部被水蒸出并进入锥形瓶:______。
(4) 本次测定中, 该奶粉中蛋白质的质量分数为______。
(5) 奶粉中含下列杂质或实验操作中, 会使计算结果中蛋白质含量值“增加”的是______。
B.样品入口未用蒸馏水冲洗
C.定容消化液时俯视刻度线
D.滴定开始时仰视读数, 滴定终点时俯视读数
错解再现: (1) 未注意题中信息, 误认为添加CuSO4是为了使蛋白质变性; (2) 由于思维定式, 认为蒸气发生器中长直导管起冷凝回流作用; (4) 部分学生最后算出氮的质量分数未换算成蛋白质的质量分数。
解析:问题 (1) , 由题目叙述部分所提供的信息知CuSO4只能作为催化剂。 (2) 长直导管可起安全管作用, 防止烧瓶内压力过大, 起平衡和缓冲作用, 另一方面也可防止液体暴沸。问题 (3) , 因为氨气的水溶液显碱性, 可用红色石蕊试纸或pH试纸来检验馏出液。由题目提供的方程式知:n (N) =n (NH3) =n (HCl) =0.0500mol·L-1×5×10-3L=2.5×10-4mol, m (N) =2.5×10-4mol×14g/mol=3.5×10-3g, ω (N) =3.5×10-3g÷ (2.000g×10/100) ×100%=1.75%, 蛋白质的质量分数为1.75%×6.25≈10.94%。问题 (5) , 因三聚氰胺中氮的质量分数高达66.7%, 在凯氏法中全部转变成氨等, 最终使“蛋白质”含量增大的非常明显;B偏小, 因为样品口不用水冲洗, 不能使其中的氨全部进入凯氏定氮仪;C偏大, 因为定容时俯视刻度线, 水加的不足, 使浓度偏大;D偏小, 先仰视后俯视使盐酸读数偏小, 从而在计算时也偏小。
答案: (1) 催化剂 (2) 安全管 (3) 取最后一滴冷凝流出液, 用红色石蕊试纸 (或pH试纸) 检验不变蓝 (显中性) (4) 10.94% (5) AC
误区警示:①对于新情景实验题必须充分挖掘题目信息;②中和滴定是中学化学实验重要的定量实验, 其中的误差分析应熟练掌握。
例4. (原创) 叠氮化钠是一种无色晶体, 易溶于水, 不溶于甲醇, 广泛用于汽车安全气囊和药物合成等。一种生产叠氮化钠的主要工艺流程如下:
(1) 反应Ⅰ中液氨必须适当过量, 其原因是______。
(2) 反应器Ⅱ中发生反应的化学方程式为______。
(3) 所得的叠氮化钠仍含有少量杂质, 需精制, 精制的方法是______。
(4) 市售的叠氮化钠中常含有少量的碳酸钠, 某合作学习小组的同学设计了下图所示装置来测定其中NaN3的质量分数。请补充实验步骤 (已知稀硫酸与叠氮化钠生成叠氮酸, 叠氮酸沸点37℃) 。
①放入药品并连接好装置。
②检查该装置的气密性。
③向瓶中注入水, 并______, 记下读数。
④____________________ 。
⑤______, 并使其充分反应。
⑥冷却到室温后, 正确读出量气管读数。
⑦ _________________________。
⑧计算NaN3样品纯度。
错解再现:没有从整个流程图角度分析, 误把 (2) 的方程式写成
解析: (1) 从化学反应速率与化学平衡角度分析。 (2) 先确定反应物是NaNH2和N2O, 由后续反应知产物是NaN3、NH3和NaOH。 (3) 盐中的杂质首先考虑用重结晶的方法提纯, 然后结合题中信息用甲醇进行洗涤干燥。 (4) 通过用量气法测定杂质碳酸钠的含量, 然后再换算成叠氮化钠的纯度, 其中准确量气是关键。
答案: (1) 提高钠的利用率和反应速率
误区警示:①只有准确把握实验流程图中的信息, 才能准确写出方程式;②书写实验步骤的前提条件, 是先弄清实验原理和实验中的注意事项。解题思路是:抓住实验目的, 明确实验原理, 理解各仪器与装置的作用, 联想化学原理与物质的有关性质。
例5. (安徽理综) 某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe (NO3) 3溶液可以蚀刻银, 制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:
【实验】
制作银镜, 并与Fe (NO3) 3溶液反应, 发现银镜溶解。
