專題講座七學考第28題——化學實驗基礎專題11

化學實驗基礎與實驗化學1.(2017·浙江11月選考，28)為了探究鐵、銅及其化合物的性質，某同學設計并進行了下列實驗。探究學考真題123已知：3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)4請回答：(1)虛線框處宜選擇的裝置是______(填“甲”或“乙”)；實驗時應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，觀察到的實驗現象是______________________________。答案解析解析

氫氣的密度小于空氣，所以用向下排空氣法收集，選乙；氧化銅和氫氣發生反應CuO＋H2===H2O＋Cu，所以銅絲變紅色，試管壁有水珠出現。乙銅絲變紅色，試管壁有水珠生成1234(2)實驗后，取硬質玻璃管中適量的固體，用一定濃度的鹽酸溶解，滴加KSCN溶液，沒有出現血紅色，說明該固體中沒有＋3價的鐵，判斷結論是否正確并說明理由_____________________________________________________________________。答案解析不正確，剩余的鐵將生成的三價鐵還原成了二價鐵離子：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋1234解析

已知3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，Fe3O4中含有三價鐵，但是剩余的鐵單質會和三價鐵離子反應生成二價鐵離子，若剩余鐵單質足量，將所有鐵離子反應完全，那么加入硫氰化鉀溶液，就不會出現血紅色。12342.(2017·浙江4月選考，28)FeSO4受熱分解的化學方程式為2FeSO4

Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑答案解析請回答：(1)將FeSO4受熱產生的氣體按圖示裝置進行實驗，證實含有SO3和SO2。能說明SO2存在的實驗現象是_____________；為測定BaSO4沉淀的質量，后續的操作步驟依次為_____、洗滌、干燥、稱量。品紅溶液褪色過濾1234解析

SO2具有漂白性，能說明SO2存在的實驗現象是品紅溶液褪色；為測定BaSO4沉淀的質量，后續的操作步驟依次為過濾、洗滌、干燥、稱量。1234(2)設計一個實驗方案，用化學方法驗證FeSO4受熱后固體的成分(不考慮其他反應)___________________________________________________________________________________。答案解析解析

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，取反應后溶液，滴加KSCN溶液，若有血紅色出現，則表示溶液中存在Fe3＋，產物中有Fe2O3存在。取適量固體，加足量稀鹽酸溶解。取反應后溶液滴加KSCN溶液，若顯血紅色，則有Fe3＋(含Fe2O3)12343.(2016·浙江10月選考，28)用無水Na2CO3固體配制250mL0.1000mol·L－1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.容量瓶答案解析B解析

在配制一定物質的量濃度溶液時，量筒可用也可不用。1234(2)定容時的操作：當液面接近容量瓶刻度線時，____________________________________________________，再將容量瓶塞蓋好，反復上下顛倒，搖勻。答案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1234(3)下列操作會使配得的Na2CO3溶液濃度偏低的是________。A.稱取相同質量的Na2CO3·10H2O固體進行配制B.定容時俯視容量瓶的刻度線C.搖勻后發現液面低于容量瓶刻度線，再滴加蒸餾水至刻度線D.轉移洗滌液時灑到容量瓶外，繼續用該未清洗的容量瓶重新配制答案解析AC1234解析

A項，若稱取相同質量的Na2CO3·10H2O，造成Na2CO3的質量偏小，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，發現液面低于刻度線，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。12344.(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量分數，可通過加熱分解得到的CO2質量進行計算。某同學設計的實驗裝置示意圖如下：答案請回答：(1)儀器a的名稱是________。干燥管解析1234解析

該實驗的原理：通過稱量反應前后C裝置(吸收NaHCO3加熱分解后的CO2)的增重，來計算樣品中NaHCO3的質量，進而計算樣品中Na2CO3的質量及其質量分數。儀器a的名稱為干燥管。1234(2)裝置B中冰水的作用是__________________________。答案解析

為減少實驗誤差，需要將裝置B中NaHCO3分解產生的水蒸氣變為液態水，僅使CO2被裝置C中的堿石灰吸收。解析使水蒸氣變成液態的水1234(3)該同學設計的實驗裝置存在缺陷，有關該實驗裝置及實驗過程中，下列因素可能使碳酸鈉的質量分數偏高的是________(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.產生CO2的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收D.反應完全后停止加熱，通入過量的空氣答案解析體會命題特點AC1234解析

