山東省濰坊市臨朐一中2012屆高三化學二輪復習 專題12 化學實驗學案

1、專題十二 化學實驗【考綱展示】1.認識化學是以實驗為基礎(chǔ)的一門科學。了解有關(guān)化學實驗的基礎(chǔ)知識，理解化學實驗研究中的重要應用，綜合應用化學實驗基礎(chǔ)知識與基本技能解決一些化學問題。（1）了解化學實驗室常用儀器的主要用途、使用方法和注意問題。（2）掌握化學實驗的基本操作。能識別化學品安全使用標志，了解實驗室一般事故的預防和處理方法。（3）掌握常見氣體的實驗室制法（包括所用試劑、儀器、反應原理和收集方法）。（4）能對常見的物質(zhì)進行檢驗、分離和提純，了解常見離子的檢驗方法，能根據(jù)要求配制溶液（如配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量濃度的溶液）。（5）能根據(jù)實驗試題要求，做到：設(shè)計、評價或改進實驗方案；了解控

2、制實驗條件的方法；分析和處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論；繪制和識別典型的實驗儀器裝置。2.了解科學探究的基本過程，并運用以實驗和推理為基礎(chǔ)的科學探究方法解決有關(guān)問題?！局R回扣】知識網(wǎng)絡(luò)要點掃描一、重要儀器及使用方法名稱使用方法及注意事項托盤天平托盤天平使用的第一步操作是調(diào)節(jié)天平平衡。稱量時遵循“左物右碼”的原則。稱量干燥的固體藥品應放在紙上稱量，易潮解、有腐蝕性的藥品（如NaOH），必須放在玻璃器皿里稱量。托盤天平精確到小數(shù)點后一位數(shù)字。量筒讀數(shù)時，視線應與凹液面的最低處相平。量筒上無“0”刻度。量筒上標有使用的溫度值。量筒精確到小數(shù)點后一位數(shù)字。容量瓶容量瓶使用的第一步操作是檢查是否漏水。常見

3、容量瓶規(guī)格有100mL、250mL、500mL、1000mL幾種，只能配制容量瓶上規(guī)定體積的溶液。容量瓶上標有刻度線、溫度和規(guī)格。用玻璃棒引流的方法將溶液轉(zhuǎn)入容量瓶。滴定管用于準確量取一定體積液體的儀器，分酸式和堿式兩種。酸式、堿式滴定管不能混用，酸式滴定管還可以盛放氧化性試劑，堿式滴定管還可以盛放還原性試劑。精確到小數(shù)點后兩位數(shù)字。使用的第一步操作是檢查是否漏水。調(diào)整液面時，應使滴管的尖嘴部分充滿溶液，使液面保持在“0”或“0”以下的某一定刻度。讀數(shù)時視線與管內(nèi)凹液面的最低處相平或相切。溫度計溫度計上有“0”刻度。不能充當玻璃棒用于液體攪拌。酒精燈酒精燈中的酒精不能超過酒精燈容質(zhì)的2/3，不

4、能少于1/5。不能向燃著的酒精燈中添加酒精。酒精燈用完后用燈帽蓋滅。酒精燈引起失火，應立即用濕抹布蓋滅。洗氣瓶氣體流向“深入淺出”。洗氣瓶中只能盛放液體試劑。玻璃棒主要用于固體的溶解、液體的稀釋中的攪拌操作。過濾、溶液配制中的引流。轉(zhuǎn)移少量液體藥品，用于溶液性質(zhì)的檢驗漏洞漏斗分為普通漏斗、長頸漏斗和分液漏斗。普通漏斗用于過濾、向小口容器中添加液體和組裝防倒吸裝置，長頸漏斗用于向氣體發(fā)生裝置中注入液體，分液漏斗用于分離密度不同且互不相溶的液體混合物，也可向反應容器中隨時加入液體反應物。二、氣體制備及性質(zhì)實驗中學化學中涉及的重要氣體有O2、H2、Cl2、CO2、SO2、NH3、NO、NO2等。1.

