考點58 化學實驗設計和評價
1.復習重點
1、掌握化學實驗的記錄方法和運用化學知識設計一些基本實驗。
(1)根據(jù)實驗現(xiàn)象,觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù),得出正確結論。
(2)根據(jù)實驗試題要求,設計基本實驗方案。
(3)能繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖
2、實驗知識與技能的綜合應用。
2.難點聚焦
運用化學實驗知識和技能設計簡單的實驗方案,是綜合能力和遷移能力的具體體現(xiàn)。這有助于提高化學實驗知識和技能的水平,培養(yǎng)信息提取和加工能力、自學能力和創(chuàng)造能力,并能發(fā)揮大實驗題多方位、多層面的考核、檢測功能。
一、解答簡單實驗設計題的一般過程與思路
1、接受信息
接受、分析、篩選信息,明確實驗設計的課題、條件和要求。
要求迅速、全面地吸收題目中的新信息,分析提供這些信息的目的,把信息歸類、并對各個信息在實現(xiàn)實驗設計中的作用做初步評估。
接受信息主要解決以下問題:一是明確實驗課題;二是明確實驗條件;三是明確設計要求。
2、實驗設計原理
通過對新舊信息的加工開發(fā),實現(xiàn)指定的實驗設計。從設計的要求及解決問題的順序分析,大致有以下兩個層次:一是實驗方法的選定。這是從總體上考慮實驗方案的設計。一般來說,實驗方法主要取決于實驗原理,并受實驗條件的制約。二是實驗裝置和實驗操作設計。裝置和操作都是為了具體實驗的實驗方法,完成實驗任務,通常屬于實驗方案細節(jié)的設計。和基本實驗方法比較,它們往往更貼近實驗的基礎知識與基本技能。
3、實驗設計內容
概括地講,設計一個實驗通常包括以下幾個方面內容:
(1)根據(jù)命題要求,說明設計該實驗的原理,畫出實驗裝置。
(2)列出實驗操作步驟,說明實驗中應注意的事項。
(3)觀察、記錄實驗現(xiàn)象,分析實驗結果(包括寫出有關的化學方程式),得出正確的結論。
二、實驗設計的思維模型
① 明確實驗目的、要求
設計實驗方案 ②構思實驗方法、步驟
③選擇實驗儀器、藥品
①觀察實驗現(xiàn)象
實驗,收集資料 ②收集實驗數(shù)據(jù)
③處理實驗問題
①整理資料,數(shù)據(jù)處理
分析,得出結論 ②分析概括,得出結論
③寫出實驗報告
掌握化學實驗的記錄方法和運用化學知識設計一些基本實驗。
三、實驗設計試題的類型
1、根據(jù)實驗現(xiàn)象,觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù),得出正確結論
在高考化學實驗試題中,實驗現(xiàn)象的考查可以是直接考實驗現(xiàn)象,也可由現(xiàn)象得出正確的結論;還可將有關實驗現(xiàn)象與實驗方法、正確的結論等聯(lián)系起來。實驗結果的分析,通常是分析實驗關系、細節(jié)和誤差等等。實驗結果的處理,可以直接報道數(shù)據(jù),也可能是找出相關關系得出公式,或繪制一定的變化曲線等。
2、根據(jù)實驗試題要求,設計基本實驗方案
近些年來高考化學實驗題中,設計簡單實驗方案的試題較多。其中有某個實驗操作順序的設計,也有設計確定某混合氣中組分的實驗;有驗證鞭個化學原理的設計實驗,也有設計某物質純度的測定實驗;有定性實驗的設計,也有定量實驗的設計┉┉從題型上看,有簡答題、填充題,也有兩者兼有的混合題。這些簡單實驗的試題,大都思考性、綜合性較強,考生必須細心、冷靜地審題,聯(lián)系所學過的實驗知識和技能技巧,進行知識遷移、聯(lián)想、重組,全面而細致地思考,才能設計出正確的方案或回答試題中的問題。
3、能識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖
識別典型實驗裝置和繪制其簡圖,也是從事化學實驗的一種必備的能力。在高考化學實驗題中識圖的試題也是很多的,主要是有圖示實驗,由圖來說明某具體實驗;對一些基本操作或實驗裝置圖判斷正誤,或將錯誤部分改正;對所給的單個儀器、導管、或者幾個小裝置的識別,然后加以組裝,連接成大裝置圖。繪圖的試題目前還不多,主要是繪制很典型的實驗裝置簡圖,或是在題中所給的位置補繪一些儀器簡圖。所有這些試題都要求學生熟悉常見儀器和典型實驗的裝置圖,并掌握一定的繪制簡圖的方法。
4、各部分知識與技能綜合的實驗設計題
近幾年在高考化學試題的Ⅱ卷,設置一道大的化學實驗題,這些大題的特點是把一些分散的實驗綜合起來,形成一個整體的實驗題;或者是某些與基本操作、技能或典型實驗有關而又易被忽略的重要細節(jié)的試題,主要以教材內容為主進行不同的分解與綜合,以達到新的境地。
