高考化学实验知识归纳及高考题精选

高考化学实验知识归纳及高考题精选

一、高考化学实验要求 1、了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。 2、了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。 3、掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预 防和处理方法。 4、掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。 5、了解常见离子的检验方法。能对常见的物质进行检验、分离和提纯。 6、能根据要求配制一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液。了解测定溶液 pH 的方法。 7、能根据实验试题要求，做到： （1）设计、评价或改进实验方案；（2）了解控制实验条件的方法； （3）分析或处理实验数据，得出合理结论；（4）识别典型的实验仪器装置图。 8、以上各部分知识与技能的综合应用。 二、高考试题的特点和趋势 根据近年来化学高考试题中有关化学实验内容的题目分析，下列内容是化学实验部分考 查的重点： l、实验基本操作和技能 这类试题的特点通常是给出限定的仪器、药品和一些操作步骤，要求正确完成某项实验 操作，既有常见仪器的使用方法，又有基本操作的正误辨别，着重考查考生对中学化学实验 基本操作技能掌握的情况，题目的难度不高，但并不容易得满分。 2、正确运用实验原理和正确认识实验装置 这类试题通常是给出限定的实验装置、反应条件、实验现象和有关数据，要求考生根据 实验原理及试题中所给予的信息，结合元素化合物知识，选用仪器药品，正确认识、选择装 置，说明装置中某些仪器的作用，描述实验现象，写有关化方程式，进行数据分析．指出实 验中必须注意的某些问题等等，主要考查考生的观察能力与分析综合及评价的能力。这类题 目具有一定的综合性，具有较大的区分度。 3、运用所学知识和技能进行实验设计或处理 近年来，实验题中新情境试题不断增多，这类试题的特点是将基本的实验操作设计置于 新的情境中（主要是中学课本没有的新反应或新装置或是能使中学生理解的最新科技知识、 简化的改进的装置等），结合学生原有的知识和能力，来进行仪器组装、现象描述、数据分 析、考虑安全和防污等，用来考查考生自学能力、思维能力、分析综合及评价的能力。由于 这类实验试题情境新颖、设问巧妙、铺垫得当、知识新、思维量大、所以区分度很好，能确 实将一些基础扎实、自学能力强、思维敏捷、心理素质好的考生选拨出来。所以，新情境实 验试题将是今后实验试题的命题方向。 由以上分析不难看出，尽管化学实验部分涉及到的知识和能力点是分散的，但高考试题 中实验考查的内容和形式是较为稳定的，这给实验复习中突出重点提供了可能。实验复习根 据考纲和高考试题的几个特点方面，设计化学实验专题加以重点复习，就会起到事半功倍的 效果。 各单元知识要点及典型习题 一、常用仪器的使用 l、能加热的仪器 （l）试管：用来盛放少量药品、常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器，可用于 制取或收集少量气体。 使用注意事项： ①可直接加热，用试管夹夹在距试管口 1/3 处。 ②放在试管内的液体，不加热时 不超过试管容积的 l/2，加热时不超过 l/3。 ③加热后不能骤冷，防止炸裂。 ④加热时 试管口不应对着任何人；给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。 （2）烧杯：用作配制溶液和较大量试剂的反应容器，在常温或加热时使用。 使用注意事项：①加热时应放置在石棉网上，使受热均匀。 ②溶解物质用玻璃棒搅拌 时，不能触及杯壁或杯底。 （3）烧瓶：用于试剂量较大而又有液体物质参加反应的容器，可分为圆底烧瓶、平底 烧瓶和蒸馏烧瓶。它们都可用于装配气体发生装置。蒸馏烧瓶用于蒸馏以分离互溶的沸点不 同的物质。 使用注意事项：①圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可用于加热，加热时要垫石棉网，也可用于其他 热浴（如水浴加热等）。 ②液体加入量不要超过烧瓶容积的 1/2。 （4）蒸发皿：用于蒸发液体或浓缩溶液。 使用注意事项：①可直接加热，但不能骤冷。 ②盛液量不应超过蒸发皿容积的 2/3。 ③取、放蒸发皿应使用坩埚钳。 （5）坩埚：主要用于固体物质的高温灼烧。 使用注意事项：①把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。 ②取、放坩埚时应用 坩埚钳。 （6）酒精灯：化学实验时常用的加热热源。 使用注意事项：①酒精灯的灯芯要平整。 ②添加酒精时，不超过酒精灯容积的 2/3； 酒精不少于 l/4。 ③绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免失火。 ④绝对禁止用 酒精灯引燃另一只酒精灯。 ⑤用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹。⑥不要碰倒 酒精灯，万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，应立即用湿布扑盖。 2、分离物质的仪器 （1）漏斗：分普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗。普通漏斗用于过滤或向小口容器转移 液体。长颈漏斗用于气体发生装置中注入液体。分液漏斗用于分离密度不同且互不相溶的不 同液体，也可用于向反应器中随时加液。也用于萃取分离。 （2）洗气瓶：中学一般用广口瓶、锥形瓶或大试管装配。洗气瓶内盛放的液体，用以 洗涤气体，除去其中的水分或其他气体杂质。使用时要注意气体的流向，一般为“长进短出”。 （3）干燥管：干燥管内盛放的固体，用以洗涤气体，除去其中的水分或其他气体杂质， 也可以使用 U 型管。 3、计量仪器 （l）托盘天平 用于精密度要求不高的称量，能称准到 0.1g。所附砝码是天平上称 量时衡定物质质量的标准。 使用注意事项：①称量前天平要放平稳，游码放在刻度尺的零处，调节天平左、右的平 衡螺母，使天平平衡。 ②称量时把称量物放在左盘，砝码放在右盘。砝码要用镊子夹取， 先加质量大的砝码，再加质量小的砝码。 ③称量干燥的固体药品应放在在纸上称量。 ④ 易潮解、有腐蚀性的药品（如氢氧化钠），必须放在玻璃器皿里称量。 ⑤称量完毕后，应 把砝码放回砝码盒中，把游码移回零处。 （2）量筒：用来量度液体体积，精确度不高。 使用注意事项：①不能加热和量取热的液体，不能作反应容器，不能在量筒里稀释溶液。 ②量液时，量简必须放平，视线要跟量简内液体的凹液面的最低处保持水平，再读出液体体 积。 （3）容量瓶：用于准确配制一定体积和一定浓度的溶液。使用前检查它是否漏水。用 玻璃棒引流的方法将溶液转入容量瓶。 使用注意事项：①只能配制容量瓶上规定容积的溶液。 ②容量瓶的容积是在 20℃时 标定的，转移到瓶中的溶液的温度应在 20℃左右。 （4）滴定管：用于准确量取一定体积液体的仪器。带玻璃活塞的滴定管为酸式滴定管， 带有内装玻璃球的橡皮管的滴定管为碱式滴定管。 使用注意事项：①酸式、碱式滴定管不能混用。 ②25mL、50mL 滴定管的估计读数为± 0.01mL。 ③装液前要用洗液、水依次冲洗干净，并要用待装的溶液润洗滴定管。 ④调整液 面时，应使滴管的尖嘴部分充满溶液，使液面保持在“0’或“0”以下的某一定刻度。读数 时视线与管内液面的最凹点保持水平。 （5）量气装置：可用广口瓶与量筒组装而成。如图所示。排到量 筒中水的体积，即是该温度、压强下所产生的气体的体积。适用于测量 难溶于水的气体体积。 3、其它仪器 铁架台（铁夹、铁圈） 坩埚钳 燃烧匙 药勺 玻璃棒 温度计 冷凝管 表面皿 集气瓶 广口瓶 细口瓶 滴瓶 滴管 水槽 研钵 试管架 三角架 干燥器 二、化学实验基本操作 1、仪器的洗涤： 玻璃仪器洗净的标准是：内壁上附着的水膜均匀，既不聚成水滴，也不成股流下。 2、药品的取用和保存： （1）实验室里所用的药品，很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的。因此在使用时一 定要严格遵照有关规定和操作规程，保证安全。不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口 去闻药品（特别是气体）的气味，不得尝任何药品的味道。注意节约药品，严格按照实验规 定的用量取用药品。如果没有说明用量，一般应按最少量取用：液体 l-2mL，固体只需要盖 满试管底部。实验剩余的药品既不能放回原瓶，也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放 人指定的容器内。 （2）固体药品的取用 取用固体药品一般用药匙。往试管里装入固体粉末时，为避免药品沾在管口和管壁 上，先使试管倾斜，把盛有药品的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送入试管底 部，然后使试管直立起来，让药品全部落到底部。有些块状的药品可用镊子夹取。 （3）液体药品的取用 取用很少量液体时可用胶头滴管吸取。取用较多量液体时可用直接倾注法：取用细口瓶 里的药液时，先拿下瓶塞，倒放在桌上，然后拿起瓶子（标签应对着手心）瓶、口要紧挨着 试管口，使液体缓缓地倒入试管。注意防止残留在瓶口的药液流下来，腐蚀标签。一般往大 口容器或容量瓶、漏斗里倾注液体时，应用玻璃棒引流。 （4）几种特殊试剂的存放 （A）钾、钙、钠在空气中极易氧化，遇水发生剧烈反应，应放在盛有煤油的广口瓶中 以隔绝空气。 （B）白磷着火点低（40℃），在空气中能缓慢氧化而自燃，通常保存在冷水中。 （C）液溴有毒且易挥发，需盛放在磨口的细口瓶里，并加些水（水覆盖在液溴上面）， 起水封作用。 （D）碘易升华且具有强烈刺激性气味，盛放在磨口的广口瓶里。 （E）浓硝酸、硝酸银见光易分解，应保存在棕色瓶中，贮放在黑暗而且温度低的地方。 （F）氢氧化钠固体易潮解，应盛放在易于密封的干燥大口瓶中保存；其溶液盛放在无 色细口瓶里，瓶口用橡皮塞塞紧，不能用玻璃塞。 3、试纸的使用 试纸的种类很多。常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、PH 试纸、淀粉碘化钾试纸 和品红试纸等。 （l）在使用试纸检验溶液的性质时，一般先把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用 沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部，观察颜色的变化，判断溶液的性质。 （2）在使用试纸检验气体的性质时，一般先用蒸馏水把试纸润湿。粘在玻璃棒的一端， 用玻璃棒把试纸放到盛有待测气体的试管口（注意不要接触），观察试纸的颜色变化情况来 判断气体的性质。 注意：使用 PH 试纸不能用蒸馏水润湿。 4、溶液的配制 （l）配制溶质质量分数一定的溶液 计算：算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时，要算出液 体的体积。 称量：用天平称取固体溶质的质量；用量简量取所需液体、水的体积。 溶解：将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解. （2）配制一定物质的量浓度的溶液 计算：算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。 称量：用托盘天平称取固体溶质质量，用量简量取所需液体溶质的体积。 溶解：将固体或液体溶质倒入烧杯中，加入适量的蒸馏水（约为所配溶液体积的 1/6）， 用玻璃棒搅拌使之溶解，冷却到室温后，将溶液引流注入容量瓶里。 洗涤（转移）：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤 2－3 次，将洗涤液注入容量瓶。振荡， 使溶液混合均匀。 