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1化学实验冲刺攻防专题 化学实验综合考点分析:掌握常见仪器的操作方法、常见物质的制备、保存方法;掌握常见物质的检验、混合物分离的常见方法;化学实验方案的设计与评价;化学实验与实际工业生产流程结合的综合应用。知识概括:一、化学实验仪器的基本操作例 1:下面所列的是中学化学实验室中几种常见的玻璃仪器(填写编号):温度计 容量瓶 滴定管 烧杯 圆底烧瓶 量筒 玻璃棒(1)在仪器上具体标明使用温度的是( 不考虑温度计) );可作反应容器并可加热的是_。(2)需要用温度计的实验是_。用乙醇制取乙烯 石油分馏 浓硫酸稀释 测定硝酸钾的溶解度(3)玻璃棒的作用主要有以下三种: 搅拌 引流 蘸取溶液。请回答下列问题:A在“用无水碳酸钠配制 100 mL 0.12 mol/L 的碳酸钠溶液”的实验中,玻璃棒的作用是_。B在“ 用氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液、盐酸、水等试剂除去粗盐中的Mg2 、Ca 2 、SO 42”等杂质离子以获得纯净的食盐”的实验中玻璃棒的作用可能是_(填写编号) 。答案:(1) (2)(3) 二、物质的检验、分离与提纯(1)物理方法:过滤、蒸发、结晶、萃取分液、蒸馏、升华(2)化学方法:沉淀、气体、氧化还原反应例 2:下列实验设计和结论相符的是( B )A将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性C某无色溶液中加 Ba(NO3)2 溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有 SO42D在含 FeCl2 杂质的 FeCl3 溶液中通足量 Cl2 后,充分加热,除去过量的 Cl2,即可得到较纯净的 FeCl3溶液例 3:现有含 KCl、K 2SO4 和 KNO3 的混合溶液,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现 Cl 、SO 42和 NO3的相互分离。相应的实验过程可用如图表示:(1)写出上述实验过程中所用试剂的名称:试剂 1 ,试剂 2 ,试剂 4 。(2)恰当地控制试剂 4 的加入量的方法是 。(3)加入过量试剂 3 的目的是_ _。(4)在加入试剂 4 后,获得固体 D 的实验操作是_(填操作名称)。答案:(1)BaCl 2 或 Ba(NO3)2 溶液 AgNO3 溶液 HNO3 溶液 (2)测定溶液的 pH(3)除去溶液中过量的 Ba2 、Ag (4)蒸发、冷却、结晶、过滤三、实验方案设计与化工流程2解题指导:A从实验目的出发,明确原理,写出相关化学反应方程式,根据所需要的药品,确定仪器。B根据药品的特点进行除杂、净化、检验等实验设计。C设计、评价或改进实验方案,或实现控制实验条件的方法。D. 根据流程运用关系式法,确定实验中的误差分析、产品产率、含量等定量问题。例 4:纯 MnCO3 是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以 MnO2 为原料制备少量高纯 MnCO3 的操作步骤如下:(1)制备 MnSO4 溶液:在烧瓶中(装置见右图)加入一定量MnO2 和水,搅拌,通入 SO2 和 N2 混合气体,反应 3h。停止通入 SO2,继续反应片刻,过滤(已知 MnO2H 2SO3=MnSO4H 2O)石灰乳参与反应的化学方程式为 。反应过程中,为使 SO2 尽可能转化完全,在通入 SO2 和 N2 比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有 _、_。若实验中将 N2 换成空气,测得反应液中 Mn2 、SO 42 的浓度随反应时间 t 的浓度变化如右图。导致溶液中 Mn2 、SO 42 浓度变化产生明显差异的原因是_ _。(2)制备高纯 MnCO3 固体:已知 MnCO3 难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100 开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时 pH=7.7。请补充由(1)时制得的 MnSO4 制备高纯 MnCO3 的操作步骤(实验中可选用的试剂:Ca(OH)2、NaHCO 3、 Na2CO3、C 2H5OH) 。_; _; _;_; 低于 100干燥。答案:(1)Ca(OH) 2+SO2 CaSO3+H2O控制适当的温度 缓慢通入混合气体Mn 2 催化 O2 与 H2SO3 反应生成 H2SO4(2)边搅接边加入 NaHCO3(或 Na2CO3),并控制溶液 pH7.7过滤,用少量水洗涤 23 次 检验 SO42-是否被洗涤除去用少量 C2H5OH 洗涤 (凡合理答案均可)实战演练:1 氯化铁是实验室中的重要试剂。某同学用 mg 含有铁锈(Fe 2O3)的废铁屑来制取 FeCl36H2O 晶体,同时测定废铁屑中铁的质量分数,为此设计了如下装置(夹持装置略,气密性已检验):3操作步骤如下:I打开弹簧夹 K1、关闭弹簧夹 K2,并打开活塞 a,缓慢滴加盐酸。当时,关闭弹簧夹 K1 打开弹簧夹 K2,当 A 中溶液完全进入烧杯后关闭活塞 a。