高中化学微专题八实验简答题.docx
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高中化学微专题八实验简答题
在近几年的高考化学试题中，开放性、探究性的实验试题逐渐成为了考试的热点，在这些实验试题中最难回答或是最不好得分的就是实验简答题了，考生也明白是怎么回事，可就是不会回答，要么回答的原理不对，要么回答的格式不合理，要么回答的语言不规范，不能够用化学语言来回答，等等所有这些都成为了高三考试乃至该考失分的关键点。
所以答题必须形成一定的模板。
1.明确目的原理：
（1）认真阅读试题，对试题所提供的材料进行分析，理清试题的信息源，提出假设或猜想，明确实验的目的及要求，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，明确实验原理，设计实验方案。
（2）书写实验目的一般要把动词“研究”或“探究”放在前面，如探究不同催化剂对“XX”反应的影响，方案一般可以依据原理和物质的性质设计成流程图的形式方法，并在流程上标明所用的试剂及用量和操作。
2.选择仪器药品：
（1）根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。
（2）化学试剂选择时一定要注意控制变量，使变量唯一化，避免相同操作不同试剂现象相同的问题出现。
如检验硫酸根离子，要注意Ag+、CO32—、SO32—、PO43—等其它离子对其检验的干扰，再如检验亚铁离子的存在，要注意稀硝酸或酸性高锰酸钾的用量，因为这些强氧化剂氧化亚铁离子的同时可能氧化硫氰酸根离子。
3.设计装置步骤：
（1）根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。
学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。
（2）书写步骤时，一要注意取样，如试样是固体一般是“取试样少于研磨成粉，将粉末在烧杯中溶解……”；试样是液体或溶液一般是“取试样少许或上层清液或洗涤液于试管中，……”；试样是草本植物一般是“取试样少许灼烧成灰，将灰在烧杯中溶解溶解，过滤，……”。
二要注意试剂的选择，不要选择试题没有提供的试剂，如试题提供的氧化剂是稀硝酸，就不能用没用提供的酸性高锰酸钾溶液；再如试题提供浓硫酸没有提供稀硫酸，而实验必须用到稀硫酸，就一定要有浓硫酸的稀释过程。
三要注意标明试剂的浓度和用量，浓度可以是试题提供的，用量一定要考虑试剂的性质，反应的要求。
格式可以为“向0.1mol/L‘XX’溶液中加入适量或少量或过量0.1mol/L‘YY’”。
4.记录现象数据：
（1）根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
（2）书写实验现象一是注意不要和实验结论混为一谈，如氢气还原氧化铜的实验现象写为黑色的氧化铜转化为红色的铜是错误的，正确应为黑色粉末变为红色粉末；二是要注意不要出现漏写或错写，如酸性高锰酸钾溶液写为酸性高锰酸钾，溶液变为红色写为变为红色，溶液变为红色写未产生红色沉淀等。
数据记录在笔试考试中一般不会出现，但会出现设计表格或数据处理的问题，答题时要注意定量实验要注意做平行实验取平均值，多个数据的差值一般不得超过0.1。
5.分析得出结论：
（1）根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。
（2）依据预期现象归纳结论和依据图像、数据归纳结论是近几年新课程高考的一大特色，或分或并的试题增加了化学试题的难度，也增加了试题的区分度。
回答这类试题时，一要注意控制变量；二要注意范围不要任意扩大化；三要注意语言简练不要通俗化。
以上只是解答综合实验题的一般思考方法。
在解答过程中，应根据实验题的具体情况和要求，作出正确的回答。
解答时还要考虑以下因素：
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸（如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等）；③防氧化（如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等）；④防吸水（如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施，以保证达到实验目的）；⑤冷凝回流（有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置（如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等）；⑥易挥发液体产物（导出时可为蒸气）的及时冷却；⑦仪器拆卸的科学性与安全性（也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑）；⑧其他（如实验操作顺序、试剂加人顺序、实验方法使用顺序等）。
例1利用废铝箔（主要成分为Al，含有少量的Fe、Si等）既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体[Al2（SO4）3·18H2O]。
实验室制取无色的无水AlBr3（熔点：
97.5℃，沸点：
263.3~265℃）可用图1所示装置，主要实验步骤如下：
步骤1:
将铝箔剪碎，用CCl4浸泡片刻，干燥，然后投入到烧瓶6中。
步骤2:
从导管口7导入氮气，同时打开导管口1和4放空，一段时间后关闭导管口7和1；导管口4接装有五氧化二磷的干燥管。
步骤3:
从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中，并保证烧瓶6中铝过量。
步骤4:
加热烧瓶6，回流一定时间。
步骤5:
将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口1。
将装有五氧化二磷的干燥管与导管口1连接，将烧瓶6加热至270℃左右，使溴化铝蒸馏进入收集器2。
步骤6:
蒸馏完毕时，在继续通入氮气的情况下，将收集器2从3处拆下，并立即封闭3处。
（1）步骤1中，铝箔用CCl4浸泡的目的是 。
（2）步骤2操作中，通氮气的目的是 。
（3）步骤3中，该实验要保证烧瓶中铝箔过量，其目的是 。
（4）铝与液溴反应的化学方程式为 。
（5）步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作?
