高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一篇 專題通關(guān)攻略 專題四 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)課件.ppt

第3講化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案與設(shè)計(jì) 高考這樣考 2014 新課標(biāo)全國(guó)卷 T28 節(jié)選 某小組以CoCl2 6H2O NH4Cl H2O2 濃氨水為原料 在活性炭催化下 合成了橙黃色晶體X 為測(cè)定其組成 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 氨的測(cè)定 精確稱取wgX 加適量水溶解 注入如圖所示的三頸瓶中 然后逐滴加入足量10 NaOH溶液 通入水蒸氣 將樣品液中的氨全部蒸出 用V1mLc1mol L 1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收 蒸氨結(jié)束后取下接收瓶 用c2mol L 1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl 到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLNaOH溶液 氯的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取樣品X 配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 K2CrO4溶液為指示劑 至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(diǎn) Ag2CrO4為磚紅色 回答下列問(wèn)題 1 裝置中安全管的作用原理是 2 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl時(shí) 應(yīng)使用 式滴定管 可使用的指示劑為 3 測(cè)定氨前應(yīng)該對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn) 若氣密性不好測(cè)定結(jié)果將 填 偏高 或 偏低 4 測(cè)定氯的過(guò)程中 使用棕色滴定管的原因是 解析 1 分析題中所給的裝置可知 裝置A中的2為安全管 其作用為當(dāng)A中壓力過(guò)大時(shí) 安全管中液面上升 使A中的壓力較為穩(wěn)定 2 用氫氧化鈉滴定剩余的鹽酸時(shí) 應(yīng)該使用堿式滴定管 可用酚酞作指示劑 3 為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性 測(cè)定氨前應(yīng)該先檢查裝置的氣密性 若氣密性不好會(huì)導(dǎo)致氨氣泄漏 測(cè)定結(jié)果將偏低 4 測(cè)定氯的過(guò)程中 用硝酸銀溶液進(jìn)行滴定 由于硝酸銀見(jiàn)光易分解 所以應(yīng)該選用棕色的滴定管進(jìn)行滴定 答案 1 當(dāng)A中壓力過(guò)大時(shí) 安全管中液面上升 使A瓶中壓力穩(wěn)定 2 堿酚酞 3 偏低 4 防止硝酸銀見(jiàn)光分解 考綱要求 1 了解并初步實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一般過(guò)程 掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能 2 了解科學(xué)探究的基本過(guò)程 學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法 3 能根據(jù)要求做到 1 設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案 2 了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法 3 分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 得出合理結(jié)論 4 識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖 4 以上各部分知識(shí)與技能的綜合應(yīng)用 考查特點(diǎn) 1 客觀題 1 考查 實(shí)驗(yàn)判斷 判斷設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2 考查 實(shí)驗(yàn)選擇 對(duì)所設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案做出選擇 3 考查 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià) 對(duì)給出的實(shí)驗(yàn)方案合理性做出評(píng)價(jià) 2 主觀題 1 考查 方案設(shè)計(jì) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 2 考查 選擇與評(píng)價(jià) 提出實(shí)驗(yàn)問(wèn)題或目的 給定實(shí)驗(yàn)情境或物質(zhì)性質(zhì) 要求選擇儀器 藥品 組裝實(shí)驗(yàn)裝置 確定實(shí)驗(yàn)步驟 評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案 3 考查 綜合評(píng)價(jià) 聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程 進(jìn)行定量分析和綜合評(píng)價(jià) 4 考查 計(jì)算 根據(jù)方案利用守恒法求產(chǎn)率 純度 成分等 1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的思路 1 思考問(wèn)題的順序 圍繞主要問(wèn)題思考 例如 選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線 方法 所用的藥品 儀器簡(jiǎn)單易得 實(shí)驗(yàn)過(guò)程快速安全 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯 思考物質(zhì)制備 凈化 吸收和存放的有關(guān)問(wèn)題 例如 制取在空氣中易水解 潮解的物質(zhì) 往往在裝置末端再加一個(gè)干燥裝置 以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入 思考實(shí)驗(yàn)的種類以及如何合理選擇組裝儀器 并將實(shí)驗(yàn)與自己已學(xué)實(shí)驗(yàn)比較 例如 涉及氣體的制取或者處理 對(duì)這類實(shí)驗(yàn)的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為發(fā)生裝置 除雜質(zhì) 干燥 主體實(shí)驗(yàn) 尾氣處理 2 操作順序 儀器安裝順序 一般遵循自下而上 從左到右的原則 氣體凈化裝置中不應(yīng)干燥后又經(jīng)過(guò)水溶液洗氣 接口的連接順序 洗氣時(shí) 長(zhǎng)進(jìn)短出 量氣時(shí) 短進(jìn)長(zhǎng)出 干燥管除雜質(zhì)時(shí) 大進(jìn)小出 等 實(shí)驗(yàn)順序 裝置選擇與連接 氣密性檢驗(yàn) 裝固體藥品 裝液體藥品 開(kāi)始實(shí)驗(yàn) 按程序 2 實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià) 1 選擇 包括儀器 藥品 連接方式的選擇 2 評(píng)價(jià) 正確 簡(jiǎn)約 安全 環(huán)保 3 最佳方案的選擇 裝置最簡(jiǎn) 藥品容易取得 價(jià)格低廉 現(xiàn)象明顯 無(wú)污染 考點(diǎn)一物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 典例1 2015 鄭州二模 CuCl2 CuCl是重要的化工原料 廣泛地用作有機(jī)合成催化劑 實(shí)驗(yàn)室中以粗銅 含雜質(zhì)Fe 為原料 一種制備銅的氯化物的流程如下 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 如圖裝置進(jìn)行反應(yīng) 導(dǎo)管a通入氯氣 夾持儀器和加熱裝置省略 觀察到的現(xiàn)象是 寫(xiě)出銅與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 上述流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是 試劑X 固體J分別為 a NaOHFe OH 3b NH3 H2OFe OH 2c CuOFe OH 3d CuSO4Cu OH 2 3 反應(yīng) 是向溶液2中通入一定量的SO2 加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀 寫(xiě)出制備CuCl的離子方程式 4 反應(yīng)后 如圖盛有NaOH溶液的廣口瓶中溶液具有漂白 消毒作用 若用鋼鐵 