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高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題復(fù)習(xí)方略+復(fù)習(xí)模擬試題大全集
高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的答題策略(附參考答案)
(一)解題思路及方法1、思考問題的順序
(1)圍繞主要問題思考:如選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線、方法;所用藥品、儀器簡(jiǎn)單易得;實(shí)驗(yàn)過程快速、安
全;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
(2)思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題:如制取在空氣中易水解的物質(zhì)(如Al2s3、AlCb、
Mg3”等)及易受潮的物質(zhì)時(shí),往往在裝置末端再接一個(gè)干燥裝置,以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入。
(3)思考實(shí)驗(yàn)的種類及如何合理地組裝儀器,并將實(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)比較、聯(lián)靠。(如涉及到氣體的制取和
處理,對(duì)這類實(shí)驗(yàn)的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為:
發(fā)生除雜質(zhì)>干燥主體實(shí)驗(yàn)卜尾氣定回。,
2、儀器連接的順序
(1)所用儀器是否恰當(dāng),所該儀器是全用還是選用;
(2)儀器是否齊全,如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實(shí)
驗(yàn)是否有尾氣的吸收裝置;
(3)安裝順序是否合理,如是否遵循“自上而下,從左
到右”;氣體凈化裝置中不應(yīng)先經(jīng)干燥,后又經(jīng)過水溶液
洗氣;
(4)儀器間連接順序是否正確。如洗氣時(shí)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,干燥管除雜質(zhì)時(shí)“大進(jìn)小出”,排水量氣時(shí)“短
進(jìn)氣,長(zhǎng)出水”等。
3、實(shí)驗(yàn)操作的順序
(1)連接儀器,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,注意事?xiàng),安全問題等,按氣體流動(dòng)順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器;
(2)檢查氣密性,在整套儀器連接完畢后,應(yīng)先檢查裝置的氣密性,然后裝入藥品。檢查裝置氣密性的
方法要依裝置而定;如廠6的產(chǎn)氣裝置:(3)裝藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
二)解題時(shí),應(yīng)全方位思考的問題
1、檢查氣體的純度。點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體(出、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的裝置前,必須檢查氣
體的純度。例如用力、C。等氣體還原金屬氧化物時(shí),需要加熱金屬氧化物,在操作中,不能先加熱,后
通氣,應(yīng)當(dāng)先通入氣體,將裝置內(nèi)的空氣排干凈后,檢查氣體是否純凈(驗(yàn)純),待氣體純凈后,再點(diǎn)燃
酒精燈加熱金屬氧化物。
2、加熱操作先后順序選擇。若氣體產(chǎn)生需加熱,應(yīng)先用酒精燈加熱產(chǎn)生氣體的裝置,等產(chǎn)生氣體后,再
給實(shí)驗(yàn)需要加熱的固體物質(zhì)加熱。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生C。,再用CO還原FezCh,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先
點(diǎn)燃C。發(fā)生裝置的酒精燈,生成的C。趕走空氣后,再點(diǎn)燃Fe2C>3的酒精燈,而熄滅酒精燈的順序則相反,
原因是:在還原性氣體中冷卻Fe可防止灼熱的Fe再被空氣中的6氧化并防石灰水倒吸。
3、冷凝回流的問題。有的易揮發(fā)的液體反應(yīng)物,為了避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料,要在發(fā)生裝置設(shè)
計(jì)冷凝回流裝置。如在發(fā)生裝置安裝長(zhǎng)玻璃管等。J—小
4、冷卻問題。有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而損失,f
水I,
需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝氣體(物質(zhì)蒸氣),使由由匚巧小
物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集.昌昌
(I)冷凝回流Cn)(1)冷卻di)
5、防止倒吸問題。在某些實(shí)驗(yàn)中,由于吸收液的倒吸,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生不良的影響,如玻璃儀器的炸裂,
反應(yīng)試劑的污染等,因此,在有關(guān)實(shí)驗(yàn)中必須采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列
措施:
(1)切斷裝置:將有可能產(chǎn)生液體倒吸的密閉裝置系統(tǒng)切斷,以防止液體倒吸,如實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣、
甲烷時(shí),通常用排水法收集氣體,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),必
先從水槽中將導(dǎo)管拿出來(lái),然后熄滅酒精燈。
(2)設(shè)置防護(hù)裝置
①倒立漏斗式:如圖(2)甲所示,這種裝置可以增大
體與吸收液的接觸面積,有利于吸收液對(duì)氣體的吸收。倒立漏斗式此融看赳(安線)
易溶性氣體被吸收液吸收時(shí),導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)減少,吸收
上升到漏斗中,由于漏斗容積較大,導(dǎo)致燒杯中液面
降,使漏斗口脫離液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作
流回?zé)績(jī)?nèi),從而防止吸收液的倒吸。
②肚容式:如圖(2)乙所示,當(dāng)易溶于吸收液的氣體由
管末端進(jìn)入吸收液被吸收后,導(dǎo)氣管內(nèi)壓強(qiáng)減少,使吸收防IB式I防觸n港拭液倒
圖3
吸進(jìn)入干燥管的吸收液本身質(zhì)量大于干燥管內(nèi)外壓強(qiáng)差,吸收
液受自身重量的作用又流回?zé)瓋?nèi),從而防止吸收液的倒
吸。這種裝置與倒置漏斗很類似。
③蓄液式:如圖(2)丙所示,當(dāng)吸收液發(fā)生倒吸時(shí),倒
吸進(jìn)來(lái)的吸收液被預(yù)先設(shè)置的蓄液裝置貯存起來(lái),以防止
吸收液進(jìn)入受熱儀器或反應(yīng)容器。這種裝置又稱安全瓶。
④平衡壓強(qiáng)式:如圖(2)丁所示,為防止反應(yīng)體系中壓
m(i)嬲網(wǎng)蟋式
強(qiáng)減少,引起吸收液的倒吸,可以在密閉裝置系統(tǒng)中連接(ID
一個(gè)能與外界相通的裝置,起著自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)外壓強(qiáng)差0(4)
的作用,防止溶液的倒吸。
6、具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置。