四、實驗復習方法
1、實驗復習必須集中和分散相結合,提高重要實驗的復現(xiàn)率
“集中”,就是集中復習實驗的基本操作和技能,集中復習一些綜合性的實驗專題,集中歸納總結實驗知識。而“分散”則是指一些性質實驗、制法實驗、驗證或探索性實驗等應分散到元素化合物、有機物、基本理論等的復習過程中去。通過實驗,進一步理解元素化合物等知識,進一步理解相關的實驗原理,提高運用實驗手段解決化學問題的能力,節(jié)省復習時間,提高考試成績。
2、訓練發(fā)散思維以增強實驗設計能力,提高信息遷移水平
實驗方案的設計往往有許多途徑。為了適應中學生的知識能力水平,中學課本中的某些實驗可能不是最優(yōu)的方案。所以在實驗復習中要根據(jù)實驗原理來設計實驗步驟和裝置,掌握一些裝置和儀器藥品的替代方法,力求使設計的實驗儀器簡單、操作便捷、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯、安全防污等,培養(yǎng)和增強實驗設計能力和創(chuàng)造性思維能力。近年來,實驗題中新情境試題不斷增多,這類試題的特點是將基本的實驗操作設計置于新的情境中(主要是中學課本沒有的新反應或新裝置或是能使中學生理解的最新科技知識、簡化的改進的裝置等),結合學生原有的知識和能力,來進行儀器組裝、現(xiàn)象描述、數(shù)據(jù)分析、考慮安全和防污等,用來考查考生自學能力、思維能力、分析綜合及評價的能力。由于這類實驗試題情境新穎、設問巧妙、鋪墊得當、知識新、思維量大、所以區(qū)分度很好,能確實將一些基礎扎實、自學能力強、思維敏捷、心理素質好的考生選撥出來。所以,新情境實驗試題將是今后實驗試題的命題方向。
3.例題精講
[例1].四氯化錫常溫下是無色液體,在空氣中極易水解,熔點-
。1)用玻管(未畫出)連接上述裝置,正確的順序是(填各接口的代碼字母)________接________、________接________、________
接________、________接________、________接________。
。2)裝置Ⅵ的作用是___________;裝置Ⅳ的作用是_____________。
(3)冷凝管理冷卻水的流向是從__________進入,從__________流出。
。4)實驗時應先點燃_____________處酒精燈,加熱溫度應大于______________℃,待__________即可停止加熱。
。5)已知四氯化錫遇水強烈水解,產(chǎn)物之一是固態(tài)二氧化錫,那么四氯化錫水解的化學方程式為
。
(6)如果將制取的四氯化錫少許暴露于空氣中,預期可看到的現(xiàn)象是____________。
。7)為了防止污染空氣,在裝置的最后應____________。
[解析]:這是一個制備實驗。
實驗目的是:制備無水SnCl4
實驗原理是:Sn+2Cl2 SnCl4
先制備Cl2:2H2SO4(濃)+2NaCl+MnO2 Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
實驗的干擾因素是:SnCl4遇水強烈水解,因此,除去實驗中水蒸氣的干擾,是實驗成敗的關鍵。這里要分析水蒸氣的來源以及除去水蒸氣的措施。水蒸氣的來自于制Cl2和空氣中的水蒸氣。
題目中提供的信息:SnCl4的性質在設計方案時要充分利用這些信息。
以上問題清楚了,實驗方案就基本確定了。
答案:
(1)B接J,I接K,A接C,D接G,H接E(或F)
。2)除去Cl2中混有的HCl和水蒸氣,在制Cl2時發(fā)生的副反應2NaCl+H2SO4 2HCl↑+Na2SO4,產(chǎn)生了HCl;防止空氣中的水蒸氣進入錐形瓶中使SnCl4發(fā)生水解。
(3)a、p (4)I 231℃ Sn粒熔化
(5)SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl
(6)出現(xiàn)白色煙霧
。7)通入NaOH溶液中,吸收多余Cl2
[例2].為了測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質量分數(shù)(純堿中常含少量NaCl),某學生設計了實驗裝置如圖
(1)準確稱取盛有堿石灰的干燥管的質量(設為W1)
。2)準確稱取一定量純堿樣品(設為W0),并放入燒瓶中。從分液漏斗緩緩滴入稀硫酸,待不再發(fā)生氣體后。稱干燥管的總質量(設為W2)。設學生導出的計算公式為:
Na2CO3的質量分數(shù)= ×100%
試回答:
①W2-W1表示什么?