若樣品分解不完全，則被C裝置吸收的CO2量減少，即樣品中的NaHCO3質量偏低，從而計算求得的樣品中Na2CO3質量分數偏高，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的質量偏大，從而Na2CO3的質量分數偏低，B錯誤；產生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的質量偏低，從而使Na2CO3的質量分數偏高，C正確；反應完全后停止加熱，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的質量偏高，從而Na2CO3的質量分數偏低，D錯誤。1234在本省學考中，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，及較高層次的實驗方案設計與評價、誤差分析等，檢測學生的化學學科基本素養。體會命題特點12341.氣體制備實驗的基本思路精講基礎知識(1)固體＋固體

氣體發生裝置：制備氣體：O2、NH3、CH4等2.重要氣體的發生裝置依據制備氣體所需的反應物狀態和反應條件，可將制備氣體的發生裝置分為三類：(2)固體＋液體

氣體或液體＋液體

氣體發生裝置：制備氣體：Cl2、C2H4等(3)固體＋液體(不加熱)―→氣體發生裝置：制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學化學中常見的所有氣體。3.氣體的除雜方法除雜試劑選擇的依據：主體氣體和雜質氣體性質上的差異，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)不引入新的雜質氣體；(3)在密閉裝置內進行；(4)先除易除的氣體。一般可從以下幾個方面考慮：①易溶于水的雜質可用水吸收；②酸性雜質可用堿性物質吸收；③堿性雜質可用酸性物質吸收；④水分可用干燥劑吸收；⑤能與雜質反應生成沉淀或可溶性的物質，也可用作吸收劑。4.氣體干燥凈化裝置類型液態干燥劑固態干燥劑固態干燥劑固體加熱裝置ⅠⅡⅢⅣ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CO2中混有O2雜質時，應選用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ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，又不與水反應的氣體O2、H2、Cl2(飽和NaCl溶液)、CO2(飽和NaHCO3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火災、爆炸等災害。(2)處理方法：一般根據氣體的相關性質，使其轉換為非氣態物質或無毒物質，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)可燃性氣體的檢驗答案淡藍色水二氧化碳CO2和H2O溴水酸性高錳酸鉀溶液(2)酸性氣體的檢驗答案先變渾濁，后澄清熄滅紅色褪去，再加熱又出現紅色白煙紅色(3)強氧化性氣體的檢驗答案淀粉-KI8.根據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，請選擇相應的上述裝置。答案(1)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑_________________________；ABC(2)2H2O22H2O＋O2↑_________________；(3)2KClO3

2KCl＋3O2↑____________________；CCA答案(4)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑_____________________________；ABC(5)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑_____________________________；(6)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑____________________；(7)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O_______________________。CCAB9.根據性質除去雜質為下列各組氣體選擇合適的除雜試劑(括號內為雜質氣體)答案(1)含有HCl雜質的氣體①CO2(HCl)：_________________________________________________；②Cl2(HCl)：_____________________________________。(2)中性氣體中含有酸性雜質氣體①O2(Cl2)：___________________________________；②CO(CO2)：_______________________________。飽和NaHCO3溶液飽和食鹽水NaOH溶液NaOH溶液答案(3)酸性氣體中含有其他酸性氣體CO2(SO2)：___________________________________________________________________________。(4)含有O2雜質的氣體①CO2(O2)：___________________________；②N2(O2)：____________________________。飽和NaHCO3溶液或KMnO4溶液灼熱銅網灼熱銅網1.(2017·浙江省高三“超級全能生”選考科目8月聯考A卷)實驗室有一瓶久置的Na2SO3固體試劑，已部分變質，為測定其純度，實驗設計與操作如下，請回答問題：(1)Na2SO3變質的原因(用化學方程式表示)__________________________________________________________________________。對點模擬訓練2Na2SO3＋O2===2Na2SO4答案解析12345解析

本題考查Na2SO3的性質，Na2SO3中S顯＋4價，以還原性為主，容易被氧氣氧化成Na2SO4，化學方程式為2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。(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____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案用玻璃棒引流，往漏斗中加入蒸餾水，浸沒沉淀物，讓水自然流下，重復2～3次解析

