高考化学实验知识点归纳及典型例题

高考化学实验知识点归纳及典型例题

高考化学实验知识点归纳及典型例题 一、实验基础知识 1. 常用化学仪器 ‎（1）应用要点：熟悉常用仪器结构特点、用途和应用注意事项，主要有加热容器、分离仪器、计量仪器等。‎ ‎（2）注意事项：加热容器要区分是直接加热还是隔石棉网加热；分离仪器要区分是用于分液、过滤还是蒸馏；计量仪器要特别注意零刻度的位置及读数的精度要求。‎ 2. 常用试剂的使用与贮存 ‎（1）应用要点：着重了解露置在空气中易变质的试剂、见光或受热易分解的试剂、易挥发的试剂、易燃试剂、不宜用玻璃试剂瓶盛放的试剂等。‎ ‎（2）注意事项：试剂的使用和贮存方法是由试剂的物理性质和化学性质所决定的。易与空气中氧气、水蒸气和二氧化碳反应的试剂不能长时露置在空气中；见光易分解的试剂应存放在棕色瓶中，置于冷暗处；受热易分解的试剂和易挥发的试剂应存放在冷暗处；能与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠的试剂，如NaOH、Na2CO3等不宜放在磨口玻璃试剂瓶中。‎ 3. 气体制备与净化 ‎（1）应用要点：掌握常见气体的制备反应、制备装置、收集方法、尾气吸收等。‎ ‎（2）注意事项：气体的制备装置的选择主要根据反应物的状态和是否需要加热；收集方法的选择主要看气体的水溶性和密度，以及是否与空气中的氧气反应；尾气吸收时要注意防止倒吸。‎ 4. 物质的检验、分离和提纯 ‎（1）应用要点：要注意区分检验、分离、提纯的区别；掌握常见离子检验的检验方法；掌握分离和提纯的试剂选择依据和分离操作方法。‎ ‎（2）注意事项：要注意三者在目的上的不同。检验是对物质进行鉴别或鉴定；分离是将混合物中各组分分开；提纯是除去混合物中的杂质。由于目的不同，所选试剂及分离方法也要相应地变化。 ‎ 5. 定量实验 ‎（1）应用要点：掌握四个定量实验（中和滴定、配制一定物质的量浓度的溶液、中和热的测定、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定）的实验原理、主要仪器和装置、操作要点、数据处理和误差分析等。‎ ‎（2）注意事项：要在熟悉仪器构造的前提下掌握操作方法和读数方法；在深入理解原理的基础上掌握数据处理和误差分析方法。‎ 二、综合实验 ‎（1）应用要点：能够根据实验目的选择仪器和装置、确定装置的接口顺序；能够设计简装实验；能够对实验原理、仪器、操作等的进行评价。‎ ‎（2）注意事项：要注意区分洗气瓶长进短出和短进长出时的不同用途；。实验设计要遵循科学性、安全性、可行性和简约性四个基本原则；在掌握好实验基础知识的前提下才有可能正确地评价实验。‎ 1． 典型例题：‎ 例1．某同学在实验报告中写有以下操作和实验数据，其中合理的是_________________（填编号） 　　①用托盘天平称取11.7g食盐 　　②用量筒取5.62mL某浓度的盐酸 　　③用pH试纸测得某溶液的pH值为3.5 　　④滴定某未知浓度的盐酸用去23.15mLNaOH标准溶液 　　⑤用500mL容量瓶配制250mL 0.1mol/L Na2SO4溶液 　　⑥用酸式滴定管量取25.00mL已知浓度的KMnO4溶液 答案：①④⑥‎ 例2．如图是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各物质中能利用这套装置进行实验的是 　　 A．铜屑和稀硝酸 　　 B．二氧化猛和浓盐酸 　　 C．电石和水 ‎ ‎　　 D．碳酸钙和稀盐酸 　　 E．硫化亚铁和稀硝酸 答案：D 例3．下列仪器的瓶塞不能用磨口玻璃塞的的是（ ）‎ A． 盛放溴水的试剂瓶 B． 配制苛性钠溶液时所用的容量瓶 C． 盛放偏铝酸钠溶液的试剂瓶 D． 盛放水玻璃的试剂瓶 答案：C、D 例4．下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是（ ） A．用过滤法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混和物 B．用结晶法提纯NaCl和KNO3的混合物中KNO3 C．用蒸馏法分离乙醇和乙酸的混合物 D．用加热法分离碘和氯化铵的混合物 答案：B、C 例5．（1）某学生在中和滴定实验中用已知物质的量浓度的NaOH溶液滴定未知物质的量浓度的HCl溶液，其实验过程如下： 　　A．取一支酸式滴定管，用蒸馏水洗净，即加入已知物质的量浓度的NaOH溶液；B．调节好后记下液面刻度读数；C．用已润洗过的酸式滴定管精确放出一定量的待测酸液，置于未经待测酸液润洗的洁净锥形瓶中；D．