含F(xiàn)e C 制品盛裝該溶液會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕 鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀 溶液會(huì)失去漂白 殺菌消毒功效 該紅褐色沉淀的主要化學(xué)式是 該腐蝕過(guò)程的正極反應(yīng)式為 5 以石墨為電極 電解CuCl2溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極上也會(huì)有部分CuCl析出 寫(xiě)出此過(guò)程中陰極上的電極反應(yīng)式 破題關(guān)鍵 1 明確制備原料和目標(biāo)產(chǎn)品 2 弄清操作過(guò)程和反應(yīng)的原理 3 根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律書(shū)寫(xiě)并配平化學(xué)方程式的方法 實(shí)質(zhì)是電子守恒 依據(jù)是化合價(jià)升高和降低的總數(shù)相等 4 金屬電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是構(gòu)成原電池 金屬作原電池的負(fù)極被氧化 5 電解過(guò)程中 陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng) 陰極發(fā)生還原反應(yīng) 解析 1 銅在氯氣中燃燒產(chǎn)生棕色的煙 生成氯化銅固體 2 銅鹽溶解過(guò)程中會(huì)水解生成氫氧化銅 用鹽酸溶解的目的是保持溶液呈強(qiáng)酸性 避免銅元素因水解造成損失 鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵 溶解后溶液中含有鐵離子 加入氧化銅促進(jìn)鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀過(guò)濾除去 3 根據(jù)題中信息 銅元素化合價(jià)由 2價(jià)轉(zhuǎn)化為CuCl中的 1價(jià) 故銅離子是氧化劑 SO2是還原劑 反應(yīng)中被氧化為 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可以寫(xiě)出離子方程式 4 氫氧化鈉溶液吸收氯氣 生成物有次氯酸鈉和氯化鈉 鋼鐵在次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液中發(fā)生電化學(xué)腐蝕 碳等雜質(zhì)為正極 鐵為負(fù)極 負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe 2e Fe2 Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 正極的電極反應(yīng)式為ClO 2e H2O Cl 2OH 5 電解過(guò)程中 Cu2 在陰極上得電子轉(zhuǎn)化為Cu Cu 和溶液中的Cl 結(jié)合生成CuCl 答案 1 試管內(nèi)有棕色煙產(chǎn)生Cu Cl2CuCl2 2 避免Cu2 水解c 3 2Cu2 2Cl SO2 2H2O 2CuCl 4H 4 Fe OH 3ClO 2e H2O Cl 2OH 5 Cu2 e Cl CuCl 互動(dòng)探究 1 寫(xiě)出盛有NaOH溶液的廣口瓶中溶液生成漂白 消毒作用物質(zhì)的化學(xué)方程式 提示 Cl2 2NaOH NaClO NaCl H2O 2 若將第 5 問(wèn)中石墨電極改為銅作陽(yáng)極 陰極電極反應(yīng)式是否變化 提示 陰極電極反應(yīng)式為Cu2 2e Cu 題組過(guò)關(guān) 1 2015 沈陽(yáng)一模 某同學(xué)用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì) 下列說(shuō)法正確的是 A 圖中 如果MnO2過(guò)量 濃鹽酸就可全部消耗B 圖中 量筒中發(fā)生了加成反應(yīng)C 圖中 生成藍(lán)色的煙D 圖中 濕潤(rùn)的有色布條能褪色 將硫酸溶液滴入燒杯中 至溶液顯酸性 結(jié)果有Cl2生成 解析 選D 圖中如果MnO2過(guò)量 濃鹽酸逐漸變?yōu)橄←}酸 不再繼續(xù)反應(yīng) 不會(huì)全部消耗 A錯(cuò)誤 圖中量筒中發(fā)生甲烷與氯氣的取代反應(yīng) B錯(cuò)誤 圖中氯氣與銅反應(yīng) 生成棕色的煙 C錯(cuò)誤 圖中濕潤(rùn)的有色布條能褪色 是因?yàn)槁葰馀c水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸 次氯酸具有漂白性 使有色布條褪色 剩余氯氣通入盛氫氧化鈉溶液的燒杯中發(fā)生反應(yīng)Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 將硫酸溶液滴入燒杯中 至溶液顯酸性 氯化鈉和次氯酸鈉會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng) 離子方程式為Cl ClO 2H Cl2 H2O 有Cl2生成 D正確 2 2015 泉州二模 實(shí)驗(yàn)室中利用如圖所示裝置制備納米碳酸鈣 1納米 1 10 9m 部分夾持裝置已略去 向飽和CaCl2溶液中通入NH3和CO2可制得納米碳酸鈣 供選擇的藥品 石灰石 氯化銨 氫氧化鈣 飽和氯化鈣溶液 濃硫酸 6mol L 1鹽酸 飽和食鹽水 飽和NaHCO3溶液 1 裝置A中 儀器a的名稱是 儀器b中應(yīng)盛放的固體為 填藥品序號(hào) 下同 裝置B中盛放的溶液是 裝置D的試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 如何判斷所得碳酸鈣顆粒是否為納米級(jí) 3 通入適量氣體后 C裝置中物質(zhì)恰好完全反應(yīng) 過(guò)濾 所得濾液顯 填 酸 堿 或 中 性 4 裝置C中 右邊的導(dǎo)管并未插入液面以下 原因是 5 上述裝置存在一處缺陷 該缺陷為 解析 1 裝置A是制取二氧化碳的裝置 儀器a的名稱是分液漏斗 儀器b中為碳酸鈣與鹽酸反應(yīng) CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 飽和NaHCO3溶液可除掉揮發(fā)出來(lái)的氯化氫 裝置D中制取氨氣 化學(xué)方程式為2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O 2 將少量碳酸鈣加水充分?jǐn)嚢?看是否有丁達(dá)爾效應(yīng) 若有丁達(dá)爾效應(yīng) 則說(shuō)明為納米級(jí) 3 C中的反應(yīng)是CaCl2 2NH3 CO2 H2O CaCO3 2NH4Cl 氯化銨在水中發(fā)生水解顯酸性 離子方程式 H2ONH3 H2O H 4 氨氣極易溶于水 右邊的導(dǎo)管并未插入液面以下是防止裝置C中的溶液倒吸到裝置D中引起試管炸裂 5 該裝置沒(méi)有尾氣處理裝置 答案 1 分液漏斗 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O 2 將少量碳酸鈣加水溶解并充分?jǐn)嚢?用一束可見(jiàn)光照射 觀察是否發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng) 若有丁達(dá)爾效應(yīng)則為納米級(jí) 若沒(méi)有丁達(dá)爾效應(yīng)則不是納米級(jí) 3 酸 4 防止裝置C中的溶液倒吸到裝置D中引起試管炸裂 5 無(wú)尾氣吸收裝置 加固訓(xùn)練 2015 洛陽(yáng)一模 如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置 其中發(fā)生裝置相同 干燥和集氣裝置有兩套 分別用圖1和圖2表示 下列選項(xiàng)中正確的是 解析 選D A項(xiàng) 應(yīng)該用亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)制取二氧化硫 否則二氧化硫含氯化氫 或二氧化硫溶解在稀鹽酸中 錯(cuò)誤 B項(xiàng) 生成的CO2氣體和堿石灰反應(yīng) 不能用堿石灰干燥 錯(cuò)誤 C項(xiàng) 一氧化氮能和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮 不能用排空氣法收集 錯(cuò)誤 D項(xiàng) 氨氣和堿石灰不反應(yīng) 所以可用堿石灰干燥 氨氣的密度小于空氣的密度 所以可用向下排空氣法收集 正確 考點(diǎn)二物質(zhì)的組成及性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 典例2 2015 山師附中一模 下圖是實(shí)驗(yàn)室中制備氣體或驗(yàn)證氣體性質(zhì)的裝置圖 1 寫(xiě)出用裝置A制取氯氣的化學(xué)方程式 2 利用上圖裝置制備純凈的氯氣 并證明氧化性 Cl2 Fe3 則裝置B中溶液的作用是 裝置D中加的最佳試劑是 填序號(hào) 供選試劑 a 濃硫酸b FeCl2溶液c KSCN與FeCl2的混合溶液d 無(wú)水氯化鈣 3 在上圖所示圓底燒瓶?jī)?nèi)加入碳 a中加入濃硫酸 開(kāi)始實(shí)驗(yàn) 