①防堵塞安全裝置:如圖(3)所示,為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置
(見恒壓式);為防止粉末或糊狀物堵塞導(dǎo)氣管,可將棉花團(tuán)置于導(dǎo)管口處(見防阻式(I、II)。
②液封裝置:如圖(3),為防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出,可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一只小試管(見
液封式)③防污染安全裝置:如圖(4)所示,灼燒式可用于除尾氣CO;吸收式可用于除CLH2s等;收
集式可用于防止有毒氣體進(jìn)入空氣中。
7、拆卸時(shí)的安全性和科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性,有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧
化”,應(yīng)考慮停止加熱或通氣的順序,如對(duì)有尾氣吸收裝置的實(shí)驗(yàn),必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才能熄滅
酒精燈,以免造成溶液倒吸;用氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)應(yīng)先熄滅加熱氧化銅的酒精燈,同時(shí)繼續(xù)通氫氣,
待加熱區(qū)冷卻后才能停止通氫氣,這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化,或形成可爆氣;拆卸用排水
法收集需加熱制取氣體的裝置時(shí),需先把導(dǎo)氣管從水槽中取出,才能熄滅酒精燈,以防止水倒吸;拆卸后
的儀器要清洗、干燥、歸位。
8、常見廢液的處理方法
廢液處理方法注意事項(xiàng)
分別收集,混合無(wú)危險(xiǎn)時(shí),將廢酸、廢
酸或堿中和法
堿混合
分別收集,查明廢液性質(zhì),將其中一種
氧化劑還原劑氧化還原法
廢液分次少量加入另一種廢液中
氫氧化物沉淀法硫化物共沉用過濾或傾析法將沉淀分離,濾液不含
含重金屬離子廢液
淀法重金屬離子再排放
沉淀法加入Na2so4溶液,過濾,除去沉淀,不
含Ba?+
可排放
焚燒法有機(jī)溶劑萃取回收利生成水、co等不污染環(huán)境;用溶劑萃
有機(jī)物2
用取分液,分儲(chǔ)后回收利用
9、常見意外事故的處理
意外事故處理方法
灑在桌面的酒精燃燒立即用濕抹布撲蓋
立即用較多的水沖洗(皮膚上不慎灑上濃H2so4,不得先用水
酸灑在皮膚上沖洗而要根據(jù)情況迅速用布擦去,再用水沖洗),再涂上
3%?5%的NaHCCh溶液
堿灑在皮膚上用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液
液浪、苯酚灑在皮膚上用酒精擦洗
水銀灑在桌面上灑上硫粉進(jìn)行回收
酸液濺到眼中立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛
酒精等有機(jī)物在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上著火用濕抹布、石棉或砂子蓋滅,火勢(shì)較大時(shí),可用滅火劑撲救
四、例題分析
例1、(06年全國(guó)理綜I卷28.15分)
在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化納作為供氧劑。請(qǐng)選
適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用品、用上圖中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行
驗(yàn),證明過氧化鈉可作供氧劑。
(1)A是制取C。;的裝置。寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)
程式:。(2)填寫表中空格:
儀器加入試劑加入該試劑的目的
B飽和NaHCCh溶液
C
D
⑶寫出過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:
⑷試管F中收集滿氣體后,下一步實(shí)驗(yàn)操作是:
【分析】本題用給定的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明過氧化鈉可以用作供氧劑。題中包含對(duì)部分試劑的
選擇、實(shí)驗(yàn)基本操作的考查,最后考生還應(yīng)想到,需要證明實(shí)驗(yàn)中收集到的氣體是氧氣,該實(shí)驗(yàn)才能圓滿
結(jié)束。由此進(jìn)一步考查考生的實(shí)驗(yàn)基本功及對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫?。題中明確指出實(shí)驗(yàn)裝置中A是
制取C02的裝置,考生熟悉的方法是,在錐形瓶中加入適量大理石(或石灰石),自分液漏斗中滴入稀鹽酸
發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)方程式為CaCO3+2HCI-CaCl2+H2O+C。2t。
反應(yīng)產(chǎn)生的C5氣體,連同水氣、酸霧(HCI)一起進(jìn)入洗氣瓶B中,B中加有飽和NaHCOs溶液,其主要作
用是除去CO2氣體中的酸霧:NaHCO3+HCI=NaCI+H2O+C02t
同時(shí)CO?在其中的溶解度比在水中小得多。c中加有Naz。2和石棉絨的混合物(加石棉絨的目的是防止氣流
阻塞),CO?和水氣在這里與22。2,發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生。2。反應(yīng)方程式為:2Na2O2+2CO2-=Na2CO3+02
2Na2O2+2H20—4NaOH+02t
從U型管C出來(lái)的氣體中,除。2外,還有沒反應(yīng)的C02,如不除去這部分C02,它會(huì)與。2一同收集在試
管F中,這將會(huì)對(duì)。2的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)造成影響,因此在洗氣瓶D中應(yīng)加入NaOH溶液,其目的是吸收未反應(yīng)
的C02o
在實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí),除要選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)和合適的實(shí)驗(yàn)裝置外,更重要的一點(diǎn)是,最后需要驗(yàn)證所
制得的氣體,這一點(diǎn)考生應(yīng)該是清楚的。本題雖然不是制備氣體的實(shí)驗(yàn),但它是要通過Na2。能與CO2發(fā)
生反應(yīng)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明Naz5可以作為供氧劑。如果考生對(duì)本實(shí)驗(yàn)的目的比較明確,應(yīng)該知道在試管
F中集滿氣體后,還應(yīng)證明試管F中收集的氣體是02。正確的操作是:先把E中的導(dǎo)管移出水面,然后關(guān)
閉分液漏斗的活塞;用拇指堵住試管口,取出試管。立即把帶火星的木條伸人試管口內(nèi),木條復(fù)燃則證明
試管中收集的氣體是氧氣。
參考答案:(1)CaCO3+2HCI=CaClz+CC)2T+小。(2)B:除去CO?中混入的HCIC:過氧化鈉與C02
和、dO反應(yīng)產(chǎn)生O2D:NaOH溶液吸收未反應(yīng)的CO2(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(4)把E中的導(dǎo)管移出水面,關(guān)閉分液漏斗活塞,用拇指堵住試管
口,取出試管,立即把帶火星的木條伸入試管口內(nèi),木條復(fù)燃,證明
試管中收集的氣體是氧氣。
例2、(05年全國(guó)理綜I卷28.15分)已知某純堿試樣中含有NaCI雜