(1) 下列有关制备银镜过程的说法正确的是______。
a.边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管, 边滴入2%的氨水, 至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2mL乙醛中
c.制备银镜时, 用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配置过程中, 溶液的pH增大
【提出假设】
假设1:Fe3+具有氧化性, 能氧化Ag。
假设2:Fe (NO3) 3溶液显酸性, 在此酸性条件下NO
【设计实验方案验证假设】
(2) 甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2+, 验证了假设1的成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式:______。
(3) 乙同学设计实验验证假设2, 请帮他完成下表中内容 (提示:NO
【思考与交流】
(4) 甲同学验证了假设1成立, 若乙同学验证了假设2也成立, 则丙同学由此得出结论:Fe (NO3) 3溶液中的Fe3+和NO
错解再现:对银镜反应的实验原理和操作注意事项不清楚, 导致不能正确判断 (1) 中选项正误。忽视了题中信息“NO
解析: (1) b.应是在银氨溶液中加几滴乙醛;c.要水浴加热, 若用酒精灯直接加热, 液体翻滚, 不易沉积形成银镜;e.制银氨溶液时, Ag+→AgOH (弱碱) →Ag (NH3) 2OH (强碱) , 碱性增强, pH增大。 (3) NO
答案:
(3)
(4) 不同意。甲同学检出了Fe2+, 可确定Fe3+一定氧化了Ag;乙同学虽然验证了在硝酸条件下NO
误区警示:解答对实验方法加以评价、解释某步操作的目的、推测实验现象等这类题目的思路是:紧扣题意, 明确试题考查的意图, 要对题目所给的信息认真进行分析、理解, 并将其与已有的知识相结合, 形成相应的新知识网络, 然后用于对实验方案的分析、验证, 否则很难答全、答对。
高考化学综合实验 篇3
一、抓“双基”,全面掌握实验内容
根据《考试大纲》对实验内容和能力的要求,可分四个专题进行复习:
1.化学实验基础知识
主要内容有:常见仪器的规格、用途、使用方法,包括仪器连接、固定、组装和洗涤等;常用试剂的取用和保存;物质的分离和提纯;溶液的配制与中和滴定(包括天平、容量瓶、滴定管的使用);试纸的使用。
2.高考考查的重点内容
常见气体的制备、净化、收集、检验、尾气回收以及实验安全等的考查是高考考查的重中之重。如制气的装置分三类:固—固加热装置、固—液或液—液加热装置、固—液或液—液不加热装置。气体的净化与干燥过程,使用的装置有洗气瓶、干燥管、硬质大试管等,收集的装置和方法要根据气体的密度和溶解度确定,为防止有毒气体污染环境要设尾气吸收装置。
3.物质的检验
其流程可归纳为鉴定、鉴别、推断。解答这类问题的思路是取少量待检验物质(固体应配成溶液)加入适量试剂鉴别,简要叙述检验步骤,准确描述实验现象,分析判断,得出结论。
4.探究物质的性质和物质的制备
这类试题是近几年高考的热点,高考中常以“实验操作要领和原理”类的题目出现。解答这类题目,关键是要重视教材中的每一个实验和科学探究,把握其操作要领,挖掘出其应有的价值。
二、重探究,积极提高综合能力
近年来,高考命题越来越突出对综合能力的考查,尤其注重对创新能力的考查。因此,学生在系统复习实验知识和基本技能的前提下,还应注意灵活运用,通过知识迁移的方式,注重对实验创新能力的培养。如2011年全国卷第28题模拟登山运动员所需的能源提供剂氢化钙的合成,先后考查了考生识别典型的实验仪器装置图的能力。
三、创新能力的建议
1.在基本仪器使用中探究
任何化学仪器都有其特殊用途,但并非唯一用途。如复习干燥管时,思考它还能用来做什么实验(燃烧气体、简易启普发生器、防止倒吸),要勤于讨论和思考。复习洗气瓶的使用时,可用圆底烧瓶、平底烧瓶、蒸馏烧瓶、锥形瓶等组装成洗气瓶。教师提问学生:“洗气装置除了洗气外,还有哪些用途?”如此复习能使学生对简单的仪器倍感兴趣,思维得到活化。