加熱產(chǎn)生的氣體緩慢通過(guò)后續(xù)裝置同時(shí)完成如下實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)1 證明SO2具有氧化性和漂白性 實(shí)驗(yàn)2 證明碳元素的非金屬性比硅元素的強(qiáng) 證明SO2具有氧化性和漂白性 B中為少量Na2S溶液 C中加品紅溶液 D中應(yīng)加入足量的 填溶液名稱 E中加入 填化學(xué)式 溶液 證明碳元素的非金屬性比硅元素的強(qiáng)的現(xiàn)象為 4 實(shí)驗(yàn)2不嚴(yán)謹(jǐn)之處應(yīng)如何改進(jìn) 破題關(guān)鍵 1 固體和液體加熱制備氣體的裝置及可以制備的氣體 2 洗氣瓶檢驗(yàn)或除雜質(zhì)必須用液體試劑 3 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)比較氧化性的方法 氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物 4 性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)要確保檢驗(yàn)前除掉可能干擾檢驗(yàn)的雜質(zhì) 解析 1 圓底燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳 氯氣 水 2 濃鹽酸易揮發(fā) 制備的氯氣中含有HCl 裝置B中溶液的作用為吸收HCl氣體 Fe2 有還原性 當(dāng)遇到強(qiáng)氧化性的物質(zhì)會(huì)被氧化成Fe3 D裝置為驗(yàn)證氯氣具有氧化性 因此選含亞鐵離子的物質(zhì)被氯氣氧化成鐵離子 利用鐵離子能使硫氰化鉀變紅色來(lái)證明 根據(jù)反應(yīng)判斷氧化性Cl2 Fe3 故裝置D中加的最佳試劑是KSCN與FeCl2的混合溶液 3 證明SO2具有氧化性的裝置是B 裝置中析出黃色沉淀 說(shuō)明二氧化硫把硫離子氧化成單質(zhì)硫 C中加品紅溶液證明二氧化硫具有漂白性 元素的非金屬性越強(qiáng) 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng) 利用碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸 二氧化碳能與硅酸鈉反應(yīng)制得硅酸沉淀 由于CO2中混有二氧化硫 二氧化硫也能與硅酸鈉溶液反應(yīng) 需要用酸性高錳酸鉀溶液除去SO2并再次通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)是否除盡 D裝置是檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡 防止干擾實(shí)驗(yàn) 4 空氣中含有二氧化碳 可能干擾實(shí)驗(yàn) 故應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾 將燒杯換成洗氣瓶 右端連接盛有堿石灰的干燥管可排除空氣中二氧化碳的干擾 答案 1 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O 2 除去氯氣中的氯化氫c 3 酸性高錳酸鉀溶液Na2SiO3D中酸性高錳酸鉀溶液不褪色 E中溶液變渾濁 4 將燒杯換成洗氣瓶 右端連接盛有堿石灰的干燥管 思維建模 物質(zhì)組成及性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的解題策略 1 解答有關(guān)檢測(cè)物質(zhì)組成實(shí)驗(yàn)的流程設(shè)計(jì)問(wèn)題 常見(jiàn)的解題思路如下 方法一 取少量固體試樣 溶于水配成溶液 檢測(cè)溶液中存在的陰 陽(yáng)離子 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 方法二 取少量固體試樣 在氧氣流等物質(zhì)中反應(yīng) 檢測(cè)所產(chǎn)生的物質(zhì) 如氣體 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 方法三 取少量試樣 加酸 或堿 溶液產(chǎn)生氣體 檢測(cè)氣體的成分 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 2 注意以下幾個(gè)問(wèn)題 有水蒸氣生成的 先檢測(cè)水蒸氣 再檢測(cè)其他成分 對(duì)于需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化才能檢測(cè)的成分 如CO的檢測(cè) 要注意先檢測(cè)CO中是否含有CO2 如果有CO2 先除去CO2 接著對(duì)CO實(shí)施轉(zhuǎn)化 最后再檢測(cè)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物CO2 若試題只給出部分藥品和裝置 則應(yīng)需要給出必要的補(bǔ)充 若有剩余 則應(yīng)進(jìn)行篩選 如采用最合理的實(shí)驗(yàn)步驟 這些要求對(duì)考慮反應(yīng)原理 選擇藥品和裝置 確定操作步驟都做了限定 必須高度重視 要十分重視藥品的名稱 有些題目要求指出藥品的名稱 這類問(wèn)題很難回答準(zhǔn)確 如有些藥品的準(zhǔn)確描述為無(wú)水硫酸銅 澄清石灰水 酸性高錳酸鉀溶液 濃硫酸 飽和NaHCO3溶液 NaOH溶液等 此外也應(yīng)注意某些儀器的規(guī)格 題組過(guò)關(guān) 1 2015 四川高考 下列操作或裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?解析 選C A選項(xiàng) 俯視會(huì)使配制的溶液濃度偏高 B選項(xiàng) HCl與NaHCO3反應(yīng)生成新的雜質(zhì)氣體CO2 并且氯氣溶于水會(huì)與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w 故洗氣瓶中應(yīng)為飽和食鹽水 而不能是碳酸氫鈉飽和溶液 C選項(xiàng) 食鹽水為中性溶液 發(fā)生吸氧腐蝕 氧氣減少 在大氣壓強(qiáng)的作用下導(dǎo)管內(nèi)會(huì)形成紅色水柱 D選項(xiàng) 飽和食鹽水與電石反應(yīng)生成乙炔 但是還有雜質(zhì)氣體H2S等 H2S也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色 體現(xiàn)還原性 需要先除去雜質(zhì)再檢驗(yàn) 2 2015 運(yùn)城二模 某同學(xué)對(duì)銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的黑色沉淀進(jìn)行探究 實(shí)驗(yàn)步驟如下 將光亮銅絲插入濃硫酸中 加熱 待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時(shí) 抽出銅絲 停止加熱 冷卻后 從反應(yīng)后的混合物中分離出黑色沉淀 洗凈 干燥備用 查閱文獻(xiàn) 檢驗(yàn)微量Cu2 的方法是向試液中滴加K4 Fe CN 6 溶液 若產(chǎn)生紅褐色沉淀 證明有Cu2 1 該同學(xué)假設(shè)黑色沉淀是CuO 檢驗(yàn)過(guò)程如下 將CuO放入稀硫酸中 一段時(shí)間后再滴加K4 Fe CN 6 溶液 產(chǎn)生紅褐色沉淀 將黑色沉淀放入稀硫酸中 一段時(shí)間后再滴加K4 Fe CN 6 溶液 未見(jiàn)紅褐色沉淀 由該檢驗(yàn)過(guò)程所得的結(jié)論是 2 再次假設(shè) 黑色沉淀是銅的硫化物 實(shí)驗(yàn)如下 現(xiàn)象2說(shuō)明黑色沉淀具有 性 能確認(rèn)黑色沉淀中含有硫元素的現(xiàn)象是 相應(yīng)的離子方程式是 為確認(rèn)黑色沉淀是 銅的硫化物 還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是 3 以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 黑色沉淀中存在銅的硫化物 進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)后證明黑色沉淀是CuS與Cu2S的混合物 將黑色沉淀放入濃硫酸中加熱一段時(shí)間后 沉淀溶解 其中CuS溶解的化學(xué)方程式是 解析 1 向試液中滴加K4 Fe CN 6 溶液 若產(chǎn)生紅褐色沉淀 證明有Cu2 根據(jù) 將黑色沉淀放入稀硫酸中 一段時(shí)間后 滴加K4 Fe CN 6 溶液 未見(jiàn)紅褐色沉淀可知 黑色固體中一定不含CuO 2 A試管中上方出現(xiàn)紅棕色氣體 說(shuō)明反應(yīng)中有二氧化氮生成 證明了黑色固體具有還原性 在反應(yīng)中被氧化 根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象B試管中出現(xiàn)白色沉淀可知 白色沉淀為硫酸鋇 說(shuō)明黑色固體中含有硫元素 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NO2 SO2 Ba2 H2O BaSO4 NO 2H 為確認(rèn)黑色沉淀是 銅的硫化物 還需檢驗(yàn)黑色固體中含有銅離子 方法為取冷卻后A裝置試管中的溶液 滴加K4 Fe CN 6 溶液 若產(chǎn)生紅褐色沉淀 證明有Cu2 說(shuō)明黑色沉淀是銅的硫化物 3 濃硫酸具有強(qiáng)氧化性 硫化銅被濃硫酸氧化為二氧化硫 答案 1 黑色沉淀中不含有CuO 2 還原 B試管中出現(xiàn)白色沉淀NO2 SO2 Ba2 H2O BaSO4 NO 2H 或2 3SO2 3Ba2 2H2O 3BaSO4 2NO 4H 取冷卻后A裝置試管中的溶液 滴加K4 Fe CN 6 溶液 若產(chǎn)生紅褐色沉淀 證明有Cu2 說(shuō)明黑色沉淀是銅的硫化物 3 CuS 4H2SO4 濃 CuSO4 4SO2 4H2O 加固訓(xùn)練 1 2014 四川高考 下列實(shí)驗(yàn)方案中 不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?