届高考化学二轮专题复习精品学案之化学实验 doc.docx
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2010届高考化学二轮专题复习精品学案之化学实验
一、考点回顾
1．化学实验的基本操作
（1）《考试说明》对化学实验的基本操作的基本要求：
①熟悉化学实验的常用仪器（用于计量的仪器、用于分离的仪器、用于加热的仪器、用于存放药品的仪器）
②熟悉试剂的存放（试剂存放的总原则、特殊试剂的保存方法）
③熟悉仪器的洗涤
④熟悉药品的取用
⑤熟悉试纸的使用
⑥熟悉实验安全知识及急救措施
（2）考查角度：
①溶液配制方法与步骤
②常用仪器的使用方法（酒精灯、分液漏斗、托盘天平、滴定管、烧瓶、启普发生器）、注意事项
③分离操作（分液、萃取、过滤、结晶、蒸馏、渗析、洗气）
④简述实验操作的方法步骤、先后顺序、判断操作的正误、评价仪器与药品的选用、分析判断误差产生的原因及处理方法、根据实验要求函数选择仪器、确定实验方法，高考热点
2．常见气体的制备
（1）《考试说明》对常见气体的制备的基本要求：
①熟悉气体制备的原理
②熟悉气体制备仪器的选用及连接
③熟悉气体的处理（洗气、干燥、冷却、收集、测量体积、防止倒吸、尾气处理）
④熟悉气密性检查、气体的处理装置（洗气装置、干燥装置、冷却装置、收集装置、测量体积装置、防止倒吸装置、防堵塞安全装置、尾气处理装置）及干燥剂的选择
⑤理解气体制备可能出现的误差原因及处理
（2）考查角度：
①气体制备各装置的选择、药品的选用、仪器的连接顺序
②气体制备可能出现的误差原因及处理
③环境保护的相关知识
3．物质的检验：
（1）《考试说明》对物质的检验的基本要求：
①熟悉常见物质的检验（气体的检验、离子的检验、有机物的检验）
②熟悉物质检验的原理、方法、仪器选择、药品的选择、检验步骤
（2）考查角度：
①物质检验的原理、方法、仪器选择、药品的选择、检验步骤正误
②结合无机推断、有机合成与推断进行考查
4．化学实验方案的设计、评价及综合实验：
（1）《考试说明》对化学实验方案的设计、评价及综合实验的基本要求：
①能根据实验目的、要求设计实验方案，所设计的方案应满足科学性、安全性、可行性、简约性
②能对给出的实验方案进行正确评价，实验原理的正确与否、仪器药品的选择是否恰当、实验程序是否合理、是否有利于环境保护
（2）考查角度：
①化学实验是高考必考题，高考热点，从物质的制备、某一物质含量的测定等角度切入，对上述考点进行基础知识、能力综合测试
二、经典例题剖析
［例1］（07江苏5）下列有关实验的说法正确的是（）
A．除去铁粉中混有的少量铝粉．可加人过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤
B．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C．制备Fe（OH）3胶体，通常是将Fe（OH）3固体溶于热水中
D．某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO32－
【解析】熔化时瓷坩埚中的二氧化硅会与氢氧化钠固体发生反应，B错；制备Fe（OH）3胶体，是在沸水中加入5～6滴FeCl3溶液，C错；溶液中还可能含有SO32－，D错。
【答案】A
［例2］下列实验装置图完全正确的是（）
A．称量氢氧化钠固体B．配制150mL0.10mol/L盐酸
水
C．测定中和热D．分离苯和甲苯
【解析】称量时应左盘放称量物，右盘放砝码，氢氧化钠固体还应放在玻璃瓶中称量，A错；配制溶液时，转移溶液应用下班棒引流，B错；冷却时，冷凝管下端进冷水，D错；
【答案】C
［例3］有以下四组物质：
①FeCl2、Al（NO3）3、MgSO4、NH4NO3四种溶液
②
③MnO2、FeS、CuO、C四种黑色固体
④NaCl、AlCl3、Ba（OH）2、HCl四种溶液
其中只用一种试剂（允许加热）就能将组内物质区别开的是（）
A．只有①③ B．只有①②③ C．只有①③④ D．全部
【解析】①加入过量氢氧化钠溶液，②加入浓溴水，③加入浓盐酸并加热，④只加一种试剂无法区分。
【答案】B
［例4］（06高考江苏化学4） 以下实验装置一般不用于分离物质的是（）
A B C D
【解析】A、B、C是常见的分离物质的实验装置，D是配制溶液的装置
【答案】D
［例5］（2005年江苏化学6）下列除去杂质的实验方法正确的是（）
A．除去CO中少量O2：
通过灼热的Cu网后收集气体
B．除去K2CO3固体中少量NaHCO3：
置于坩埚中加热
C．除去苯中溶有的少量苯酚：
加入适量浓溴水反应后过滤
D．除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：
加入稍过量双氧水后放置
【解析】A．除去O2，产生了新杂质CO2，B．除去NaHCO3，生成了新杂质Na2CO3，C．苯中会溶解溴。
【答案】D
［例6］（07全国II理综27）现有五种离子化合物A、B、C、D和E，都是由下表中离子形成的：
阳离子
Ag＋Ba2＋Al3+
阴离子
OH－Cl－SO42-
为鉴别它们，分别完成以下实验，其结果是：
a．B和D都不溶于水，也不溶于酸；
b．A溶于水后，与上述某阳离子反应可生成B，且A溶液与过量氨水反应生成白色沉淀
c．C溶于水后，与上述某阳离子反应可生成D，且C溶液与过量氨水反应生成白色沉淀
d．E溶于水后，与上述某阴离子反应可生成B；
e．A溶液与适量E溶液反应生成沉淀，再加过量E溶液，沉淀是减少，但不消失。
请根据上述实验结果，填空：
⑴写出化合物的化学式：
A①，C②，D③，E④。
⑵A溶液与过量E溶液反应后，最终得到的沉淀的化学式是⑤。
A、C
B、D
E
Al2（SO4）3、AlCl3
AgCl、BaSO4
Ba（OH）2、BaCl2
【解析】
综合题中信息，可知A：
Al2（SO4）3，B：
AgCl，C：
AlCl3，D：
BaSO4，E：
Ba（OH）2
【答案】Al2（SO4）3、AlCl3、AgCl、Ba（OH）2、BaSO4
［例7］（06高考北京理综26）X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。
这四种化合物具有下列转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）。
X
Z→W
请回答：
（1）W的电子式是。
（2）X与Y的溶液中反应的离子方程式是。