加入酚酞试液2滴，摇匀；E．滴定时，边滴边摇匀，注视滴定管内液面变化；F．当小心滴到溶液由无色变成粉红色时，即停止滴定，并立即记下液面刻度读数；G．根据两次滴定消耗的NaOH溶液体积数的平均值进行计算。 　　（1）指出上述实验过程中操作的错误之处____________（字母表示，多选要倒扣分） 　　（2）某学生准备用质量分37%，密度为‎1.19g·cm-3的浓盐酸配制0.10mol/L的稀盐酸500mL。 　　请回答下列问题 　　①量取浓盐酸的体积为______________mL，应选用量筒的规格为______________mL。 　　②配制时应选用容量瓶的规格为___________。 　　③配制时除容量瓶外，还需选用_____________、___________、____________和试剂瓶等仪器。‎ 答案：（1）A E F （2）①4.1，5 ②500mL ③烧杯 胶头滴管 玻璃棒 例6．有实验装置图（见图） 　　　 　　示意图中A是简易的氢气发生器，B是大小适宜的圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U型管。a是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞试液的试管。 　　实验前先检查实验装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B，向A中加入一定量浓度适当的盐酸，发生氢气。经必要的“操作”[见问题（2）]后，在导管出口处点燃氢气，然后如图所示套上烧瓶B，塞瓶塞，气体在烧瓶中继续燃烧。用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入试管E中，使酚酞试液呈红色。请回答下列问题。 　　（1）实验前如何检查装置的气密性？______________。 　　（2）点燃氢气前必须进行___________操作，进行该操作的方法是___________。 　　（3）写出B、D中分别发生反应的化学方程式。 　 　B中______________________________ 　 　D中______________________________ 　　（4）C中所盛干燥剂的名称是_________；该干燥剂的作用是______________________。‎ 答案：（1）在A中放入少量水，使水面刚浸没漏斗颈下端，打开旋塞a，在烧瓶底部稍加热，若在A中漏斗颈内水面上升，且E导管口有气泡逸出，表示装置不漏气。（也可以关闭活塞口a，用同样的方法分别在烧瓶B底部和反应管D下部稍加热，检查活塞前、后两部分装置是否漏气。） 　　（2）用排水法（或向下排气法）收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，没有尖锐的爆鸣声，表示氢气是纯净的。 　　 （3）B中：2H2+O2 2H2O 　　 　　 D中：N2+3H2 2NH3 　　（4）碱石灰（或生石灰、氢氧化钠固体）吸收气体中少量的水蒸气和盐酸酸雾。‎ 例7．四氯化锡常温下是无色液体，在空气中极易水解，熔点－36℃，沸点114℃，金属锡的熔点为231℃，拟利用图中的仪器，设计组装一套实验装置，用熔融的金属锡跟干燥的氯气直接作用制取无水四氯化锡（此反应过程放出大量的热）。请回答下列各问题。 　　　 　　（1）用玻管（未画出）连接上述装置，正确的顺序是（填各接口的代码字母）________接________、________接________、________接________、________接________、________接________。 　　（2）装置Ⅵ的作用是___________；装置Ⅳ的作用是_____________。 　　（3）冷凝管理冷却水的流向是从__________进入，从__________流出。 　　（4）实验时应先点燃_____________处酒精灯，加热温度应大于______________℃，待__________即可停止加热。 　　（5）已知四氯化锡遇水强烈水解，产物之一是固态二氧化锡，那么四氯化锡水解的化学方程式为________。 　　（6）如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中，预期可看到的现象是____________。 　　（7）为了防止污染空气，在装置的最后应____________。 　　分析：这是一个制备实验。 　　