2.在常规实验操作中探究
实验操作也不能墨守成规,应适时创新。如2011年山东高考卷第30题(4)小题:常温下,H2SO3的电离常数K=1.210,K=6.310;H2CO3的电离常数K=4.5,K=4.7。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3;将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH小于后者,則H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等。设计合理实验,验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论),仪器自选。
解答本题需要常规的思考过程,但又不拘拟于某个套路。我们可设计多种方案。例如:
方案一:配制相同物质的量浓度相同的NaHSO3和NaHCO3溶液,用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH,前者的pH小于后者,证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案二:将SO2气体依次有过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水,品红溶液不褪色且澄清石灰水变浑浊,证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案三:将CO2气体依次有过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液,品红溶液不褪色,证明H2SO3酸性强于H2CO3。
学生还可以思考有没有新的方案,在平时的练习过程中,应该多提出几个“假如”,多问几个“为什么”,创新的思路自然会被激活。
3.在定量实验的设计中探究
高中阶段的定量实验较少,已给定的实验方案往往单一。在复习时,教师应以常规题为基础,对其进行引申和拓展,从多角度、多方位、多层次进行创新分析,用尽可能多的方法来设计实验方案,并对各方案进行评价,选择最优方案,从而培养学生的创造性思维。如2011年安徽卷第28题将元素及化合物知识、化学实验、化学反应速率等相关知识放在一块进行了考查,验证实验设计,整个过程既有定量分析(坐标图的应用)和定性分析,又有创新设计。
高考化学实验备考方法 篇4
(1)化学实验备考方法:对科学术语和概念的基本了解;
(2)对科学研究过程和方法的基本了解;
(3)对科学、技术与社会相互关系的基本了解。
而《高中化学新课程标准》也提出科学素养目标的界定:
知识与技能:常见物质的组成、性质与应用;化学基本概念、原理;化学技术与社会的联系;化学实验技能。
过程与方法:科学探究意识;科学探究的基本过程;科学探究的具体方法;解决化学问题;合作与交流。
情感态度与价值观:科学的好奇心与学习兴趣;科学的物质观;对化学科学的认识;科学态度和科学精神;爱国主义情感。
高考化学综合实验 篇5
实验综合题是高考的热点问题,高考再现率为100%。要想快速而准确的解决实验综合题,不仅要掌握实验基本操作技能,而且要理解实验原理。为了帮助同学们在化学实验方面的应考能力有质的飞跃,归纳总结了以下几个步骤供学习参考。
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→除杂→干燥→主体实验→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,必须选择简捷而正确的操作程序。
六、实验结果的分析
高考化学综合实验 篇6