。
（6）步骤5需打开导管口1和4，并从4通入N2的目的是 。
答案
解析
（1）除去铝箔表面的油脂等有机物
（2）排出装置中含水蒸气的空气
（3）保证液溴完全反应，防止溴过量混入AlBr3中
（4）2Al+3Br2=2AlBr3
（5）5的管中回流液呈无色（或烧瓶6中物质呈无色）
（6）将AlBr3蒸气导入装置2中并冷凝
例2
（1）利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2（C2O4）3·5H2O]的实验流程如下图所示。
所得Fe2（C2O4）3·5H2O需用冰水洗涤，其目的是 。
（2）SnSO4是一种重要的硫酸盐，在工业生产中有着广泛的应用。
其制备路线如下：
实验室中“漂洗”沉淀的实验操作方法是 。
（3）氯化亚铜在氯的衍生物产品中占有较突出的位置，在有机合成工业中可作催化剂。
以下是从Cu、Fe的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图。
结晶后采用无水乙醇洗涤的原因是 。
（4）工业上硫酸锰铵[（NH4）2Mn（SO4）2]可用于木材防火涂料等。
其制备工艺如下：
已知步骤Ⅰ反应：
H2C2O4（aq）+H2SO4（aq）+MnO2（s）
MnSO4（aq）+2CO2（g）+2H2O（l） ΔH。
步骤Ⅱ中趁热过滤前需向MnSO4溶液中加入少量热水，其目的是 ；步骤Ⅲ所得（NH4）2Mn（SO4）2晶体需用酒精溶液洗涤，洗去的主要杂质离子有 。
答案
解析
（1）除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗
（2）（沿玻璃棒）向漏斗（或过滤器）中加蒸馏水至浸没沉淀，（静置）待水全部流出后，重复操作2~3次
（3）降低CuCl在洗涤时的损失，乙醇容易挥发
（4）防止过滤时因温度降低使MnSO4晶体析出 NH4+、SO42—
挥发，比较容易干燥。
（4）加入少量热水是防止过滤时因温度降低使MnSO4晶体析出；因为加入的硫酸铵是过量的，所以（NH4）2Mn（SO4）2晶体表面吸附着NH4+和SO42—
1.硫化碱法是工业上制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O）的方法之一，流程如下，已知：
Na2S2O3在空气中强热会被氧化，Na2S2O3·5H2O在35℃以上的干燥空气中易失去结晶水。
（1）甲研究小组设计如下吸硫装置：
①写出A瓶中生成Na2S2O3的化学方程式：
。
②装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效果，B中试剂可以是 ，表明SO2未完全被吸收的实验现象是 。
③为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可采取的合理措施是
（写出一条即可）。
（2）从滤液中获得较多Na2S2O3·5H2O晶体的实验操作依次为：
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、 、 。
（3）乙研究小组将二氧化硫气体和氯气同时通入足量氢氧化钠溶液中，小组成员认为吸收液中肯定存在Cl-、OH-和SO42—，可能存在SO32—或ClO-。
限选实验试剂：
3mol·L-1H2SO4溶液、1mol·L-1NaOH溶液、溴水、淀粉-KI溶液，设计实验方案探究该吸收液中是否存在ClO-：
。
2.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。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。
草酸晶体（H2C2O4·2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分
解。
回答下列问题：
（1）甲组同学按照如上图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是 ，由此可知草酸晶体分解的产物中有 。
装置B的主要作用是 。
（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、 。
装置H反应管中盛有的物质是 。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 。
（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸强 。
②草酸为二元酸 。
3.绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：
已知：
室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。
（1）通入硫化氢的作用：
①除去溶液中的Sn2+；②除去溶液中的Fe3+，其反应的离子方程式为 。
操作Ⅱ，在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 。
（2）操作Ⅳ的顺序依次为 、 、过滤、洗涤、干燥。
