高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題11 化學(xué)實驗基礎(chǔ)與實驗化學(xué) 專題講座七 學(xué)考第28題——化學(xué)實驗基礎(chǔ)學(xué)案

1、專題講座七學(xué)考第28題化學(xué)實驗基礎(chǔ)1(2017浙江11月選考，28)為了探究鐵、銅及其化合物的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計并進行了下列實驗。已知：3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)請回答：(1)虛線框處宜選擇的裝置是_(填“甲”或“乙”)；實驗時應(yīng)先將螺旋狀銅絲加熱，變黑后再趁熱迅速伸入所制得的純凈氫氣中，觀察到的實驗現(xiàn)象是_。(2)實驗后，取硬質(zhì)玻璃管中適量的固體，用一定濃度的鹽酸溶解，滴加KSCN溶液，沒有出現(xiàn)血紅色，說明該固體中沒有3價的鐵，判斷結(jié)論是否正確并說明理由_。答案(1)乙銅絲變紅色，試管壁有水珠生成(2)不正確，剩余的鐵將生成的三價鐵還原成了二價鐵離子：Fe2Fe3=

2、3Fe2解析(1)氫氣的密度小于空氣，所以用向下排空氣法收集，選乙；氧化銅和氫氣發(fā)生反應(yīng)CuOH2=H2OCu，所以銅絲變紅色，試管壁有水珠出現(xiàn)。(2)已知3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，F(xiàn)e3O4中含有三價鐵，但是剩余的鐵單質(zhì)會和三價鐵離子反應(yīng)生成二價鐵離子，若剩余鐵單質(zhì)足量，將所有鐵離子反應(yīng)完全，那么加入硫氰化鉀溶液，就不會出現(xiàn)血紅色。2(2017浙江4月選考，28)FeSO4受熱分解的化學(xué)方程式為2FeSO4Fe2O3SO2SO3請回答：(1)將FeSO4受熱產(chǎn)生的氣體按圖示裝置進行實驗，證實含有SO3和SO2。能說明SO2存在的實驗現(xiàn)象是_；為測定BaSO4沉淀的質(zhì)量，后續(xù)的操作

3、步驟依次為_、洗滌、干燥、稱量。(2)設(shè)計一個實驗方案，用化學(xué)方法驗證FeSO4受熱后固體的成分(不考慮其他反應(yīng))_。答案(1)品紅溶液褪色過濾(2)取適量固體，加足量稀鹽酸溶解。取反應(yīng)后溶液滴加KSCN溶液，若顯血紅色，則有Fe3(含F(xiàn)e2O3)解析(1)SO2具有漂白性，能說明SO2存在的實驗現(xiàn)象是品紅溶液褪色；為測定BaSO4沉淀的質(zhì)量，后續(xù)的操作步驟依次為過濾、洗滌、干燥、稱量。(2)固體是氧化鐵，可以通過檢驗鐵離子驗證，即實驗方案是向固體成分中加入稀鹽酸，取反應(yīng)后溶液，滴加KSCN溶液，若有血紅色出現(xiàn)，則表示溶液中存在Fe3，產(chǎn)物中有Fe2O3存在。3(2016浙江10月選考，28)

4、用無水Na2CO3固體配制250 mL 0.100 0 molL1的溶液。請回答：(1)在配制過程中不必要的玻璃儀器是_。A燒杯B量筒C玻璃棒D膠頭滴管E容量瓶(2)定容時的操作：當(dāng)液面接近容量瓶刻度線時，_，再將容量瓶塞蓋好，反復(fù)上下顛倒，搖勻。(3)下列操作會使配得的Na2CO3溶液濃度偏低的是_。A稱取相同質(zhì)量的Na2CO310H2O固體進行配制B定容時俯視容量瓶的刻度線C搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶刻度線，再滴加蒸餾水至刻度線D轉(zhuǎn)移洗滌液時灑到容量瓶外，繼續(xù)用該未清洗的容量瓶重新配制答案(1)B(2)用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹面最低處正好與刻度線相切(3)AC解析(1)在配制一定物質(zhì)的量