一、有机物的检验 1.根据物理性质的差异进行鉴别 溶解性:有机物均能溶于有机溶剂;常温下,易溶于水的有:低级(C1~C4)的醇、醛、(1)溶解性 羧酸和乙醚、丙酮;微溶于水的有:苯酚(70℃以上时与水任何比互溶)、乙炔、苯甲酸; 其余的多数难溶于水。同碳数的有机物中亲水基团(羟基、羧基等)数目越多,水溶性越强。液体的密度:比水轻的有烃、链烃的一氯代物、乙醇、乙醚、甲醛、乙醛、丙酮、低(2)液体的密度 级酯、油脂、汽油;其余的(如 CCl4、溴乙烷、溴苯、硝基苯)多数比水重。常温常压下呈气态(3)常温常压下呈气态:C1~C4 的烃、新戊烷、甲醛、一氯甲烷。气味:无气味:甲烷、纯乙炔;稍有气味:乙烯;特殊气味:苯及其同系物、萘、石(4)气味 油、苯酚;刺激性:甲醛、甲酸、乙酸、乙醛;香味:乙醇、低级酯;苦杏仁气味:硝基苯。沸点:a.各类烃的同系物中,随碳原子数的增加而升高;b.含有同碳数的烷烃随支链(5)沸点 的增多而降低;c.含有同碳数的醇随羟基数的增多而升高;d.含有同碳数的有机物按照: 烷烃<卤代烃<醇<羧酸的顺序升高。易升华:萘、蒽。(6)易升华 有毒:苯、硝基苯、甲醇、甲醛等。(7)有毒 根据常见有机物的官能团特征反应进行鉴别 2.根据常见有机物的官能团特征反应进行鉴别
有机物或官能团 C=C 双键 C≡C 叁键 苯 苯的同系物-CH醇羟基-OH 乙醇 苯酚 常用试剂 溴水(或碘水)酸性 KMnO4 溶液 纯溴和铁屑 酸性 KMnO4 溶液 溴水 金属钠 插入加热变黑的铜丝 浓溴水 FeCl3 溶液 银氨溶液 新制 Cu(OH)2 悬浊液 石蕊试液或甲基橙试液 羧基-COOH 新制 Cu(OH)2 悬浊液 Na2CO3 溶液 多羟基有机物 淀粉 蛋白质 新制 Cu(OH)2 悬浊液 碘水 浓 HNO3 空气 反应现象 褪色 紫红色溶液褪色 产生白雾 褪色 不褪色 产生无色无味的可燃性气体 铜丝变为红色,产生刺激性气味 溴水褪色产生白色沉淀 溶液呈紫色 水浴加热生成光亮的银镜 加热至沸腾时生成砖红色沉淀 变为红色 常温沉淀溶解呈蓝色溶液 产生无色无味气体 产生绛蓝色溶液 溶液呈蓝色 呈黄色 灼烧有烧焦羽毛味
醛基-CHO
3.只用一种试剂鉴别一组有机物 只用一种试剂鉴别一组有机物、乙醇(或乙酸)、四氯化碳(或一溴代烷、多(1)用水:可鉴别苯(或甲苯、一氯代烷)氯代烷、硝基苯)。溴水:可鉴别甲苯、四氯化碳、己烯、己醇、苯酚溶液、碘化钠溶液等。(2)用溴水 溶液:可鉴别甲苯、四氯化碳、苯酚溶液、KSCN 溶液、AgNO3 溶液、NaOH 溶(3
)用 FeCl3 溶液 液、H2S 溶液。悬浊液:可鉴别乙醇、乙醛、乙酸、甲酸、甘油(产生绛蓝色溶液)、(4)用新制 Cu(OH)2 悬浊液 葡萄糖溶液(先产生绛蓝色溶液,加热至沸腾后产生红色沉淀)。
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4.醛基的检验: 醛基的检验 用银氨溶液检验 检验:在洁净的试管里加入 1mL2%硝酸银溶液,一边摇动试管,一边逐渐(1)用银氨溶液检验 滴入 2%的稀氨水,直到沉淀恰好溶解为止。然后加入 3 滴待测溶液,振荡,把试管放入热 水浴里温热。若试管内壁上出现光亮的银镜,则含有醛基。悬浊液 滴入 2%硫酸铜溶液 4~(2)新制氢氧化铜悬浊液检验 在试管里加入 10%NaOH 溶液 2 mL,用新制氢氧化铜悬浊 检验: 8 滴,振荡。然后加入待测溶液 0.5mL,加热到沸腾。若出现红色沉淀,则含有醛基。有机物的分离提纯方法
二、有机物的分离提纯方法 洗气法:如用溴水除去乙烷中的乙炔。1.洗气法 改变溶解性-分液法:如用加 NaOH 溶液、分液法除去溴苯中的溴,把易溶于有机溶剂的 2.改变溶解性-分液法 溴与 NaOH 反应转化为易溶于水而难溶于有机溶剂的钠盐,从而形成油层与水层,再分液。拉大沸点差-蒸馏法:如用加 CaO、蒸馏法除去乙醇中的水,把沸点差距较小而难以直接 3.拉大沸点差-蒸馏法 蒸馏分离的乙醇与水,通过与 CaO 反应使水转化为高沸点的 Ca(OH)2,再蒸馏出乙醇。有机物除杂不能错误套用无机物除杂方法。如除去苯中的苯酚,不能用加浓溴水“沉淀 4.有机物除杂不能错误套用无机物除杂方法 过滤法”,而应用加 NaOH 溶液分液法;除去乙酸乙酯中的乙酸,不能用加乙醇酯化的“杂转 纯法”,而应用加饱和 Na2CO3 溶液分液法。因为有机物之间大都可相互溶解,一般不用“沉 淀过滤法” ;有机反应大都缓慢、复杂、可逆、有副反应,一般不用“杂变纯法”。在有机物的分离提纯实验中: 5.在有机物的分离提纯实验中 用到萃取的实验:用苯从废水中提取苯酚;用乙醚从水溶液中萃取苯甲醇。(1)用到萃取的实验 用到分液的实验:用 NaOH 溶液、CO2 分离苯酚与苯;用蒸馏水除去溴乙烷中的乙醇;(2)用到分液的实验 用饱和碳酸钠溶液除去乙酸酯中的乙酸。用到蒸馏的实验:用生石灰除去乙醇中的水;用饱和碳酸钠溶液除去乙醛中的乙酸。(3)用到蒸馏的实验 有机物的制备实验