定容：继续往容量瓶中小心地加水，直到液面接近刻度 1－2cm 处，改用胶头滴管加水， 使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧，再振荡摇匀。 5、过滤 过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。 过滤时应注意： ①一贴：将滤纸折叠好放入漏斗，加少量蒸馏水润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁。 ②二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。 ③三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和过滤器 有三层滤纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触，例如用过滤法除去粗食盐 中少量的泥沙。 6、蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质 从溶液中析出晶体的过程，可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根 据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同，通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变 小，从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液，防止由于局部 温度过高，造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热，例如用结晶的方法 分离 NaCl 和 KNO3 混合物。 7、蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合 液体的分离，叫分馏。 操作时要注意： ①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸。 ②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。 ③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的 2/3，也不能少于 l/3。 ④冷凝管中冷却水从下口进，从上口出。 ⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点，例如用分馏的方法进行石油的分 馏。 8、分液和萃取 分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的 溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求：和原溶液中的溶剂互不相溶；对溶 质的溶解度要远大于原溶剂，并且溶剂易挥发。 在萃取过程中要注意： ①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不能超过漏斗容积的 2/3，塞好塞子进行振荡。 ②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部，并用食指根部压紧塞子，以左手握住旋塞，同时用 手指控制活塞，将漏斗倒转过来用力振荡。 ③然后将分液漏斗静置，待液体分层后进行分液，分液时下层液体从漏斗口放出，上层 液体从上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。 9、升华 升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具 有升华的特性，将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来，例如加热使碘升华，来分离 I2 和 SiO2 的混合物。 10、渗析 利用半透膜（如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等），使胶体跟混在其中的分子、 离子分离的方法。常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。 典型例题（一至二单元部分） 1、（1992 年全国高考题） 用 pH 试纸测定某无色溶液的 pH 值时，规范的操作是（ ） A、将 pH 试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较 B、将溶液倒在 pH 试纸上，跟标准比色卡比较 C、用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在 pH 试纸上，跟标准比色卡比较 D、在试管内放少量溶液，煮沸，把 pH 试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较 分析与解答： 用 pH 试纸测定溶液的 pH 值是化学实验的基本操作，正确规范的操作是：用干燥、洁净 的玻璃棒沾有待测溶液，滴在干燥的 pH 试纸中部，试纸变色，立即与标准比色卡比较，确 定溶液的 pH 值。在操作过程中，试纸不能用水润湿，也不能将 pH 试纸丢放在待测溶液里。 本题答案为 C 2、（1996 年全国高考题）下列有关使用托盘天平的叙述，不正确的是（ ） A、称量前先调节托盘天平的零点 B、称量时左盘放被称量物，右盘放砝码 C、潮湿的或具有腐蚀性的药品，必须放在玻璃器皿里称量，其他固体药品可直接放在 天平托盘上称量 D、用托盘天平可以准确称量至 0.01g E、称量完毕，应把砝码放回砝码盒中 分析与解答： 本题考查化学实验的基本技能。分析试题，比较托盘天平使用的基本技能，可知托盘天 平只能用于粗略的称量，能称准到 0.1g，而不能称准到 0.01g。对于无腐蚀性和不易潮解的 固体药品应放在白纸上称量，而不能将它们直接放在托盘上称量。托盘天平在使用时要放平、 调零，左“物”右“码”等。故叙述不正确的为 C、D。 3、（1995 年上海市高考题）下列反应不能用水浴加热的是（ ） A、苯的硝化反应 B、银镜反应 C、制酚醛树脂 D、由乙醇制乙烯 分析与解答： 当被加热的物质易燃或易分解，且加热的温度在 80℃以下时，一般可用水浴加热（水 浴加热的最高温度为 99℃）。苯的硝化反应在 50℃－60℃时进行；乙醇的银镜反应在 50℃ －60℃的情况下发生；制酚醛树脂的实验在 80℃左右进行，而实验室制乙烯要在 170℃下进 行，所以由乙醇制乙烯不能用水浴加热。正确答案为 D 4、（1995 年试题）下列溶液有时呈黄色，其中由于久置时被空气中氧气氧化而变色的是 （ ） A、浓硝酸 B、硫酸亚铁 C、高锰酸钾 D、工业盐酸 分析与解答： 有的化学试剂久置在空气中会发生颜色的变化，其变色的原因是多方面的。如久置的浓 硝酸显黄色，是因为发生分解反应：4HNO3=4NO2+O2+2H2O，浓硝酸里溶解了红棕色的 NO2 而呈 黄色。久置的 KMn04 溶液也不十分稳定，在酸性溶液中缓慢地分解，使溶液显黄色：4MnO4 － +4H+=4MnO2+3O2+2H2O。工业盐酸呈黄色，是因为含有 Fe3+杂质。硫酸亚铁在空气里，Fe2+被 氧气氧化为 Fe3+，而使溶液显黄色：4Fe3++4H++O2＝4Fe3++2H2O。正确答案为 B。 5、（1996 年上海市高考题）准确量取 25.00mL 高锰酸钾溶液，可选用的仪器是（ ） A、50mL 量简 B、10mL 量筒 C、50mL 酸式滴定管 D、50mL 碱式滴定管 分析与解答： 量简是不能准确地计量的仪器，滴定管是较精确的计量仪器。准确量取 25.00mL 溶液， 应该用 50mL 滴定管。又因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管，高锰酸钾具有强腐蚀性，能 腐蚀橡皮管，量取高锰酸钾溶液要用酸式滴定管。正确答案为 C 6、（1996 年试测题）先选择填空，再简要说明作此选择的理由。 （1）某试管内装有约占其容积 1/10 的溶液，则溶液的体积是(用字母回答) ； A、约 lmL B、约 3mL C、无法判断 因为 。 （2）在烧杯中于加热条件下配制某溶液 50mL，应选择的烧杯是(用字母回答) ， A、400mL 烧杯 B、250mL 烧杯 C、100mL 烧杯 D、50mL 烧杯 因为 。 分析与解答： 试管有多种规格，试管的容积有大有小。第（l）小题没有确定试管的规格和容积，则 占其容积 1/10 的溶液的体积是无法确定的。在配制溶液的过程中用烧杯来溶解溶质，一般 情况下选用烧杯的容积应比所配溶液的体积大一倍为宜。如配制 50mL．溶液应选用 100mL 烧杯。正确答案：（l）C。题目并没有指明试管的大小规格（mL）；（2）C．选用烧杯的容积 比所配溶液的体积大一倍为最佳选择。 7、（1997 年上海市高考题）实验室里需用 480mL 0.1mol·L－1 的硫酸铜溶液，现选取 500mL 容量瓶进行配制，以下操作正确的是（ ） A、称取 7.68g 硫酸铜，加入 500mL 水 B、称取 12.0g 胆矾配成 500mL 溶液 C、称取 8.0g 硫酸铜，加入 500mL 水 D、称取 12.5g 胆矾配成 500mL 溶液 分析与解答： 根据配制物质的量浓度溶液的特点，应配成 500mL 溶液，而加入 500mL 的水是错误的， 则 A、C 的操作不正确。再计算 CuSO4·5H2O 的质量： 0.5L×0.1mol·L－1×250g·mol－1=12.5g。正确答案为 D 8、（1997 年全国高考题）进行化学实验必须注意安全，下列说法正确的是（填写标 号） 。 A、不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛 B、不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液 C、如果苯酚浓溶液沾到皮肤上，应立即用酒精洗 D、配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸 分析与解答： 本题既考查了化学实验基本操作，又重点考查处理实验过程中有关安全问题的能力。在 实验过程中如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上，应立即用较多的水冲洗（如果是浓硫酸，要迅 速用抹布擦试，然后用水冲洗），再用 3％－5％的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果将碱溶液沾到 皮肤上，要用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液，要立即用水 冲洗（切不可用手揉眼睛），要边洗边眨眼睛，必要时要请医生治疗。所以 A、B 说法是正确 的。苯酚有毒，在冷水中的溶解度不大，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。如果不慎将苯酚沾 到皮肤上，应立即用酒精洗涤。C 的说法是正确的。浓硫酸溶于水时要放出大量的热，在稀 释浓硫酸时，要把浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢地注入盛有水的烧杯里，并用玻璃棒不断搅拌， 使产生的热量迅速扩散。量简是量取溶液的量具，不能溶解溶液，则 D 的说法是错误的。本 题的答案是 A、B、C 9、（1997 年全国高考题）A～D 是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图： （1）请从①～⑧中选出必须使用温度计的实验，把编号填入最适宜的装置图 A～C 下的 空格中（多选要倒扣分） ①酒精和浓硫酸混和加热制乙烯 ②电石跟水反应制乙 炔 ③分离苯和硝基苯的混物 ④苯和溴的取代反应 ⑤石油分馏装置 ⑥ 浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气 ⑦测定硝酸钾在水中的溶解度 A B C D （2）选用装置 D 做苯的硝化实验，D 中长玻璃管的作用是 ； 分析与解答： 本题的第（1）问既考查了化学实验基本操作中关于温度计的使用问题，题目内容十分 基础但知识组合又特别巧妙，而且覆盖了整个中学化学中关于温度计使用的问题。