5、氣體的制取裝置（1）裝置選擇及組裝氣體制備裝置選擇O2、NH3等采用“固體+固體氣體”的裝置，氣體發(fā)生裝置選擇大試管，裝置圖如圖1所示H2、CO2等采用“塊狀固體+液體氣體”可采用啟普發(fā)生器或其簡易裝置，裝置圖如圖2所示。Cl2等采用“固體+液體氣體”的裝置，氣體發(fā)生裝置一般選擇燒瓶，裝置如圖3所示。圖1 圖2 圖3裝置氣密性檢驗制備氣體的裝置必須氣密性良好，否則會導致氣體制備失敗。檢驗的方法有升溫水柱法和注液液柱法，圖1裝置可采用升溫水柱法，圖2裝置可采用注水水柱法，圖3兩種方法都可以。（2）氣體的凈化干燥劑及其選擇氣體分類氣體舉例干燥劑類別干燥劑舉例酸性氣體Cl2、CO2、SO2、HCl、

6、NO2等酸性干燥劑、中性干燥劑濃硫酸、P2O5、CaCl2等中性氣體H2、O2、N2等所有干燥劑濃硫酸堿性氣體NH3堿性干燥劑堿石灰凈化劑及其選擇制備Cl2、CO2、H2等氣體時，一般采用鹽酸，所以制得的氣體中常含有HCl，除去的方法是分別通過飽和食鹽水、飽和碳酸氫鈉溶液和水即可。若還需除去氣體中的水蒸氣，應最后除去水蒸氣。（3）氣體的收集和驗滿氣體收集的方法收集方法氣體特點氣體舉例排空氣法向上不與空氣成分反應且密度大于空氣Cl2、O2、CO2、SO2、HCl、NO2等向下不與空氣成分反應且密度小于空氣H2、NH3等排水法不溶于水，不與水反應H2、O2等排溶液法不能用排水法收集的氣體Cl2（排

7、飽和食鹽水法）氣體驗滿的方法方法適用范圍及方法藍色石蕊試紙法酸性氣體：Cl2、CO2、SO2、HCl、NO2等紅色石蕊試紙法堿性氣體：NH3特殊方法用帶火星的木條驗滿O2；用燃著的木條驗滿CO2；蘸濃氨水的玻璃棒驗滿HCl或Cl2；（4）尾氣吸收與處理實驗過程中必須對尾氣進行無害化處理。酸性氣體用堿液吸收，氨氣和HCl用水吸收，要注意防倒吸?？扇夹詺怏w點燃。2.氣體性質(zhì)實驗（1）水溶性實驗：如SO2的水溶性實驗，NH3、HCl的噴泉實驗、NO2的水溶性實驗。（2）燃燒實驗：如H2、CO等可燃氣體在空氣中的燃燒實驗；H2、鐵絲、銅絲在Cl2中的燃燒實驗?！緹狳c透視】熱點題型【典例1】下列與實驗有

8、關(guān)的敘述正確的是（ ）A.配制溶液時，若加水超過容量瓶刻度，應用膠頭滴管將多余溶液吸出B.稀釋濃硫酸時，應將蒸餾水沿玻璃棒緩慢注入濃硫酸中C.檢驗某溶液中是否含有SO42時，應取少量該溶液，依次加入BaCl2溶液和稀硫酸D.酸堿滴定時，若加入待測液前用待測液潤洗錐形瓶，將導致測定結(jié)果偏高解析：配制溶液時，若加水超過容量瓶刻度，則所配溶液的物質(zhì)的量濃度偏小，實驗失敗，應重新配制，A錯；稀釋濃硫酸時，應將濃硫酸沿玻璃棒緩慢注入蒸餾水中，B錯；檢測某溶液中是否含有SO42時，應取少量該溶液，先加入稀鹽酸，排除等CO32、Ag+、SO32離子的干擾，再加入溶液，C錯誤；酸堿滴定時，若加入待測液前用待測