解析 選B A項(xiàng) 溴乙烷在氫氧化鈉溶液中加熱水解生成乙醇和溴化鈉 酸性條件下溴化鈉與硝酸銀溶液反應(yīng)生成淡黃色的溴化銀沉淀 能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?B項(xiàng) 在酸性條件下 硝酸根離子有氧化性 能夠?qū)⒍r(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子 三價(jià)鐵離子與KSCN溶液反應(yīng) 使溶液變紅 因此不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?C項(xiàng) 溴單質(zhì)與碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì) 生成的碘單質(zhì)溶解在四氯化碳溶液中 顯紫色 故C能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?D項(xiàng) 此過(guò)程中發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化 由難溶物生成了更難溶的物質(zhì) 因此D能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2 某興趣小組擬制備氯氣并驗(yàn)證其一系列性質(zhì) 查閱資料 當(dāng)溴水濃度較小時(shí) 溶液顏色與氯水相似也呈黃色 硫代硫酸鈉溶液在工業(yè)上可作為脫氯劑 性質(zhì)驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示 省略?shī)A持裝置 實(shí)驗(yàn)步驟 1 檢查裝置氣密性 按圖示加入試劑 儀器 的名稱是 裝置C中 處加的試劑可以是 填編號(hào) A 堿石灰B 硅膠C 濃硫酸D 無(wú)水氯化鈣 2 裝置B的作用有 3 寫(xiě)出裝置F中相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式 探究與反思 1 上圖中設(shè)計(jì)裝置D E的目的是比較氯 溴 碘的非金屬性 有同學(xué)認(rèn)為該設(shè)計(jì)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?其理由是 該組的同學(xué)思考后將上述D E F裝置改為實(shí)驗(yàn)操作步驟如下 打開(kāi)彈簧夾 緩緩?fù)ㄈ肼葰?當(dāng)a和b中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí) 夾緊彈簧夾 當(dāng)a中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r(shí) 停止通氯氣 2 設(shè)計(jì)步驟 的實(shí)驗(yàn)思想是 3 步驟 的操作是 解析 1 2 裝置A燒瓶中放入MnO2 分液漏斗中放入濃鹽酸 加熱產(chǎn)生的氯氣通入飽和食鹽水除去其中的氯化氫氣體 裝置B中裝飽和食鹽水 裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性 要驗(yàn)證干燥氯氣無(wú)漂白性 濕潤(rùn)的有色布條中 氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性 C中 處可放入干燥劑硅膠 無(wú)水氯化鈣 除去水后 再通入氯氣 處有色布條不褪色 驗(yàn)證氯氣無(wú)漂白性不能用堿石灰 因堿石灰吸收氯氣 若使用濃硫酸則應(yīng)裝在洗氣瓶中 3 最后多余的Cl2用Na2S2O3溶液吸收 中硫顯 2價(jià) 被Cl2氧化成 其離子方程式為 4Cl2 5H2O 2 8Cl 10H 打開(kāi)活塞 將裝置D中含溴單質(zhì)的少量溶液加入含碘化鉀和苯的裝置E中 溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì) 當(dāng)溴水濃度較小時(shí) 溶液顏色與氯水相似也呈黃色 氯氣具有強(qiáng)氧化性 過(guò)量的氯氣也能夠?qū)⒌怆x子氧化成碘單質(zhì) 所以該現(xiàn)象不能說(shuō)明溴的非金屬性強(qiáng)于碘 將上述D E F裝置改為如圖裝置替代 氫氧化鈉可吸收氯氣 溴 可排除氯氣對(duì)溴 碘的非金屬性強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)的干擾 當(dāng)a中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r(shí) 停止通氯氣 說(shuō)明生成了溴蒸氣 設(shè)計(jì)步驟 的實(shí)驗(yàn)思想 是進(jìn)行對(duì)比 步驟 的操作是打開(kāi)活塞d 將少量b中溶液滴入c中 關(guān)閉活塞d 取下試管c振蕩 碘易溶于四氯化碳 碘溶于四氯化碳后溶液呈紫色 答案 1 長(zhǎng)頸漏斗B D 2 除去氯氣中的氯化氫并作安全瓶 3 4Cl2 5H2O 2 8Cl 10H 1 未排除Cl2對(duì)溴 碘的非金屬性強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)的干擾 2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)思想 3 打開(kāi)活塞d 將少量b中溶液滴入c中 關(guān)閉活塞d 取下試管c振蕩 考點(diǎn)三定量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 典例3 2014 新課標(biāo)全國(guó)卷 改編 某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料獲得晶體M的制備原理 他們進(jìn)行如下探究 制備晶體 以CrCl2 4H2O 過(guò)氧化氫 液氨 氯化銨固體為原料 在活性炭的催化下 合成了晶體M 1 溶液中分離出晶體M的操作包括蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過(guò)濾 洗滌和干燥 他們用冰水和飽和食鹽水的混合物洗滌晶體M 其目的是 制備過(guò)程中需要加熱 但是 溫度過(guò)高造成的后果是 測(cè)定組成 為了測(cè)定M晶體的組成 他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn) 裝置如圖所示 加熱儀器和固定儀器省略 為確定其組成 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 氨的測(cè)定 精確稱取M晶體 加適量水溶解 注入如圖所示的三頸瓶中 然后逐滴加入足量10 NaOH溶液 通入水蒸氣 將樣品溶液中的氨全部蒸出 用一定量的鹽酸溶液吸收 蒸氨結(jié)束后取下接收瓶 用一定濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl 到終點(diǎn)時(shí)消耗一定體積的NaOH溶液 氯的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取ag樣品M溶于蒸餾水 配成100mL溶液 量取25 00mL配制的溶液用cmol L 1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 滴加3滴0 01mol L 1K2CrO4溶液 作指示劑 至出現(xiàn)磚紅色沉淀不再消失為終點(diǎn) Ag2CrO4為磚紅色 消耗的AgNO3溶液為bmL 2 安全管的作用是 3 用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的氯化氫 部分操作步驟是檢查滴定管是否漏液 用蒸餾水洗滌 排滴定管尖嘴的氣泡 滴定 讀數(shù) 記錄并處理數(shù)據(jù) 下列操作或情況會(huì)使測(cè)定樣品中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的是 填代號(hào) A 裝置氣密性不好B 用酚酞作指示劑C 滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)D 滴定時(shí)NaOH溶液外濺 4 已知 硝酸銀熱穩(wěn)定性差 Ksp Ag2CrO4 1 12 10 12 Ksp AgCl 1 8 10 10 選擇棕色滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)濃度的硝酸銀溶液 