当测量的 温度为反应液时应选 A 或 C，当测量的温度为气体时应选用 B。在第（2）问中考查了苯硝 化实验中长下玻璃管的主要作用——冷凝。本题的答案和评分标准为： （1）A① B ③ ⑤ C ⑦（对 1 个 1 分，全对 4 分，错一个扣 1 分，本题不出现负分） （2）减 少苯的挥发（或答起冷凝器作用）（2 分） 10、(2000 年广东省高考试题)（1）在进行沉淀反应的实验时，如何认定沉淀已经完全？ ； （2）中学化学实验中，在过滤器上洗涤沉淀的操作是 。 分析与解答： 本题考查了关于沉淀、过滤的实验基本操作，重点考查对实验现象的观察、操作能力和 表达能力。其答案为：（1）在上层清液中（或取少量上层清液置于小试管中），滴加沉淀剂， 如果不再产生沉淀，说明沉淀完全。（2）向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流 完后，重复操作数次。 三、气体制备常识·试验装置分解（1） 气体制备装置一般分四大部分：发生装置，净化装置（干燥装置），收集装置，尾气处 理装置。 一、气体的发生装置 （一）固＋固（加热）：适用于制 O2、NH3、（CH4 课本没有） 制备原理：①制氧气： ②制氨气： ③制甲烷： 注意事项：l、试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而 引起试管破裂。 2、铁夹应夹在距管口 l／3 处。 3、固体药品要放在试管底部平铺开，加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部 位集中加热，并逐步前移。 （二）固＋液体（不加热）：适用于制 CO2、C2H2、H2 、H2S（SO2、NO2、NO 课本没 有制法） 1、常规类 2、启普发生器类 （三）固＋液或液＋液（加热）：适用于制 C2H4、Cl2、SO2、乙酸乙酯、蒸馏（HCl 课 本没有） 制备原理：①制 CO2： ②制 C2H2： ③制 H2： ④制 SO2、NO2、H2S、NO： 注意事项：1．瓶内气密性要好。 2．先放固体后加液体。（为什么？） 3．加入酸的量要适当。 4．生成气体微溶或难溶于水。 制备原理：①制 CO2： ②制 H2： ③制 H2S： 注意事项：1．在简易装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到 液封的作用而无法使用。 2．加入大小适宜不溶于水的块状固体，如果太碎会落入底部的酸中使反应无 法控制。造成容器内压力过大，导致酸液溢出。 3．加人酸的量要适当。 4．在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。 △ a b c d e f 制备原理：①制 C2H4： ②制 Cl2： ③制 NO： ④f 用于 Cu 和浓硫酸制取 SO2： ⑤冰醋酸和乙醇浓硫酸作用下制乙酸乙酯： 注意事项：l、瓶内反应物体积不宜超过烧瓶容积的 1/3。 2、a、b、c 加热前应放入碎瓷片，防止暴沸。 3、a 装置温度计插入反应液面以下，测反应液温度；b 装置温度计水银球与支管端口处相平，测气体温 度，便于控制馏份。 4、d 装置便于随时加入液体，但随反应进行烧瓶内压强增加，液体不易滴入。（改进方法见 e） 注意点： 1、用 KMnO4 制取 O2 时，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，在大试管口放一松软棉花。 2、实验室制取氨气时，由于氨气极易与空气中的水结合，导致外部空气向试管里“冲”，里 面氨气向外逸出，在小试管口放一疏松棉花。 3、在制取 C2H2 时，若用大试管为反应器时，在大试管口放一松软棉花，防止生成的泡沫喷 出。 4、Cu 和浓硫酸制取 SO2 做性质试验的小试管口堵一块蘸有少量碱液的棉花防止污染。 二、气体的净化（干燥）装置 （一）常见净化原理：气体的净化可分为物理方法和化学方法。遵循以下原理： ①不损失主体气体；②不引入新杂质；③在密闭容器中进行；④先除易除的气体。 1、物理方法： （1）液化法：利用沸点不同从空气中分离 N2 和 O2。 （2）水洗法：利用溶解度不同从 N2 和 NH3 中除去 NH3；从 NO 和 NO2 中除去 NO2。 2、化学方法： (1)氧化还原法：灼热铜丝网除去混合物中的 O2（2Cu＋O2＝2CuO）；CuO 除去 H2、CO 等。 （2）酸碱法：NH3 和 CO2 通过碱石灰除去 CO2。(CaO＋CO2＝CaCO3) （3）沉淀法：除去 CO2 中的 H2S 通过 CuSO4 溶液。H2S＋CuSO4＝CuS↓＋H2SO4 （4）最常用的为洗气法．．．： ①用饱和 NaCl 除去 Cl2 中的 HCl； ②用饱和 NaHCO3 除去 CO2 中的 HCl、SO2 等； ③用酸性高锰酸钾除去气体中的 SO2；（如 CO2 中的 SO2） 注意：以下考得比较少： ④用饱和 NaHSO3 除去 SO2 中的 SO3；［浓硫酸也可除 SO3（SO3 易溶于浓硫酸）］；冷 却同样可以除 SO3。 ⑤用饱和 Na2CO3 溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或乙酸； （二）常见净化装置 a b c d e a 为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃 棉堵住，但要使气流通畅。b、c、d 一般盛液体药品，用于洗液。e 一般盛固体药品，往往 根据增重可测出吸收物质的质量，用于定量计算。 （三）常见干燥剂及气体的干燥 液态干燥剂 固态干燥剂 装 置 常 见 干 燥 剂 浓硫酸 无水氯化钙 碱石灰 可 干 燥 气 体 H2、O2、Cl2、SO2、CO2、 CH4、N2、CO H2、O2、Cl2、SO2、CO2、 CH4、N2、CO H2、O2、NH3、N2、CO、 CH4 不可干燥气体 NH3、H2S、HBr、HI NH3 Cl2、H2S、HCl、SO2、 CO2 气体制备常识·试验装置分解(2) 三、气体的收集装置 根据气体溶解性（分子极性）和密度（相对分子量，与 29 比较）不同，把气体的收集 方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。装置图见下： （一）排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、 CH4、NO（只能．．用排液法收集）、CH2＝CH2、CH≡CH 等。注意：Cl2 不用排水法收集，但 可用排饱和食盐水收集,CO2 可以用排饱和 NaHCO3 收集。排液法的典型仪器是 a，注意导管 只能伸入集气瓶内少许．．．．．．。 （二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和 向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部．．．．．，把空气尽量排出。为 了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图 b）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花 （如图 d） （1）向上排空气法：式量大于 29 的气体。如 O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2(只用．．排 空气)、HCl 等;典型装置是 b。 （2）向下排空气法：式量小于 29 的气体。如 H2、CH4、NH3 等;典型装置是 c。 a b 向上排空气法 c 向下排空气法 d 练习：（发散思维） 1、下列装置也能用于收集气体，试根据气体的流向判断收集气体的种类。 2、排水法收集的气体和排气法收集的气体纯度有何不同？ 3、某些气体要求非常干燥，则收集前后都要干燥，如何组装仪器？ 四、尾气处理装置 通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有： a b c d e a 用于 NaOH 吸收氯气、CO2；硫酸铜吸收 H2S（气体溶解或反应速度不很快，不易引 起倒吸）； b 用于收集少量气体然后处理；c、d 收集极易溶且溶解很快的气体。如 HCl、HBr、NH3 等；其中 d 吸收量少。e 用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如 H2、CO 等。 实验装置总装思路 1、装置的安装顺序 2、操作顺序 装置连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→气体制取 要点 1：气密性的检查 1、将装置的导管口一端浸没于水中，再用双手手掌握住容器（试 管可用一只手握住，如左图；复杂仪器还可微热），若在导管口．．． 处有气泡冒出．．．．．．，松手后，水在导管里形成了一段水柱．．．．．．．．．．，则装置的 气密性良好。 概括为：微热看气泡，静置看液面（又称整体法）。 气体制备常识·试验装置分解(3) 创新设计方案集锦： 1、气体安全装置 （1）防倒吸安全装置 （2）防堵塞安全装置 （3）防污染安全装置 2、液封装置 3、量气体体积装置（读数时，要使量筒与洗气瓶中的液面保持水平，消除水位差造成 2、如左图，关闭止水夹后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，使 漏斗内液面高于试管内液面，静置后若漏斗内液面不下降，则装置的气 密性良好；液面下降，则装置的漏气； 概括为：注液静置看液面（又称局部法）。 的误差） 4、启普发生器原理及类似反应器 典型例题 1、（1994 年全国高考题）下列反应适用于实验室制氢气的是（ ） ①锌与稀硫酸反应 ②甲烷热分解 ③电解稀硫酸 ④赤热的炭与水蒸气反应 A、只有① B、①② C、①③ D、①②④ 分析与解答： 实验室里制备气体要操作简单，容易分离，经济实惠，切实可行。甲烷在高温下才能分 解成 H2 和 C，实验室里难办到。赤热的炭和水蒸气反应生成 CO 和 H2，既难反应，又难 分离，难以在实验里实现。可用锌和稀硫酸反应、电解稀硫酸的方法制取氢气。本题答案为 C 2、今有下列气体：H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2，用右图 装置进行实验，填写下列空白： （1）当烧瓶干燥时，从 A 口进气可收集的气体是 ， 从 B 口进气可收集的气体是 。 （2）当烧瓶中充满水时，可用来测量 等 气体的体积。 （3）当烧瓶中装入洗液，用于洗气时，气体应从 口进入烧瓶。 分析与解答： （1）本题考查学生思维的敏捷性。用排空气法来收集气体要注意气体的密度。由于 H2、 CH4、NH3 的密度比空气小，不与空气发生反应，可用向下排空气的方法来收集，结合本题 干燥烧瓶的位置特征，H2、CH4、NH3 应从 A 口进气，把空气从 B 口赶出。Cl2、HCl、H2S、 SO2 气体的密度比空气大，与空气不发生反应，应从 B 口进气，将空气从 A 口赶出。NO 能与空气中的 O2 反应，不能用排空气法收集。 （2）对于难溶于水的气体可用排水取气法收集；可以用来收集、测量的气体有 H2、CH4、 NO。 （3）当烧瓶中装有洗液时，被净化、干燥的气体应从 B 口进入。 3、（1992 年上海市高考题）（1）在没有现成的 CO2 气体发生器的情况下，请你选用下 图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的 CO2 气体发生装置。应选 用的仪器是（填入仪器的编号） 。 （2）若用上述装置制取 CO2 气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块 状大理石，比较合理的方案应选用的药品是 。 