9、液潤洗錐形瓶，則消耗的標準液體積增大，測定結(jié)果偏高，D正確。答案：D命題意圖：利用選擇題的四個選項考查了溶液的稀釋、配制、中和滴定中的誤差分析和離子的檢驗方法。目的是利用有限的題目盡量多地承載考試大綱界定的知識點?！镜淅?】實驗室以含有Ca2、Mg2、Cl、SO42、Br等離子的鹵水為主要原料制備無水CaCl2和Br2，流程如下：（1）操作使用的試劑是 ，所用主要儀器的名稱是 。（2）加入溶液W的目的是 。用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg2。由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇PH最大范圍是 。酸化溶液Z時，使用的試劑為 。開始沉淀時的PH沉淀完全時的PHMg29.611.0Ca212.2c(O

10、H)1.8mol·L1 （3）實驗室用貝殼與稀鹽酸反應制備并收集CO2氣體，下列裝置中合理的是 。（4）常溫下，H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.2×102，Ka2=6.3×103，H2CO3的電離常數(shù)Ka1=4.5×107，Ka2=4.7×1011。某同學設(shè)計實驗驗證H2SO3酸性強于H2CO3：將SO2和CO2氣體分別通入水中至飽和，立即用酸度計測兩溶液的pH，若前者的pH小于后者，則H2SO3酸性強于H2CO3。該實驗設(shè)計不正確，錯誤在于 。設(shè)計合理實驗驗證H2SO3酸性強于H2CO3（簡要說明實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）： 。儀器器自選。供選的

11、試劑：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、KMnO4、NaHSO3、蒸餾水、飽和石灰水、酸性KMnO4 溶液、品紅溶液、PH試紙。解析：（1）氯氣具有強氧化性，通入氯氣后可以將溶液中的Br氧化為溴單質(zhì)，因為單質(zhì)溴極易溶于有機溶劑，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要儀器是分液漏斗。由流程圖可知單質(zhì)溴在下層，因此該有機溶劑的密度要比水的大且不溶于水，所以該試劑是CCl4；（2）由于SO42會與Ca2結(jié)合形成微溶性的硫酸鈣而影響氯化鈣的制備，因此必需除去；由表中數(shù)據(jù)可知pH大于11時Mg2沉淀完全，pH大于12.2時，Ca2開始沉淀，所以理論上可選擇pH最大范圍是11.0PH12.2；因為不

12、能引入新的雜質(zhì)，所以酸化溶液Z時，使用的試劑應該為鹽酸。（3）實驗室制取CO2的特點是固體和液體反應且不需要加熱，由于鹽酸易揮發(fā)，因此在收集之前需要除去揮發(fā)出HCl氣體，因為CO2的密度大于空氣，所以采用向上排空氣法收集CO2氣體。若采用長頸漏斗時，長頸漏斗的下端必須插入到溶液中，以防止CO2氣體從長頸漏斗中逸出，因此選項b、d正確。（4）H2SO3和H2CO3均屬于二元酸，要想通過比較二者的pH來驗證二者的酸性強弱，必須使二者的濃度相同，但是SO2和CO2氣體溶于水后的飽和溶液其濃度顯然不相等（因為二者的溶解度不同），所以該實驗設(shè)計不正確；要檢驗酸性強弱，可以采用多種方法，例如利用水解原理（

13、酸越弱相應的強堿鹽就越易水解），也可以利用較強的酸制取較弱的酸來檢驗。由于SO2和CO2氣體均可以使飽和石灰水變混濁，所以CO2氣體在通入飽和石灰水之前必須除去CO2氣體中混有的SO2氣體。答案：（1）四氯化碳；分液漏斗（2）除去溶液中的SO42；11.0pH12.2；鹽酸（3）b、d（4）用于比較pH的兩種酸的物質(zhì)的量濃度不相等；參考方案如下：方案一：配制相同物質(zhì)的量濃度的NaHSO3和NaHCO3溶液，用酸度計(或pH試紙)測兩溶液的pH。前者的pH小于后者，證明H2SO3酸性強于H2CO3。方案二：將SO2氣體依次通過NaHCO3（Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石