滴定終點(diǎn)時(shí) 若溶液中c 為2 8 10 3mol L 1 則c Ag 5 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 列出樣品M中氯元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式 如果滴加K2CrO4溶液過(guò)多 測(cè)得結(jié)果會(huì) 填 偏高 偏低 或 無(wú)影響 6 經(jīng)測(cè)定 晶體M中鉻 氨和氯的質(zhì)量之比為104 136 213 寫(xiě)出制備M晶體的化學(xué)方程式 破題關(guān)鍵 1 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)真研究裝置中各儀器的特點(diǎn)和作用 2 注意有序思維 熟記操作步驟并按步驟選擇對(duì)應(yīng)的儀器 3 注意關(guān)鍵要求信息 如 列出計(jì)算式 則不要求化簡(jiǎn)但必須表示出過(guò)程 4 注意守恒法的應(yīng)用 解析 1 晶體析出后過(guò)濾得到晶體 用冰水和飽和食鹽水洗滌晶體 目的是減少晶體M的溶解量 過(guò)氧化氫受熱易分解 液氨易揮發(fā) 加熱溫度過(guò)高 導(dǎo)致反應(yīng)物損失 2 A裝置用于提供水蒸氣 需要加熱 安全管起平衡氣壓的作用 3 滴定管經(jīng)檢漏之后 用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液潤(rùn)洗 調(diào)節(jié)液面至0刻度及0刻度以下才能讀數(shù) 因?yàn)榈味ü?刻度在上方 A項(xiàng) 裝置漏氣 部分氨氣擴(kuò)散 測(cè)定的NH3質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低 不符合題意 B項(xiàng) 強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸可以選擇甲基橙或酚酞作指示劑 不會(huì)導(dǎo)致誤差 不符合題意 C項(xiàng) 滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù) 使讀出的數(shù)據(jù)偏小 即消耗的氫氧化鈉溶液體積偏小 NH3質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高 符合題意 D項(xiàng) 滴定液外濺 導(dǎo)致測(cè)得剩余鹽酸體積偏大 NH3質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小 不符合題意 4 硝酸銀見(jiàn)光易分解 應(yīng)選擇棕色滴定管盛裝硝酸銀溶液 Ksp Ag2CrO4 c2 Ag c c Ag 2 0 10 5mol L 1 5 Ag aq Cl aq AgCl s w Cl 100 不化簡(jiǎn) 在計(jì)算式中要帶各物理量的單位 且數(shù)據(jù)取自題目中 體現(xiàn)思維過(guò)程 由鉻酸銀 氯化銀的溶度積知 鉻酸銀的溶解度比氯化銀稍大一些 如果滴加鉻酸鉀溶液過(guò)多 會(huì)提前生成鉻酸銀 即氯離子沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化成氯化銀 導(dǎo)致提前指示終點(diǎn) 測(cè)得氯元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低 6 n Cr n NH3 n Cl 1 4 3 M的化學(xué)式為Cr NH3 4Cl3 M中鉻元素化合價(jià)為 3 化學(xué)方程式為2CrCl2 H2O2 6NH3 2NH4Cl2Cr NH3 4Cl3 2H2O 答案 1 降低晶體溶解度加快過(guò)氧化氫分解和液氨揮發(fā) 2 平衡氣壓 3 用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤(rùn)洗調(diào)節(jié)堿式滴定管內(nèi)液面至0刻度或0刻度以下C 4 2 0 10 5mol L 1 5 100 偏低 6 2CrCl2 H2O2 6NH3 2NH4Cl2Cr NH3 4Cl3 2H2O 方法歸納 1 解答定量實(shí)驗(yàn)習(xí)題的一般方法 1 閱讀題干 弄清目的量 2 根據(jù)題中信息 尋找出涉及的化學(xué)反應(yīng)原理 3 確定可測(cè)量 并與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)相比較 4 從可測(cè)量出發(fā)明確所需儀器 2 定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中要具備的3種意識(shí) 1 要有消除干擾氣體的意識(shí) 如用 惰性氣體 將干擾氣體排出 或用溶液吸收干擾氣體等 2 要有被測(cè)量氣體全部被測(cè)量的意識(shí) 如可以采用反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)向裝置中通入 惰性 氣體以使被測(cè)量的氣體全部被吸收劑吸收的方法 3 要有 數(shù)據(jù) 的采集處理意識(shí) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集是化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ) 一般的固體試劑稱質(zhì)量 而液體試劑和氣體試劑測(cè)量體積 3 定量型實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵為數(shù)據(jù)處理和誤差分析 數(shù)據(jù)的處理一般注意五個(gè)方面 1 是否符合測(cè)量?jī)x器的精度 2 數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi) 3 數(shù)據(jù)的測(cè)試環(huán)境 4 數(shù)據(jù)的測(cè)量過(guò)程是否規(guī)范 合理 5 少量物質(zhì)是否完全反應(yīng) 過(guò)量物質(zhì)對(duì)數(shù)據(jù)是否有影響 誤差分析的依據(jù)為計(jì)算式 看測(cè)量對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響 題組過(guò)關(guān) 1 2015 沈陽(yáng)二模 某工廠對(duì)工業(yè)生產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)生的廢液進(jìn)行綜合利用 廢液中含有大量FeSO4 H2SO4和少量Fe2 SO4 3 TiOSO4 可用于生產(chǎn)顏料鐵紅和補(bǔ)血?jiǎng)┤樗醽嗚F 其生產(chǎn)工藝流程如下 已知乳酸酸性強(qiáng)于碳酸 已知 TiOSO4可溶于水 在水中可以電離為T(mén)iO2 和 TiOSO4水解的反應(yīng)為T(mén)iOSO4 x 1 H2OTiO2 xH2O H2SO4 請(qǐng)回答 1 步驟 所得濾渣的主要成分為 分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作中所用的玻璃儀器是 步驟 中得到純凈硫酸亞鐵晶體的操作為蒸發(fā)濃縮 2 步驟 硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫 該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為 3 步驟 的離子方程式是 4 試用平衡移動(dòng)原理解釋步驟 生成乳酸亞鐵的原因 5 實(shí)驗(yàn)室中常用KMnO4滴定法測(cè)定晶體中FeSO4 7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 取步驟 中所得FeSO4 7H2O晶體樣品ag 配成500 00mL溶液 取出25 00mL溶液 用KMnO4溶液滴定 雜質(zhì)與KMnO4不反應(yīng) 若消耗0 1000mol L 1KMnO4溶液25 00mL 所得晶體中FeSO4 7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 用a表示 解析 廢液中含有大量FeSO4 H2SO4和少量Fe2 SO4 3 TiOSO4 加鐵屑 Fe與H2SO4和少量Fe2 SO4 3反應(yīng)生成FeSO4 TiOSO4水解生成TiO2 xH2O 過(guò)濾 濾渣為T(mén)iO2 xH2O Fe 濾液為FeSO4 FeSO4溶液通過(guò)蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過(guò)濾洗滌得到硫酸亞鐵晶體 脫水 煅燒得到氧化鐵 FeSO4溶液中加碳酸氫銨生成碳酸亞鐵沉淀 硫酸銨和二氧化碳 碳酸亞鐵沉淀加乳酸溶解生成乳酸亞鐵溶液和二氧化碳 乳酸亞鐵溶液通過(guò)蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過(guò)濾洗滌得到乳酸亞鐵晶體 1 由流程分析可知 步驟 所得濾渣的主要成分為T(mén)iO2 xH2O Fe 實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離用過(guò)濾的方法 