实验目的是：制备无水SnCl4 　　实验原理是：Sn+2Cl2 ==SnCl4 　　先制备Cl2：2H2SO4(浓)+2NaCl+MnO2 =Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O 　　实验的干扰因素是：SnCl4遇水强烈水解，因此，除去实验中水蒸气的干扰，是实验成败的关键。这里要分析水蒸气的来源以及除去水蒸气的措施。水蒸气的来自于制Cl2和空气中的水蒸气。 　　题目中提供的信息：SnCl4的性质在设计方案时要充分利用这些信息。 　　以上问题清楚了，实验方案就基本确定了。 　　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和水蒸气，在制Cl2时发生的副反应2NaCl+H2SO4 2HCl↑+Na2SO4，产生了HCl；防止空气中的水蒸气进入锥形瓶中使SnCl4发生水解。 　　（3）a、p （4）I 231℃ Sn粒熔化 　　（5）SnCl4+2H2O==SnO2+4HCl （6）出现白色烟雾 　　（7）通入NaOH溶液中，吸收多余Cl2‎ ‎4．配套练习题：‎ 一、选择题（每小题有1-2个选项符合题意）‎ 1． 下列仪器能加热的是（ ）‎ A．集气瓶 B．坩埚 C．表面皿 D．容量瓶 2． 下面保存药品的方法中，不正确的是（ ）‎ A． 金属钠、钾应保存在洒精里 B． 烧碱溶液应保存在带橡胶塞的试剂瓶内 C． 少量白磷应保存在冷水里 D． 溴水应保存在带玻璃塞的试剂瓶内 ‎3．实验室制取下列气体时，为防止污染空气，尾气需用碱液吸收的是（ ）‎ ‎ A．Cl2 B．CO‎2 C．CO D．SO2‎ ‎4．除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体，可选用的试剂是（ ） 　　 A．高锰酸钾溶液 　　B．饱和碳酸钠溶液 　　 C．饱和小苏打溶液 　D．石灰水 ‎5．为了除去粗盐中Ca2+、Mg2+、SO及泥沙，将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3 ⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序（ ） 　　A．①④②⑤③ 　B．④①②⑤③ 　　C．②⑤④①③ 　D．⑤②④①③‎ ‎6．某同学设计下列方法对A盐的水溶液进行鉴定。 ‎ 由此得出的以下结论中，错误的是 　　A．D溶液中可能存在Fe(SCN)2+ 　　B．C溶液中有Fe3+ 　　C．B为AgBr浅黄色沉淀 　　D．A一定为无氧酸盐FeBr3　 7．某混合气体可能含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸、灼热的氧化铜（变红）和无水CuSO4（变蓝），则可断定该混合气一定有（ ） 　　A．HCl、CO2、H2　　B．CO、H2、H2O 　　C．CO、H2、NH3 　　D．HCl、CO、H2O ‎8．下列各组溶液中，不用其他化学试剂，而用物质间两两混合的方法不可能鉴别开的是（ ）‎ A． NaOH、AlCl3、盐酸、Na2CO3‎ B． BaCl2、AgNO3、Na2CO3、CaCl2‎ C． 淀粉、淀粉-KI、KI、溴水 D． Na2S、稀硫酸、Na2SiO3、Na2S2O3‎ ‎9．下列各组物质仅用溴水即可鉴别的是（ ）‎ A．苯、己烷、己烯 B．己烷、己烯、己炔 C．苯、四氯化碳、苯酚 D．溴苯、四氯化碳、己烯 ‎10．为确定下列置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂（括号内物质）不能达到目的的是（ ）‎ A．Na2SO3溶液（BaCl2） B．FeCl2溶液（KSCN）‎ C．KI（淀粉溶液） D．HCHO溶液（石蕊试液）‎ 二、填空题 ‎11．如图所示①②③④分别是几种常见漏斗的上部，A、B、C、D是实际操作应用时，各漏斗的下部插入容器中的示意图。请指出A、B、C、D分别与①②③④相匹配的组合：A与__________；B与__________；C与_____________；D与______________。 　‎ ‎12．下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：‎ a量筒 b容量瓶 c 滴定管 d托盘天平 e温度计 （1） 其中标示出温度计使用温度的是__________‎ （1） 能够用以精确量取液体体积的是__________‎ （2） 下列由于错误操作，使得到的数据比正确数据偏小的是__________‎ ‎（a）用量筒量取一定量液体时，俯视液面读数 ‎（b）中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数 ‎（c）使用容量瓶配制溶液定容时，俯视凹液面最低处 ‎13．