②如果不計稱量誤差,該生的實驗結果有無明顯誤差?如有,是偏大還是偏?請簡要說明根據(jù)并提出補救措施。
[解析]:這是一道定量實驗題
實驗目的是:測定純堿中 Na2CO3的質量分析
實驗原理:稀H2SO4與Na2CO3反應生成Cl2,測出CO2的質量即可求出Na2CO3的質量,繼而求出Na2CO3的質量分數(shù)。
CO2的質量為(W2-W1)g,樣品質量為W0g
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x W2-W1
x= =
Na2CO3%= ×100%
產(chǎn)生誤差的原因(即干擾因素)有燒瓶的CO2不能都被堿石灰吸收,實驗值偏低。CO2氣體混有的水蒸氣和空氣中的水蒸氣被堿石灰吸收,使實驗值偏高,兩個因素綜合考慮,CO2的影響是主要的,所以 實驗值偏低。
補救的辦法:如圖
①將蒸餾燒瓶改為集氣瓶,利于排出CO2。
②向集氣瓶中通入(已除去CO2)空氣,用空氣將燒瓶中Cl2盡量排出去。
、墼诟稍锕芮斑B接盛有濃H2SO4的試管,以除去水蒸氣;
、茉赨型管中裝有堿石灰,以吸收空氣中的CO2氣體,經(jīng)過這些補救措施,實驗誤差可以降低。
[例3].實驗室中用濃鹽酸與MnO2制Cl2,再用Cl2和Ca(OH)2反應制少量漂白粉,已知Cl2和Ca(OH)2制漂白粉是放熱反應,溫度稍高即發(fā)生副反應:6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,現(xiàn)有三位同學設計的三套裝置如圖(U形管中放有玻璃纖維,可使氣體順利通過):
(1)請從以下六方面對上述甲、乙、丙三套裝置的優(yōu)缺點進行評價,將適當?shù)倪x項序號填于下表內(錯選、漏選、多選均倒扣分)
a.不易控制反應速率 b.容易控制反應速率
c.有副反應發(fā)生 d.可防止副反應發(fā)生
e.容易污染環(huán)境 f.可防止污染環(huán)境
1
優(yōu)點
缺點
甲裝置
1
1
乙裝置
1
1
丙裝置
1
1
。2)請從甲、乙、丙三裝置中,選取合理的組成部分(A、B、C、D、E、F、G),組裝一套你認為更完善的實驗裝置,連接順序(按氣流左到右方向)為_____________,在此裝置及甲、乙、丙三裝置中,你認為是否還缺少必要的裝置,說明原因_____________________。
[解析]:這是一道評價實驗方案的題。該題從是否有副反應發(fā)生,是否易控制反應速率,是否防止污染,是否干擾反應產(chǎn)物等方面進行評價。
答案:
(1)優(yōu)點 缺點
甲裝置d
a、e
乙裝置f
a、c
丙裝置b
e、c
(2)F~B~E
在Cl2中混有HCl,應在燒瓶和凹形管之間連接一個盛有飽和食鹽水的試管,以除去HCl氣體。
①儀器連接的順序(填編號;一起可重復使用)是 。D中濃硫酸的作用是 。實驗完畢時,觀察到A中的現(xiàn)象是 。
②列出計算Cu的原子量的表達式: 。
③下列情況將使測定結果偏大的是 。
(a)CuO未全部還原為Cu; (b)CuO受潮; (c)CuO中混有Cu。
(2)如果仍采用上圖所示的儀器裝置,涉及其他方案,還可測定的物理量有 。
(a)m(Cu)和m(CuO); (b)m(N2)和m(H2O);
(c)m(Cu)和m(H2O); 。ǎ洌恚ǎ危3)和m(H2O)
[例4] 實驗室里臨時需要用NaOH溶液和CO2來制取純Na2CO3溶液。已知CO2氣體在通入NaOH溶液過程中極易過量生成NaHCO3,且無明顯現(xiàn)象。
實驗室有下列試劑:①未知濃度的NaOH、②37%的鹽酸、③37%的硫酸、④14%的鹽酸、⑤大理石、⑥K2CO3固體⑦Cu2(OH)2CO3。
實驗室有下列儀器:鐵架臺、啟普發(fā)生器、量筒、燒杯、橡皮管、玻璃導管、分液漏斗。
已知下表中各物質在常溫時的溶解度(g/100gH2O)。
Na2CO3
NaHCO3
NaCl
Na2SO4
NaHSO4
NaOH
15.9
8.4
35
5.5
20
40
(1)本實驗應選用的儀器除啟普發(fā)生器、橡皮管、玻璃導管外,還需要 .
(2)為保證制得的Na2CO3溶液盡量純,應選用的藥品(填編號)除①外,還需要 。
(3)簡要敘述實驗步驟,直到制得純Na2CO3溶液(儀器安裝可省略)。
(4)根據(jù)給出的溶解度表,求出當NaOH溶液中溶質的質量分數(shù)大于多少時,在配置過程中會有晶體析出(寫出計算步驟和必要的文字說明)?