過(guò)濾操作使用的儀器有玻璃棒 燒杯 漏斗 步驟 是從溶液中得到硫酸亞鐵晶體 操作為蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過(guò)濾洗滌等操作 2 硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫的方程式為4FeSO4 O22Fe2O3 4SO3 氧化劑是氧氣 還原劑是硫酸亞鐵 所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1 4 3 由流程圖可知 硫酸亞鐵與碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸亞鐵 還生成氣體二氧化碳 溶液B為硫酸銨溶液 反應(yīng)的離子方程式為Fe2 2 FeCO3 H2O CO2 4 碳酸亞鐵的沉淀存在溶解平衡 FeCO3 s Fe2 aq aq 加入乳酸 這樣與乳酸反應(yīng)濃度降低 平衡向右移動(dòng) 使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液 5 設(shè)FeSO4 7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x 亞鐵離子會(huì)被高錳酸鉀氧化為三價(jià)鐵離子 錳被還原為 2價(jià)的錳離子 根據(jù)得失電子守恒 則5FeSO4 7H2O KMnO45 278g1molag x 25 5000 1000mol L 1 0 025L所以5 278g ag x 25 500 1mol 0 1000mol L 1 0 025L 解得x 69 5 a 答案 1 Fe TiO2 xH2O漏斗 玻璃棒 燒杯冷卻結(jié)晶 過(guò)濾洗滌 2 1 4 3 Fe2 2 FeCO3 H2O CO2 4 FeCO3 s Fe2 aq aq 乳酸與反應(yīng) 降低了的濃度 使上述平衡正向移動(dòng) 使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液 5 69 5 a 2 2015 吉林二模 聚合硫酸鐵又稱聚鐵 化學(xué)式為 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 廣泛用于污水處理 實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣 主要成分為鐵的氧化物及少量FeS SiO2等 制備聚鐵和綠礬 FeSO4 7H2O 過(guò)程如下 1 驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是 2 實(shí)驗(yàn)室制備 收集干燥的SO2 所需儀器如下 裝置A產(chǎn)生SO2 按氣流方向連接各儀器接口 順序?yàn)閍 f 裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 制備綠礬時(shí) 向溶液X中加入過(guò)量 充分反應(yīng)后 經(jīng)過(guò)濾操作得到溶液Y 再經(jīng)濃縮 結(jié)晶等步驟得到綠礬 過(guò)濾所需的玻璃儀器有 4 欲測(cè)定溶液Y中Fe2 的濃度 需要用容量瓶配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液 用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)應(yīng)選用 填 酸式 或 堿式 滴定管 5 溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 若溶液Z的pH偏小 將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 填 偏大 偏小 或 無(wú)影響 解析 制備聚鐵和綠礬 FeSO4 7H2O 流程為硫酸廠燒渣與硫酸 氧氣反應(yīng) 得到濾液X和不溶物W S 二氧化硅等 濾液X中加入鐵粉生成硫酸亞鐵溶液 硫酸亞鐵溶液通過(guò)蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶得到綠礬 將濾液X通過(guò)調(diào)節(jié)pH獲得溶液Z 在70 80 條件下得到聚鐵膠體 最后得到聚鐵 1 檢驗(yàn)二氧化硫的一般方法是將氣體通入品紅溶液中 如果品紅溶液褪色 加熱后又恢復(fù)紅色 證明有二氧化硫 2 收集二氧化硫應(yīng)先干燥再收集 二氧化硫的密度比空氣大 要從c口進(jìn)氣 最后進(jìn)行尾氣處理 所以按氣流方向連接順序?yàn)閍 d e c b f 裝置A中銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu 2H2SO4 濃 CuSO4 SO2 2H2O 3 因?yàn)樵跓屑尤肓肆蛩岷妥懔垦鯕?故溶液X中含有Fe3 故應(yīng)先加入過(guò)量的鐵粉 然后過(guò)濾 過(guò)濾操作使用的儀器有燒杯 玻璃棒 漏斗 4 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性 易腐蝕橡膠管 滴定時(shí)需要選擇酸式滴定管 5 聚鐵的化學(xué)式為 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 若溶液Z的pH偏小 則聚鐵中生成的氫氧根的含量減少 據(jù)此計(jì)算的鐵的含量減少 鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小 答案 1 將氣體通入品紅溶液 溶液褪色 加熱恢復(fù)原色則證明含有SO2 2 decbCu 2H2SO4 濃 CuSO4 SO2 2H2O 3 鐵粉燒杯 玻璃棒 漏斗 4 酸式 5 偏小 加固訓(xùn)練 用含少量鐵的氧化物的氧化銅制取硫酸銅晶體 CuSO4 xH2O 有如下操作 已知 在pH為4 5時(shí) Fe3 幾乎完全水解而沉淀 而此時(shí)Cu2 卻幾乎不水解 1 溶液A中的金屬離子有Fe3 Fe2 Cu2 能檢驗(yàn)溶液A中Fe2 的試劑為 填編號(hào) 下同 a KMnO4b NH4 2Sc NaOHd KSCN 2 欲用 1 中選擇的檢驗(yàn)試劑測(cè)定溶液A中的Fe2 的濃度 下列滴定方式中 夾持部分略去 最合理的是 寫(xiě)出滴定反應(yīng)的離子方程式 3 在上述流程中 要得到較純的產(chǎn)品 試劑可選用 a NaOHb FeOc CuOd Cu OH 2e Cu2 OH 2CO3 4 為了測(cè)定制得的硫酸銅晶體 CuSO4 xH2O 中x的值 某興趣小組設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案 稱取mg晶體溶于水 加入足量氫氧化鈉溶液 過(guò)濾 沉淀洗滌后用小火加熱至質(zhì)量不再減輕為止 冷卻 稱量所得固體的質(zhì)量為ng 據(jù)此計(jì)算得x 用含m n的代數(shù)式表示 解析 用含少量鐵的氧化物的氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅 硫酸鐵 硫酸亞鐵 加氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子 再調(diào)節(jié)pH 鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀 過(guò)濾得到的濾液為硫酸銅溶液 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶得到硫酸銅晶體 1 亞鐵離子具有還原性 能被高錳酸鉀溶液氧化 所以用高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)亞鐵離子 2 高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性 應(yīng)用酸式滴定管裝液 反應(yīng)的離子方程式為5Fe2 8H 5Fe3 Mn2 4H2O 3 得到較純的產(chǎn)品 需要調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀 選擇的試劑可以是CuO Cu OH 2或Cu2 OH 2CO3 而a b均會(huì)引入雜質(zhì)離子 4 硫酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀 加熱沉淀 氫氧化銅分解生成氧化銅 則ng為CuO的質(zhì)量 物質(zhì)的量為ng 80g mol 1 mol 根據(jù)銅元素守恒可知 n CuO n CuSO4 xH2O 所以mg mol 160 18x g mol 1 解得 x 答案 1 a 2 b5Fe2 8H 5Fe3 Mn2 4H2O 3 c d e 4 綜合實(shí)驗(yàn)探究題 典題示例 2015 全國(guó)卷 T26 草酸 乙二酸 存在于自然界的植物中 其K1 5 4 10 2 K2 5 4 10 5 草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水 而其鈣鹽難溶于水 草酸晶體 H2C2O4 2H2O 無(wú)色 熔點(diǎn)為101 易溶于水 受熱脫水 升華 170 以上分解 回答下列問(wèn)題 1 甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置 