5、濃度溶液時，量筒可用也可不用。(3)A項，若稱取相同質(zhì)量的Na2CO310H2O，造成Na2CO3的質(zhì)量偏小，所配溶液濃度偏低；B項，定容時俯視刻度線，溶液體積偏小，所配溶液濃度偏高；C項，搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，若此時再加水，造成溶液體積偏大，所配溶液濃度偏低；D項，未清洗容量瓶，造成溶液有殘留，所配溶液濃度偏高。4(2016浙江4月選考，28)為測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可通過加熱分解得到的CO2質(zhì)量進行計算。某同學(xué)設(shè)計的實驗裝置示意圖如下：請回答：(1)儀器a的名稱是_。(2)裝置B中冰水的作用是_。(3)該同學(xué)設(shè)計的實驗裝置存在缺陷，有關(guān)該實驗裝置及實驗過程中

6、，下列因素可能使碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的是_(填字母)。A樣品分解不完全B裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置C產(chǎn)生CO2的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收D反應(yīng)完全后停止加熱，通入過量的空氣答案(1)干燥管(2)使水蒸氣變成液態(tài)的水(3)AC解析該實驗的原理：通過稱量反應(yīng)前后C裝置(吸收NaHCO3加熱分解后的CO2)的增重，來計算樣品中NaHCO3的質(zhì)量，進而計算樣品中Na2CO3的質(zhì)量及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)儀器a的名稱為干燥管。(2)為減少實驗誤差，需要將裝置B中NaHCO3分解產(chǎn)生的水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水，僅使CO2被裝置C中的堿石灰吸收。(3)若樣品分解不完全，則被C裝置吸收的CO2量減少，即樣品

7、中的NaHCO3質(zhì)量偏低，從而計算求得的樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，A正確；裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置，則使C裝置的增重偏大，即樣品中NaHCO3的質(zhì)量偏大，從而Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，B錯誤；產(chǎn)生CO2的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收，使C裝置的增重偏低，即樣品中NaHCO3的質(zhì)量偏低，從而使Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，C正確；反應(yīng)完全后停止加熱，通入過量的空氣，空氣中含有部分CO2，使C裝置的增重偏高，即樣品中NaHCO3的質(zhì)量偏高，從而Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，D錯誤。在本省學(xué)考中，第28題作為固定題型的實驗題目，涉及的基本實驗操作如儀器的連接、氣密性檢查等，及較高層次

8、的實驗方案設(shè)計與評價、誤差分析等，檢測學(xué)生的化學(xué)學(xué)科基本素養(yǎng)。1氣體制備實驗的基本思路2重要氣體的發(fā)生裝置依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：(1)固體固體氣體發(fā)生裝置：制備氣體：O2、NH3、CH4等(2)固體液體氣體或液體液體氣體發(fā)生裝置：制備氣體：Cl2、C2H4等(3)固體液體(不加熱)氣體發(fā)生裝置：制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見的所有氣體。3氣體的除雜方法除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性、可燃性。除雜原則：(1)不損失主體氣體；(2)不引入新的雜質(zhì)氣體；(3)在密閉裝置內(nèi)進行；

9、(4)先除易除的氣體。一般可從以下幾個方面考慮：易溶于水的雜質(zhì)可用水吸收；酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收；堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；水分可用干燥劑吸收；能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀或可溶性的物質(zhì)，也可用作吸收劑。4氣體干燥凈化裝置類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體加熱裝置常見干燥劑濃H2SO4(酸性、強氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)除雜試劑Cu、CuO、Mg等當(dāng)CO2中混有O2雜質(zhì)時，應(yīng)選用上述中的裝置除O2，除雜試劑是Cu粉。5氣體的收集方法收集方法收集氣體的類型收集裝置可收集的氣體(舉例)排水法難溶于水或微溶于水，又不與水反應(yīng)的氣體O2、H2、Cl2(飽和NaCl溶液)、CO2(飽和NaH