14、灰水。品紅溶液不褪色、且澄清石灰水變混濁，證明H2SO3酸性強于H2CO3。方案三：將CO2氣體依次通過NaHSO3（Na2SO3)溶液、品紅溶液。品紅溶液不褪色，證明H2SO3酸性強于H2CO3。命題意圖：本題主要考查常見的基本實驗操作、儀器的使用、離子的除雜和實驗方案設(shè)計，綜合性強。熱點預測【預測1】下列實驗方法能夠達到實驗目的的是（ ）A.用BaCl2溶液檢驗Na2SO3溶液是否變質(zhì)B.乙酸乙酯和乙酸鈉溶液可以用萃取的方法分離C.除去FeCl3溶液中少量的FeCl2：加入稍過量雙氧水D.用溶解、過濾的方法提純含有少量硫酸鋇的碳酸鋇解析：空氣中Na2SO3會被氧化為Na2SO4，但二者與B

15、aCl2反應生成的BaSO3 、BaSO4都為白色，無法區(qū)別；乙酸乙酯和乙酸鈉溶液互不相溶，可以用分液的方法分離，B錯誤；雙氧水可以將Fe2+氧化為Fe3+，而且不會帶入新的雜質(zhì)，C正確；硫酸鋇、碳酸鋇都不溶于水，故D錯誤。答案：C預測點評：該題考查了化學實驗的基本操作，考查學生對實驗基礎(chǔ)知識掌握的熟練程度和靈活與應用?！绢A測2】實驗室里用硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO4·H2O），過程如下：請回答下列問題：（1）過程中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應的化學方程式為（不必配平）： 。（2）將過程中產(chǎn)生的氣體通入下

16、列溶液中，溶液會腿色的是 。A.品紅溶液 B.紫色石蕊試液 C.酸性高錳酸鉀溶液 D.溴水（3）過程中，需要加入的物質(zhì)是 。（4）過程中，蒸發(fā)結(jié)晶需要使用酒精燈、三角架、泥三角，還需要的儀器有 。（5）過程中，將溶液Z加熱到7080,目的是 。（6）實驗室為測定所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，進行下列實驗。用分析天平稱取樣品2.700g；將樣品溶于足量鹽酸后，加入足量的氯化鋇溶液；過濾、洗滌、干燥，稱量，得固體質(zhì)量為3.495g。若該聚鐵主要成分為Fe（OH）（SO4） n，則該聚鐵中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為 。解析：（1）FeS和O2、H2SO4反應時，F(xiàn)eS做還原劑，O2作氧化劑，反應的化學

17、方程式為4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2（SO4）3+6H2O+4S。（2）SO2既具有還原性，又具有漂白性，還具有酸性氧化物的通性。故能使品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、溴水褪色。（3）溶液X中的鐵是Fe3+，綠礬中的鐵為Fe2+，故應加入Fe粉，將Fe3+還原為Fe2+。（4）蒸發(fā)結(jié)晶用到的儀器有：酒精燈、三角架、泥三角、玻璃棒、蒸發(fā)皿等。（5）升高溫度，促進水解，使之生成Fe（OH）3。（6）向樣品溶液中加入稀鹽酸，OH與鹽酸反應生成H2O，加入BaCl2后發(fā)生反應Ba2+SO42=BaSO4，根據(jù)S守恒有n（SO42）=n（Ba2+）=0.015mol，由聚鐵主要成分的化學式知n（