通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物 裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是 由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有 裝置B 的主要作用是 2 乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO 為進(jìn)行驗(yàn)證 選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A B 和下圖所示的部分裝置 可以重復(fù)選用 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中 依次連接的合理順序 為A B 裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是 能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象 是 3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明 草酸的酸性比碳酸的強(qiáng) 草酸為二元酸 審題指導(dǎo) 抽絲剝繭溯本求源 答案 1 有氣泡產(chǎn)生 澄清石灰水變渾濁CO2冷凝 水蒸氣 草酸等 防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀 干擾二氧化碳的檢驗(yàn) 2 F D G H D ICuO 或氧化銅 H中黑色粉末變?yōu)榧t色 其后的D中澄清石灰水變渾濁 3 向盛有少量NaHCO3 或Na2CO3 的試管中滴加草酸溶液 有氣泡產(chǎn)生 用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液 消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為草酸的兩倍 類題通法 1 審題 明確綜合實(shí)驗(yàn)探究題的解題思路和問(wèn)題的落點(diǎn)及解答方法 2 析題 正確解題的關(guān)鍵 明確分析問(wèn)題的思路和方法 構(gòu)建解決該類問(wèn)題的思維模型 分析已知條件和目標(biāo)問(wèn)題之間的關(guān)系 還有哪些中間條件需要推斷 3 解題 正確解題的步驟 該過(guò)程實(shí)際上就是寫(xiě)出解題過(guò)程的結(jié)論 以上問(wèn)題可能是已知的 也可能是未知的 也可能是所求問(wèn)題 要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析 可按以下幾點(diǎn)對(duì)照分析 實(shí)驗(yàn)方案 操作是否簡(jiǎn)單易行 實(shí)驗(yàn)順序 是否科學(xué) 是否減少了副反應(yīng)的發(fā)生和避免實(shí)驗(yàn)步驟間的干擾 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 是否直觀明顯 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 是否可靠 要反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)步驟和多方論證實(shí)驗(yàn)結(jié)果 4 檢查 正確解題的保證 最后要對(duì)照試題進(jìn)行認(rèn)真的檢查核對(duì) 避免失誤 關(guān)鍵是注意規(guī)范答題 1 規(guī)范書(shū)寫(xiě)試劑名稱 2 規(guī)范書(shū)寫(xiě)裝置中試劑的用途 如 除雜裝置 除去 或吸收 雜質(zhì) 防止干擾 影響 除去 中的雜質(zhì) 以免影響測(cè)量結(jié)果 尾氣吸收裝置 吸收 氣體 防止污染空氣 3 物質(zhì)檢驗(yàn) 鑒別題的描述 取樣 加入 試劑 若有 現(xiàn)象 則有 物質(zhì) 否則 沒(méi)有 物質(zhì) 4 規(guī)范書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述 如 顏色由 變成 液面上升或下降 形成液面差 溶液變渾濁 等 5 規(guī)范書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)方法 用試管取 收集 少量 適量 滴加 放 伸 若 則 或出現(xiàn) 現(xiàn)象 證明 6 規(guī)范書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)操作目的 原因 理由方法 答題思路 這樣做有什么好處 不這樣做有什么影響 好處 直接作用是 根本目的是 壞處 如果 不這樣 那么會(huì) 怎樣 即時(shí)訓(xùn)練 1 2015 福州二模 為測(cè)定某碳酸氫鈉樣品的純度 含有少量氯化鈉 實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)提出下列實(shí)驗(yàn)方案 甲方案 沉淀法乙方案 重量法丙方案 氣體體積法丁方案 滴定法 已知 每個(gè)方案均稱取m1g樣品 繼而進(jìn)行下列判斷和實(shí)驗(yàn) 1 甲方案用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝?其作用除了可攪拌B C中的反應(yīng)物外 還有 C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是 下列各項(xiàng)措施中 不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是 a 在加入鹽酸之前 應(yīng)排盡裝置內(nèi)的CO2氣體b 滴加鹽酸不宜過(guò)快c 在A B之間增加盛有濃硫酸的洗氣裝置d 在B C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置 2 乙方案用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) A裝置中NaOH溶液的作用是 若直接向試樣溶液中鼓入空氣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果 填 偏高 偏低 或 無(wú)影響 該方案需直接測(cè)定的物理量是 3 丙方案用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 為了減小實(shí)驗(yàn)誤差 量氣管中加入的液體X為 溶液 使Y形管中的硫酸溶液與試樣反應(yīng)的正確操作是將 轉(zhuǎn)移到 中 反應(yīng)完畢 每間隔1min讀取氣體體積 氣體體積逐漸減小 直至不變 氣體體積逐次減小的原因是 排除儀器和實(shí)驗(yàn)操作的影響因素 通過(guò)實(shí)驗(yàn) 測(cè)得該試樣中碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是 a 測(cè)定氣體體積時(shí)未冷卻至室溫b 測(cè)定氣體體積時(shí)水準(zhǔn)管的液面高于量氣管的液面c Y形管中留有反應(yīng)生成的氣體d 氣體進(jìn)入量氣管前未用濃硫酸干燥 4 丁方案為稱取m1g樣品 配成100mL溶液 取出20mL 用cmol L 1的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定至終點(diǎn) 平行測(cè)定三次 有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表 則該試樣中碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為 解析 1 在加入鹽酸之前 應(yīng)排盡裝置內(nèi)的CO2氣體 否則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果 滴加鹽酸不宜過(guò)快 以保證生成的CO2完全被吸收 在A B之間不必增加盛有濃硫酸的洗氣裝置 因?yàn)檎麄€(gè)裝置中不需要干燥 水蒸氣不會(huì)影響CO2的吸收 在B C之間不必增加盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置 因?yàn)镃瓶中有足量Ba OH 2 可以吸收CO2中的HCl 而不影響CO2的吸收 也不影響沉淀生成量 2 本方案是通過(guò)碳酸氫鈉與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳 再用堿石灰吸收二氧化碳 通過(guò)二氧化碳的質(zhì)量求碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 故應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾 否則空氣中的二氧化碳被吸收會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高 需要直接測(cè)定的物理量是裝置C反應(yīng)前后的質(zhì)量 其質(zhì)量差即為二氧化碳的質(zhì)量 3 二氧化碳溶于水 用飽和碳酸氫鈉溶液可以降低二氧化碳的溶解度 減小實(shí)驗(yàn)誤差 