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2～3次。解析12345(3)實驗時用BaCl2比用CaCl2好，寫出兩點理由：_____________________________________________________________________________________________________________________。答案一是用BaCl2作沉淀劑，CaCl2作沉淀劑，CaSO4微溶，有誤差BaSO4、BaSO3的相對分子質量大，生成沉淀質量大，稱量誤差小；二是用解析

考查沉淀劑的選擇，用BaCl2作沉淀劑，因為Ba的相對原子質量大于Ca，因此BaSO4、BaSO3的相對分子質量大，生成沉淀的質量大，稱量誤差小；用CaCl2作沉淀劑，CaSO4微溶，有誤差。解析123452.(2017·浙江省稽陽聯誼學校高三8月聯考)為了測定某鐵碳合金中鐵的質量分數，某化學興趣小組設計了圖示實驗裝置。(1)寫出碳與濃硫酸反應的化學方程式_______________________________________。答案C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑解析

濃硫酸具有強氧化性，碳與濃硫酸反應的化學方程式為C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。解析12345＋2H2O(2)C中品紅溶液的作用________________________________。答案檢驗SO2在B中是否吸收完全解析

為排除二氧化硫對二氧化碳測定的干擾，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。解析12345(3)該小組同學設計的實驗裝置存在缺陷，下列因素可能導致鐵的質量分數測量值偏高的是________。A.A中反應不完全B.E中堿石灰吸收空氣中的CO2和H2OC.反應生成的SO2部分被E中堿石灰吸收D.反應完全后，還有CO2氣體滯留在裝置體系中答案AD解析12345解析

A中反應不完全，因此碳的質量減少，鐵的質量增加，鐵的質量分數測量值偏高，A正確；E中堿石灰吸收空氣中的CO2和H2O導致E中質量增加，因此碳的質量增加，鐵的質量減少，鐵的質量分數測量值偏低，B錯誤；反應生成的SO2部分被E中堿石灰吸收導致E中質量增加，因此碳的質量增加，鐵的質量減少，鐵的質量分數測量值偏低，C錯誤；反應完全后，還有CO2氣體滯留在裝置體系中，因此碳的質量減少，鐵的質量增加，鐵的質量分數測量值偏高，D正確，答案選AD。123453.(2017·浙江省名校協作體高三上學期考試)某學習小組在研究CH4還原Fe2O3的實驗中，發現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。答案解析(1)往黑色粉末中滴加鹽酸，觀察到有氣泡產生，則黑色粉末中一定有___________。Fe(或鐵)解析

還原Fe2O3的實驗中，發現生成的黑色粉末各組分均能被磁鐵吸引，應為鐵或四氧化三鐵，或為二者混合物，往黑色粉末中滴加鹽酸，觀察到有氣泡產生，證明含有金屬鐵。12345(2)用以下裝置可以說明產物有Fe3O4存在：檢查裝置的氣密性，往裝置中添加相應的藥品，接下來的一步操作為______________________________________。答案解析打開止水夾K解析

按如圖裝置連接好儀器(圖中夾持設備已略去)，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，持續一段時間后再點燃C處的酒精燈。12345(3)為進一步證明黑色粉末是否含Fe3O4，某同學設計實驗方案如下：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，觀察現象。請分析此方案是否可行，并解釋原因____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案不可行。混合物有鐵，鐵能還原Fe3＋，同時Fe2＋也可能被氧化成Fe3＋解析12345解析

黑色粉末加入足量鹽酸溶解后，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＋和過量的鐵反應生成亞鐵離子，所以方案不正確。123454.(2017·麗水、衢州、湖州三地市高三9月教學質量檢測)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①只有SO3；②______________；③三種氣體都有。答案含有SO2和O2解析解析

根據氧化還原反應的規律可知，如果產生SO2，則一定同時有氧氣生成，即第二種假設是含有SO2和O2。12345(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C.BaCl2溶液 D.NaOH溶液答案解析B解析

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。12345答案(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。測定結果比實際值明顯偏低，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。SO2與O2在NaOH溶液中發生反應：2SO2＋O2＋4OH－===＋2H2O，O