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实验专题复习
实验专题复习
考点一:
化学原理、基本操作、基本现象(基础实验:
常见实验的基本操作,如:
药品、试剂的取用;装置气密性的检查;尾气的处理;沉淀完全的检验,结晶水除尽的操作,浓硫酸的稀释等)
【例1】下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是()
A.制备氢氧化亚铁B.收集氧气C.制备并检验氢气的可燃性D.浓硫酸稀释
练习1:
下列有关实验原理或实验操作正确的是
A.用水湿润的pH试纸测量某溶液的pH
B.用量筒量取20mL0.5000mol·L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80mL,配制成0.1000mol·L-1H2SO4溶液
C.实验室用图2所示装置制取少量氨气
D.实验室用图3所示装置除去Cl2中的少量HCl
练习2:
下列图示与对应的叙述相符的是
A.图5表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图6表示0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C.图7表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80 ℃时KNO3的不饱和溶液
D.图8表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大
练习3:
下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
Agl沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比Agl更难溶
C
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
练习4:
下列实验现象预测正确的是
A、实验I:
振荡后静置,上层溶液颜色保持不变浓H2SO4
B、实验II:
酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C、实验III:
微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D、实验IV:
继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时不能产生丁达尔效应
练习5:
下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是
操作和现象
结论
A
向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体
HNO3分解生成了NO2
B
向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液,加热,没有红色沉淀生成。
淀粉没有水解成葡萄糖
C
向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至170℃产生的气体通入酸性KMnO4溶液,红色褪去。
使溶液褪色的气体是乙烯
D
向饱和Na2CO3中通入足量CO2,溶液变浑浊
析出了NaHCO3
考点二:
化学仪器(常见仪器的使用及注意事项)
【例2】有关实验的叙述,正确的是()
A、将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度,配制成一定物质的量浓度的溶液
B、用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上测定其pH
C、用NaOH溶液洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色反应
D、读取滴定管内液体的体积,俯视读数导致读数偏小
练习1:
在实验室进行下列实验,括号内的实验用品都能用到的是
A.硫酸铜晶体里结晶水含量的测定(坩埚、温度计、硫酸铜晶体)
B.蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)
C.钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸)
D.肥皂的制取(蒸发皿、玻璃棒、甘油)
考点三:
化学药品的取用
【例】下列做法正确的是()
A.将浓硝酸保存在无色玻璃瓶中
B.用镊子取出白磷并置于水中切割
C.把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶
D.氢气还原氧化铜实验先加热再通氢气
考点四:
物质分离、提纯及鉴别
1.物质分离、提纯的方法选择
(1)固体样品:
加热(灼烧、升华、热分解)、溶解、过滤(洗涤沉淀)、蒸发、结晶(重结晶)、电解精炼。
(2)液体样品:
分液、萃取、蒸馏。
(3)气体样品:
洗气。
(4)胶体样品:
盐析、渗析。
2.物质分离、提纯的基本原则
(1)不能引入新的杂质;
(2)不损失或尽量少损失被提纯物质;
(3)方法简单易行、所用试剂经济。
3.常见分离、提纯方法
(1)萃取与分液:
萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
常用于分离或提纯液体混合物。
萃取后一般要进行分液,分液是把两种互不相溶的液体分开的操作。
常用的仪器为分液漏斗。
(2)蒸发与结晶:
蒸发是通过加热或在自然温度下使液体变为蒸气而挥发的实验操作。
结晶是提纯固体物质的重要方法,对于溶解度随温度变化不大的物质常采用蒸发结晶,对溶解度随温度下降而明显减小的物质常采用冷却结晶。
在实际应用中常将两种结晶方法结合使用。
4.物质鉴别题的类型与方法
(1)不加限制条件鉴别一组物质,一般此类题目的鉴别方案较多,最好选用最简便的方案;
(2)不用试剂鉴别一组物质:
①通常可以根据特征现象鉴别出某种物质,然后利用它作为试剂,去鉴别其他的物质;
②采用“两两混合法”,两两混合后,根据现象进行鉴别;
③采用“互滴法”,两种溶液相互滴加,根据滴加顺序不同现象的不同进行鉴别,如HCl与Na2CO3溶液等;
④采用“加热法”,几种固体分别加热时,根据产生的现象不同加以区别。
如NH4HCO3、NaHCO3、NH4Cl和I2等。
⑤用焰色反应鉴别。
【例】下列各组物质的无色溶液,不用其它试剂即可鉴别的是()
①KOH、Na2SO4、AlCl3②NaHCO3、Ba(OH)2、H2SO4
③HCl、NaAlO2、NaHSO4④Ca(OH)2、Na2CO3、BaCl2
A.①②B.②③C.①③④D.①②④
练习1、不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑他们间的相互反应)的试剂组是
A.盐酸、硫酸B.盐酸、氢氧化钠溶液
C.氨水、硫酸D.氨水、氢氧化钠溶液
练习2:
下列说法不正确的是
A.变色硅胶干燥剂含有CoCl2,干燥剂呈蓝色时,表示不具有吸水干燥功能
B.“硝基苯制备”实验中,将温度计插入水浴,但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触
C.“中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,必须干燥或润洗后方可使用
D.除去干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
考点五:
性质实验方案的设计与评价(物质的制备及性质检验及验证)
【例题】:
某研究性学习小组在验证铜银合金与浓硝酸反应中,除生成NO2气体外,还有少量的NO生成。
查阅资料得知:
常温下NO2与N2O4混合存在,在低于0℃几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在,为此他们设计了如图所示的验证实验装置(图中已略去了不必要的装置)
回答下列问题:
(1)写出铜与硝酸反应的可能的反应的方程式
(2)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间氮气再关闭活塞K1,这样作的目的是,装置B瓶的作用是。
(3)A中的反应停止后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,若反应中确有NO产生,则D中出现的现象是,实验发现,通入氧气温度的
高低对实验现象有较大的影响,为了便于观察应通入(填“热”或“冷“)的氧气。