三、有机物的制备实验 实验室制乙烯: 试剂:。1.实验室制乙烯:(1)试剂:乙醇、浓硫酸(体积比 3︰1)(2)反应:CH3CH2OH 反应: CH2=CH2↑+H2O;浓硫酸作催化剂和脱水剂。
(3)装置)装置:如图。温度计的水银球必须插入反应混合液中,以便
便控制反应 溶液的温度在 170℃左右。在反应溶液中放入几片碎瓷片是为了防止暴沸。(4)现象)现象:有气泡产生,反应混合液逐渐变黑,产生的混合气体有刺激性气味。(5)收集方法)收集方法:由于乙烯难溶于水且密度与空气接近,故通常只能用排水法收集。(6)除杂)除杂:让气体通过盛有 NaOH 溶液的洗气瓶,除去 SO2、CO2。实验室制乙炔:)试剂: 2.实验室制乙炔:(1)试剂:电石、饱和食盐水。反应:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2。(2)反应(3)装置)装置:如图。不能用长颈漏斗代替分液漏斗,因为电石糊易堵塞导 管。不能用启普发生器,是因为反应过于剧烈,放出大量热,会损坏启 普发生器; 电石糊和生成的石灰乳会堵塞反应容器,使水面难以升降,不能控制反应的停止。(4)现象)现象:有气泡产生,产生的混合气体有臭鸡蛋气味。(5)收集方法)收集方法:由于乙炔难溶于水且密度与空气接近,故通常只能用排水法收集。(6)除杂)除杂:让气体通过盛有 CuSO4 溶液的洗气瓶,除去 H2S 和 PH3。实验室制乙酸乙酯:。3.实验室制乙酸乙酯: 1)试剂:乙醇、浓硫酸、冰醋酸(混合顺序)(试剂:(2)反应)反应:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;浓硫酸作催化剂
和吸水剂。装置:如图。加入沸石,是为了防止暴沸;因为乙酸乙酯的沸点为 77℃,故采用 70~(3)装置 90℃的水浴加热(受热均匀,可控制反应温度,且使乙酸乙酯直接蒸出);长导管作用是冷
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凝回流;长导管插到饱和碳酸钠溶液中的液面上是为了防止倒吸。(4)现象)现象:碳酸钠溶液中的液面上出现透明且具有香味的油状液体。除杂分离 分离: 溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度,(5))除杂分离 用饱和碳酸钠溶液中和乙酸、使乙酸乙酯分层析出,最后用分液漏斗分去水层,收集乙酸乙酯。制备乙酸丁酯: 试剂:1-丁醇、乙酸(过量)、浓硫酸(混合顺序)。4.制备乙酸丁酯(1)试剂 反应:CH3COOH+C4H9OH CH3COOC4H9+H2O;浓硫酸作催化剂和吸水剂。(2)反应 装置:如图。由于制备乙酸丁酯的反应温度为 115~125℃,乙酸丁酯的沸(3)装置 点 124~126℃(均高于水的沸点温度),故不能用水浴,而是采用把带有长玻璃 导管(起空气冷凝回流作用)的大试管(与硝基苯制备装置相同)放在石棉网(使 其受热均匀)上方的空气中加热的方法。(4)现象)现象:反应液静止后分为两层,上层出现透明且具有水果香味的油状液体(其中含有 少量乙酸、丁醇和水)。(5)除杂分离)除杂分离:将反应液倒入分液漏斗,分液,
分去水层;再用蒸馏水、15%碳酸钠溶液 洗涤,放气,分去水层,收集乙酸丁酯。
四、有机物的性质实验 乙烯的性质实验 实验:验证乙烯容易被氧化和起加成反应。1.乙烯的性质实验
(1)乙烯的燃烧 1)乙烯的燃烧:火焰明亮,产生黑烟;C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O 乙烯的燃烧
点燃
(2)乙烯跟酸性高锰酸钾溶液、溴水的反应(2)乙烯跟酸性高锰酸钾溶液、溴水的反应:溶液均褪色;乙烯被氧化; 乙烯跟酸性高锰酸钾溶液 跟溴水反应:CH2=CH2+ Br2→CH2BrCH2Br 乙炔的性质实验 实验: 2.乙炔的性质实验:验证乙炔容易被氧化和起加成反应。乙炔的燃烧 的燃烧:火焰明亮,产生浓厚的黑烟;2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O。(1)乙炔的燃烧