将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到 FeC136H2O 晶体。请回答:(1)A 中发生的置换反应的化学方程式是 _。(2)操作中“”的内容是_,烧杯中的现象是_,相应的离子方程式和化学方程式是_、_。(3)操作不采用直接加热制 FeCl36H2O 晶体的原因是_(用简要文字并结合离子方程式解释) 。(4)测得 B 中所得的气体是 y mL(标准状况时) ,由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是 ,该40Vm数值比实际数值偏低,若实验过程操作无误,偏低的原因是 。(5)为了准确测定铁的质量分数,可以另取 mg 废铁屑和某种常见的还原性气体在加热时充分反应到恒重,测得实验后剩余固体质量是 wg。由此求出铁的准确质量分数是_(用含 m 和埘的式子表示) 。2 (15 分)某研究小组探究 SO2 和 Fe(NO3)3 溶液的反应。已知: 1.0 mol/L 的 Fe(NO3)3 溶液的 pH=1请回答:(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为 _。(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是_。(3)装置 B 中产生了白色沉淀,其成分是 ,说明 SO2 具有 性。(4)分析 B 中产生白色沉淀的原因:观点 1:SO 2 与 Fe3+反应;观点 2:在酸性条件下 SO2 与 NO3 反应;观点 3:_; 按观点 1,装置 B 中反应的离子方程式是 _,为证明该4观点应进一步检 验生成的新物质,其实验操作及现象是_ _ 。按观点 2,只需将装置 B 中的 Fe(NO3)3 溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条 件下进行实验。应选择的最佳试剂是(填序号) 。A0.1 mol/L 稀硝酸 B1.5 mol/L Fe(NO 3)2 溶液C6.0 mol/L NaNO 3 和 0.2 mol/L 盐酸等体积混合的溶液答案:(1)分液漏斗(2 分)(2)打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的 N2,关闭弹簧夹(2 分)(3)BaSO 4 (1 分) 还原性(1 分)(4)观点 3:SO 2 与 Fe3+、酸性条件下 NO3 都反应(1 分)SO 2+2Fe3+Ba2+2H2O=BaSO4+2Fe2+4H+ (可分两步写,各 1 分)取少量 B 中溶液于试管中,加入少量铁氰化钾 K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀,则溶液中有 Fe2+(或加入少量的酸性 KMnO4 溶液,紫色褪去则溶液中有 Fe2+) ,然后用湿润的淀粉 KI 试纸靠近 B 导管末端,若不变蓝,说明 NO3-没反应。证明观点 1 合理 c3课外兴趣小组设计下图所示装置,用粗铁粒与 1890gL-1(质量分数为 5%)的硝酸反应制取 NO 气体。请回答有关问题。(1)1890gL -1 硝酸的物质的量浓度为 。(2)NO 气体能用排水法收集,而不能用排空气法收集的可能原因是 。(3)当打开止水夹 a,关闭止水夹 b 时,A 装置的干燥管中观察到的现象是 。B 装置烧杯中液体的作用是 。当 A 装置中气体几乎无色时,打开止水夹 b,关闭止水夹a,可用 C 装置收集 NO 气体。(4)该实验中,若去掉 B 装置,对实验结果是否有影响? 。(5)将 a mol 铁与含 b molHNO3 的稀溶液充分反应后,若 HNO3 的还原产物只有 NO,反应后 Fe 和HNO3 均无剩余,则反应中转移电子的物质的量是 (用含 a 和 b 的代数式表示) 。(6)完全反应后,A 装置烧杯里含铁的价态可能是 。现有仪器和药品:试管和胶头滴管。0.1molL-1KSCN 溶液、0.1molL -1KI 溶液、0.2molL -1 酸性 KMnO4 溶液、氯水等。请你设计一个简单实验,探究上述判断,填写下列实验报告:实验步骤 操作 现象与结论第一步 取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴 KSCN 溶液5第二步 若溶液紫色褪去,则说明含有Fe2+,若无明显变化,则说明不含 Fe2+答案: 1.5molL -1(2 分。漏单位扣 1 分)NO 与空气中的 O2 反应;NO 与空气密度接近(2 分)金属不断溶解,有气体产生逐渐变为红棕色(1 分) 吸收氮的氧化物(2 分)无影响(1 分) mol(2a mol 或 3amol 或 2amol3amol) (2 分。用含 a 的代数式表达时,答不全得 1 分) 34b +2 价或+3 价或+2 价和 +3 价(2 分。答不全得 1 分)若溶液变血红色,说明含 Fe3+,若溶液无明显变化,说明不含 Fe3+(2 分)取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴酸性 KMnO4 溶液(2 分)4化学兴趣小组设计实验,测定 Na2CO3 与 NaHCO3 混合物中 Na2
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