用如图所示装置可以收集以下气体：H2、Cl2、CH3、HCl、NH3、NO、SO3。 　　 （1）若集气瓶是干燥的，气体从A进入，可收集的气体有________，气体从B进入，可收集气体________。 　　（2）若将集气瓶盛满水，收集气体并测量气体的体积，可以收集并测量体积的气体有___________；此时气体应由__________管进入，由___________管通向量筒。‎ ‎14．浓硝酸有时呈黄色，这是由于______________________，因此浓硝酸在贮存时应_______瓶中，并放置________处。工业盐酸往往也呈黄色，这是由于___________________的缘故。浓盐酸由于具有____________性，贮存时应__________，并放置在_________。‎ ‎15．某固体混合物可能由KNO3、K2SO4、KI、KCl、NaCl、CuCl2、CaCl2、和Na2CO3中一种或几种组成，依次进行下列五步实验，观察到的现象记录如下：‎ ① 混合物加水得无色透明溶液。‎ ② 向上述溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，将该沉淀滤出，并将滤液分成两份。‎ ③ 上述白色沉淀可完全溶于稀硝酸。‎ ④ 将两份滤液中的一份，滴加氯水并加入CCl4，振荡后静置，CCl4层无色。‎ ⑤ 将另一份滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀硝酸。‎ 根据以上实验，可以判断混合物中肯定含有____________；不能判断是否含有_________________。‎ ‎16．一瓶溶液含有Cl－、CO32－、SO42－、Na＋、NH4＋、Al3＋、Mg2＋七种离子中的某几种。‎ ① 加入适量NaOH溶液产生白色沉淀；‎ ② 再加过量NaOH溶液白色沉淀不溶解；‎ ③ 将①所得溶液加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；‎ ④ 原溶液加BaCl2溶液不产生沉淀 则溶液中一定含有______________，一定不含_______________离子。‎ ‎17. 下图是课外活动小组同学设计的尾气吸收装置。‎ ‎→‎ c ‎→‎ ‎→‎ f ‎→‎ g ‎→‎ h ‎→‎ i ‎→‎ a b ‎→‎ d ‎→‎ e ① 从实验安全和保护环境的角度出发，若用于吸收HCl，气体（装置中液体为水，固体为碱石灰），应选用的装置是_______________。‎ ② 若用于吸收NH3，在上述已选用装置中，宜采用的是____________________，原因是_____________‎ ‎________________________________________________________________________________。‎ ③ 若用于吸收Cl2，（装置中液体为碱液）。你认为上述已选用的装置中不宜采用的是__________，原因是 ‎________________________________________________________________。‎ ‎18．为了测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（纯碱中常含少量NaCl），某学生设计了实验装置如图 　　（1）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量（设为W1） 　　（2）准确称取一定量纯碱样品（设为W0），并放入烧瓶中。从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，待不再发生气体后。称干燥管的总质量（设为W2）。设学生导出的计算公式为： 　　Na2CO3的质量分数＝ ×100％ 　　试回答： 　　①W2－W1表示什么？ 　　②如果不计称量误差，该生的实验结果有无明显误差？如有，是偏大还是偏小？请简要说明根据并提出补救措施 ‎19．实验室中用浓盐酸与MnO2制Cl2，再用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉，已知Cl2和Ca(OH)2制漂白粉是放热反应，温度稍高即发生副反应：‎ ‎6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O，现有三位同学设计的三套装置如图（U形管中放有玻璃纤维，可使气体顺利通过）： （1）请从以下六方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点进行评价，将适当的选项序号填于下表内（错选、漏选、多选均倒扣分） 　　a．