（3）操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；② 。
（4）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法：
a.称取一定质量绿矾产品，配制成250.00mL溶液；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
滴定时发生反应的离子方程式为：
5Fe2++MnO42—+8H+
5Fe3++Mn2++4H2O。
①用硫酸酸化的0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定时，左手把握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视 。
②判断此滴定实验达到终点的方法是 。
③若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 。
4.高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用，湿法浸出软锰矿（主要成分为MnO2，含少量Fe、Al、Mg等杂质元素）制备高纯碳酸锰的实验过程如下：
（1）浸出：
浸出时温度控制在90-95℃之间，并且要连续搅拌3h的目的是 ，植物粉的作用是 。
（2）除杂：
①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿，调节浸出液的pH为3.5-5.5；②再加入一定量的软锰矿和双氧水，过滤；③……操作①中使用碳酸锰调pH的优势是 ；操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+，而且能提高软锰矿的浸出率，写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式：
。
（3）制备：
在30-35℃下，将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中，控制反应液的最终pH在6.5-7.0，得到MnCO3沉淀。
温度控制在35℃以下的原因是 ；该反应的化学方程式为 ；生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是 。
5.
（1）氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜（主要成分是Cu，含少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺流程如下，步骤⑤包括用pH=2的酸洗和水洗两步操作，酸洗采用的酸是 （填名称），上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是 。
（2）过氧化钙（CaO2）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。
工业生产过程如下：
在NH4Cl溶液中加入Ca（OH）2；不断搅拌的同时加入30%H2O2，反应生成CaO2·8H2O沉淀；经过陈化、过滤，水洗得到CaO2·8H2O，再脱水干燥得到CaO2。
检验CaO2·8H2O是否洗净的方法是 。
（3）铝铁合金在微电机中有广泛应用，某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾，聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型絮凝剂，微溶于乙醇，其化学式可表示为[
（SO4）y]n。
聚合硫酸铁可用于净水，其原理是 。
有人认为上述流程中的“氧化”设计存在缺陷，请提出改进意见：
；浓缩时向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是 。
题号
答案
解析
1
（1）2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2
品红（或溴水或KMnO4溶液） B中溶液很快褪色
控制SO2的流速（或增大SO2与溶液的接触面积或搅拌反应物）
（2）冰水洗涤 低温烘干
（3）取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L-1H2SO4至溶液呈酸性，滴加12滴淀粉-KI溶液，振荡，若溶液变蓝色，则说明有ClO-
面积或搅拌反应物等。
（2）为了减少晶体的溶解，在洗涤时可用冰水洗涤；由于35℃以上时晶体容易失去结晶水，故采用低温烘干。
（3）ClO-具有强氧化性，在酸性条件下能将KI氧化为I2，故可向溶液中加入稀硫酸，再加入淀粉-碘化钾溶液，若变蓝，则含有ClO-
2
（1）澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝（水、草酸等），防止草酸进入C装置生成草酸钙沉淀，干扰二氧化碳的检验
（2）①F、D、G、H、D CuO（氧化铜） ②H中的黑色粉末变成红色，H前的装置D中的石灰水不变浑浊，H后的装置D中的石灰水变浑浊
