高考专题辅导化学实验

第四节实验部分一、知识结构近几年来，国家大力倡导素质教育，旨在摒弃应试教育思想，代之以培养能力、尤其是实验设计能力、动手操作能力和创造思维能力，以适应时代对人才的需求。故化学实验题在高考中占有很重的比例。化学实验应掌握的能力如下：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，分析和处理实验结果和数据，得出正确结论的能力；3.初步处理实验过程中有关安全问题的能力；4.能识别和绘制典型的实验装置图的能力；5.根据实验试题的要求，设计简单实验方案的能力。二、例题解析例1为清楚地观察磷在Cl2中燃烧，达到PCl3和PCl5分步生成的目的。可预先把干燥的Cl2贮存在100mL的注射管内，再把火柴头大小的红磷置于玻璃燃烧匙上烘干后组成如图所示的装置。操作时打开弹簧夹，缓缓推动注射器的活塞，待磷燃烧出现白雾时，立即关闭弹簧夹，停止推入Cl2，片刻后，可见到具支试管内的白雾凝成无色珠滴附着在试管内壁。然后再打开弹簧夹，继续推入Cl2，就可看到管壁上珠滴逐渐消失，管内出现白烟。最后白烟凝结成白色固体附着在具支试管内壁上。试回答：1.该实验装置选择玻璃燃烧匙不选其它金属燃烧匙的原因是。2.第二次推入Cl2时发生反应的化学方程式是。3.第一次推入Cl2之所以要缓慢进入的原因是。【解析】本题设计此实验的目的，一方面是为了检验Cl2的性质，另一方面是为了观察磷在Cl2中燃烧的现象。由于Cl2、P反应的生成物与Cl2、P的物质量有关，所以实验过程中必须对反应物的物质量加以控制。答案：1.避免金属与Cl2发生反应，影响实验效果。2.PCl3+Cl2→PCl53.避免Cl2推入量过多，生成PCl5，见不到白雾冷却后凝结成的无色液珠。例2氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依据上图，完成下列填空：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为。与电源负极相连的电极附近，溶液pH(选填：不变、升高或下降)。(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为。(3)如果粗盐中24SO含量较高，必须添加钡试剂除去24SO，该钡试剂可以是。(选填a，b，c多选扣分)a.Ba(OH)2b.Ba(NO3)2c.BaCl2(4)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、24SO，加入试剂的合理顺序为。(选填a、b、c，多选扣分)a.先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂b.先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3c.先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过、冷却、、(填写操作名称)除去NaCl。(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为。(1998年上海高考题)【解析】(1)2Cl－－2eCl2升高(2)Ca2＋+23COCaCO3、Mg2＋+2OH－Mg(OH)2↓(3)a、c(4)b、c(5)蒸发、过滤(6)NaCl+H2O电解NaClO+H2↑(或2NaCl+2H2O电解H2↑+Cl2↑+2NaOH、Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O)例3用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(仪器从图示所列选用，N2和O2的用量可自由控制)。已知：①NO+NO2+2OH－2NO－2+H2O②气体液化温度：NO－221℃，NO－152℃。试回答：(1)仪器的连接顺序(按左右连接，填各接口的编号)为。(2)反应前应通入N2，目的是。(3)装置F的作用是。(4)确认气体中含NO的现象是。(5)若通入O2过量则B中反应的化学方程式为。【解析】本题的设计目的是验证Cu和浓HNO3反应产物中一定有NO.［不是通过实验确定是否有NO］，而产物中NO2是一定存在的，所以要将NO2和NO分离后进行验证。从题给信息看，NO、NO2的液化温度差别很大，联系装置F，可知其设计的意图是将NO2液化。NO和NO2分离后的气体与O2作用又出现了红棕色，由这个现象可知原产生的气体中含NO.答案：(1)①⑤④⑩11［或11⑩］⑥⑦②(2)驱赶装置中的空气，防止产生的NO被氧化(3)通入O2后装置D中有红棕色气体生成(4)使NO2液化(分离NO2和NO)(5)4NO2+O2+4NaOH4NaNO3+2H2O例4在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物，该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6mol/L盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。请填写下列空白：(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是；烧瓶C的作用是，烧瓶B的作用是，在试管D中收集得到的是。(2)实验时，U型管G中应加入的试剂是；长颈漏斗H中应加入。(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)。(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是。(5)试管E中发生反应的化学方程式是。(6)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须；E管中的反应开始后，在F出口处应。【解析】本题设计此实验的目的，一方面考察Fe与H2O(汽)的反应，另一方面又考察了学生组装实验器材的能力。实验中还穿插考察学生对一些化学实验常识的考察，比如防止倒吸、检验氢气纯度等现象。答案：(1)普通铁粉，产生水蒸气，防止倒吸，H2(2)碱性固体干燥剂6mol/LHCl(3)A，B，E(4)加快H2产生速度(5)Fe3O4+4H2＝3Fe+4H2O(6)检验H2纯度，点燃H2三、能力训练(一)选择题1.用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是()A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色的变化，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，滴到pH试纸上，跟标准比色卡比较D.