質(zhì),為測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用下圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按圖組裝儀器,并檢查裝置的氣密性
②將ag試樣放入錐形瓶中,加適量蒸儲(chǔ)水溶解,得到試樣溶液
③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到bg
④從分液漏斗滴入6moi?L的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止
⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到eg
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到U型管的質(zhì)量基本不變,為dg
請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐栴}:
(1)在用托盤天平稱量樣品時(shí),如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn),說明—(2)裝置中干燥管B的作用是
(3)如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸,測(cè)試的結(jié)果(填偏高、偏低或不變)
(4)步驟⑤的目的是(5)步驟⑦的目的是(6)該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為
(7)還可以用其他實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請(qǐng)簡(jiǎn)述一種不同的實(shí)驗(yàn)法。
【分析】
托盤天平是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本儀器之一,按照規(guī)范操作,使用托盤天平時(shí)應(yīng)當(dāng)“左物,右碼”,
如果所加祛碼的質(zhì)量與被稱量物的質(zhì)量相等,則天平兩邊達(dá)到平衡,其指針處于中央零點(diǎn)位置;如果天平
的指針向左偏轉(zhuǎn),則說明被稱量物的質(zhì)量大于所加祛碼的質(zhì)量,天平?jīng)]有達(dá)到平衡。
本題的實(shí)驗(yàn)原理是:純堿樣品與足量稀出5。4反應(yīng)釋放出co2,U型管中的堿石灰吸收C02后增重,
測(cè)量U型管增重,經(jīng)換算可求得純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。因此,在實(shí)驗(yàn)裝置中,NaOH溶液的作用是吸收自導(dǎo)管
A處鼓入的空氣中的C02;濃力5。4的作用是吸收反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體中的水蒸氣;干燥管B的作用是防
止空氣中的CO?和水蒸氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中,這些措施都是為了保證測(cè)試的準(zhǔn)確,使U型管的增重完全是由于
吸收純堿試樣與稀H2s“反應(yīng)放出的CO?而引起。若用相同濃度的鹽酸替換分液漏斗中的稀出5。4,則在
發(fā)生的CO2氣體中必然會(huì)混有HCI氣體,它不會(huì)被濃H2so4吸收,而是與CO2一起被U型管中的堿石灰吸
收,這勢(shì)必導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏高。在實(shí)驗(yàn)中自導(dǎo)管A處緩緩鼓入空氣,有助于使反應(yīng)產(chǎn)生的CO2全部逸出。
在步驟⑤中,第一次稱重得到的質(zhì)量cg,并不能保證反應(yīng)產(chǎn)生的C02已全部被U型管中的堿石灰吸收。
在實(shí)驗(yàn)中一般要多次重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到恒重,即連續(xù)兩次稱量得到的U型管的質(zhì)量基本不變,
才能說明C02已全部被吸收,實(shí)驗(yàn)可以結(jié)束。最終得到U型管的質(zhì)量為dg。從U型管反應(yīng)前后的增重(d-b)g,
可得到n(C")=^mol=n(Na2CO3),所以試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為"迎二100%
本題還可以有堂相實(shí)驗(yàn)方法,例如:0
方法一:將ag試樣溶于適量蒸儲(chǔ)水中配制成溶液,向其中加入過量BaCb溶液,得到BaCCh沉淀,Ba2++
2
CO3'=BaCO3I。過濾,洗滌沉淀,干燥后稱量得到bgBaC03,則樣品中n(BaCO3)=
--------mol=n(Na2co3),樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為:X100%。
“政將ag試樣溶于適量蒸儲(chǔ)水中配制成溶液,向其中力膠獸㈱也盜,充分?jǐn)嚢柚敛辉儆袣馀?/p>
產(chǎn)生,向溶液中加入AgNO3溶液至沉淀完全。過濾,洗滌沉淀,干燥后稱量得到cgAgCI,則n(AgCI)=
---mol=n(NaCI),樣品中NaCI雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為:里“幽>工X100%,所以純堿的質(zhì)量
怨能狄為:(L普平—)X100%,M(AgCl)a
參考答案:(1)樣疆?巽忖第(2)防止空氣中的C02和水氣進(jìn)入u型管中(3)偏高(4)把反應(yīng)產(chǎn)
生的C5全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中(5)判斷反應(yīng)產(chǎn)生的C5是否全部排出,并被U型管中的堿石灰吸收
(6)1063二')xl00%(7)答案略。
44a
例3、下圖中的實(shí)驗(yàn)裝置可用于制取乙快。請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>
(1)圖中,A管的作用是。制取乙煥的化學(xué)方程式是。
(2)乙煥通入KMnQ酸性溶液中觀察到的現(xiàn)象是,乙煥發(fā)生了反應(yīng)。
(3)乙煥通入澳的CCL,溶液中觀察到的現(xiàn)象是,乙煥發(fā)生了反應(yīng)。(05MCE2.28)
(4)為了安全,點(diǎn)燃乙煥前應(yīng),乙煥燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。
【分析】
本題的第⑴小題考查乙快的制備。乙煥俗稱電石氣,因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室里,乙快是通過電石(碳化鈣)和水
反應(yīng)來(lái)制取的。反應(yīng)方程式如下CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2
可以采用不同的儀器來(lái)組裝制備乙煥的實(shí)驗(yàn)裝置,但每一種裝置都必須保證能有效地控制水和電石的
反應(yīng)。教科書繪制的裝置將電石放在平底燒瓶?jī)?nèi),水放在分液漏斗中,通過控制水的滴加來(lái)控制反應(yīng)的發(fā)
生和停止。本試題繪制的裝置將電石放置在玻管中的鐵絲網(wǎng)上,將水放在玻管的下半部,并用橡膠管與另
一裝水的玻管連接,組成一個(gè)能調(diào)節(jié)水面高度的連通器,以此來(lái)控制電石和水反應(yīng)的發(fā)生和停止。從外形
看,這兩種裝置是不相同的,但從控制反應(yīng)進(jìn)程而言,這兩種裝置的作用是一樣的。因此,本試題不僅考
查了制備乙快的反應(yīng)、制備乙烘的實(shí)驗(yàn)方法和相關(guān)知識(shí),也考查了考生遷移知識(shí)的能力。
本題的第(2)小題考查乙快的性質(zhì)。乙快在分子結(jié)構(gòu)上類似于乙烯,分子中含有碳碳三鍵,碳碳三鍵中
有兩個(gè)鍵較易斷裂,因此乙煥在化學(xué)性質(zhì)上也和乙烯類似,易被高鎰酸鉀氧化,從而使高鎰酸鉀的紫色褪
去;易發(fā)生加成反應(yīng),例如乙烘和澳加成能使澳的紅色褪去。反應(yīng)式如下.