（3）①向1mol·L-1NaHCO3溶液中加入1mol·L-1草酸溶液，若产生大量气泡则说明草酸的酸性比碳酸强
②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍，则说明草酸是二元酸
（1）根据题干信息，草酸晶体（H2C2O4·2H2O）受热脱水、升华，170℃以上分解，结合装置图中澄清石灰水可知，生成物中有CO2，实验现象是澄清石灰水变浑浊；装置B的主要作用是冷凝（水、草酸等），防止草酸进入C装置生成草酸钙沉淀，干扰二氧化碳的检验。
（2）①要检验草酸晶体分解的产物中含有CO，首先要用浓的氢氧化钠溶液除去生成的CO2，再用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽，利用CO的还原性以及生成的产物是CO2检验CO，装置连接的顺序是A、B、F、D、G、H、D；装置H反应管中盛有的物质是CuO（氧化铜）。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是：
H中的黑色粉末变成红色，H前的装置D中的石灰水不变浑浊，H后的装置D中的石灰水变浑浊。
（3）①要证明草酸的酸性比碳酸强，利用强酸制弱酸原理，向1mol·L-1NaHCO3溶液中加入1mol·L-1草酸溶液，若产生大量气泡则说明草酸的酸性比碳酸强。
②若草酸为二元酸，用NaOH标准溶液滴定，化学方程式为H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O，则消耗的NaOH的物质的量为草酸的2倍
3
（1）2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+使Sn2+沉淀完全，防止Fe2+生成沉淀
（2）蒸发浓缩 冷却结晶
（3）降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗
（4）①锥形瓶中溶液颜色的变化
②滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色
③样品中存在少量的杂质（或样品部分被氧化）
②冰水温度低，能降低FeSO4·7H2O晶体的溶解损耗。
（4）①滴定操作时，眼睛要注视锥形瓶中溶液颜色的变化，而不是溶液滴速。
②由于滴定过程中的KMnO4本身就有颜色，故不需要外加指示剂，因此到达滴定终点时的判断依据为滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。
③由于Fe2+具有比较强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化，故质量分数偏低的可能原因之一是Fe2+被氧化
4
（1）提高软锰矿中锰的浸出率 作还原剂
（2）增加MnCO3的产量（或不引入新的杂质等） MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑
（3）减少碳酸氢铵的分解，提高原料利用率 MnSO4+2NH4HCO3
MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O
取最后一次的洗涤滤液12mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净
（1）控制适当的温度，连续搅拌3h都是为了使软锰矿中的锰充分浸出。
（2）该流程最终得到的产物为碳酸锰，故加入MnCO3后不会引入新的杂质；软锰矿中Mn元素主要以MnO2形式存在，加入H2O2后能将MnO2还原为Mn2+，反应的离子方程式为MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑。
（3）NH4HCO3受热易分解，故采用较低温度；生成沉淀的同时生成了（NH4）2SO4，故可通过检验洗涤滤液中是否含有SO42—来检验沉淀是否洗涤干净
5
（1）硫酸；有利于加快除去CuCl表面的水分，防止其水解氧化
（2）取少量最后一次洗涤滤液，加入少量硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀，如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净，否则洗涤干净
（3）聚合硫酸铁具有吸附作用；将稀硝酸改为H2O2
降低聚合硫酸铁的溶解度，以便析出，所得产物易于干燥；Fe2O3[或Fe（OH）3]pH过小，会抑制Fe3+的水解
硝酸银溶液应该有白色沉淀产生。
（3）聚合硫酸铁是絮凝剂，具有较大的表面积，有很强的吸附作用，故能用于净水；加入硝酸作氧化剂时，会引入杂质离子NO3—，故应选择绿色氧化剂H2O2、O3等；加入的试剂应符合难溶于水、消耗H+、不引入杂质离子这三个条件，故可选择Fe2O3或Fe（OH）3；Fe3+水解后导致溶液显酸性，故溶液的pH过小时，溶液的酸性太强，对Fe3+的水解有抑制作用，降低了x的值
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