10、CO3溶液)、CO等排空氣法向上排空氣法密度大于空氣且不與空氣中成分反應(yīng)Cl2、SO2、CO2等向下排空氣法密度小于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)H2、NH3等6.尾氣處理的原因和方法(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。(2)處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)換為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì)，如酸性有毒氣體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點燃等措施。7常見氣體的檢驗(1)可燃性氣體的檢驗(2)酸性氣體的檢驗(3)強氧化性氣體的檢驗8根據(jù)原理選擇裝置有以下三種實驗裝置ABC用下列實驗原理制取常見氣體，請選擇相應(yīng)的上述裝置。(1)2Na2O22H2O=4N

11、aOHO2_；(2)2H2O22H2OO2_；(3)2KClO32KCl3O2_；(4)ZnH2SO4=ZnSO4H2_；(5)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2_；(6)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2_；(7)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O_。答案(1)C(2)C(3)A(4)C(5)C(6)A(7)B9根據(jù)性質(zhì)除去雜質(zhì)為下列各組氣體選擇合適的除雜試劑(括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體)(1)含有HCl雜質(zhì)的氣體CO2(HCl)：_；Cl2(HCl)：_。(2)中性氣體中含有酸性雜質(zhì)氣體O2(Cl2)：_；CO(CO2)：_。(3)酸性氣體中含有其他酸性氣體CO2(SO2)：

12、_。(4)含有O2雜質(zhì)的氣體CO2(O2)：_；N2(O2)：_。答案(1)飽和NaHCO3溶液飽和食鹽水(2)NaOH溶液NaOH溶液(3)飽和NaHCO3溶液或KMnO4溶液(4)灼熱銅網(wǎng)灼熱銅網(wǎng)1(2017浙江省高三“超級全能生”選考科目8月聯(lián)考A卷)實驗室有一瓶久置的Na2SO3固體試劑，已部分變質(zhì)，為測定其純度，實驗設(shè)計與操作如下，請回答問題：(1)Na2SO3變質(zhì)的原因(用化學(xué)方程式表示)_ _。(2)取一定量的樣品溶于水，加入過量的BaCl2溶液，然后過濾(如圖)、洗滌、干燥、稱量，其中洗滌沉淀的具體操作為_。(3)實驗時用BaCl2比用CaCl2好，寫出兩點理由：_。答案(1)

13、2Na2SO3O2=2Na2SO4(2)用玻璃棒引流，往漏斗中加入蒸餾水，浸沒沉淀物，讓水自然流下，重復(fù)23次(3)一是用BaCl2作沉淀劑，BaSO4、BaSO3的相對分子質(zhì)量大，生成沉淀質(zhì)量大，稱量誤差??；二是用CaCl2作沉淀劑，CaSO4微溶，有誤差解析(1)本題考查Na2SO3的性質(zhì)，Na2SO3中S顯4價，以還原性為主，容易被氧氣氧化成Na2SO4，化學(xué)方程式為2Na2SO3O2=2Na2SO4。(2)考查實驗基本操作，洗滌沉淀的方法：用玻璃棒引流，往漏斗中加入蒸餾水，浸沒沉淀物，讓水自然流下，重復(fù)23次。(3)考查沉淀劑的選擇，用BaCl2作沉淀劑，因為Ba的相對原子質(zhì)量大于Ca

14、，因此BaSO4、BaSO3的相對分子質(zhì)量大，生成沉淀的質(zhì)量大，稱量誤差??；用CaCl2作沉淀劑，CaSO4微溶，有誤差。2(2017浙江省稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三8月聯(lián)考)為了測定某鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了圖示實驗裝置。(1)寫出碳與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)C中品紅溶液的作用_。(3)該小組同學(xué)設(shè)計的實驗裝置存在缺陷，下列因素可能導(dǎo)致鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測量值偏高的是_。AA中反應(yīng)不完全BE中堿石灰吸收空氣中的CO2和H2OC反應(yīng)生成的SO2部分被E中堿石灰吸收D反應(yīng)完全后，還有CO2氣體滯留在裝置體系中答案(1)C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O(2)檢驗SO2在B中是