[解析] 本題的難點在第(3)問。設計依據(jù)是依下列反應原理:
CO2+NaOH=NaHCO3
NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
利用定量關系及化學反應制得溶液,因題型新穎,思路新巧,故難度較大。
答:(1)燒杯、量筒。(2)④、⑤。(3)①量取一定量的。危幔希热芤海殖蓛傻确;制取CO2,向其中一份NaOH溶液中通入過量的CO2氣體③;將兩份溶液混勻,搖勻。(4)從表中可知,NaHCO3常溫下溶解度為8.4g。
設常溫下100g水中溶解的NaOH質量為?時,達到飽和。
NaOH +。茫2 =。危幔龋茫3
40 84
。福矗纭 ?=4g。
故溶液中NaOH的質量分數(shù)偌大于×100%=3.85%時,在步驟②中會有NaHCO3晶體析出。
[例5] 某課外活動小組學生模擬呼吸面具中的原理(過氧化鈉與潮濕二氧化碳反應),設計用圖
(1)圖中所示裝置的連接順序是(填各接口的編號,其中連接膠管及夾持裝置均省略): 。
(2)裝置C中放入的反應物是 和 。
(3)裝置A的作用是 ;裝置B的作用是 。
(4)為了較準確地測量氧氣的體積,除了必須檢查整個裝置的氣密性之外,在讀取反應前后甲管中液面的讀數(shù)、求其差值的過程中,應注意 和 (填寫字母編號)。
a.視線與凹液面最低處相平。 b.等待片刻,待乙管中液面不再上升時,立即讀數(shù)。
c.讀數(shù)時應上下移動乙管,使甲、乙兩管液面相平。 d.讀數(shù)時不一定使甲、乙兩管液面相平。
[解析] E裝置為測量氣體體積的裝置,正確讀數(shù)時應使甲、乙兩管液面相平。
答:(1)⑤、③、④、⑥、⑦、②、①、⑧(⑥、⑦可互換)。(2)大理石;鹽酸。(3)吸收混在氧氣中未反應的CO2,吸收CO2中的HCl氣體(4)a;c。
[例6]某學生根據(jù)高中課本中硝酸鉀受熱分解的實驗操作來判斷硝酸鉛的分解產(chǎn)物之一是氧氣;將試管中的硝酸鉛加熱到熔融,把帶有火星的細木條伸進試管口,檢驗放出的氣體,當發(fā)現(xiàn)木條復燃時該學生即斷言,硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請你對上述實驗及結論的合理性作出評價。如有必要,可提出改進的實驗方案。
[解析]有關反應的方程式為:
△ △
①2KNO3ㄔ2KN02+O2↑ ②2Pb(NO3)2ㄔ2PbO+4NO2+02↑
比較反應式①和②,其不同之處是②中除生成02外,還生成了NO2.這一不同又產(chǎn)生了兩個結果。一方面NO2稀釋了O2,O2僅占混合氣體的20%,而這與空氣中O2的含量相近,因而此處O2不可能使帶火星的木條復燃;另一方面NO2本身也能使帶火
△
星的木條復燃。因為NO2受熱能放出02:2NO2ㄔ2NO+O2。分析到此,問題便一清二楚。
[答案]上述實驗及結論在科學上是錯誤的。由于NO2干擾了O2的檢驗,因此應選用NaOH溶液除掉NO2后再檢驗之。
[例7]研究某一化學反應的實驗裝置如下圖所示:
A-F屬于下列物質中的六種物質:濃硫酸、濃鹽酸、濃氨水、稀硫酸、稀鹽酸、稀氮水、水、鋅粒、銅片、食鹽、高錳酸鉀、氯化鈣、氧化鈣、四氧化三鐵、氧化銅、氫氣、二氧化氮、一氧化碳、氯氣、氯氣、氯化氫、氨氣、氮氣、氧氣。
實驗現(xiàn)象:
(1)D物質由黑色變?yōu)榧t色
(2)無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液
(3)點燃的鎂條伸入無色無味的F中。鎂條表面生成一種灰黃色因體物質。將該灰黃色物質放入水中,有氣體放出,該氣體具有刺激性氣味。并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍。通過分析回答:
1、寫出A-F的物質名稱:
A______________________,B__________________,C___________________
D______________________,E__________________,F___________________.
2、寫出有關的化學方程式:
A與B____________________________________________________________;C與D_______________________________________________________________;E與無水硫酸銅_____________________________________________________________;F與Mg_________________________________________________________________;F與Mg的反應產(chǎn)物與水___________________________________________________________
_________________________________________________.
[解析]“該氣體具有刺激性氣味,并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍”是解答此題的突破口,此氣體只能是NH3,結合題意,F(xiàn)就是N2。因此,從限定的反應物中,只能設法從氨水中獲取,然后結合發(fā)生裝置特點(固、液、不加熱)及其他實驗現(xiàn)象,便可推斷其他的物質。
[解答]1、A 濃氨水; B、氧化鈣; C、氨氣; D、氧化銅; E、水; F、氨氣。2、略。
[例8]Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原反應生成Cu2+和Cu,F(xiàn)有濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH試紙,而沒有其它試劑。簡述如何用最簡便的實驗方法來檢驗CuO經(jīng)氫氣還原所得到的紅色產(chǎn)物中是否含有堿性氧化物Cu2O.