点燃
乙炔跟酸性高锰酸钾溶液 溴水的反应:溶液均褪色;乙炔被氧化; 高锰酸钾溶液、(2)乙炔跟酸性高锰酸钾溶液、溴水的反应 跟溴水反应:CH≡CH + Br2→CHBr=CHBr、CHBr=CHBr + Br2→CHBr2-CHBr2。乙醛的性质实验 实验:验证乙醛能被弱氧化剂氧化。3.乙醛的性质实验 乙醛跟银氨溶液的反应 的反应:操作同醛基检验;现象:试管内壁上出现光亮的银镜;(1)乙醛跟银氨溶液的反应 CH3COONH4 +2Ag↓+3NH3 + H2O 反应:CH3CHO +2Ag(NH3)2OH 乙醛跟新制氢氧化铜悬浊液的反应 新制氢氧化铜悬浊液的反应:操作同醛基检验;现象:红色沉淀;(2)乙醛跟新制氢氧化铜悬浊液的反应 反应:CH3CHO +2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O↓+ 2H2O 比较苯酚、乙酸、碳酸的酸性强弱: 4.比较苯酚、乙酸、碳酸的酸性强弱 设计实验装置:如右图(用碳酸钠固体也可)(1)设计实验装置 现象:烧瓶和广口瓶中均产生气泡,苯酚钠溶液变浑浊 探究反应产物:根据苯酚微溶于水,苯酚钠易溶于水。(2)探究反应产物 ①在苯酚浊液中逐滴滴入少量饱和碳酸钠溶液,浊液变澄清,且无气泡产生。2反应:-OH+ CO3 →-O +HCO3 + 说明:HCO3 不能把 H 转移给-O 生成-OH,即 HCO3 的酸性比苯酚弱。②在苯酚浊液中逐滴滴入少量饱和碳酸氢钠溶液,无气泡产生,浊液仍然浑浊。+ 说明:苯酚电离出的 H 不能与 HCO3 结合成 H2CO3,即酸性:H2CO3>苯酚>HCO3。2反应:2CH3COOH + CO3 →2CH3COO +CO2↑+ H2O-O +CO2+H2O→-OH+HCO3(3)反应 结论:(4)结论 酸性:CH3COOH>H2CO3>苯酚>HCO3 有机物的课堂实验
五、有机物的课堂实验 石油的分馏:a、b、c 塔间依次出现沸点 160℃、80℃、60℃的浅黄色油状液体,U 形验 1.石油的分馏 气管中导出的气体使酸性高锰酸钾溶液褪色(说明含有除饱和烃以外的有机物)。
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:取一大试管,把容积分成五等分,2.甲烷与氯气反应(高二下教材 P9)甲烷与氯
例说高考化学实验方案设计 篇7
【教学设计】在学生做了大量题的基础上,感到知识越来越多,思路越来越乱。为此,我提炼出一种重要题型如:已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,试设计测定试样中纯碱的质量分数的实验方案。
学生思考、讨论后得出:
(方案一)气体质量吸收法
将碳酸钠转化为二氧化碳气体,测出其质量,再根据二氧化碳质量求出碳酸钠质量即可。
我又引导学生分析本实验的几个关键地方:
(老师问)如何得到二氧化碳气体?
(学生答)加稀盐酸。
(又问)产生的气体可以直接吸收吗?
(回答)要除掉杂质。
(再问)如何除杂质?
学生讨论发现HCl不好除去,采用盐酸会挥发出HCl;若用饱和NaHCO3溶液除HCl,则HCl与NaHCO3又产生CO2引起实验误差;若直接用水除,则CO2一部分溶在水中引起实验误差。学生恍然大悟,用稀H2SO4与Na2CO3反应就可解决这个问题。而水用浓硫酸可除去。
【反思】让学生自己发现问题,自己解决问题,是教学中的上上策。
接着,学生可以自己设计出二氧化碳用装有碱石灰的U型管吸收,最后再接一个装有碱石灰的干燥管,防止空气中的CO2和水气进入U型管中。
一切好像大功告成,学生有点沾沾自喜。我皱了皱眉头,说,有一个重大失误在里面,看谁最先发现?学生马上兴奋起来,思考后发现反应结束后,装置上空的二氧化碳还停留在装置中,所以当Na2CO3全部反应完后,应再缓缓通入一定量的空气,将装置中的CO2赶到U型管中,被碱石灰完全吸收。
有同学问如何判断装置中的CO2已赶到U型管中,被碱石灰完全吸收了?