(4)已知合金的质量为a,且合金完全溶解。
若还想测定铜的质量分数,只需要利用A装置中反应后的溶液进行简单的实验操作,就可以达到实验目的。
试简述实验过程:
_______________________________________________________________________
练习1:
(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适
量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是:
B_____________________________________________________________________;
C_____________________________________________________________________;
D______________________________________________________________________;
(2)在实验室欲制取适量NO气体。
①
下图中最适合完成该实验的简易装置是_________(填序号);
②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填):
应加入的物质
所起的作用
A
B
C
D
③简单描述应观察到的实验现象______________________________________________。
练习2:
二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。
为在实验室合成S2Cl2,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,得到如下信息:
①将干燥的氯气在110℃~140℃与硫反应,即可得S2Cl2粗品。
②有关物质的部分性质如下表:
设计实验装置图如下:
(1)上图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见______________
______________________________________________________________。
利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:
(2)B中反应的离子方程式___________________________________;
E中反应的化学方程式____________________________________。
(3)C、D中的试剂分别是______________、_____________。
(4)仪器A、B的名称是__________、___________,F的作用是____________________________。
(5)如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是___________________________,在F中可能出现的现象是_________________________________________________。
(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是(填写两种)_____________、____________,为了提高S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和___________________________________。
练习3:
做好环境消毒是预防“禽流感”的重要措施,某研究小组在实验室模拟制取漂粉精
【主要成分为Ca(ClO)2】,通过查阅资料知,“制备漂粉精为放热反应,70℃时,卤素和碱液还能发生反应:
3X2+6OH5X—+XO3—+3H2O”。
请根据所提供的实验装置,回答下列问题。
(1)甲装置的U型管内发生反应的化学方程式为。
(2)甲装置水槽中冷水的作用为。
(3)上述甲、乙、丙、丁、戊五个装置,在制备过程中是否一定都需要?
如果有不需要的,请指出并说明理由。
。
(4)请将你所选择的正确装置,按气流从左到右顺序组装好(填各导管口的字母)。
(5)该研究小组用100mL12mol/L盐酸与8.7gMnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉,则理论上最多可制得Ca(ClO)2克。
(6)如图,该研究小组还用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,制出了消毒液(主要成分为NaClO)。
则b端应接电源的极,理由是。
应生成NaClOg。
练习4:
甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)
实验操作和现象:
操作
现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入N2,
停止加热,一段时间后关闭
___________________
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解
(1)A中反应的化学方程式是_________________。
(2)C中白色沉淀是__________________,该沉淀的生成表明SO2具有___________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是_____________;
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是_____________。
进行实验,B中现象:
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。
结合离子方程式解释实验现象异同的原因:
__________。
(5)合并(4)中两同学的方案进行试验。
B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是_______________。
考点六:
定量分析实验方案的设计与评价(教材基础实验:
一定量浓度溶液的配置;酸碱中和滴定;硫酸铜晶体中结晶水的测定等)
【例题】某课外活动小组为了测定某氯化锶SrCl2样品的纯度,在教师指导下设计了如下方案:
称取1.0g样品溶解于适量水中,向溶液中加入含AgNO32.38g的AgNO3溶液溶液中除Cl-外,不含其他与Ag+反应生成沉淀的离子,Cl-即被全部沉淀。
然后用含Fe3+的溶液作指示剂,用NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,以测定氯化锶样品的纯度。
请回答下列问题:
1滴定反应达到终点的现象是_____________。
2实施滴定的溶液以呈________选填“酸性”、“中性”或“碱性”为佳,加入________________填化学式试剂可达这一目的。
3在终点到达之前的滴定过程中,两种沉淀表面会吸附部分Ag+,需不断剧烈摇动锥形瓶,否则会使nCl-的测定结果________选填“偏高”、“偏低”或“无影响”。
4到达终点后,则必须轻轻摇动锥形瓶此时不得剧烈摇动以减小误差,否则这种误差会使nCl-测定值偏低,这说明两者的溶解度:
AgCl_____AgSCN填“>”或“<”。
5若以Fe3+的溶液作指示剂,用0.2mol·L-1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3时,用去上述浓度的NH4SCN溶液20.0mL,则原氯化锶样品的纯度为________。
【练习1】:
高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过下列反应制取
(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替,上述反应不需要外界供热就能进行,其原因是。
(2)反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5(相关物质的溶解度曲线见图9)。
从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称)、干燥。
(3)样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定,蒸馏装置如图10所示(加热和仪器固定装置已略去),实验步骤如下:
步骤1:
按图10所示组装仪器,检查装置气密性。
步骤2:
准确称取样品ag(约0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL水溶解。
步骤3:
准确量取40.00mL约0.1mol·L-1H2SO4溶解于锥形瓶中。
步骤4:
经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20mL3mol·L-1NaOH溶液。
步骤5:
加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。
步骤6:
用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7:
向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用cmol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液V1mL。
步骤8.将实验步骤1~7重复2次
①步骤3中,准确量取40.00mlH2SO4溶液的玻璃仪器是。
②步骤1~7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是(填写步骤号)。
③为获得样品中NH4ClO4的含量,还需补充的实验是。
练习2:
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。
通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a、四氯化硅遇水极易水解;
b、硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c、有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
—
315
—
熔点/℃
-70.0
-107.2
—
—
—
升华温度/℃
—
—
180
300
162
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式。
(2)装置A中g管的作用是;装置C中的试剂是;装置E中的h瓶需要冷却理由是。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,是铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
①滴定前是否要滴加指示剂?
(填“是”或“否”),请说明理由。
②某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml,试样溶液,用1.000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。
达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是。
练习3:
MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。
某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式
+
ClO3-+
=
MnO2+
Cl2↑+
。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、、、,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有(写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要molNaClO3
考点七:
探究性试验设计与评价
【例题】:
地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
(1)实验前:
①先用0.1mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入(写化学式)。
(2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。
请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式。
t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是。
(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:
溶液的pH;
假设二:
;
假设三:
;……
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。
(已知:
溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)
【练习1】下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程,
请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物
【查阅资料】该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
名称
分子式
颜色、状态
溶解性
熔点(℃)
密度(g/cm3)
草酸
H2C2O4
—
易溶于水
189.5
1.900
草酸晶体
H2C2O4·2H2O
无色晶体
—
101.5
1.650
备注:
草酸晶体失去结晶水后,175℃以上开始分解。
【提出猜想】⑴;
⑵分解产物中的气体可能是CO、CO2或它们的混合物。
【设计方案】⑴请设计完成“猜想⑴”的实验方案[用简要的实验装置
图表示,要体现所使用仪器(加热和夹持仪器不必画出)和试剂]。
⑵化学学习小组的同学继续利用下图所示装置进行“猜想⑵”的实验
探究。
已知:
A、C、F中盛装澄清石灰水,B中盛装浓NaOH溶液,
D中装有碱石灰,E中装有CuO。
①证明分解产物中有CO2的现象是;证明分解产物中有CO的现象是
。
②若未连接装置G,要达到同样的目的,可采取的措施是。
【交流讨论】小李同学继续查阅相关资料发现:
草酸是二元弱酸,酸性比碳酸强,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。
小李通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑。
试根据相关信息,指出原设计中存在的问题,并提出实验的改进措施
。
【练习2】铁是日常生活中最常见的金屑之一。
某班同学在学习铁的知识时,有下列问题:
问题1:
铁为何称为黑色金属?
问题2:
Fe203在髙温下能否分解为FeO和O2?
问题3:
在加热条件下,铁对甲醇的氧化能否起催化作用?
(1)对于问题1,同学们在网上査寻到两种解释:
A.因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金屑。
B.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也为黑色,所以叫黑色金属。
你认为正确的说法是________(填代号)。
若有一黑色粉末,为铁和四氧化三铁的混合物,请设计一个实验方案证明其中有Fe3O4_______________
(2)对于问题2,同学们准备进行实验探究,设计了两种方案:
A.将Fe2O3放在坩埚中高温灼烧,观察灼烧前后颜色是否变化。
B.将Fe2O3放在坩埚中髙温灼烧,称量灼烧前后质量是否变化。
回答下列问题:
①方案A中,如果高温灼烧后_____(填颜色变化),说明Fe2O3确实发生了变化。
能否说明生成的物质一定为FeO?
_____(填“能“或“否”)。
②方案B中,测枏固体灼烧前后质量之比为30:
29(假设固体灼烧后完全分解),则髙温灼烧后生成固体物质是_____。
比较两种方案,你认为较好的方案是_____。
(3)对于问题3,同学们设计了如下实验进行探究。
回答相关问题:
①实验过程中铁网出现银白色和黑色交替的现象,写出甲醇反应的化学方程式(假设铁网上出现的黑色物为FeO)____________________
②甲水浴加热的作用是__________。
③反应一段时间后,试管a中收集到的物质可能有__________。
练习3、工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢
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