使試樣進(jìn)入硫酸中讓其發(fā)生反應(yīng) 這樣硫酸就可以充分反應(yīng) 如果反過(guò)來(lái) 硫酸不可能全部轉(zhuǎn)移到左邊 反應(yīng)完畢時(shí) 相同時(shí)間內(nèi)氣體體積減少 又排除了儀器和實(shí)驗(yàn)操作的影響 只能從氣體本身角度思考 聯(lián)想到該反應(yīng)是放熱的 就可以想到氣體體積減少的原因是氣體冷卻 a項(xiàng) 會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高 b項(xiàng) 氣體壓強(qiáng)大于大氣壓 會(huì)使測(cè)定的體積偏小 導(dǎo)致碳酸氫鈉的測(cè)定結(jié)果偏低 c項(xiàng) 原Y形管內(nèi)有空氣 后留有反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本題是用排飽和NaHCO3溶液測(cè)定氣體體積 不需要干燥 d項(xiàng)無(wú)影響 4 根據(jù)化學(xué)方程式 NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2O 可知反應(yīng)消耗的鹽酸與碳酸氫鈉的物質(zhì)的量相等 在滴定實(shí)驗(yàn)中 為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度和可靠性 消除實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的偶然誤差 往往需進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn) 對(duì)平行實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù) 必須進(jìn)行合理的取舍 舍棄離群值 在去掉了離群值后 其他比較集中的數(shù)據(jù)在中學(xué)階段一般用算術(shù)平均值的方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 分析可知數(shù)據(jù)2為離群值 舍去 數(shù)據(jù)1和3的平均值為30 00mL 因此碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w NaHCO3 100 答案 1 把B中生成的CO2全部排入C中 使之完全被Ba OH 2溶液吸收 CO2 Ba OH 2 BaCO3 H2O c d 2 吸收空氣中的CO2等酸性氣體偏高 裝置C反應(yīng)前后的質(zhì)量 3 飽和碳酸氫鈉 試樣硫酸 反應(yīng)放熱 氣體冷卻過(guò)程中體積減小 b 4 100 2 2015 益陽(yáng)二模 實(shí)驗(yàn)室利用冰醋酸和正丁醇制備乙酸正丁酯 實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示 可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表 合成反應(yīng) 在干燥的a中加入9 32g正丁醇 7 2mL冰醋酸和3 4滴濃硫酸 搖勻后 加幾粒沸石 c中通水 開(kāi)始緩慢加熱 控制餾出物的溫度不超過(guò)130 分離提純 將儀器a中反應(yīng)后的混合液與儀器e中的餾出物合并 轉(zhuǎn)入分液漏斗中 依次用水 少量的10 碳酸鈉溶液和水洗滌 分離后再加干燥劑M 靜置一段時(shí)間后 棄去M 將最終得到的反應(yīng)粗產(chǎn)物轉(zhuǎn)入洗凈的儀器a中 加入幾粒沸石 進(jìn)行蒸餾 得到乙酸正丁酯7 31g 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 儀器a的名稱是 2 在分液時(shí)應(yīng)選如圖裝置中的 填序號(hào) 使用該儀器前應(yīng)先 3 寫(xiě)出制備乙酸正丁酯的化學(xué)方程式 4 第一次水洗的目的是 5 干燥劑M可以是 填序號(hào) A 五氧化二磷B 無(wú)水硫酸鈉C 堿石灰D 氫氧化鈉固體 6 步驟 得到的粗產(chǎn)品蒸餾提純時(shí) 下圖所示裝置中 溫度計(jì)位置可能導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品中混有高沸點(diǎn)雜質(zhì)的裝置為 填序號(hào) 7 本實(shí)驗(yàn)所得到的乙酸正丁酯的產(chǎn)率是 填序號(hào) A 30 B 40 C 50 D 55 解析 1 裝置有支管 a是蒸餾燒瓶 2 梨形分液漏斗下端小 萃取完成以后分液時(shí)較容易 所以萃取應(yīng)用梨形分液漏斗 球形分液漏斗通常用于普通的加液 故選B 使用帶活塞的儀器需檢驗(yàn)是否漏液 4 第一次水洗的目的是除去乙酸 硫酸和少量的正丁醇 第二次水洗的目的是除去溶于酯中的少量無(wú)機(jī)鹽 5 不能加入五氧化二磷 堿石灰 氫氧化鈉固體作干燥劑 它們會(huì)和水反應(yīng)生成酸或堿溶液 會(huì)促進(jìn)酯的水解 6 溫度計(jì)的水銀球在支管口之上 導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品中混有高沸點(diǎn)雜質(zhì) 7 設(shè)理論上能產(chǎn)生乙酸正丁酯的質(zhì)量為mCH3COOH CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3 H2O601167 2 1 049mm 14 60g產(chǎn)率是 100 50 答案 1 蒸餾燒瓶 2 B檢查是否漏水 3 CH3COOH CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3 H2O 4 除去硫酸 部分乙酸及少量的正丁醇 5 B 6 D 7 C 3 2015 長(zhǎng)春三模 實(shí)驗(yàn)室采用簡(jiǎn)易裝置模擬演示工業(yè)煉鐵原理 實(shí)驗(yàn)裝置圖和實(shí)驗(yàn)步驟如下 按上圖連接好裝置 檢查裝置氣密性 稱取適量Fe2O3于試管中 點(diǎn)燃 處酒精燈 緩慢滴入甲酸 在完成某項(xiàng)操作后 點(diǎn)燃另外兩處酒精燈 30min后熄滅酒精燈 關(guān)閉彈簧夾 待產(chǎn)物冷卻至室溫后 收集產(chǎn)物 采用如上方法分別收集帶金屬網(wǎng)罩酒精燈 金屬網(wǎng)罩可以集中火焰 提高溫度 和酒精噴燈加熱的產(chǎn)物 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 制備CO的原理是利用甲酸 HCOOH 在濃硫酸加熱條件下的分解制得 盛放甲酸的儀器名稱為 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 實(shí)驗(yàn)步驟 某項(xiàng)操作是指 3 實(shí)驗(yàn)步驟 熄滅酒精燈的順序?yàn)?用 填寫(xiě) 4 通過(guò)查資料獲取如下信息 酒精燈平均溫度為500 加網(wǎng)罩酒精燈平均溫度為700 酒精噴燈平均溫度為930 資料指出當(dāng)反應(yīng)溫度高于710 Fe能穩(wěn)定存在 680 710 FeO穩(wěn)定存在 低于680 則主要是Fe3O4 試分析酒精燈加熱條件下生成Fe的原因是 5 已知FeO Fe2O3 Fe3O4氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為22 2 30 27 6 利用儀器分析測(cè)出3種樣品所含元素種類和各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下表 分析各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知前兩種加熱方式得到的產(chǎn)物為混合物 其中酒精燈加熱所得產(chǎn)物的組成最多有 種可能 解析 1 盛放甲酸的儀器名稱為分液漏斗 甲酸失水生成CO 2 本實(shí)驗(yàn)的原理是利用生成的CO還原氧化鐵 故在CO與氧化鐵反應(yīng)之前需檢驗(yàn)CO的純度 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí) 要繼續(xù)通入CO吹冷鐵 而且要防止倒吸 故需先熄滅 處的酒精燈 再熄滅 處的酒精燈 4 酒精燈的火焰處的溫度一般約500 不可能達(dá)到鐵穩(wěn)定存在的溫度 但是 在實(shí)際操作過(guò)程中 由于受熱及散熱的問(wèn)題 會(huì)出現(xiàn)局部溫度較高的現(xiàn)象 從而可生成鐵 5 通過(guò)分析數(shù)據(jù)可知 25 50 介于0與30 或27 6 之間 22 2 與30 或27 6 之間 則混合物中一定有Fe和FeO中的至少一種 也一定有Fe2O3和Fe3O4中的一種 這樣就會(huì)出現(xiàn) 兩種混合的有4種 Fe與Fe2O3 Fe與Fe3O4 FeO與Fe2O3 FeO與Fe3O4 三種混合的有4種 Fe FeO Fe2O3 Fe FeO Fe3O4 Fe Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe3O4 Fe2O3 四種混合的有1種 共9種 答案 1 分液漏斗HCOOHCO H2O 2 檢驗(yàn)CO純度 3 4 長(zhǎng)時(shí)間集中加熱使局部溫度達(dá)到還原生成鐵所需要的溫度 5 9