上述兩種反應(yīng)都伴隨有明顯的現(xiàn)象變化,因Br_BrBrBr
此常常用來(lái)鑒別碳碳不飽和鍵。⑵⑶小題的HC三CH+Br-Br——mH-C=(^-H——>
考核內(nèi)容和教科書中的基本內(nèi)容相同,題目BrBrBrBr
并不難。但題目以乙煥為典型化合物,反映了煥類化合物的通性,題目以乙快和高鎰酸鉀的反應(yīng)和乙快和
浸水的反應(yīng)為例,突出了仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的重要性。重視基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)、重視舉一反三能力的培養(yǎng)和
重視認(rèn)真觀察事物變化的習(xí)慣的養(yǎng)成都是教學(xué)工作中的基本要素。
本題的第⑷小題強(qiáng)調(diào)了安全操作。乙烘和空氣(或氧氣)的混合物遇火時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸,乙煥在空氣
中的爆炸極限是含乙快體積分?jǐn)?shù)2?5%?80%,因此在點(diǎn)燃乙快前,必須先檢查其純度。實(shí)際上,安全操
作在化學(xué)工作中是相當(dāng)重要的,在接觸或使用一個(gè)化合物時(shí),都應(yīng)該先查閱相關(guān)書籍或手冊(cè),了解它的各
種性能如毒性、可燃性、可爆性等,以便采用規(guī)范的安全的操作方法來(lái)開展工作。有機(jī)化合物易燃,含碳
量高的有機(jī)物燃燒時(shí)因碳燃燒不完全常常會(huì)產(chǎn)生濃的黑煙,乙快的成分里含碳量很大,所以燃燒時(shí)會(huì)發(fā)出
明亮而帶濃煙的火焰。這也是乙烘的一個(gè)特性。
參考答案:
(1)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2T(2)KMnd)溶液褪色;氧化
(3)漠的四氯化碳溶液褪色;加成(4)檢查乙煥的純度;火焰明亮并伴有濃烈的黑煙
例題4.(2003年春北京,26)為了檢驗(yàn)Pb(NO3)2熱分解的產(chǎn)物,有人用示意圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(圖中鐵
架臺(tái)、鐵夾和加熱設(shè)備均略去)
實(shí)驗(yàn)時(shí)在試管中放入研細(xì)的Pb(NC)3)2晶體;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,試管中得到黃色粉末(PbO),U型管下部有
少量液體X,集氣瓶中收集到無(wú)色氣體Y。(如圖)
回答下面問題:
(1)在裝置中試管和U型管上的橡皮塞最好用錫箔包住,用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠,原因
是。(2)液體X可能是;氣體Y可能是.
(3)導(dǎo)管口不再有氣泡冒出時(shí),停止反應(yīng),這時(shí)在操作上應(yīng)注意,理由是―。
(4)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證實(shí)(2)中的判斷①對(duì)X的判斷②對(duì)Y的判斷
(要求:怎樣從水槽中取出集氣瓶、實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象、結(jié)論)
解析:解此題的兩個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)是:①2Pb(NC>3)2=2PbO+4NO2+O2,②2NC)2===N2O4。由此可知X
為N2O4,Y為。2。
參考答案:(1)NC)2氣體會(huì)腐蝕橡膠(2)?。4(答液態(tài)的N5同樣給分)02
(3)先把導(dǎo)氣管移出水面,然后熄滅火焰防止水槽中的水反吸到U型管中。
(4)①在通風(fēng)櫥中取下U型管放置,觀察到U型管中液體迅速消失,管中充滿紅棕色氣體,證明X是
液態(tài)N2O4。(其他合理答案同樣給分)
②在水槽中,用玻璃片蓋住集氣瓶口,按住玻璃片,小心把集氣瓶移出水面,正放在桌上,用帶火星
的木條插入瓶口,木條迅速燃燒,證明Y是。2。
例題5.(2002年上海,26)為探究乙煥與浪的加成反應(yīng),甲同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):先取一定量工業(yè)
用電石與水反應(yīng),將生成的氣體通入漠水中,發(fā)現(xiàn)溶液褪色,即證明乙煥與浸水發(fā)生了加成反應(yīng)。
乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中,褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁,推測(cè)在制得的乙煥中還有可能含有少
量還原性的雜質(zhì)氣體,由此他提出必須先除去
之,再與溟水反應(yīng)。(d)
請(qǐng)回答問題:(1)寫出甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)主
要的化學(xué)方程式。
(2)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)(填能或不
能)驗(yàn)證乙煥與澳發(fā)生加成反應(yīng),其理由
是?