我马上肯定了他的想法,同学经过讨论,将前面学到的恒重操作迁移之,得出“可从导管处缓缓鼓人一定量的空气,称量盛有碱石灰的U型管的质量,再重复鼓人一定量的空气,再称量盛有碱石灰的U型管的质量,直到U型管的质量基本不变,说明反应产生的CO2全部排出,并被U型管中的碱石灰吸收。
【反思】教学中不妨让学生跳进你设置的陷阱中,当他自己爬出来后,这个“陷阱”将使他们刻骨铭心。
最后学生设计出下面的装置:
(方案二)气体体积测量法
学生讨论后得到下图所示装置:
(师问)为什么产生的气体不干燥?
(学生思考后回答)二氧化碳带来的水蒸气体积很小,可忽略。
(师问)本实验的注意事项还有哪些?哪些原因会引起误差?
学生总结归纳如下:
(1)用稀硫酸与样品反应,就可以用排饱和碳酸氢钠溶液的方法量出二氧化碳的体积。
(2)可能出现的误差原因(集气瓶和量筒间的导管中的水柱问题、加入的稀硫酸也会排出一定量的气体问题、放热反应没有冷却立即读数问题、集气瓶和量筒中的液面不相平就读数等问题……)。
(3)量气时的注意事项:
(1) 若是放热反应,需等冷却至室温后才可读数。
(2) 上下移动量筒,使集气瓶和量筒中的液面相平。
(3) 视线与凹液的最低点相平。
和学生一起总结其它的收集气体装置如下图:
【反思】气体体积的量取是考试的重点、热点内容,对于操作中的原理及注意事项、误差分析,教学中要注意挖掘,要善于进行总结,每做一题或几个相似的题,要能解决一类问题,做到不仅“举一反三”而且要“举三归一”,从而提高复习的效率和复习的质量。
(方案三)沉淀法
在同学们充分讨论基础上,由一名同学总结出最佳方案。
(1)称取ag样品,溶于水。
(2)加入过量的BaCl2溶液。
(3)过滤,洗涤沉淀。
(4)干燥沉淀、称量BaCO3为bg。
(5)计算。
在教师启发引导下学生自己提出问题,自己解答。
(1) 操作(2)中用CaCl2和BaCl2哪一个好?(用BaCl2好,生成的沉淀质量大,称量上误差小)
(2) 如何洗涤沉淀?(在过滤器中加蒸馏水,将沉淀淹没,让水自然流出,反复操作至洗净)
(3) 如何判断沉淀已洗净?取最后流下的滤液,加入AgNO3溶液,若无沉淀则表明已洗净。
【反思】在自然的教学情境中,引导学生发现问题解决问题,符合学生的认知规律,效果好。
高考化学综合实验 篇8
一、考查常用仪器的主要用途和使用方法
考查学生在实验中是否注意到仪器的大小规格;给出限定的仪器、药品和规定的操作步骤,要求完成某项实验操作;考查常见仪器的使用和正确操作的辨别;实验装置图的正误判断等。
【例1】(2016·天津,5)下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )
解析:A项中长颈漏斗的末端没有插入溶液中,不能形成密封的体系,错误;B项中锥形瓶用橡胶塞密封,使液体无法流入,错误;C项中HCl与NaHSO3反应被吸收,同时生成SO2,正确;D项中K2Cr2O7标准溶液有强氧化性,应选用酸式滴定管,错误。
答案:C
二、考查化学实验基本操作
考查学生正确的化学实验基本操作方法和辨别错误的操作的能力。
【例2】(2016·全国卷Ⅱ,13)下列实验操作能达到实验目的的是( )
解析:向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体,A项错误;氯化镁是强酸弱碱盐,MgCl2溶液水解产生的HCl易挥发,所以由MgCl2溶液制备无水MgCl2要在HCl气流中加热蒸干,B项错误;铜与稀硝酸会反应,应该用稀盐酸,C项错误;分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中,反应剧烈的是水,反应平缓的是乙醇,利用此反应比较水和乙醇中氢的活泼性,D项正确。
答案:D
【例3】(2016·江苏,13)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
解析:室温下,向苯酚钠溶液中通入足量CO2,发生反应:+ CO2 + H2O + NaHCO3,说明碳酸的酸性比苯酚的强,A正确;硫酸钙为微溶物、硫酸钡为难溶物,均能形成白色沉淀,题给实验无法判断二者的Ksp大小,B错误;室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,发生反应:2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2,Fe3+的氧化性比I2的强,C正确;题给实验说明HSO3-结合H+的能力比SO32-的弱,D错误。
答案:AC
三、考查物质的检验
物质的检验包括物质的鉴定、鉴别和推断。这部分内容常以离子的检验、气体的制备和检验、元素化合物的性质为载体,以化学实验基本操作,对材料的组织水平和语言表达能力为基础进行考查。
【例4】(2016·四川,2)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是( )