（3）X含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置（夹持固定装置已略去）进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅰ中反应的化学方程式是，装置Ⅱ中物质的化学式是。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是，所需仪器装置是（从上图中选择必要装置，选填编号）。
（4）向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是。
【解析】
（1）由X、X、W的转化关系及题中信息，可推断X为NaHCO3，Z为Na2CO3，W为CO2，Y为NaOH；
（3）①选择Na2CO3、NaHCO3即可②四种元素为Na、C、H、O，由两种元素组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，收集的气体比空气重，应选O2；
（4）Z为Na2CO3，与氯气反应的化学方程式为2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3
OCO
【答案】
（1）
（2）HCO3-+OH-=CO32-+H2O
（3）①Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑或2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑Na2O2②H2O2Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
（4）2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3
［例8］（06江苏18）苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。
实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
甲苯
试回答下列问题：
⑴Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是_________________________。
⑵甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。
该过程中需将混合物冷却，其目的是______________________________________________________。
⑶实验过程中，可循环使用的物质分别为_______、_______。
⑷实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是______________，其原理是__________________。
⑸实验中发现，反应时间不同苯甲醛的产率也不同（数据见下表）。
反应时间/h
1
2
3
4
5
苯甲醛产率/%
76.0
87.5
83.6
72.5
64.8
请结合苯甲醛的结构，分析当反应时间过长时，苯甲醛产率下降的原因：
___________
__________。
【解析】粗看此题,题中所给出的物质是高中化学中不常见的,但仔细阅读题意,结合题中问题,不难回答
（1）、⑵、⑶、⑷；⑸结合苯甲醛的结构，分析当反应时间过长，部分苯甲醛被Mn2O3氧化成苯甲酸，产率下降。
【答案】
（1）使反应物充分接触，增大反应速率
（2）降低MnSO4的溶解度
（3）稀硫酸甲苯（4）蒸馏利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离
（5）部分苯甲醛被氧化成苯甲酸
三、2008年高考预测
化学实验是高考必考内容，高考热点：
（1）以选择题型对化学实验的基本操作、气体的制备、物质的检验、分离、提纯的相关知识进行考查
（2）以学科内综合为主，结合化工生产中的新方法、新工艺，以综合实验进行知识和能力的综合考查
四、强化训练
一、选择题
1．（07江苏10）用下列实验装置完成对应的实验（部分仪器巳省略），能达到实验目的的是（）
【答案】D［提示］A为排液装置，B会引起倒吸，C中温度计位置错误。
2．（07江苏6）向存在大量Na+、Cl－的溶液中通入足量的NH3后，该溶液中还可能大量存在的离于组是
A．K＋、Br－、CO32－B．Al3＋、H＋、MnO4－
C．NH4＋、Fe3＋、SO42－D．Ag＋、Cu2＋、NO3－
【答案】A［提示］通入足量的NH3后，Al3＋、Fe3＋会沉淀，Ag＋转化为[Ag（NH3）2]＋。
3．（2007年高考广东化学卷）下列符合化学实验“绿色化”的有（）
①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水
②在铜和浓硫酸酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝
③将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放
A①②B①③C②③D①②③
［答案］D［提示］①Br2易挥发，污染空气；②改为可调节高度的铜丝可减少SO2的产生。
4．（2007年高考上海化学卷）离子检验的常用方法有三种：
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
含义
反应中有沉淀产生或溶解
反应中有颜色变化
反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是（）
ANH4＋：
气体法BI－：
沉淀法CFe3＋：
显色法DCa2＋：
气体法
［答案］D。
［提示］Ca2＋无法转化为气体
5．（2007年高考上海化学卷）下列有关实验操作错误的是（）
（A）用药匙取用粉末状或小颗粒状固体（B）用胶头滴管滴加少量液体
（C）给盛有2/3体积液体的加热（D）倾倒液体时试剂瓶标签面向手心
［答案］C［提示］试管使用时：
装溶液不超过容积的，加热时液体不超过，试管夹应夹在离管口，受热要均匀等
6．（07天津理综卷8）为达到预期的实验目的，下列操作正确的是
A．欲配制质量分数为10％的ZnSO4溶液，将l0gZnSO4·7H2O溶解在90g水中
B．欲制备F（OH）3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸
C．为鉴别KCl、AICl3和MgCl2溶液，分别向三种溶液中滴加NaOH溶液至过量
D．为减小中和滴定误差，
［答案］C［提示］A．将l0gZnSO4·7H2O溶解在90g水中，ZnSO4溶液质量分数＜10％，B．制备F（OH）3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液即可，锥形瓶必须洗净，不需烘干
7．（2005年天津理综13）下列实验操作或事故处理中，正确的做法是
A．银镜反应实验后附有银的试管，可用稀H2SO4清洗
B．在中学（硫酸铜晶体里结晶水含量测定）的实验中，称量操作至少需要四次
C．不慎将浓H2SO4沾在皮肤上，立即用NaOH溶液冲洗
D．在250mL烧杯中，加入216mL水和24gNaOH固体，配制10%NaOH溶液
加热前质量
加热后质量
W1（容器）
W2（容器+晶体）
W3（容器+无水硫酸铜）
【答案】B［提示］
再加热，直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止，至少需加热四次。
8．（2005年重庆理综11）下列实验操作正确的是
A．将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B．用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水
C．制取氯气时，用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应，并用排水集气法收集
D．配制氯化铁溶液时，将一定量氯化铁溶解在较浓的盐酸中，再用水稀释到所需浓度
【答案】D
二、填空题
9．（2007年高考理综山东卷）下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
NaOH
溶液
Cu丝
（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为___________（填代号）。
能验证CO氧化产物的现象是___________________________________。
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。
此时，活塞a应________，活塞b应_________，需要加热的仪器装置有___________（填代号），m中反应的化学方程式为____________________________________。
（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气，并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有：
_________________________________________
_____________________________________________________。
②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有___________性。
【解析】
（1）原理：
用NaOH溶液澄清石灰水除去CO2，用浓硫酸干燥CO，用CuO氧化CO，用澄清石灰水检验CO的氧化产物，燃烧法除去多余的CO，ACBECF；
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，a应关闭，b打开，浓硫酸与NaOH溶液反应放出热量，加快A中的水的蒸发，H2O与E中Na2O2反应可生成O2，加热k有利于CH3CH2OH的挥发，加热m，CH3CH2OH与O2反应生成CH3CHO；
（3）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。
【答案】
（1）ACBECF；AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊。
（2）关闭；打开；k、m；2CH3CH2OH＋O2
2CH3CHO＋2H2O。
（3）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。
②还原。
10．（07福建理综27）A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，组成他们的离子有
阳离子
Na＋Mg2＋Al3＋Ba2＋
阴离子
OH－Cl－CO32－SO42－HSO4－
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；
③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；
④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量D溶液，沉淀量减少，但不消失。
据此推断它们是
A ；B ；C ；D ；E 。
【解析】此题突破口在④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量D溶液，沉淀量减少，但不消失，可推断B为Al2（SO4）3，D为Ba（OH）2，A与B、C、D反应生成白色沉淀，A为Na2CO3，，则E为NaHSO4[Mg（HSO4）2]。
【答案】Na2CO3、Al2（SO4）3、MgCl2、Ba（OH）2、NaHSO4[Mg（HSO4）2]
11．（2007年高考全国理综卷II）（15分）在室温和大气压强下，用图示的装置进行实验，测得ag含CaC290%的样品与水完全反应产生的气体体积为bL。
现欲在相同条件下，测定某电石试样中CaC2的质量分数，请回答下列问题：
（1）CaC2和水反应的化学方程式是______________________________________。
（2）若反应刚结束时，观察到的实验现象如图所示，这时不能立即取出导气管，理由是___________________________。
（3）本实验中测量气体体积时应注意的事项是_________
______________________________________________。
（4）如果电石试样质量为cg，测得气体体积为dL，则电石试样中CaC2的质量分数计算式w（CaC2）=___________。