(a)使濱水褪色的反應(yīng),未必是加成反應(yīng)(b)
使濱水褪色的反應(yīng),就是加成反應(yīng)(c)使溟水褪色的物質(zhì),未必是乙烘
(d)使濱水褪色的物質(zhì),就是乙煥
(3)乙同學(xué)推測(cè)此乙煥中必定含有的一種雜質(zhì)氣體是,它與濱水反應(yīng)的化學(xué)方程式
是o驗(yàn)證過程中必須全部除去。
(4)請(qǐng)你選用上列四個(gè)裝置(可重復(fù)使用)來(lái)實(shí)現(xiàn)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案,將它們的編號(hào)填入方框,并寫出裝
置內(nèi)所放的化學(xué)藥品。
(5)為驗(yàn)證這一反應(yīng)是加成而不是取代,丙同學(xué)提出可用pH試紙來(lái)測(cè)試反應(yīng)后溶液的酸性,理由
是。
解析:(1)本小題是按實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,寫出?shí)驗(yàn)原理的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式,只要基礎(chǔ)扎實(shí),很容易寫出化學(xué)方
程式,見答案。(2)根據(jù)“乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中,褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁,推測(cè)在制得的乙
煥中還有可能含有少量還原性的雜質(zhì)氣體”,因此可得出“使溪水褪色的物質(zhì),未必是乙煥;使淡水褪色
的反應(yīng),未必是加成反應(yīng)”的結(jié)論。故甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不能證明乙煥與溪水發(fā)生了加成反應(yīng)。(3)根據(jù)褪
色后的溶液里有少許淡黃色渾濁,可推知是硫,說明乙烘氣體中含有硫化氫雜質(zhì),所發(fā)生的反應(yīng)式是
Br2+H2S===SI+2HBro產(chǎn)生硫化氫的原因是電石中含有硫化鈣雜質(zhì),發(fā)生的反應(yīng)是
CaS+2H2(D===H2st+Ca(OH)2t,
(4)由于乙煥中含有硫化氫雜質(zhì),首先可利用CuS04溶液除去H?S,然后再用CuSCU溶液檢驗(yàn)H2s有無(wú)除
凈,只有無(wú)H2s存在方可根據(jù)澳水的褪色來(lái)驗(yàn)證乙快與溟水是發(fā)生了加成反應(yīng)。(5)用pH試紙是驗(yàn)證溶液
的酸堿性的,實(shí)際上暗示“若發(fā)生取代反應(yīng),必定生成HBr”的結(jié)論,因此可用pH試紙檢驗(yàn)溶液酸性有
無(wú)明顯增強(qiáng),即可得出結(jié)論。
參考答案:(l)CaC2+2H2。---->C2H2t+Ca(OH)2
HC=CH+Br2---->CH(Br)==CH(Br)[或HC=CH+2Br2--->CH(Br)2—CH(Br)2]
⑵不能(a)(c)(3)H2sBr2+H2S===SI+2HBr(4)cb(CuSCU溶液)(CuSCU溶液)
(5)如若發(fā)生取代反應(yīng),必定生成HBr,溶液酸性將會(huì)明顯增強(qiáng),故可用pH試紙來(lái)驗(yàn)證
一、導(dǎo)氣管的連接
一般應(yīng)遵循裝置的排列順序。對(duì)于吸收裝置,若為洗氣瓶則應(yīng)“長(zhǎng)”進(jìn)(利于雜質(zhì)的充分吸收)“短”出
(利于氣體導(dǎo)出);若為盛有堿石灰的干燥管吸收水分和,則應(yīng)“粗”進(jìn)(同樣利用和水蒸氣的充分
吸收)“細(xì)”出(利于余氣的導(dǎo)出);若為了排水量氣時(shí),應(yīng)“短”進(jìn)“長(zhǎng)”出,被排出水的體積即為生成
氣體的體積。
二、儀器的連接
根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇儀器和試劑,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的決定儀器的排列組裝順序,一般遵循氣體制取f除雜f干
燥f主體實(shí)驗(yàn)f實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的保護(hù)與尾氣處理。其中除雜與干燥的順序,若采用溶液除雜則應(yīng)先凈化后干燥。
尾氣處理一般用溶液吸收或?qū)怏w點(diǎn)燃。
三、氣密性的檢查
制氣裝置一般都存在氣密性檢查問題。關(guān)鍵是何時(shí)進(jìn)行氣密性檢查?如何進(jìn)行氣密性檢查?顯然應(yīng)在儀器
連接完之后,添加藥品之前進(jìn)行氣密性檢查。氣密性檢查的方法雖多種多樣,但總的原則是堵死一頭,另
一頭通過導(dǎo)管插入水中,再微熱(用掌心或酒精燈)容積較大的玻璃容器,若水中有氣泡逸出,停止加熱
后導(dǎo)管中有一段水柱上升,則表示氣密性良好,否則須重新組裝與調(diào)試。
四、防倒吸
用溶液吸收氣體或排水集氣的實(shí)驗(yàn)中都要防倒吸。防倒吸一般可分為兩種方法:一是在裝置中防倒吸(如
在裝置中加安全瓶或用倒扣的漏斗吸收氣體等);二是在加熱制氣并用排水集氣或用溶液洗氣的實(shí)驗(yàn)中,
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先取出插在溶液中的導(dǎo)管,后熄滅酒精燈以防倒吸。
五、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)
對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)應(yīng)遵循以下原則:①能否達(dá)到目的;②所用原料是否常見易得、廉價(jià);③原料的利用率
高低;④過程是否簡(jiǎn)捷優(yōu)化;⑤有無(wú)對(duì)環(huán)境污染;⑥實(shí)驗(yàn)的誤差大小等等。能達(dá)到上述六點(diǎn)要求的實(shí)驗(yàn)
方案應(yīng)該說不失為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案。最優(yōu)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循上述實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的六原則。方案確定后,為確
保實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)現(xiàn),必須選擇筒捷而正確的操作程序。
六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析
實(shí)驗(yàn)是手段,要達(dá)到目的的還需對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析、處理,去偽存真,由表及里,剝
去假像方能識(shí)得廬山真面目。實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)與各種能力的有效手段和途徑。一般從以下四方面
考慮:①方案是否合理,這是決定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵;②操作不當(dāng)引起的誤差;③反應(yīng)條件不足可導(dǎo)致反應(yīng)
不能發(fā)生或反應(yīng)速率過慢引起實(shí)驗(yàn)誤差;④所用試劑不純,雜質(zhì)甚至參與反應(yīng)均可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差等等。
高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的答題策略(附參考答案)