15、否吸收完全(3)AD解析(1)濃硫酸具有強氧化性，碳與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O。(2)為排除二氧化硫?qū)Χ趸紲y定的干擾，需要除去二氧化碳中的二氧化硫，即B中酸性高錳酸鉀溶液的作用是除去二氧化硫，因此C中品紅溶液的作用為檢驗SO2在B中是否吸收完全。(3)A中反應(yīng)不完全，因此碳的質(zhì)量減少，鐵的質(zhì)量增加，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測量值偏高，A正確；E中堿石灰吸收空氣中的CO2和H2O導(dǎo)致E中質(zhì)量增加，因此碳的質(zhì)量增加，鐵的質(zhì)量減少，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測量值偏低，B錯誤；反應(yīng)生成的SO2部分被E中堿石灰吸收導(dǎo)致E中質(zhì)量增加，因此碳的質(zhì)量增加，鐵的質(zhì)量減少，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測量值

16、偏低，C錯誤；反應(yīng)完全后，還有CO2氣體滯留在裝置體系中，因此碳的質(zhì)量減少，鐵的質(zhì)量增加，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測量值偏高，D正確，答案選AD。3(2017浙江省名校協(xié)作體高三上學(xué)期考試)某學(xué)習(xí)小組在研究CH4還原Fe2O3的實驗中，發(fā)現(xiàn)生成的黑色粉末能被磁鐵吸引。查閱資料得知：在溫度不同、受熱不均時會生成具有磁性的Fe3O4。為進一步探究黑色粉末的組成及含量，他們進行如下實驗。(1)往黑色粉末中滴加鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，則黑色粉末中一定有_。(2)用以下裝置可以說明產(chǎn)物有Fe3O4存在：檢查裝置的氣密性，往裝置中添加相應(yīng)的藥品，接下來的一步操作為_。(3)為進一步證明黑色粉末是否含F(xiàn)e3O4，某同學(xué)

17、設(shè)計實驗方案如下：取少量黑色粉末于試管，加足量鹽酸，充分振蕩使黑色粉末完全溶解，滴入KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。請分析此方案是否可行，并解釋原因_。答案(1)Fe(或鐵)(2)打開止水夾K(3)不可行?；旌衔镉需F，鐵能還原Fe3，同時Fe2也可能被氧化成Fe3解析(1)還原Fe2O3的實驗中，發(fā)現(xiàn)生成的黑色粉末各組分均能被磁鐵吸引，應(yīng)為鐵或四氧化三鐵，或為二者混合物，往黑色粉末中滴加鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，證明含有金屬鐵。(2)按如圖裝置連接好儀器(圖中夾持設(shè)備已略去)，檢查裝置的氣密性，往裝置中添加藥品，然后打開止水夾K通入氫氣，持續(xù)一段時間后再點燃C處的酒精燈。(3)黑色粉末加入足量鹽酸溶解后

18、，滴入KSCN溶液，不變血紅色可能有兩種情況，一種是無鐵離子存在，一種是有鐵離子存在，但Fe3和過量的鐵反應(yīng)生成亞鐵離子，所以方案不正確。4(2017麗水、衢州、湖州三地市高三9月教學(xué)質(zhì)量檢測)一定溫度下，無水硫酸銅粉末受熱分解生成CuO和氣體A。氣體A為SO2、SO3和O2中的一種或幾種。請回答下列問題：(1)氣體A的合理組成為如下三種情況只有SO3；_；三種氣體都有。(2)只用一種試劑就能證明氣體A中是否含有SO2，該試劑是_。A石蕊溶液 B品紅溶液CBaCl2溶液 DNaOH溶液(3)若氣體A中SO2、SO3和O2都有，用下圖所示裝置測定其中O2的體積。測定結(jié)果比實際值明顯偏低，其原因是_。答案(1)含有SO2和O2(2)B(3)SO2與O2在NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)：2SO2O24OH=2SO2H2O，O2被吸收消耗，所測體積明顯偏低解析(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知，如果產(chǎn)生SO2，則一定同時有氧氣生成，即第二種假設(shè)是含有SO2和O2。(2)二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，所以該試劑是品紅溶液，答案選B。(3)由于SO2與O2在NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)：2SO2O24OH=2SO2H2O，O2被吸收消耗，因此所測體積顯偏低。5(2017浙江省“七彩陽光”聯(lián)盟高三上學(xué)期期初聯(lián)考)某同學(xué)欲配制兩種一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液。(1