（杂质所生成的气体体积忽略不计）。
【解析】
（2）PV=nRT，温度恢复到室温，气体压强为大气压强，由气体体积可计算气体的物质的量，即可测定某电石试样中CaC2的质量分数；
（4）CaC2＋2H2O=Ca（OH）2＋C2H2↑
＝w（CaC2）=
×90%
【答案】
（1）CaC2＋2H2O=Ca（OH）2＋C2H2↑。
（2）因为装置内气体的温度没有恢复到室温，气体压强还不等于大气压强。
（3）待装置内气体的温度恢复到室温后，调节量筒使其内外液面持平。
（4）
×90%。
12．（06高考重庆理综26）为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：
精盐
（1）判断BaCl2已过量的方法是。
（2）第④步中，相关的离子方程式是。
（3）若先用盐酸调pH值再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是。
（4）为检验精盐纯度，需配制150mL0.2mol/LNaCl（精盐）溶液，右图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是。
【解析】原理：
用BaCl2溶液除去SO42－，用NaOH溶液除去Fe3＋，用Na2CO3溶液除去Ca2＋、Ba2＋，过滤，除去沉淀和泥沙杂质，
（1）取第②步后的上层清液1-2滴于点滴板上，再滴入1-2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量；（3）先用盐酸调pH值再过滤，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度；
【答案】
（1）取第②步后的上层清液1-2滴于点滴板上，再滴入1-2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量。
（2）Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ba2++CO32-=BaCO3↓
（3）在此酸度条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度。
（4）未用玻璃棒引流；未采用150mL容量瓶。
13．（06高考全国Ⅱ理综26）可用图示装置制取少量乙酸乙酯（酒精灯等在图中均已略去），请填空：
（1）试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，正确的加入顺序及操作是。
（2）为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是。
（3）实验中加热试管a的目的是：
①。
②。
（4）试管b中加有饱和的Na2CO3溶液，其作用是
。
（5）反应结束后，振荡试管b，静置，观察到的现象是
。
【解析】此实验为高中所必须掌握的，不再赘述。
【答案】
（1）先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加冰醋酸
（2）在试管a中加入几粒沸石（或碎瓷片）
（3）①加快反应速率；②及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡身生成乙酸乙酯的方向移动。
（4）吸收乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇
（5）b中的液体分层，上层是透明的油状液体。
三、解答题
14．（07广东23）已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。
请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂：
烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH、20%KSCN溶液。
（1）提出假设
假设1该混合金属粉末中除铝外还含有元素；
假设2该混合金属粉末中除铝外还含有元素；
假设3该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。
（2）设计实验方案
基于假设3，设计出实验方案（不要在答题卡上作答）。
（3）实验过程
根据
（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。
编号
实验操作
预期现象与结论
①
②
③
④
【解析】原理：
用NaOH溶液检验铝的存在，硫酸、少量稀硝酸、KSCN溶液检验铁的存在，硝酸、NaOH溶液检验铜的存在。
【答案】
（1）Cu;Fe（答案的顺序可交换）
（2）
编号
实验操作
预期现象与结论
①
用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后静置，弃去上层清液，剩余固体备用
样品部分溶解，并有气体放出
②
往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置。
取上层清液于试管B中，剩余固体备用
固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁
③
往试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液
溶液先变成黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁
④
往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液
固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜
15．（06上海26）
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯
（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热
至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是____________，导管B除了导气外还具有的作用是______
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