[解析] Cu2O是堿性氧化物,一定可以跟稀硫酸反應,Cu+進入溶液后又可自發(fā)生成Cu2+和Cu+,Cu2+在水溶液中呈藍色,而Cu不跟稀硫酸反應。因此可以設想,若CuO被H2還原的產(chǎn)物全部是Cu,將其放入稀H2SO4中,無變化;若紅色產(chǎn)物中含有Cu2O,將其放入稀H2SO4中,溶液會變成藍色。
運用已學過的知識分析其它試劑是否可用,如濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3,因為它們都有較強的氧化性,不論紅色產(chǎn)物是Cu還是Cu和Cu2O的混合物,將其分別放入這3種酸中均被氧化為Cu2+,也無法檢驗。而pH試紙則不能用。所以檢驗方法是取少量該紅色物質放入稀H2SO4中,振蕩,若溶液變?yōu)樗{色,說明產(chǎn)物中有Cu2O;若溶液不變色,說明產(chǎn)物中無Cu2O。
4.實戰(zhàn)演練
1.用pH試紙測定某無色溶液的pH時,規(guī)范的操作是( )
A.將pH試紙放入溶液中觀察其顏色的變化,跟標準比色卡比較
B.將溶液倒在pH試紙上,跟標準比色卡比較
C.用干燥的潔凈玻璃棒蘸取溶液,滴到pH試紙上,跟標準比色卡比較
D.在試管內放入少量溶液,煮沸,把pH試紙放在管口,觀察顏色變化,跟標準比色卡比較
2.實驗室保存下列藥品的方法,正確的是( )
A.氫氟酸貯存在特制的塑料瓶里
B.盛放濃硫酸的廣口瓶應當用磨口玻璃塞,不能用橡皮塞
C.盛溴的試劑瓶里加一些水來防止溴揮發(fā)
D.在同一層藥品櫥里存放濃氨水和濃鹽酸
3.今有下列實驗:①為加快細銅絲和硫蒸氣的反應,先將銅絲進行灼燒;②將0.01 mol/L-1KI溶液8~10滴,滴入10 mL相同濃度的硝酸銀溶液中,可制取碘化銀膠體;③2%氫氧化鈉溶液4~6滴,滴入10%CuSO4溶液2 mL中制取Cu(OH)2懸濁液,可直接用于檢驗醛基;④將等體積乙醇和濃硫酸混合共熱制乙烯。上述實驗方法中( )
A.①②正確 B.②③正確 C.都正確 D.都不正確
4.關于某溶液中所含離子的鑒別,下列判斷正確的是( )
A.加入AgNO3溶液生成白色沉淀,加稀鹽酸沉淀不消失,則一定有Cl-存在
B.加入NaOH溶液能生成白色沉淀,NaOH過量時沉淀又消失,則原溶液一定有Al3+
C.加入NaOH并加熱有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體生成,則原溶液一定有
D.加入鹽酸有能使澄清石灰水渾濁的氣體生成,則原溶液一定有大量
5.按下列過程,最終目的能實現(xiàn)的是( )
A.
B.
C.鍍鋅鐵皮刻痕上幾秒后刻痕處顯紅色
D.醋酸溶液中加入燒堿溶液至pH=7醋酸鈉晶體
6.①加熱時試管中盛液量不超過1/3容積;②制溴苯時圓底燒瓶上方要安裝一根長玻璃導管;③加熱時燒杯內盛液量不超過容積;④用高錳酸鉀制氧氣時試管中靠近試管口處要塞一團棉花;⑤制乙烯時要在燒瓶里放些碎瓷片.在這五種實驗操作中,主要是為了保證不使液體噴出的是(。
A.①②④ B.①③④ C.①③⑤ D.①②⑤
7.下列操作,不妥的是(。
A.用托盤天平稱量氫氧化鈉時,需在左、右托盤上各放一塊質量相等的濾紙.
B.用25 mL滴定管量取25 mL的氫氧化鈉溶液時,需將調好零點的滴定管內所有液體放出.
C.用10 mL移液管量取10 mL氫氧化鈉溶液時,不必把殘留尖嘴部分的液體用吸球吹出.
D.用量筒量取一定量體積的液體配制一定物質的量濃度的溶液時,不用將量筒用蒸餾水洗滌后再移入容量瓶.
8.酒精燈不易點燃或燃燒不好,可能的原因有:①酒精燈不用時沒蓋上燈帽.②燈芯外露部分已燒焦炭化.③燈內的酒精只占燈容積的1/2.敘述正確的是(。
A.①②③ B.只有① C.①② D.只有②
9.下列實驗操作中,主要不是從安全因素考慮的是( )
A.酒精燈在不使用時,必須蓋上燈帽.
B.給試管里的固體加熱時,試管口應略向下傾斜,外壁干燥后再預熱.
C.給試管里的液體加熱時,試管口應略向上傾斜(約45°角),外壁干燥后再預熱.
D.用氫氣還原氧化銅時,應先通一會兒氫氣,再加熱氧化銅.