(一)解題思路及方法1、思考問題的順序
(1)圍繞主要問題思考:如選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線、方法;所用藥品、儀器簡(jiǎn)單易得;實(shí)驗(yàn)過程快速、安
全;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
(2)思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題:如制取在空氣中易水解的物質(zhì)(如Al2s3、AICI3、
Mg3N2等)及易受潮的物質(zhì)時(shí),往往在裝置末端再接一個(gè)干燥裝置,以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入。
(3)思考實(shí)驗(yàn)的種類及如何合理地組裝儀器,并將實(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)比較、聯(lián)靠。(如涉及到氣體的制取和
處理,對(duì)這類實(shí)驗(yàn)的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為:
發(fā)生除雜質(zhì)外干燥主體實(shí)驗(yàn),-尾氣處哂〉
2、儀器連接的順序
(1)所用儀器是否恰當(dāng),所該儀器是全用還是選用;
(2)儀器是否齊全,如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實(shí)
驗(yàn)是否有尾氣的吸收裝置;
(3)安裝順序是否合理,如是否遵循“自上而下,從左
到右”;氣體凈化裝置中不應(yīng)先經(jīng)干燥,后又經(jīng)過水溶液
洗氣;
(4)儀器間連接順序是否正確。如洗氣時(shí)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,干燥管除雜質(zhì)時(shí)“大進(jìn)小出”,排水量氣時(shí)“短
進(jìn)氣,長(zhǎng)出水”等。
3、實(shí)驗(yàn)操作的順序
(1)連接儀器,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,注意事?xiàng),安全問題等,按氣體流動(dòng)順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器;
(2)檢查氣密性,在整套儀器連接完畢后,應(yīng)先檢查裝置的氣密性,然后裝入藥品。檢查裝置氣密性的
方法要依裝置而定;如1~6的產(chǎn)氣裝置:(3)裝藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
二)解題時(shí),應(yīng)全方位思考的問題
1、檢查氣體的純度。點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體(出、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的裝置前,必須檢查氣
體的純度。例如用力、C。等氣體還原金屬氧化物時(shí),需要加熱金屬氧化物,在操作中,不能先加熱,后
通氣,應(yīng)當(dāng)先通入氣體,將裝置內(nèi)的空氣排干凈后,檢查氣體是否純凈(驗(yàn)純),待氣體純凈后,再點(diǎn)燃
酒精燈加熱金屬氧化物。
2、加熱操作先后順序選擇。若氣體產(chǎn)生需加熱,應(yīng)先用酒精燈加熱產(chǎn)生氣體的裝置,等產(chǎn)生氣體后,再
給實(shí)驗(yàn)需要加熱的固體物質(zhì)加熱。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生C。,再用CO還原FezCh,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先
點(diǎn)燃C。發(fā)生裝置的酒精燈,生成的C。趕走空氣后,再點(diǎn)燃FezS的酒精燈,而熄滅酒精燈的順序則相反,
原因是:在還原性氣體中冷卻Fe可防止灼熱的Fe再被空氣中的。2氧化并防石灰水倒吸。
3、冷凝回流的問題。有的易揮發(fā)的液體反應(yīng)物,為了避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料,要在發(fā)生裝置設(shè)
計(jì)冷凝回流裝置。如在發(fā)生裝置安裝長(zhǎng)玻璃管等。
4、冷卻問題。有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而損失,
需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝氣體(物質(zhì)蒸氣),使
物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。
5、防止倒吸問題。在某些實(shí)驗(yàn)中,由于吸收液的倒吸,
會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生不良的影響,如玻璃儀器的炸裂,反應(yīng)試劑的污染等,因此,在有關(guān)實(shí)驗(yàn)中必須采取一定的
措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施:
(1)切斷裝置:將有可能產(chǎn)生液體倒吸的密閉裝置系統(tǒng)切斷,以防止液體倒吸,如實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣、
甲烷時(shí),通常用排水法收集氣體,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),必須
先從水槽中將導(dǎo)管拿出來(lái),然后熄滅酒精燈
(2)設(shè)置防護(hù)裝置
①倒立漏斗式:如圖(2)甲所示,這種裝置可以增大氣
體與吸收液的接觸面積,有利于吸收液對(duì)氣體的吸收。此容式硼壓赳當(dāng)
易溶性氣體被吸收液吸收時(shí),導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)減少,吸收
上升到漏斗中,由于漏斗容積較大,導(dǎo)致燒杯中液面
降,使漏斗口脫離液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作
流回?zé)績(jī)?nèi),從而防止吸收液的倒吸。
②肚容式:如圖(2)乙所示,當(dāng)易溶于吸收液的氣體由
管末端進(jìn)入吸收液被吸收后,導(dǎo)氣管內(nèi)壓強(qiáng)減少,使吸收酗
吸進(jìn)入干燥管的吸收液本身質(zhì)量大于干燥管內(nèi)外壓強(qiáng)差,
吸收液受自身重量的作用又流回?zé)瓋?nèi),從而防止吸收液
的倒吸。這種裝置與倒置漏斗很類似。
③蓄液式:如圖(2)丙所示,當(dāng)吸收液發(fā)生倒吸時(shí),倒
昌⑷
吸進(jìn)來(lái)的吸收液被預(yù)先設(shè)置的蓄液裝置貯存起來(lái),以防止吸收液進(jìn)入受熱儀器或反應(yīng)容器。這種裝置又稱
安全瓶。
④平衡壓強(qiáng)式:如圖(2)丁所示,為防止反應(yīng)體系中壓強(qiáng)減少,引起吸收液的倒吸,可以在密閉裝置系
統(tǒng)中連接一個(gè)能與外界相通的裝置,起著自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用,防止溶液的倒吸。
6、具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置。
①防堵塞安全裝置:如圖(3)所示,為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置