分析与解答：本题要求组装一个随开随用、随关随停的 CO2 发生装置。即利用启普发 生器的原理来制备 CO2 气体。细心观察所给仪器，可用球形干燥管来代替启普发生器的球 形漏斗，烧杯代替反应容器，应选用的仪器是 a、c、d、e。 大理石与稀硫酸反应生成了微溶于水的 CaSO4，阻碍了反应的进行，因而不能同时选用 这两种药品。又因为块状 Na2CO3 晶体溶于水，不能用启普发生器来制备 CO2。只能将浓 硝酸加水稀释为稀硝酸，再与 CaCO3 反应制备 CO2。应选用的药品是浓硝酸、水、块状大 理石。 4、（1997 年试测题）用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。 （l）实验前应如何检查该装置的气密性？ 。 （2）拔开试管 a 的橡皮塞，加入 10mL 6mol/L 稀硝酸和 1g 薄铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。反应开始 时速度缓慢，逐渐加快，请写出在试管 a 中所发生的所有反应 的化学方程式 ， （3）从反应开始到反应结束，预期在试管 a 中可观察到哪些现象？请依次逐一写出： 。 （4）在反应开始时，可观察到导管 b 中的水面先沿导管 b 慢慢上升到一定高度，此后 又回落，然后有气泡从管口冒出。试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因： 。 （5）试管 c 收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。将管口向上，松开拇指，片 刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。此时可观察到什么现象？ 。 分析与解答： 本题是信息迁移式的实验简答题，意在考查学生的观察能力、实验能力和思维能力。解 题时依据试题信息，细心观察实验装置图，善于联系已经掌握的基础知识，进行知识的迁移， 发散思维，用准确的化学语言来解答实际问题。 解题时的思维要点是： ①检验装置的气密性要抓住三点：紧握试管使管内气体受热膨胀；有气泡冒出；松开手 后，水又回到导管中。 ②铜与稀硝酸反应生成无色难溶于水的 NO，它立即被空气中的氧气所氧化．生成红棕 色的二氧化氮气体，NO2 易溶于水，与水反应生成硝酸，并使实验装置内的气体压强暂时减 小，引起水的倒流。 本题的正确答案为：（1）把导管 b 的下端浸入水中，用手紧握捂热试管 a，导管口会有 气泡冒出，松开手后，水又会回升到导管 b 中形成一段水柱。 （2）①3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②2NO+O2=2NO2 （3）①铜片和稀硝酸反应，有无色气泡产生，反应速率开始缓慢，逐渐加快。②试管 a 上部空间由无色变为浅棕色，又变为无色。③试管 a 中的溶液由无色变成浅蓝色。④反应 结束时，铜片全部反应完。 （4）由于反应开始时产生的 NO 和试管 a 上部空气中的 O2 作用生成 NO2；NO2 易溶于 水并与水起反应；使装置内的气体压强暂时减小，所以导管中的水面会上升至一定高度。 （5）水进入试管，上升到一定高度。试管中气体颜色由红棕色变为无色。 四、常见物质的分离、提纯和鉴别 1、化学方法分离和提纯物质 对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰当 的分离方法（见化学基本操作）进行分离。 用化学方法分离和提纯物质时要注意： ①最好不引入新的杂质； ②不能损耗或减少被提纯物质的质量 ③实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加 入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。 对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯： （1）生成沉淀法：例如 NaCl 溶液里混有少量的 MgCl2 杂质，可加入过量的 NaOH 溶 液，使 Mg2+离子转化为 Mg(OH)2 沉淀（但引入新的杂质 OH－），过滤除去 Mg(OH)2，然后 加入适量盐酸，调节 pH 为中性。 （2）生成气体法：例如 Na2SO4 溶液中混有少量 Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加 SO42－，可加入适量的稀 H2SO4，将 CO32－转化为 CO2 气体而除去。 （3）氧化还原法：例如在 FeCl3 溶液里含有少量 FeCl2 杂质，可通入适量的 Cl2 气将 FeCl2 氧化为 FeCl3。若在 FeCl2 溶液里含有少量 FeCl3，可加入适量的铁粉而将其除去。 （4）正盐和与酸式盐相互转化法：例如在 Na2CO3 固体中含有少量 NaHCO3 杂质，可 将固体加热，使 NaHCO3 分解生成 Na2CO3，而除去杂质。若在 NaHCO3 溶液中混有少量 Na2CO3 杂质，可向溶液里通入足量 CO2，使 Na2CO3 转化为 NaHCO3。 （5）利用物质的两性除去杂质：例如在 Fe2O3 里混有少量的 Al2O3 杂质，可利用 Al2O3 是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的 NaOH 溶液，使其中 Al2O3 转化 为可溶性 NaAlO2，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的 Fe2O3。 （6）离子交换法：例如用磺化煤（NaR）做阳离子交换剂，与硬水里的 Ca2+、Mg2+进 行交换，而使硬水软化。 2、物质的鉴别 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特 征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成 和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。 鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴 离子，鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的 特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质 的不同加以区别。推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。 我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。 （1）常见气体的检验 常见气体 检验方法 氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只 有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气 氧气 可使带火星的木条复燃 氯气 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2 也能使湿润的碘化钾淀粉 试纸变蓝） 氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝 试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入 AgNO3 溶液时 有白色沉淀生成。 二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性 高锰酸钾溶液褪色。 硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使 Pb(NO3)2 或 CuSO4 溶液产生黑色沉淀，或使湿 润的醋酸铅试纸变黑。 氨气 无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒 靠近时能生成白烟。 二氧化氮 红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。 一氧化氮 无色气体，在空气中立即变成红棕色 二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2 气体也能使澄清的石灰水 变混浊，N2 等气体也能使燃着的木条熄灭。 一氧化碳 可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成 CO2；能使灼热的 CuO 由黑色变成红色。 甲烷 无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和 CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪 色。 乙烯 无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和 CO2。能使高锰酸钾 溶液、溴水褪色。 乙炔 无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和 CO2，能使高 锰酸钾溶液、溴水褪色。 几种重要阳离子的检验 （l）H+：能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 （2）Na+、K+：用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。 （3）Ba2+：能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色 BaSO4 沉淀，且沉淀不溶于稀硝 酸。 （4）Mg2+：能与 NaOH 溶液反应生成白色 Mg(OH)2 沉淀，该沉淀能溶于 NH4Cl 溶液。 （5）Al3+：能与适量的 NaOH 溶液反应生成白色 Al(OH)3 絮状沉淀，该沉淀能溶于盐 酸或过量的 NaOH 溶液。 （6）Ag+：能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色 AgCl 沉淀，不溶于稀 HNO3， 但溶于氨水，生成［Ag(NH3)2］+。 （7）NH4+：铵盐（或浓溶液）与 NaOH 浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝 试纸变蓝的有刺激性气味 NH3 气体。 （8）Fe2+：能与少量 NaOH 溶液反应，先生成白色 Fe(OH)2 沉淀，迅速变成灰绿色， 最后变成红褐色 Fe(OH)3 沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入 KSCN 溶液，不显红色，加入少量 新制的氯水后，立即显红色。2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－ （9）Fe3+：能与 KSCN 溶液反应，变成血红色 Fe(SCN)3 溶液，能与 NaOH 溶液反应， 生成红褐色 Fe(OH)3 沉淀。 （10）Cu2+：蓝色水溶液（浓的 CuCl2 溶液显绿色），能与 NaOH 溶液反应，生成蓝色 的 Cu(OH)2 沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO 沉淀。含 Cu2+溶液能与 Fe、Zn 片等反应， 在金属片上有红色的铜生成。 3、几种重要的阴离子的检验 （1）OH－：能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄 色。 （2）Cl－：能与硝酸银反应，生成白色的 AgCl 沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水， 生成[Ag(NH3)2]+。 （3）Br－：能与硝酸银反应，生成淡黄色 AgBr 沉淀，不溶于稀硝酸。 （4）I－：能与硝酸银反应，生成黄色 AgI 沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生 成 I2，使淀粉溶液变蓝。 （5）SO4 2－：能与含 Ba2+溶液反应，生成白色 BaSO4 沉淀，不溶于硝酸。 （6）SO3 2－：浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的 SO2 气体，该气体能使品 红溶液褪色。能与 BaCl2 溶液反应，生成白色 BaSO3 沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺 激性气味的 SO2 气体。 （7）S2－：能与 Pb(NO3)2 溶液反应，生成黑色的 PbS 沉淀。 （8）CO3 2－：能与 BaCl2 溶液反应，生成白色的 BaCO3 沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸）， 生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的 CO2 气体。 （9）HCO3 －：取含 HCO3 －盐溶液煮沸，放出无色无味 CO2 气体，气体能使澄清石灰水变浑 浊。或向 HCO3 －盐酸溶液里加入稀 MgSO4 溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀 MgCO3 生成， 同时放出 CO2 气体。 （10）PO4 3－：含磷酸根的中性溶液，能与 AgNO3 反应，生成黄色 Ag3PO4 沉淀，该沉淀溶 于硝酸。 （11）NO3 －：浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。 4、几种重要有机物的检验 （1）苯：能与纯溴、铁屑反应，产生 HBr 白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应， 生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于 1）难溶于水的硝基苯。 （2）乙醇：能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色 CuO 变为光亮的铜，并产 生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和 Na2CO3 溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。 （3）苯酚：能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与 FeCl3 溶液反应，生成紫 色溶液。 （4）乙醛 能发生银镜反应，或能与新制的蓝色 Cu(OH)2 加热反应，生成红色的 Cu2O 沉淀。 5、用一种试剂或不用试剂鉴别物质 用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反 应，而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有 FeCl3 溶液、NaOH 溶液、Na2CO3 溶液、 稀 H2SO4、Cu(OH)2 悬浊液等。 不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑： ①利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等），首先鉴别出来，然后再用该 试剂去鉴别其他物质。 ②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别。 典型例题 1、（1991 年全国高考题）为了除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂，可将粗盐溶于水， 然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是（ ） ①过滤 ②加过量的 NaOH 溶液 ③加适量盐酸 ④加过量 NaCO3 溶液 ⑤加过量 BaCl2 溶液 A、①④②⑤③ B、④①②⑤③ C、②⑤④①③ D、⑤②④①③ 分析与解答：必须了解各个实验步骤的目的，才能分清操作顺序。加入过量的 NaOH 溶液的目的是除去 Mg2+，加入过量的 BaCl2 溶液是为了除去 SO42-，加入过量的 Na2CO3 溶 液是为了除去 Ca2+及多余的时”，然后进行过滤，除去 Mg（OH）2、BaSO4、CaCO3 等难 溶物，然后加适量的盐酸，除去多余的 Na2CO3 和调节溶液的 pH 值。综上所述，正确的实 验操作顺序为 C、D。 2、列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（ ） A、乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水 B、二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水 C、甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇 D、油酸和水，甲苯和水，已烷和水 分析与解答：两种互不相溶，密度也不相同的液体可以用分液漏斗分离。本题中不能相 溶的物质有：乙酸乙酯和水，二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基本和水，油酸和水，甲苯和水， 已烷和水。则能够用分液漏斗分离的是 B、D 组。正确答案为 B、D。 3、仅用水就能鉴别的一组物质是（ ） A、苯、乙酸、四氯化碳 B、乙醇、乙醛、乙酸 C、乙醛、乙二醇、硝基苯 D、苯酚、乙醇、甘油 分析与解答：物质在水中的溶解性及溶于水时的热效应、液体的密度等特点，都可以作 为鉴别一组物质的条件。如乙酸能溶于水，与水互溶；而苯、四氯化碳难溶于水，但苯的密 度比水小，而四氯化碳的密度比水大。答案为 A。 综合实验例题： 例 1：某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一 是氧气；将试管中的硝酸铅加热到熔融，把带有火星的细木条伸进试管口，检验放出的气体， 当发现木条复燃时该学生即断言，硝酸铅受热分解有氧气放出。请你对上述实验及结论的合 理性作出评价。如有必要，可提出改进的实验方案。有关反应的方程式为： ①2KNO3 2KNO2+O2↑ ②2Pb(NO3)2 2PbO+4NO2↑+O2↑ 解题思路： 比较反应式①和②，其不同之处是②中除生成 O2 外，还生成了 NO2。这一不同又产生 了两个结果，一方面 NO2 稀释了 O2，O2 仅占混合气体的 20%，而这与空气中 O2 的含量相 近，因而此处的 O2 不可能使带火星的木条复燃；另一方面 NO2 本身也能使带火星的木条复 燃。因为 NO2 受热也能放出 O2；2NO2=2NO+O2。 解答：上述实验及结论在科学上是错误的。由于 NO2 干扰了 O2 的检验，因此应选用 NaOH 溶液除掉 NO2 后再检验。 例 2：（2007 高考天津 11 分）二氯化二硫（S2C12）在工业上用于橡胶的硫化。为在实 验室合成 S2C12，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息： ① 将干燥的氯气在 110℃ ～ 140℃与硫反应，即可得 S2C12 粗品。 ② 有关物质的部分性质如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 化学性质 S 112.8 444.6 略 S2C12 －77 137 遇水生成 HCl、SO2、S；300℃以上完全 分解；S2C12 + C12 2SCl2 设计实验装置图如下： 请回答下列问题： （1）B 中反应的离子方程式： ， E 中反应的化学方程式： ； （2）C、D 中的试剂分别是 、 ； （3）仪器 A、B 的名称分别是 、 ，F 的作用是 ； （4）如果在加热 E 时温度过高，对实验结果的影响是 ， 在 F 中可能出现的现象是 ； （5）为了提高 S2C12 的纯度，关键的操作是控制好温度和 ； （6）上图装置不够完善，请你提出改进意见 。 参考答案：（1）MnO2+4H＋+2 C1－ Mn2＋+ C12↑+ 2H2O 2 S + C12 S2C12 （2）饱和食盐水（或水）, 浓硫酸 （3）分液漏斗,蒸馏烧瓶, 导气、冷凝； （4）产率降低； 有固体产生（或其他正确描述） （5）控制浓盐酸的滴速不要过快 。 （6）用导管将 A 的上口和 B 相连（将 A 换成恒压漏斗）；在 G 和 H 之间增加干燥装置。 2009-2010 学年高考化学实验题 1、实验室有一包 KCl 和 AlCl3 的固体混合物，通过以下实验可确定 KCl 和 AlCl3 的质 量之比，试根据实验方法和主要步骤，回答有关问题： 硫 （1）调整托盘天平的零点时，若指针偏向右边，应将右边的螺丝向 旋动。 （2）某学生用已知质量为 y g 的表面皿准确称取 W g 样品，他在托盘天平的右盘上 放上（W＋y）g 的砝码，在左盘的表面皿中放入样品，此时指针稍偏右边，该学生应怎样 操作 ； （3）将样品置于烧杯中加适量水溶解，滴入过量的 A 溶液，烧坏中有沉淀物，则 A 溶 液的名称是 ； （4）过滤，某学生欲用右图装置操作，错误之处应怎样纠正？ 答： ； （5）甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物，然后使其干燥，得到 固体纯净物 C，质量为 W2g，C 的名称是 ； （6）乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合，然 后蒸干溶剂，再充分加热，最后得到纯净 KCl 固体 W1g，则原混合物中 KCl 与 AlCl3 的质量之比的计算式为 。 1、（1）左； （2）往左盘表面皿上慢慢加少量样品，使指针指向标尺中间； （3）氨水； （4）漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁，倾倒液体时应用玻璃棒引流； （5）氢氧化铝；（6）W1：（W－W1）或 W1：133.5W2/78 2、欲制无水氯化铝并保存备用。现有仪器如下图所示，并有食盐、水、固体烧碱、铝 粉、二氧化锰、浓盐酸、浓硫酸等七种试剂。 设计的制取过程是：制氯气 → 加净化和干燥氯气 → 制氯化铝 请回答下列问题： （1）从上列仪器中选取必须的几种，连接成一个制无水氯化铝的连续装置，按前后顺 序填写图的编号（不一定填满），并写出各仪器里放入的试剂的化学式： ； （2）写出实验过程中有关反应的化学方程式。 。 2、（1）③（MnO2 和浓盐酸） ⑦（NaCl 和 H2O，即饱和食盐水 ） ⑤（浓 H2SO4） ②（Al、NaOH、H2O） (2)4HCl(浓) +MnO2 MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ 2Al+3Cl2 2AlCl3 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3、（1999 年高考）测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以 求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800 毫升烧杯、 100 毫升量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度 1.19 克/毫升）、水。