10.下列各組溶液,只用組內溶液互相混合的方法就可鑒別的是( )
A.NaOH、、、 B.、、、NaCl
C.NaCl、、、HCl D.、、、HCl
11.下列有關使用托盤天平的敘述,不正確的是(。
A.稱量前先調節(jié)托盤天平的零點;
B.稱量時左盤放被稱量物,右盤放砝碼;
C.潮濕的或具有腐蝕性的藥品,必須放在玻璃皿里稱量,其他固體藥品可直接放在天平托盤上稱量;
D.用托盤天平可以準確稱量至0.01 g;
E.稱量完畢,應把砝碼放回砝碼盒中.
12.有些固體藥品長期存放時,若因密封不嚴,則瓶內會逐漸積聚一定量液體,以下各組中的每種藥品都有可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象的一組是(。
A.無水硫酸銅,生石灰,燒堿 B.紅磷,燒堿,無水氯化鈣
C.純堿,芒硝,熟石灰 D.氯化鎂,明礬,氯化鈉
13.下列實驗操作,正確的是(。
、僦泻偷味〞r,用標準液潤洗滴定管,用待測液潤洗移液管和錐形瓶,并在錐形瓶內滴入l mL指示劑
②配制物質的量溶液時,將稱量好的溶質溶于盛有適量水的燒杯中,待溶解后立即傾入容量瓶中,繼續(xù)進行洗滌和定容
、塾肗aOH溶液和可溶性鋁鹽溶液大量制取
、苤迫時,吸取NaOH溶液的膠頭滴管的末端應插入溶液中,再逐漸注入NaOH溶液
、菡崽羌酉×蛩崴夂螅瑢⑺庖旱稳脬y氨溶液,水浴加熱后即可見銀鏡
A.①②③ B.②⑤ C.④ D.以上都不正確
14.為了區(qū)別五瓶無色溶液:HCl、、、NaCl、,四位學生都沒有用酒精燈,三位學生另用了試劑,一位學生沒有另用任何試劑.其中操作步驟一定最少的是( )
A.甲另用了酚酞試劑 B.乙另用了NaOH溶液
C.丙另用了石蕊試液 D.丁不另用任何試劑
15.將溶到100mL水中,要求計算溶液的物質的量濃度.(O、Na的原子量已知)(。
A.以上所給條件已經(jīng)足夠 B.還必須再給出放出氣體的體積
C.還必須再給出生成溶液的體積 D.還必須已知的密度
16.在實驗室欲用托盤天平稱量某物質的質量,稱量前發(fā)現(xiàn)天平指針偏向左側(托盤內無任何其他物質),這時可考慮進行的操作有:①使游碼移至標尺的零刻度處;②旋轉螺母,調節(jié)天平至平衡;③將左右托盤對調;其正確的是( )
A.①或② B.① C.③①② D.①或③
17.現(xiàn)有磷酸鈉、鹽酸、碳酸鉀和氯化鋇4種溶液,分別盛于1~4號的4個試劑瓶中,但不知道哪一個試劑瓶盛何種溶液.若取2號和3號的溶液混合時,則有氣體產(chǎn)生;將1號和3號的溶液混合時,則有沉淀產(chǎn)生.由此可知盛磷酸鈉溶液的試劑瓶的編號是(。
A.1號 B.2號 C.3號 D.4號
18.下列物質的制備過程中,要經(jīng)過5個步驟的是(。
A.以黃鐵礦、空氣、水、磷灰石為原料,制取過磷酸鈣
B.以海水、鹽酸、石灰石為原料,提煉金屬鎂
C.以電石、食鹽、水為原料制聚氯乙烯
D.以氨、空氣、水為原料制硝銨
19.下列實驗操作會導致實驗結果偏低的是( )
。1)配制100 g 10%的溶液,稱取晶體溶于90 g水中
(2)測定晶體中結晶水的百分含量時,所用的晶體已經(jīng)受潮.
。3)配制一定摩爾濃度的溶液,定容時仰視容量瓶的刻度線.
。4)用98%的濃配制1∶5稀時,把14 g98%的濃溶于54 g水中
A.只有(1) B.只有(2) C.(2)(3)(4) D.(1)(3)(4)
20.根據(jù)以下敘述制備氯化銅
先將濃鹽酸用蒸氣加熱至80℃左右,慢慢加入含有FeO雜質的CuO粉,充分反應,使其溶解,發(fā)生以下反應
已知pH≥9.6時,可析出 pH≥6.4時,可析出
pH=3~4時,可析出 在除去溶液中的時,可采用的方法是(。
A.可直接加堿,調整溶液的pH≥9.6 B.加入純銅粉,將還原為Fe
C.先將氧化成,再調整溶液pH至3~4 D.通入使直接沉淀
21.在一定條件下,萘可以被硝硫混酸硝化生成二硝基物,它是1,5二硝基萘和1,8-二硝基萘的混合物,后者可溶于質量分數(shù)大于98%的硫酸,而前者不能.利用這一性質可以將這兩種異構體分離.