18、Fe3+）=0.015mol，所以（Fe）=31.11%。注意有效數(shù)字的保留。答案：（1）4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2（SO4）3+6H2O+4S（方程式不配平但反應物、生成物齊整也可）（2）ACD（3）Fe或鐵（4）蒸發(fā)皿、玻璃棒（5）升高溫度，促進Fe3+水解（6）31.11%預測點評：本題以工藝流程考查元素化合物、鹽類水解及化學實驗知識，是一道綜合性較強的題目，也是目前高考命題的熱門形式。命題意圖：本題通過CO2與C反應，考查學生對元素化合物知識及常見儀器的連接方式、實驗方案評價的理解和掌握?！局睋舾呖肌?. 下列有關(guān)實驗原理或?qū)嶒灢僮髡_的是（ ）A.用水濕潤的pH試紙測量

19、某溶液的pHB.用量筒量取20mL0.5000mol·L1 H2SO4溶液于燒杯中，加水80mL，配制成0.1000 mol·L1H2SO4溶液C.實驗室用圖2所示裝置制取少量氨氣D.實驗室用圖3所示裝置除去Cl2中的少量HCl 2. 下列有關(guān)實驗原理、方法和結(jié)論都正確的是（ ）A.向飽和FeCl3溶液中滴加過量氨水，可制取Fe(OH)3膠體B.取少量溶液X，向其中加入適量新制氨水，再加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，說明X溶液中一定含有Fe2C.室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量NaOH溶液，振蕩、靜置后分液，可除去苯中少量苯酚D.已知I3I2I，向盛有KI3溶液的試管

20、中加入適量CCl4，振蕩靜置后CCl4層顯紫色，說明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大3. 下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是（ ）選項實驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論A過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe3BAgI沉淀中滴入稀KCl溶液有白色沉淀出現(xiàn)AgCl比Agl更難溶CAl箔插入稀HNO3中無現(xiàn)象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上試紙變藍色濃氨水呈堿性4. 向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進行如下操作，結(jié)論正確的是操作現(xiàn)象結(jié)論A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SO42

21、B滴加氯水和CCl4，振蕩、靜置下層溶液顯紫色原溶液中有IC用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應火焰呈黃色原溶液中有Na+，無K+D滴加稀NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口試紙不變藍原溶液中無NH45. 在實驗室進行下列實驗， 括號內(nèi)的實驗用品都能用到的是（ ）A.硫酸銅晶體里結(jié)晶水含量的測定（坩堝、溫度計、硫酸銅晶體）B.蛋白質(zhì)的鹽析（試管、醋酸鉛溶液、雞蛋白溶液）C.鈉的焰色反應（鉑絲、氯化鈉溶液、稀鹽酸）D.肥皂的制取（蒸發(fā)皿、玻璃棒、甘油）6. 不能鑒別AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四種溶液（不考慮他們間的相互反應）的試劑組是（ ）A. 鹽酸、硫酸 B. 鹽酸、

22、氫氧化鈉溶液C. 氨水、硫酸 D. 氨水、氫氧化鈉溶液7. MnO2是一種重要的無機功能材料，粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學習小組設(shè)計了將粗MnO2（含有較多的MnO和MnCO3）樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實驗，其流程如下：（1）第步加稀H2SO4時，粗MnO2樣品中的 （寫化學式）轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。 （2）第步反應的離子方程式 +ClO3+ MnO2+Cl2+ 。（3）第步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺（含鐵圈）、 、 、 ，已知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還有含有 （寫化學式）。（4）若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69g，第步反應后，經(jīng)過濾得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（標準狀況下），則在第步反應中至少需要 mol NaClO3 8. 某化學小組的同學到實驗室學習。在實驗桌上擺有下列儀器：（1）指導教師要求同學們寫出儀器的名稱，甲同學書寫的答案如下表，請你找出其中的錯誤，將改正后的名稱填寫在下表中（若正確，則該空不需要填寫）。儀器編號abcde名稱試管容量瓶廣口瓶堿式滴定管普通漏斗改正的名稱（2）關(guān)于e的用途，乙同學說：組成防倒吸裝置。你還能說出其他兩種用途嗎？ ； 。（3）丙同學想用下圖裝置以大理石和稀鹽酸反應制取CO2。教師指出，這需要太多的稀鹽酸，造成浪費。該同學選用了上面的一種儀器，