(見恒壓式);為防止粉末或糊狀物堵塞導(dǎo)氣管,可將棉花團(tuán)置于導(dǎo)管口處(見防阻式(I、II)。
②液封裝置:如圖(3),為防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出,可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一只小試管(見
液封式)③防污染安全裝置:如圖(4)所示,灼燒式可用于除尾氣CO;吸收式可用于除CLH2s等;收
集式可用于防止有毒氣體進(jìn)入空氣中。
7、拆卸時(shí)的安全性和科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性,有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧
化”,應(yīng)考慮停止加熱或通氣的順序,如對(duì)有尾氣吸收裝置的實(shí)驗(yàn),必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才能熄滅
酒精燈,以免造成溶液倒吸;用氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)應(yīng)先熄滅加熱氧化銅的酒精燈,同時(shí)繼續(xù)通氫氣,
待加熱區(qū)冷卻后才能停止通氫氣,這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化,或形成可爆氣;拆卸用排水
法收集需加熱制取氣體的裝置時(shí),需先把導(dǎo)氣管從水槽中取出,才能熄滅酒精燈,以防止水倒吸;拆卸后
的儀器要清洗、干燥、歸位。
8、常見廢液的處理方法
廢液處理方法注意事項(xiàng)
分別收集,混合無(wú)危險(xiǎn)時(shí),將廢酸、廢
酸或堿中和法
堿混合
分別收集,查明廢液性質(zhì),將其中一種
氧化劑還原劑氧化還原法
廢液分次少量加入另一種廢液中
氫氧化物沉淀法硫化物共沉用過濾或傾析法將沉淀分離,濾液不含
含重金屬離子廢液
淀法重金屬離子再排放
沉淀法加入Na2s溶液,過濾,除去沉淀,不
含Ba2+
可排放
焚燒法有機(jī)溶劑萃取回收利生成水、C0等不污染環(huán)境;用溶劑萃
有機(jī)物2
用取分液,分儲(chǔ)后回收利用
9、常見意外事故的處理
意外事故處理方法
灑在桌面的酒精燃燒立即用濕抹布撲蓋
立即用較多的水沖洗(皮膚上不慎灑上濃H2so4,不得先用水
酸灑在皮膚上沖洗而要根據(jù)情況迅速用布擦去,再用水沖洗),再涂上
3%?5%的NaHCC)3溶液
堿灑在皮膚上用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液
液澳、苯酚灑在皮膚上用酒精擦洗
水銀灑在桌面上灑上硫粉進(jìn)行回收
酸液濺到眼中立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛
酒精等有機(jī)物在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上著火用濕抹布、石棉或砂子蓋滅,火勢(shì)較大時(shí),可用滅火劑撲救
四、例題分析
例1、(06年全國(guó)理綜I卷28.15分)
在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化納作為供氧劑。請(qǐng)選用
適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用品、用上圖中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)
驗(yàn),證明過氧化鈉可作供氧劑。
(1)A是制取CO;的裝置。寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方
E
程式:。(2)填寫表中空格:
儀器加入試劑加入該試劑的目的
B飽和NaHCC>3溶液
C
D
⑶寫出過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:
⑷試管F中收集滿氣體后,下一步實(shí)驗(yàn)操作是:。
【分析】本題用給定的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明過氧化鈉可以用作供氧劑。題中包含對(duì)部分試劑的
選擇、實(shí)驗(yàn)基本操作的考查,最后考生還應(yīng)想到,需要證明實(shí)驗(yàn)中收集到的氣體是氧氣,該實(shí)驗(yàn)才能圓滿
結(jié)束。由此進(jìn)一步考查考生的實(shí)驗(yàn)基本功及對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫狻n}中明確指出實(shí)驗(yàn)裝置中A是
制取CO2的裝置,考生熟悉的方法是,在錐形瓶中加入適量大理石(或石灰石),自分液漏斗中滴入稀鹽酸
發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)方程式為CaCO3+2HCI—CaCk+WO+CO2t。
反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體,連同水氣、酸霧(HCI)一起進(jìn)入洗氣瓶B中,B中加有飽和NaHCC>3溶液,其主要作
用是除去CO2氣體中的酸霧:NaHCO3+HCI—NaCI+H2O+CO2t
同時(shí)CO?在其中的溶解度比在水中小得多。c中加有Na2。?和石棉絨的混合物(加石棉絨的目的是防止氣流
阻塞),CO?和水氣在這里與Naz。?,發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生。2。反應(yīng)方程式為:2Na2O2+2CO2=Na2CO3+02
2Na2O2+2H20—4NaOH+02t
從U型管c出來(lái)的氣體中,除。2外,還有沒反應(yīng)的CO?,如不除去這部分C02,它會(huì)與。2一同收集在試
管F中,這將會(huì)對(duì)。2的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)造成影響,因此在洗氣瓶D中應(yīng)加入NaOH溶液,其目的是吸收未反應(yīng)
的C02?
在實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí),除要選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)和合適的實(shí)驗(yàn)裝置外,更重要的一點(diǎn)是,最后需要驗(yàn)證所
制得的氣體,這一點(diǎn)考生應(yīng)該是清楚的。本題雖然不是制備氣體的實(shí)驗(yàn),但它是要通過Na2。?能與COZ發(fā)
生反應(yīng)產(chǎn)生5的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明Na?。?可以作為供氧劑。如果考生對(duì)本實(shí)驗(yàn)的目的比較明確,應(yīng)該知道在試管
F中集滿氣體后,還應(yīng)證明試管F中收集的氣體是5。正確的操作是:先把E中的導(dǎo)管移出水面,然后關(guān)
閉分液漏斗的活塞;用拇指堵住試管口,取出試管。立即把帶火星的木條伸人試管口內(nèi),木條復(fù)燃則證明
試管中收集的氣體是氧氣。
參考答案:(1)CaCO3+2HCi=CaCl2+CC)2T+出。(2)B:除去CO?中混入的HCIC:過氧化鈉與C02
和、出。反應(yīng)產(chǎn)生O2D:NaOH溶液吸收未反應(yīng)的C5(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(4)把E中的導(dǎo)管移出水面,關(guān)閉分液漏斗活塞,用拇指堵住試管
口,取出試管,立即把帶火星的木條伸入試管口內(nèi),木條復(fù)燃,證明
試管中收集的氣體是氧氣。
NIOH??am?Htso.