解析:A、溶液中可能是碳酸氢根离子,故错误;B、铁在常温下在浓硫酸中钝化,发生了化学反应,故错误;C、碘酸钾和淀粉不反应,碘单质遇到淀粉显蓝色,故错误;D、苯酚钠和二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,说明碳酸酸性比苯酚强,故正确。
答案:D
四、考查物质的分离、提纯与除杂
考查物质的分离、提纯与除杂的操作及应注意的问题,判断操作的正确与错误,根据要求选择实验仪器,选择适当的分离、提纯与除杂的试剂等。
【例5】(2016·上海,12)下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( )
A. 氧化镁中混有氧化铝
B. 氯化铝溶液中混有氯化铁
C. 氧化铁中混有二氧化硅
D. 氯化亚铁溶液中混有氯化铜
解析:A.MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应,而Al2O3是两性氧化物,可以与NaOH发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就得到纯净的MgO,错误;B.向溶液中加入过量的NaOH溶液,氯化铁变为Fe(OH)3沉淀,氯化铝变为NaAlO2,过滤,然后向溶液中加入适量的盐酸,当沉淀达到最大值中,过滤,得到Al(OH)3,再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解,就得到氯化铝溶液,除去了杂质,错误;C.二氧化硅是酸性氧化物,可以与NaOH发生反应,而氧化铁与NaOH不能发生反应。加入过量的NaOH,然后过滤洗涤,就得到纯净的氧化铁,错误;D.二者都可以与NaOH发生反应,当再向得到的沉淀中加入盐酸时,二者都溶解,不能分离、提纯二者,正确。
答案:D
【例6】(2016·上海,16)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去
B. 操作Ⅱ是加热浓缩。趁热过滤,除去杂质氯化钠
C. 操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D. 操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤
解析:KNO3中混有NaCl应提纯KNO3,将它们都溶于水,并降温结晶。因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高,NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变变化。则有,操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解,操作Ⅱ是蒸发浓缩,得到较高温度下的KNO3饱和溶液,操作Ⅲ为冷却结晶,利用溶解度差异使KNO3结晶析出,过滤,洗涤,干燥记得KNO3晶体。故选C。
答案:C
五、考查物质的制备
物质的制备是历年高考实验的热点。对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系,全面训练实验技能,培养分析问题和解决问题的能力有非常重要的作用。
【例7】(2016·江苏,6)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )
A. 制取氨气 B. 制取NaHCO3
C. 分离NaHCO3 D. 干燥NaHCO3
解析:A.氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵固体,不能用加热氯化铵固体的方法制备氨气,错误。B.气流方向错,应该从右侧导管通入CO2气体,错误。C.从溶液中分离出碳酸氢钠固体用过滤的方法,正确。D.碳酸氢钠受热易分解,不能用该装置干燥碳酸氢钠,错误。
答案:C
六、考查实验方案的设计与评价
实验方案的设计,从考查内容来看,有为了达到一定目的进行实验操作顺序的设计,有验证某一化学原理的设计,有测定物质纯度的设计,有分离提纯的设计,有验证某一成分的设计,有定量或半定量实验的设计等。实验方案的评价,就是对给出的实验方案作出选择、评价或找出最佳方案,包含的知识点很多,能考查学生分析问题和解决问题的能力。
【例8】(2016·浙江,13)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法不正确的是( )
A. 固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B. X可以是空气,且需过量
C. 捕获剂所捕获的气体主要是CO
D. 处理含NH4+废水时,发生反应的离子方程式为:NH4++NO2- = N2↑+2H2O
解析:气体1是不能被过量石灰乳吸收的NO、CO和氮气,NO和NO2按1 ∶ 1的体积比能与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠,所以X可以是空气,但不能过量。
答案:B
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