將上述硝化產(chǎn)物加入適量的98%硫酸,充分攪拌,用耐酸漏斗過濾,欲從濾液中得到固體1,8-二硝基萘,應采用的方法是(。
A.蒸發(fā)濃縮結晶 B.向濾液中加水后過濾 C.用溶液處理濾液 D.將濾液緩緩加入水中
22.某溶液含有較多的和少量的,若用該溶液制取芒硝,可供選擇的操作有
、偌舆m量溶液,②加金屬鈉,③結晶,④加過量NaOH,⑤加強熱脫結晶水,⑥過濾.正確的操作步驟是( )
A.②⑥③ B.④⑥①③ C.④⑥③⑤ D.②⑥①③⑤
23.(6分)設計最佳方案,用24 g KCl和一定量的制取(不同溫度下KCl、NaCl、、在水中的溶解度請查溶解度表).
24.(6分)實驗室制備少量碘乙烷:將紅磷粉末放入乙醇里,在不斷振蕩下逐次加入細粒的,則有反應:
待反應緩和后用下圖裝置進行水浴加熱約半小時,反應可基本完成,這時反應液中已無固體顆粒和紅磷,然后要加入一些物質X,并拔出直立冷凝管,裝上附有60°彎玻璃管的瓶塞;將導管接于橫放的冷凝管上,水浴加熱蒸餾出粗制的碘乙烷,此粗產(chǎn)品中混有乙醇并溶有(純碘乙烷為無色難溶于水的液體,沸點72.3℃)
。1)應是哪一類有機物?寫出其結構簡式.
。2)物質X可能是什么?為什么要用它?
(3)裝置中豎直冷凝管有何作用?冷凝水從________口進,________口出.
。4)怎樣除去粗制品中的乙醇和碘?(指出加入的試劑和操作名稱)
25.(9分)某化學課外小組用海帶為原料制取了少量碘水.現(xiàn)用從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液.其實驗操作可分解如下幾步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中;
B.把50 mL碘水和加入分液漏斗中,并蓋好玻璃塞;
C.檢驗分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒轉漏斗用力振蕩,并不時施開活塞放氣,最后關閉活塞,把分液漏斗放正;
E.旋開活塞,用燒杯接收溶液;
F.從分液漏斗上口倒出上層水溶液;
G.將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準漏斗口上的小孔;
H.靜置、分層.
就此實驗,完成下列填空:
。1)正確操作步驟的順序是:(用上述各操作的編號字母填寫)________→_______→________→A→G________→E→F
。2)上述E步驟的操作中應注意________________.上述G步驟操作的目的是_______________.
(3)能選用從碘水中萃取碘的原因是_______________.
。4)下列物質,不能作為從溴水中萃取溴的溶劑的是________.
A.熱裂汽油 B.苯 C.酒精 D.正庚烷
26.(9分)有常用玻璃儀器組成的下列六種實驗裝置(根據(jù)需要可在其中加入液體或固體)
(1)能用做干燥二氧化硫氣體的裝置有________(填代號,下同)
。2)既能用于收集氯氣又能用于收集一氧化氮氣體的裝置有________
(3)在氯氣和鐵反應實驗中,能添加在制氣和化合反應裝置之間以除去氯氣中氯化氫等雜質氣體的裝置有________
。4)在乙烯與溴水反應制二溴乙烷的實驗中,能添加在制乙烯裝置和加成反應裝置之間,達到控制氣流使其平衡目的的是________
。5)若用C裝置做二氧化硫與燒杯中氫氧化鈉溶液反應實驗,則其中廣口瓶的作用是________.
27.(7分)有機物的C、H含量常用燃燒和與CuO灼燒等方法使之生成和水,測它們的質量求得有機物中碳和氫的百分含量,現(xiàn)有某固態(tài)有機物在加熱情況下鼓入足量的氧氣使其完全燃燒,今有如下儀器.
。1)為確定某固體有機物的最簡式(實驗式)下述儀器中最少需要的種類有________種,它們是________,其中要一前一后用兩次的是________,(填儀器編號)其作用前者為________;后者為________.但為完成測定還缺少的一種重要儀器名稱是________.
。2)為確定固體有機物是烴還是其含氧衍生物,實驗依據(jù)是________.
。3)為確定其分子式還需知道下述中的
A.熔、沸點 B.定溫、定壓下蒸氣密度 C.固定有機物的體積 D.重要的化學性質
28.(10分)某化學課外小組設計了如下圖所示的實驗裝置,進行氣體性質實驗.圖中箭頭表示氣體流向.A表示一種純凈、干燥的氣體,B是另一種氣體,反應進行一段時間后,裝置乙中有紅棕色氣體生成.實驗中所用的藥品和干燥劑只能從下列物質中選。、、、、NaCl、無水、、堿石灰等固體和、蒸餾水.
根據(jù)圖中裝置和反應現(xiàn)象請回答:
。1)丙中發(fā)生反應的化學方程式為______________
(2)丁中的干燥劑應選 ________,不選另一種干燥劑的理由是________.
。3)甲中發(fā)生反應的化學方程式為____________________
(4)戊中發(fā)生的主要反應的化學方程式為____________________,此反應是(吸熱、放熱)________反應,可能發(fā)生的什么現(xiàn)象可以證明你的判斷________.