例2、(05年全國(guó)理綜I卷28.15分)已知某純堿試樣中含有NaCI雜質(zhì),為測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),
可用下圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按圖組裝儀器,并檢查裝置的氣密性
②將ag試樣放入錐形瓶中,加適量蒸儲(chǔ)水溶解,得到試樣溶液
③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到bg
④從分液漏斗滴入6moi?廠的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止
⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到eg
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到U型管的質(zhì)量基本不變,為dg
請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐栴}:
(1)在用托盤天平稱量樣品時(shí),如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn),說明_(2)裝置中干燥管B的作用是
(3)如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸,測(cè)試的結(jié)果(填偏高、偏低或不變)
(4)步驟⑤的目的是(5)步驟⑦的目的是(6)該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為
(7)還可以用其他實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請(qǐng)簡(jiǎn)述一種不同的實(shí)驗(yàn)法。
【分析】
托盤天平是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本儀器之一,按照規(guī)范操作,使用托盤天平時(shí)應(yīng)當(dāng)“左物,右碼”,
如果所加祛碼的質(zhì)量與被稱量物的質(zhì)量相等,則天平兩邊達(dá)到平衡,其指針處于中央零點(diǎn)位置;如果天平
的指針向左偏轉(zhuǎn),則說明被稱量物的質(zhì)量大于所加祛碼的質(zhì)量,天平?jīng)]有達(dá)到平衡。
本題的實(shí)驗(yàn)原理是:純堿樣品與足量稀H2s。4反應(yīng)釋放出CO2,U型管中的堿石灰吸收CO?后增重,
測(cè)量U型管增重,經(jīng)換算可求得純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。因此,在實(shí)驗(yàn)裝置中,NaOH溶液的作用是吸收自導(dǎo)管
A處鼓入的空氣中的CO2;濃H2SO4的作用是吸收反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體中的水蒸氣;干燥管B的作用是防
止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中,這些措施都是為了保證測(cè)試的準(zhǔn)確,使U型管的增重完全是由于
吸收純堿試樣與稀&S04反應(yīng)放出的CO?而引起。若用相同濃度的鹽酸替換分液漏斗中的稀H2sO,,則在
發(fā)生的COZ氣體中必然會(huì)混有HCI氣體,它不會(huì)被濃H2s。4吸收,而是與CO2一起被U型管中的堿石灰吸
收,這勢(shì)必導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏高。在實(shí)驗(yàn)中自導(dǎo)管A處緩緩鼓入空氣,有助于使反應(yīng)產(chǎn)生的CO2全部逸出。
在步驟⑤中,第一次稱重得到的質(zhì)量cg,并不能保證反應(yīng)產(chǎn)生的C02已全部被U型管中的堿石灰吸收。
在實(shí)驗(yàn)中一般要多次重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到恒重,即連續(xù)兩次稱量得到的U型管的質(zhì)量基本不變,
才能說明C02已全部被吸收,實(shí)驗(yàn)可以結(jié)束。最終得到U型管的質(zhì)量為dg。從U型管反應(yīng)前后的增重(d-b)g,
可得到n(CO2)=^^mol=n(Na2CO3),所以試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為粵勺絲x100%
44Q
本題還可以有其他實(shí)驗(yàn)方法,例如:'
方法一:將ag試樣溶于適量蒸儲(chǔ)水中配制成溶液,向其中加入過量Ba"溶液,得到BaCS沉淀,Ba2++
2-
CO3=BaCO3I。過濾,洗滌沉淀,干燥后稱量得到bgBaC03,則樣品中n(BaCO3)=
——-——mol=n(Na2CO3),樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為:■—————X100%。
用(叫即將ag試樣溶于適量蒸鐳7K中配制成溶液,向其中歌那褊輯,充分?jǐn)嚢柚敛辉儆袣馀?/p>
產(chǎn)生,向溶液中加入AgNO溶液至沉淀完全。過濾,洗滌沉淀,干燥后稱量得到cgAgCI,則n(AgCI)=
3MNaC1c
---mol=n(NaCI),樣品中NaCI雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為:(>xiOO%,所以純堿的質(zhì)量
的概近:(L般端內(nèi)。。%。乂(AgCD-a
參考答案:(1)樣雅霸加粢(2)防止空氣中的CC)2和水氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中(3)偏高(4)把反應(yīng)產(chǎn)
生的CO2全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中(5)判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO?是否全部排出,并被U型管中的堿石灰吸收
(6)1°6(J-/;)xl00%(7)答案略。
例3、下斛M實(shí)驗(yàn)裝置可用于制取乙烘。請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>
(1)圖中,A管的作用是,制取乙烘的化學(xué)方程式是0
(2)乙煥通入KMnCU酸性溶液中觀察到的現(xiàn)象是,乙煥發(fā)生了反應(yīng)。
(3)乙煥通入漠的CC%溶液中觀察到的現(xiàn)象是,乙煥發(fā)生了反應(yīng)。(05MCE2.28)
(4)為了安全,點(diǎn)燃乙煥前應(yīng),乙煥燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。
【分析】
本題的第⑴小題考查乙快的制備。乙塊俗稱電石氣,因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室里,乙烘是通過電石(碳化鈣)和水
反應(yīng)來(lái)制取的。反應(yīng)方程式如下CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2
可以采用不同的儀器來(lái)組裝制備乙塊的實(shí)驗(yàn)裝置,但每一種裝置都必須保證能有效地控制水和電石的
反應(yīng)。教科書繪制的裝置將電石放在平底燒瓶?jī)?nèi),水放在分液漏斗中,通過控制水的滴加來(lái)控制反應(yīng)的發(fā)
生和停止。本試題繪制的裝置將電石放置在玻管中的鐵絲網(wǎng)上,將水放在玻管的下半部,并用橡膠管與另
一裝水的玻管連接,組成一個(gè)能調(diào)節(jié)水面高度的連通器,以此來(lái)控制電石和水反應(yīng)的發(fā)生和停止。從外形
看,這兩種裝置是不相同的,但從控制反應(yīng)進(jìn)程而言,這兩種裝置的作用是一樣的。因此,本試題不僅考
查了制備乙煥的反應(yīng)、制備乙快的實(shí)驗(yàn)方法和相關(guān)知識(shí),也考查了考生遷移知識(shí)的能力。
本題的第(2)小題考查乙煥的性質(zhì)。乙煥在分子結(jié)構(gòu)上類似于乙烯,分子中含有碳碳三鍵,碳碳三鍵中
有兩個(gè)鍵較易斷裂,因此乙煥在化學(xué)性質(zhì)上也和乙烯類似,易被高缽酸鉀氧化,從而使高鎰酸鉀的紫色褪
去;易發(fā)生加成反應(yīng),例如乙烘和澳加成能使漠的紅色褪去。反應(yīng)式如下.
上述兩種反應(yīng)都伴隨有明顯的現(xiàn)象變化,因Br-BrBrBr
此常常用來(lái)鑒別碳碳不飽和鍵。⑵⑶小題的HC三CH+Br-Br——>=q-H——》
考核內(nèi)容和教科書中的基本內(nèi)容相同,題目BrBrBrBr
并不難。但題目以乙煥為典型化合物,反映了煥類化合物的
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