按 图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过 100 毫 升） （1）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）： ①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在 800 毫升烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在 样品上面。 ； （2）合金样品用铜网包裹的目的是 。 3、（1）②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈。（没答水面没过漏斗颈不给分）（3 分） ③在 100 毫升量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏 斗 颈插入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约 100 毫升空间。 （3 分） ④将长颈漏斗（或答玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有 气体产生（3 分） 注：实验步骤顺序写错，或者步骤②中加入盐酸，则不论其它步骤回答是否正确，小题 （1）均为 0 分。 （2）使样品在反应时能保持在烧杯底适当的位置（或答避免反应时样品漂浮）（2 分） 4、（2000 年高考试题天津江西卷）实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，该 化合物呈棕红色、易潮解 100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应 装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。试回答： （1）B 中反应的化学方程式为： ； （2）D 中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是： ； （3）D 中反应的化学方程式为： ； （4）装置（Ⅰ）的主要缺点是： ； （5）装置（Ⅱ）的主要缺点是： ； 如果选用些装置来完成实验，则必须采取的改进措施是： 。 NaOH （Ⅱ）浓硫酸 （Ⅰ） 浓硫酸 4、（1）4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑ （3 分） 或 16HCl+2KmnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ （3 分） （2）B 中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，才开始加热 D （3 分） （3）2Fe+3Cl2 2FeCl3 (2 分) （4）导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染 （2 分） （5）产品易潮解 （2 分） 在瓶 E 和 F 之间连接装有干燥剂的装置 （2 分） (其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分) 5、（2001 年高考试题）某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。 实验步骤如下： ①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀， 放入干燥的试管中，准确称量，质量为 ag。 ②装好实验装置。 ③检查装置气密性。 ④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。 ⑤停止加热（如图，导管出口高于液面）。 ⑥测量收集到气体的体积。 ⑦准确称量试管和残留物的质量为 bg。 ⑧测量实验室的温度。 ⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。 ⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。 回答下列问题： （1）如何检查装置的气密性？ ； （2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤；①调整量简内外液面高度使之 相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量简内气体的体积。这三步操作的正 确顺序是： （请填写步骤代号）； （3）测量收集到气体体积时，如何使量简内外液面的高度相同？ ； （4）如果实验中得到的氧气体积在标准状况时是 c L，水蒸气的影响忽略不计，氧气的 摩尔质量的计算式为（含 a、b、c，不必化简）：M(O2)= 。 5、（1）将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有 少量水进入导管，表明装置不漏气。 （2）②①③ （3）慢慢将量筒下降 （4） 22.4( ) /a b g molc  6、(2005 全国Ⅰ理综 28)已知某纯碱试样中含有 NaCl 杂质，为测定试样中纯碱的质 量分数，可用下图中的装置进行实验。 主要实验步骤如下： ①按图组装仪器，并检查装置的气密性。 ②将 a g 试样放入锥形瓶中，加适量蒸 馏水溶解，得到试样溶液。 ③称量盛有碱石灰的 U 型管的质量，得 到 b g ④从分液漏斗滴入 6 mol·L-1 的硫酸， 直到不再产生气体时为止。 ⑤从导管 A 处缓缓鼓入一定量的空气。 ⑥再次称量盛有碱石灰的 U 型管的质量，得到 c g ⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到 U 型管的质量基本不变，为 d g 请填空和回答问题： （1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明 。 （2）装置中干燥管 B 的作用是 。 （3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果 （填“偏 高”、“偏低”或“不变”）。 （4）步骤⑤的目的是 。 （5）步骤⑦的目的是 。 （6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为 。 （7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。 。 6、（1）样品重，砝码轻 （2）防止空气中的 CO2 和水汽进入 U 型管中 （3）偏高 （4）把反应产生的 CO2 全部导入 U 型管中 （5）判断反应产生的 CO2 是否全部排出，并被 U 型管中的碱石灰吸收 （6） a bd 44 )(106  ×100% （7）将 a g 样品溶解后加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液，充分反应 后过滤，将沉淀干燥后称量得 b g 沉淀。由 NaCl～AgCl 得 NaCl 的质量为 5.143 5.58 b，则 Na2CO3 的质量为（a- 5.143 5.58 b），所以 Na2CO3 的质量分数为 a ba 5.143 5.58 ×100%。 7、(2006 重庆理综 26)为除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO 2 4 以及泥沙等杂质，某 同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）： （1）判断 BaCl2 已过量的方法是 ； （2）第④步中，相关的离子方程式是 ； （3）若先用盐酸调 pH 值再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是 ； （4）为检验精盐纯度，需配制 150 mL 0.2 mol/LNaCl（精盐）溶液，右图是该 同学转移溶液的示意图，图中的错误是 。 7、 (1)取第②步后的上层清液 1～2 滴于点滴板上，再滴入 1～2 滴 BaCl2 溶液，若溶液 未变浑浊，则表明 BaCl2 已过量 (2) Ca2++CO3 2-=CaCO3↓ Ba2++ CO3 2-=BaCO3↓ （3）在此酸性条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度 （4）未用玻璃棒引流；未采用 150 mL 容量瓶 8、（2006 年全国理综 28）在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适 当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。 （1）A 是制取 CO2 的装置。写出 A 中发生反应的化学方程式： 。 （2）填写表中空格：（请在答题卡上填写） 仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 B 饱和 NaHCO3 溶液 C D （3）写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式： 。 （4）试管 F 中收集满气体后，下一步实验操作是： 。 8、（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ （2） 仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 B 饱和 NaHCO3 溶液 除去 CO2 气体中混入的 HCl C 过氧化钠 与 CO2 和水气反应，产生 O2 D NaOH 溶液 吸收未反应的 CO2 气体 （3）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 （4）把 E 中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用姆指堵住试管口，取出试管，立 即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气。 9、(2007 重庆理综 27)某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应” 实验，以探究化学实验的绿色化。 （1）实验前，关闭活塞 b,试管 d 中加水至浸没长导管口，塞紧试管 c 和 d 的胶塞，加 热 c，其目的是 。 （2）在 d 中加适量 NaOH 溶液，c 中放一小块铜片，由分液漏斗 a 向 c 中加入 2 mL 浓硝酸， c 中反应的化学方程式是 ， 再由 a 向 c 中加 2 mL 蒸馏水，c 中的实验现象是 。 （3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳 方案是 ，理由是 。 方案 反应物 甲 Cu、浓 HNO3 乙 Cu、稀 HNO3 丙 Cu、O2、稀 HNO3 （4）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性 KMnO4＞Cl2＞Br2；操作步骤为 ；实验现象为 ；但此实验的不足之 处是 。 9、(1)检查装置气密性。 （2）Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，反应变缓，气体颜色变淡。 （3）丙，耗酸量最少，无污染。 （4）向 d 中加入 KBr 溶液，c 中加入固体 KMnO4，由 a 向 c 中加入浓盐酸； c 中有黄绿色气体产生，d 中溶液变为棕黄色；没有处理尾气。 10、(2008 重庆理综 27)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝 的相对原子质量。 （1）A 中试剂为 ； （2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其 目的是 ； （3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置 后，需进行的操作还有：①记录 C 的液面位置；②将 B 中剩余 固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待 B 中不再有气体产生并恢复 至室温后，记录 C 的液面位置；④由 A 向 B 滴加足量试剂；⑤检查气密性。