不易控制反应速率 　b．容易控制反应速率 　　c．有副反应发生 　　　d．可防止副反应发生 　　e．容易污染环境 　　　f．可防止污染环境 ‎ ‎１‎ 优点 缺点 甲装置 ‎１‎ ‎１‎ 乙装置 ‎１‎ ‎１‎ 丙装置 ‎１‎ ‎１‎ ‎（2）请从甲、乙、丙三装置中，选取合理的组成部分（A、B、C、D、E、F、G），组装一套你认为更完善的实验装置，连接顺序（按气流左到右方向）为_____________，在此装置及甲、乙、丙三装置中，你认为是否还缺少必要的装置，说明原因_____________________。 　　分析：这是一道评价实验方案的题。该题从是否有副反应发生，是否易控制反应速率，是否防止污染，是否干扰反应产物等方面进行评价。‎ ‎ 20.某工厂的废液经测定主要含有乙醇，其中还溶有丙酮、乙酸乙酯。根据各物质的性质，确定通过下列步骤回收乙醇和乙酸。‎ 物质 丙酮 乙酸乙酯 乙醇 乙酸 沸点/℃‎ ‎56.2‎ ‎77.06‎ ‎78‎ ‎117.9‎ a． 向废液中加入烧碱溶液，调整pH =10；‎ b． 将混合液放入蒸镏器中缓缓加热；‎ c． 收集温度在70℃～85℃时的镏出物；‎ d． 排出蒸馏器中的残液，冷却后，向其中加浓硫酸（过量），然后再放入耐酸蒸馏器中进行蒸馏，回收镏出物。‎ 据此回答下列问题：‎ ‎① 实验中b、c用蒸馏方法分离和提纯该混合物，除了蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、自来水外，尚缺少的实验仪器和用品是_____________________________________。‎ ‎② 加入烧碱溶液，调整pH = 10 的目的是______________________________________。‎ ‎③ 在70℃～85℃时，馏出物的主要成分是___________________________________。‎ ‎④ 在步聚d中，加过量浓硫酸的目的是（用化学方程式表示）____________________________________，回收馏出物的温度控制在85℃～125℃，这时残馏液中的主要成分是_____________。‎ 习题答案 ‎1B ‎2A 3AD ‎4AC 5CD 6D ‎7A 8B ‎9C ‎‎10A ‎11．A与③；B与②；C与①；D与④　‎ ‎12．（1）abc （2）c （3） b ‎13．1）从A口进入：Cl2、HCl、SO2，收集比空气重的气体，但不能用排空气法收集NO；（2）从B口进入：H2、CH4、NH3，收集比空气轻的气体。 　　（2）H2、CH4、NO，由B口进入，由A口通到量筒中 ‎14．浓硝酸分解产生的NO2溶于其中；棕色；冷暗；溶有Fe3+；挥发；冷暗。‎ ‎15．NaNO3；KNO3 KCl NaCl ‎16．Mg2＋、NH4＋、Cl－；CO32－、SO42－、Al3＋‎ ‎17．① a h d e ② h；氨气是碱性气体，不能被碱石灰吸收。③ a ；Cl2溶于碱液的速率较小，若通入Cl2过快，则Cl2容易逸出，污染空气。‎ ‎18．①（W2－W1）g为表示CO2的质量 ‎②产生误差的原因（即干扰因素）有烧瓶的CO2不能都被碱石灰吸收，实验值偏低。CO2气体混有的水蒸气和空气中的水蒸气被碱石灰吸收，使实验值偏高，两个因素综合考虑，CO2的影响是主要的，所以实验值偏低。补救的办法：如图 ‎①将蒸馏烧瓶改为集气瓶，利于排出CO2。 　　②向集气瓶中通入（已除去CO2）空气，用空气将烧瓶中Cl2尽量排出去。 　　③在干燥管前连接盛有浓H2SO4的试管，以除去水蒸气； 　　④在U型管中装有碱石灰，以吸收空气中的CO2气体，经过这些补救措施，实验误差可以降低。　‎ ‎19．　　‎ ‎（1）优点 　　　缺点 　　　 甲装置d 　　 a、e 　　　 乙装置f 　　 a、c 　　　 丙装置b 　　 e、c 　　（2）F～B～E 　　在Cl2中混有HCl，应在烧瓶和凹形管之间连接一个盛有饱和食盐水的试管，以除去HCl气体。 ‎ ‎20．① 温度计、牛角管、沸石、酒精灯、石棉网、火柴。‎ ‎② 中和乙酸，并使乙酸乙酯完全水解生成乙酸钠和乙醇。‎ ‎③ 乙醇 ‎④ CH3COONa + H2SO4(浓)==NaHSO4 +CH3COOH↑ NaHSO4‎