。5)當乙中充滿紅棕色氣體后,停止給丙加熱,并關閉a、b兩個活塞,若將已浸入冰水中,則乙中會出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______________,簡述產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因______________.
29.(8分)實驗室常用燃燒分析法來測定有機物中碳和氫的質量分數(shù),這種方法是用氧化銅作催化劑,在750℃時,用氧氣流將樣品氧化成和,再根據(jù)和的質量求出有機物中碳和氫的質量分數(shù).現(xiàn)用下列各儀器裝置來確定乙炔分子中碳、氫兩種元素的質量比.
回答下列問題:
。1)若產(chǎn)生的氣體由左向右流向,各裝置導管的連接順序是:________接________、________接________、________接________、________接________、________接________.
(2)裝置Ⅰ的作用是_______;裝置Ⅱ的作用是________;裝置Ⅲ的作用是________.
。3)裝置Ⅳ中的化學方程式________________________;裝置Ⅴ中的化學方程式________________.
。4)實驗前稱得Ⅰ、Ⅱ兩裝置的質量分別變?yōu)?sub>和,實驗完畢,稱得Ⅰ、Ⅱ兩裝置的質量分別變?yōu)?sub>和,則乙炔分子中碳原子和氫原子的原子個數(shù)比為________(列出算式).
30.(12分)某工廠排出的廢水中含有少量的、、、及一些懸浮的泥沙等不溶物.請你設計一個既經(jīng)濟又合理的方法回收Ag和(晶體),要求按先后次序寫出實驗步驟,并說明每一個步驟的實驗目的(不必寫化學方程式,也不必對回收的Ag和進行洗滌、干燥).
1.C 2.A、C 3.D 4.C 5.B、D 7.AB 8.C 9.A 10.AD 11.CD
12.B 13.C 14.C 15.C 16.C 17.D 18.C 19.D 20.C 21.D 22.B
23.本題考查學生稱量、加熱、溶解、結晶等基本操作,同時要求理論聯(lián)系實際確定有關化學方程式和計算溶解度.
通過計算知:用50 mL 70℃熱水與24 gKCl制幾乎飽和的溶液,再用25 mL 70℃熱水與配制成飽和溶液,將此兩種溶液混合、攪勻、靜止、冷卻,將陸續(xù)析出晶體,至20℃時,減壓過濾使分離出來.
24.(1)無機酸酯
。2)X可能是沸石(或碎瓷片);防止暴沸
。3)回流冷凝易揮發(fā)的反應物:a;b
。4)用足量水洗滌,分液除去乙醇,加稀NaOH溶液,分液除去碘.
25.(1)C→B→D→A→G→H→E→F
。2)使漏斗下端管口緊靠燒杯內壁;及時關閉活塞,不要讓上層液體流出;使漏斗內外空氣相通以保證(G)操作時漏斗里液體能夠流出.
(3)與水不互溶;而且碘在中的溶解度比在水中大很多.
。4)A、C
提示:(4)熱裂汽油中含有不飽和氣態(tài)烴如丙烯、丁烯與溴發(fā)生加成反應.
26.(1)AEF。2)AB (3)AF(或AEF)。4)D。5)安全瓶防止堿液倒吸
27.(1)4 a、d、f、h h吸收 吸收 天平
。2)試樣質量=碳元素質量+氫元素質量為烴
試樣質量>碳元素質量+氫元素質量為烴的含氧衍生物
(3)B
28.(1)
(2)堿石灰;無水只能吸水,不能吸收.
(3)(或)
。4);放熱;反應開始后斷開電鍵K,鉑絲能繼續(xù)保持紅熱.
。5)氣體顏色變淺;發(fā)生反應:,屬于放熱反應,達到平衡后,若降低溫度,平衡向右移動,濃度減少,濃度增大,而無色,所以氣體顏色變淺.
29.本題考查學生乙炔的制取方法、干燥、氧化原理及產(chǎn)物的吸收測定順序.由于制得的乙炔氣含水對燃燒及產(chǎn)物測定有影響,故制得的乙炔氣體必須先干燥,然后再進行題中的催化氧化,乃至測定產(chǎn)物的質量.所以(1)G、E、F、H、I、C、D、A
。2)吸收燃燒產(chǎn)生的氣體;吸收產(chǎn)生的水蒸氣;吸收乙炔中的水蒸氣.
。3)
。4)
30.解析:過程如下:
答案:①將廢水過濾,目的是除去其中的懸浮泥沙等不溶物;
②往①的濾液中加入足量鋅粉,將其中的置換出來;
、圻^濾②中的不溶物,濾出Ag和過量的鋅粉;
④往③的濾渣中加入過量的稀硫酸,使其中的鋅粉轉化為而進入溶液;
、葸^濾,將④中沒溶解的Ag濾出回收;
、迣ⅱ邸ⅱ莸玫降臑V液合并,蒸發(fā)濃縮,使析出后回收.
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