在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色变化，跟标准比色卡比较2.实验室保存下列药品的方法，正确的是()A.氢氟酸贮存在特制的塑料瓶里B.盛放浓硫酸的广口瓶应当用磨口玻璃塞，不能用橡皮塞C.盛溴的试剂瓶里加一些水来防止溴挥发D.在同一层药品橱里存放浓氨水和浓盐酸3.今有下列实验：①为加快细铜丝和硫蒸气的反应，先将铜丝进行灼烧；②将0.01mol/L－1KI溶液8～10滴，滴入10mL相同浓度的硝酸银溶液中，可制取碘化银胶体；③2%氢氧化钠溶液4～6滴，滴入10%CuSO4溶液2mL中制取Cu(OH)2悬浊液，可直接用于检验醛基；④将等体积乙醇和浓硫酸混合共热制乙烯。上述实验方法中()A.①②正确B.②③正确C.都正确D.都不正确4.关于某溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是()A.加入AgNO3溶液生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则一定有Cl－存在B.加入NaOH溶液能生成白色沉淀，NaOH过量时沉淀又消失，则原溶液一定有Al3＋C.加入NaOH并加热有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液一定有4NHD.加入盐酸有能使澄清石灰水浑浊的气体生成，则原溶液一定有大量23CO5.按下列过程，最终目的能实现的是()A.晶体溶液蒸发至恒定盐酸3322FeClFeClFeClFeClB.胆矾溶液冷却水加热至饱和再蒸发部分△,4422CuSOCuOCuSOHOC.镀锌铁皮刻痕上滴各、滴1KSCNNaCl几秒后刻痕处显红色D.醋酸溶液中加入烧碱溶液至pH＝7蒸发醋酸钠晶体6.下列实验中，仪器上端必须插入液面的是()①制备氢气的简易装置中的长颈漏斗；②制备氯气装置中的分液漏斗；③制备Fe(OH)2操作中的胶头滴管；④将氯化氢气体溶于水时的导气管；⑤用乙醇制取乙烯时的温度计；⑥蒸馏石油时的温度计。A.①③⑤B.②④⑥C.①③④⑤D.全部7.假冒羊毛织物欺骗了消费者，用灼热方法可以区别羊毛织物、棉织物和化纤织物。下列灼烧产生的现象说明灼烧物为羊毛织物的是()①有焦羽毛味②有芹菜味③接近火焰迅速卷缩④灰烬呈灰褐色球状，不易破碎⑤灰烬为带有光泽的硬球，易破碎⑥灰烬为黑色粉末A.①③B.②④C.①⑤D.③⑥8.对下列定量实验中的基本操作和仪器的描述正确的是()A.用托盘天平称取0.5molNaOH固体20.0gB.将用水润湿的pH试纸，浸入稀盐酸溶液，测定溶液的pHC.滴定管的0刻度线在上部，而量筒的0刻度线在下部D.在配制一定物质的量浓度的溶液时，定容后，经摇匀发现液面低于刻度线，此时无须再加入蒸馏水使其液面与刻度持平9.以Al、稀H2SO4和NaOH为原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙3个学生分别用3种不同的途径制备：甲：Al42SOHAl2(SO4)3NaOHAl(OH)3乙：AlNaOHNaAlO242SOHAl(OH)3丙：32342)()(42OHAlNaAlOAlSOAlAlNaOHSOH若要制得等量的Al(OH)，则()A.乙消耗原料最少B.三者消耗原料相同C.丙消耗的原料最少D.甲、乙消耗原料相同10.欲从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚，有下列操作：①蒸馏；②过滤；③静置分液；④加入足量金属钠；⑤通入过量的CO2；⑥加入足量的NaOH溶液；⑦加入足量的FeCl3溶液；⑧加入乙酸与浓酸混合液加热。合理的步骤程序是()A.④⑤③B.⑥①⑤③C.⑧①D.⑧②⑤③11.当中和滴定接近终点时，下列操作错误的是()①应注视滴定管内液面的变化②应注视滴定管中溶液流出的速度③应注视锥形瓶中指示剂颜色的变化A.①和②B.②和③C.只有①D.只有②(二)非选择题1.根据从草木灰中提取钾盐的实验，填写下列空白：(1)此实验操作顺序如下：①称量样品②溶解沉降③④⑤冷却结晶。(2)用天平(托盘天平、指针向上)称量样品时，若指针偏向右边则表示(填代码)A.左盘重，样品轻B.左盘轻，砝码重C.左盘轻，砝码轻D.右盘轻，样品重(3)在进行第③步操作时，有时可能要重复进行，这是由于。(4)在进行第④步操作时，要用玻棒不断小心地搅动液体，目的是防止(5)所得产物中主要的钾盐有：2.实验室制备硝基苯的主要步骤如下：①配制一定比例浓硝酸与浓硫酸的混合酸，加入反应器中。②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。③在50～60℃下发生反应，直至反应结束。④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。填写下列空白：(1)配制一定比例浓硫酸和浓硝酸混合酸时，操作注意事项是。(2)步骤③中，为使反应在50～60℃下进行，常用的方法是。(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是。(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是。(5)纯硝基苯是无色，密度比水(填“大”或“小”)，具有气味的油状液体。3.为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2，准确测量瓶Ⅰ中溶液吸收CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如右图的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2后的增重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气)，请填空：(1)图中瓶Ⅱ的作用是。(2)对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议，你认为合理的是(填代号)。A.在E处增加CaCl2干燥管B.在F处增加CaCl2干燥管C.在E和F处增加CaCl2干燥管D.不必增加干燥管(3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图中的Ⅲ)，有利于提高实验的准确度，其理由是。(4)实验时先缓慢吸气，再缓慢呼气，反复若干次，得如下数据：瓶Ⅰ溶液增重ag，收集到的气体体积(标准状况)为bL，该呼出气体中CO2的体积