上述操作的顺序 是 （填序号）；记录 C 的液面位置时，除视线平视外，还应 ； （4）B 中发生反应的化学方程式为 ； （5）若实验用铝镁合金的质量为 a g，测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况)，B 中 剩 余 固 体 的 质 量 为 c g ， 则 铝 的 相 对 原 子 质 量 为 ； （6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将 （填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 10、（1）NaOH 溶液 （2）除去铝镁合金表面的氧化膜 （3）⑤①④③②，使 D 和 C 的液面相平 （4）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ （5） b ca )(60033  (6)偏小 11、（08 四川卷）某课外小组利用 H2 还原黄色的 WO3 粉末测定 W 的相对原子质量，下 图是测定装置的示意图，A 中的试剂是盐酸。 请回答下列问题。 （1）仪器中装入的试剂：B 、C 、D ； （2）连接好装置后应首先 ，其方法是 。 （3）“加热反应管 E”和“从 A 瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是 ，在这两步之间还应进行的操作是 ； （4）反应过程中 G 管逸出的气体是 ，其处理方法是 。 （5）从实验中测得了下列数据 ①空 E 管的质量 a ； ②E 管和 WO3 的总质量 b ；③反应后 E 管和 W 粉的总质量 c（冷 却到室温称量）；④反应前 F 管及内盛物的总质量 d ；⑤反应后 F 管及内盛物的总质量 e 由以上数据可以列出计算 W 的相对原子质量的两个不同计算式（除 W 外，其他涉及的元 素的相对原子质量均为已知）： 计算式 1：Ar(W)＝ ；计算式 2：Ar(W)＝ 。 11、（1）锌粒，水，浓硫酸；（2）检查气密性，将 G 弯管浸没在盛有水的烧杯中，温热烧 瓶 B，若 G 管口有气泡逸出，停止加热后导管内液面上升形成一段水柱，说明装置的气密 性良好； （3）先从 A 瓶逐滴滴加液体； 检验 H2 的纯度 （4）氢气；在 G 管出口处点燃； （5） cb ac   )(48 54( )c a e d   12、（2009 全国卷Ⅱ28）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图 中的装置可以实现该反应。 回答下列问题： （1）A 中加入的物质是 ，发生反应的化学方程 式是 ； （2）B 中加入的物质是 ，其作用是 ； （3）实验时在 C 中观察到得现象是 ，发生 反应的化学方程式是 ； （4）实验时在 D 中观察到得现象是 ，D 中收集到的物质 是 ，检验该物质的方法和现象是 。 12、（1）固体 NH4Cl 和 Ca(OH)2 2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O（或其他合理答案） （2）碱石灰（或 CaO），除去 NH3 气流中的水蒸汽 （3）黑色粉末部分逐渐变为红色，2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu （4）出现无色液体，氨水，用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝；用无水硫酸铜检验，无水 硫酸铜变蓝。 解析 本题考查化学实验和有关化学方程式，注意化学实验现象的描述和试剂的选择。 根据反应原理，反应物为氨气和氧化铜，可以判断试管 A 为制取氨气的装置，因此装入的药 品应该为氯化铵和氢氧化钙，氨气要使用碱石灰。加热后，黑色氧化铜变为红色的铜，生成 的水和氨气生成氨水留在了 D 中，而氮气通过排水法进行收集。检验氨气可利用其碱性，检 验水可以用无水硫酸铜。 13、（2009 福建卷 25）某研究性小组借助 A-D 的仪器装置完成有关实验： 【实验一】收集 NO 气体。 （1）用装置 A 收集 NO 气体，正确的操作是 （填序号）。 A、从①口进气，用排水法集气 B、从①口进气，用排气法集气 C、从②口进气，用排水法集气 D、从②口进气，用排气法集气 【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数 （Zn）和镀层厚度，查询得知锌易溶 于碱：Zn+2NaOH=Na2ZnO3+H2↑据此，截取面积为 S 的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得 质量为 m1 g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。 方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。 （2）选用 B 和 （填仪器标号）两个装置进行实验。 （3）测得充分反应后生成氢气的体积为 VL（标准状况）， ( )Zn  。 （4）计算镀层厚度，还需要检索的一个物理量是 。 （5）若装置 B 中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将 （填“偏大”、 “偏小”或“无影响”）。 方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器 C 做实验，试样经 充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为 m2g 。 （6） ( )Zn  。 方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量（其差值即为 H2 的质 量）实现探究目标。实验同样使用仪器 C。 （7）从实验误差角度分析，方案丙 方案乙（填“优于”、“劣于”或“等同 于”）。 13、（1）C （2）D （3） 14.22 65 m V (或 1 9.2 m V 等其他合理答案：) （4）金属锌的密度（或其他合理答案：） （5）偏大 （6） 1 21 m mm  （或其他合理答案：） （7）劣于 14、（09 黄冈中学高三月考）氢氧化铜是一种常用试剂。例如，利用新制氢氧化铜验证 A B C D ① ② 恒压分液斗 玻璃棒 醛类物质的还原性。 （1）新制氢氧化铜悬浊液的配制，实验室配制新制的氢氧化铜悬浊液的操作方法：在 试管里加入 10%的氢氧化钠溶液 2mL，滴入 2%的硫酸铜溶液 4-6 滴，振荡即成。这样操作的 目的是 。 下面是三个研究性学习小组分别从不同层面开展的研究性学习活动。 （2）研究性学习小组甲：对教材实验结论“乙醛与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀 是 Cu2O”提出质疑，他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜。为了确定红色沉淀的成分，开展 了如下研究：提出猜想： 。 查阅资料：①氧化亚铜属于碱性氧化物；②+1 价的铜离子在酸性条件下易发生自身 氧化还原反应；③在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜。 设计方案： 方案 1：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化； 方案 2：取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中，观察是否有残渣； 方案 3：称取红色沉淀 a g，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再 称重，反复多次至到固体恒重，称得质量为 b g，比较 a、b 关系。 方案 4：取红色固体沉淀装入试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有银白色银 析出。 你认为合理的方案是________________。 （3）研究性学习小组乙针对小组甲的质疑，设计新的探究方案，装置如下图所示。你 认为要测定上述红色沉淀成分必须测定下列哪些物理量（只填序号）： 。 ①通入氢气体积；②反应前，红色沉淀+硬质玻璃管的总质量；③完全反应后红色固体+ 硬质玻璃管的总质量；④实验前，干燥管质量；⑤硬质玻璃管质量；⑥锌粒质量；⑦稀硫酸 中含溶质的量；⑧实验后，干燥管质量 （4）研究性学习小组丙上网查阅新闻得知，“2005 年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿 色 化学的科学家”。绿色化学强调对环境友好，实现零排放。“变废为宝”符合绿色化学要 求。 他们收集上述红色沉淀制备化学试剂——蓝矾。请你帮助他们设计一个简单且符合绿色化 学要求的实验方案： 。 14、（1）确保氢氧化钠过量，氢氧化铜呈悬浊状。 （2）红色沉淀可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物（或红色固体中可能含有铜），方案 3 （3）②③⑤ （4）在空气中充分灼烧该红色固体至全部转化成氧化铜，加入足量稀硫酸溶解，蒸发、 结晶、过滤、洗涤，用滤纸吸干水分。 15、（2009 厦门双十中学高三检测题）现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测 量电解产生的氢气的体积约 6mL 和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。 （1）试从上图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填 编号）是：A 接_____________________，B 接_______________________； （2）铁棒接直流电源的______极；炭棒上发生的电极反应为 ； （3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是_________________________________ _； （4）假定装入的饱和食盐水为 50mL（电解前后溶液体积变化可忽略），当测得的氢气 为 5.6mL（标准状况）时停止通电。摇匀 U 形管内的溶液后溶液的 pH 约为__________。 15、（1）G、F、I ， D、E、C （2）负 2Cl―-2e― = Cl2↑ （3）淀粉—KI 溶液变成蓝色 （4）12 16、（2009 高考浙江 28）单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原 二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度 450-500°C），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置 示意图。 相关信息如下： a、四氯化硅遇水极易水解； b、硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物； c、有关物质的物理常数见下表： 物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 — 315 — 熔点/℃ -70.0 -107.2 — — — 升华温度/℃ — — 180 300 162 请回答下列问题： （1）写出装置 A 中发生反应的离子方程式 。 （2）装置 A 中 g 管的作用是 ；装置 C 中的试剂是 ； 装置 E 中的 h 瓶需要冷却理由是 。 （3）装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅， 精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 （填写元素符号）。 （4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素还原成 Fe2+ ，再 用 KMnO4 标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是： 5Fe2+ + MnO4 - + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O ①滴定前是否要滴加指示剂？ （填“是”或“否”），请说明理由 。 ②某同学称取 5.000g 残留物，预处理后在容量瓶中配制成 100ml 溶液，移取 25.00ml， 试样溶液，用 1.000×10-2mol/LKMnO4 标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液 20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是 。 16、 (1)MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O （2）平衡压强，浓硫酸，使 SiCl4 冷凝 （3）Al、P、Cl （4） ①否；KMnO4 溶液自身可作指示剂； ②4.480% 17、（2009 福州八中高考模拟）铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。 研究性学习小组的同学，为测定某含镁 3％~5％的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分 数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。 【方案一】 〖实验方案〗将铝镁合金与足量 NaOH 溶液反应，测定剩余固体质量。 实验中发生反应的化学方程式是 。 〖实验步骤〗 （1）称取 5.4g 铝镁合金粉末样品，溶于 V mL 2.0 mol/L NaOH 溶液中。为使其反应 完全，则 NaOH 溶液的体积 V ≥ 。 （2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【方案二】 〖实验方案〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约 20℃， 1.01105Pa）的体积。 〖问题讨论〗（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验： ①你认为最简易的装置其连接顺序是：A 接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（填 接口字母，可不填满。） ②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也 不 能 顺 利 滴 入 锥 形 瓶 。 请 你 帮 助 分 析 原 因 。 ③实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为合理的是 。 A．待实验装置冷却后再读数 B．上下移动量筒 F，使其中液面与广口瓶中液面相平 C．上下移动量筒 G，使其中液面与广口瓶中液面相平 D．视线与凹液面的最低点水平读取量筒中水的体积 （2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会 引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将 瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶 和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们 设计了右图所示的实验装置。实验前后碱式滴定管中液面读数分别 为 V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为__________mL。 稀硫酸 合金 A B C D E F G 浓 硫 酸 水 17、【方案一】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ （1）97mL （2）偏高 【方案二】（1）①EDG ②锌与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大。 ③ACD （2）V1－V2 18、（2009 福州三中高考模拟）某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨 论：运用类比的思想，既然氨气具有还原性，能否象 H2 那样还原 CuO 呢？他们设计实验制 取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究： （一）制取氨气 （1）实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，写出反应的化 学方程式   。 （2）实验室还可在   （填一种试剂）中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。 （二）实验探究 该小组成员设计实验探究氨气还原性及其产物，实验装置图如下（夹持及尾气处理装置 未画出）： （1）该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，你对该装置的改进措 施是   ； （2）利用改进后的装置进行实验，观察到 CuO 变为红色物质，无水 CuSO4 变蓝，同 时 生 成 一 种 无 污 染 的 气 体 。 请 写 出 NH3 与 CuO 反 应 的 化 学 方 程 式   ； （三）问题讨论 （1）有同学认为：NH3 与 CuO 反应生成的红色物质中可能含有 Cu2O。已知 Cu2O 是红 色粉末，是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu+能自身发生氧化还原反应生成 Cu2+和 Cu。 请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有 Cu2O：   ； （2）在解决了问题（1）后，又有同学提出：Cu2O 与 CuO 的热稳定性哪个更强？于是 他们进行了如下实验： 取 98 g Cu(OH)2 固体，加热到 80℃~100℃时，得到黑色固体粉未，继续加热到 1000℃ 以上，黑色粉未全部变成红色粉未 A。冷却后称量，A 的质量为 72 g。 据此可推得 A 为   ，由此得到的结论是   。 18、（一）（1）2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O （2）氢氧化钠固体（或生石灰或碱石灰） （二）（1）在装置 A 和 B 之间增加装有碱石灰的干燥管 （2）3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O （三）（1）取少量样品，加入稀 H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有 Cu2O，反 之，则没有 （2）Cu2O CuO 比 Cu2O 的热稳定性差。 19、（2009 福建省高考模拟）某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探 究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置和实验方案，请并回答相应问题。 Ⅰ 探究浓硫酸的某些性质 （1）按图示的连接装置，检查装置的气密性，称量 E 的质量。 （2）将 ag 铁碳合金样品放入 A 中，再加入适量的浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B 基 本上均无明显现象，其原因是： ；加 热 A 一 段 时 间 后 ， A 、 B 中 可 观 察 到 明 显 的 现 象 ， 其 中 B 中 的 现 象 ， 任 写 出 一 个 A 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 。 (3)反应相当一段时间后，从 A 中逸出气体的速率仍然较快，除因温度较高，其它可能 的原因是 ；并且发现此时产生的气体具有可燃性， 请用离子方程式表示产生此种气体的原因 。 Ⅱ 测定铁的质量分数 （4）待 A 中不再逸出气体时，停止加热，拆下 E 并称重。E 增重 bg。则铁碳合金中铁 的质量分数为 (写表达式)。 (5)最后对所得测量结果进行评价时，小组内有同学提出，本套装置在设计上存在多处 缺陷而导致实验结果不准确，其中会导致铁质量分数测量值偏低是(任答一条即可) 。 19、（2）常温下，Fe 被浓硫酸钝化，碳不与浓硫酸反应；品红溶液褪色； 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O； （或 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O）； (3) 铁碳在溶液中形成原电池；Fe+2H+=Fe2++H2↑ ； （4） 11 3 11 a b a  ×100% (5)SO2 不一定能全部被品红、KMnO4 除去或 E 中碱石灰会吸收空气中的 CO2、H2O(其 它合理的也对) 20、(2009 福建市第一次质检)某同学用如图所示的装置来探究 SO2 的性质及有关实验。 （1）实验前应先检验装置的气密性，方法是 ； （2）实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取 SO2 气体，写出该反应 的化学方程式 ； （3）将制取的 SO2 气体通入 C 溶液中，请回答下列问题： ①若 C 溶液是紫色石蕊试液，通入少量 SO2 气体后，现象是 ，继续通入过量的 SO2 气体，现象是 ； ②若 C 溶液是橙色的溴水溶液，通入 SO2 气体后现象是 ， 写出反应的离子方程式 ； ③若 C 溶液是澄清石灰水，缓慢且持续通入 SO2 气体过程中，观察到的现象是 。 20、（1）用双手（或热毛巾）握住 B，C 中有气泡产生，移开双手，C 中导管形成一段水柱， 说明不漏气。 （2）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O （3）①紫色溶液变为红色 红色不褪去（或溶液颜色无变化） ②溴水褪色 SO2+Br2+2H2O = 4H++SO4 2-+2Br- ③首先有白色沉淀生成，然后白色沉淀消失 21、(2009 福建市第一次质检)某学生拟通过测定粗锌（杂质与稀硫酸不反应）与稀硫 酸反应产生的气体体积，来测定粗锌中锌的纯度。现有粗锌、稀硫酸、试管、镊子、单孔橡 皮塞、导气管、托盘天平、量筒、水槽、铁架台（附铁夹）等仪器、药 品。 （1）实验时除需测定粗锌的质量、氢气的体积之外，还需要 测定 。 （2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤： ①调整量筒内外液面高度使之相同； ②使试管和量筒内的气体都冷却至室温； ③读取量筒内气体的体积。 这三步操作的正确顺序是： （请填写步骤代号）。 （3）如果实验中测得粗锌质量为 a g，得到的氢气体积是 b L（已折算成标准状况）， 水蒸气的影响忽略不计，粗锌中锌的质量分数的计算式为（含 a、b，不必化简）： 。 （4）试根据上述仪器，提出更简捷的实验方案： 。 21、（1）测定实验时的温度、压强。 （2）②①③ （3） 22.4 / 65 / 100%bL L mol g mol ag    （4）使锌与足量稀硫酸充分反应，滤出剩余固体，洗涤、干燥，称量反应前后固体的质量。