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文檔簡介
高考化學實驗專題知識歸納(完整版)教學目標要求分析一、知識目標要求1.了解化學實驗常用儀器的主要用途和使用方法.2.掌握化學實驗的基本操作.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.綜合運用化學知識對常見的物質(包括氣體物質、無機離子)進行分離、提純和鑒別.5.掌握化學實驗的記錄方法和運用化學知識設計一些基本實驗.(1)根據實驗現象,觀察、記錄、分析或處理數據,得出正確結論.(2)根據實驗試題要求,設計基本實驗方案.(3)能繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖.6.以上各部分知識與技能的綜合應用.二、實驗能力要求1.用正確的化學實驗基本操作,完成規定的“學生實驗”的能力.2.觀察記錄實驗現象,分析實驗結果和處理實驗數據,得出正確結論的能力.3.初步處理實驗過程中的有關安全問題的能力.4.能識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力.5.根據實驗試題的要求,設計簡單實驗方案的能力.三、高考試題的特點和趨勢根據近年來化學高考試題中有關化學實驗內容的題目分析,下列內容是化學實驗部分考查的重點:l.實驗基本操作和技能這類試題的特點通常是給出限定的儀器、藥品和一些操作步驟,要求正確完成某項實驗操作,既有常見儀器的使用方法,又有基本操作的正誤辨別,著重考查考生對中學化學實驗基本操作技能掌握的情況,題目的難度不高,但并不容易得滿分。2.正確運用實驗原理和正確認識實驗裝置這類試題通常是給出限定的實驗裝置、反應條件、實驗現象和有關數據,要求考生根據實驗原理及試題中所給予的信息,結合元素化合物知識,選用儀器藥品,正確認識、選擇裝置,說明裝置中某些儀器的作用,描述實驗現象,寫有關化方程式,進行數據分析.指出實驗中必須注意的某些問題等等,主要考查考生的觀察能力與分析綜合及評價的能力。這類題目具有一定的綜合性,具有較大的區分度。3.運用所學知識和技能進行實驗設計或處理近年來,實驗題中新情境試題不斷增多,這類試題的特點是將基本的實驗操作設計置于新的情境中(主要是中學課本沒有的新反應或新裝置或是能使中學生理解的最新科技知識、簡化的改進的裝置等),結合學生原有的知識和能力,來進行儀器組裝、現象描述、數據分析、考慮安全和防污等,用來考查考生自學能力、思維能力、分析綜合及評價的能力。由于這類實驗試題情境新穎、設問巧妙、鋪墊得當、知識新、思維量大、所以區分度很好,能確實將一些基礎扎實、自學能力強、思維敏捷、心理素質好的考生選撥出來。所以,新情境實驗試題將是今后實驗試題的命題方向。由以上分析不難看出,盡管化學實驗部分涉及到的知識和能力點是分散的,但高考試題中實驗考查的內容和形式是較為穩定的,這給實驗復習中突出重點提供了可能。實驗復習根據考綱和高考試題的幾個特點方面,設計化學實驗專題加以重點復習,就會起到事半功倍的效果。各單元知識要點及典型習題一、常用儀器的使用(一)1.能直接加熱的儀器儀器圖形與名稱主要用途使用方法和注意事項用于蒸發溶劑或濃縮溶液可直接加熱,但不能驟冷。蒸發溶液時不可加得太滿,液面應距邊緣1厘米處。常用作反應器,也可收集少量氣體可直接加熱,拿取試管時,用中指、食指、拇指拿住試管口占全長的1/3處,加熱時管口不能對著人。放在試管內的液體不超過容積的1/2,加熱的不超過1/3。加熱時要用試管夾,并使試管跟桌面成45°的角度,先給液體全部加熱,然后在液體底部加熱,并不斷搖動。給固體加熱時,試管要橫放,管口略向下傾。用于灼燒固體,使其反應(如分解)可直接加熱至高溫。灼燒時應放于泥三角上,應用坩堝(與鑷子區分開)鉗夾取。應避免聚冷(否則會開裂)。燃燒少量固體物質可直接用于加熱,遇能與Cu、Fe反應的物質時要在匙內鋪細砂或墊石棉絨。2.能間接加熱(需墊石棉網)儀器圖形和名稱主要用途使用方法和注意事項(分為50、100、250、500、1000ml等規格)用作配制、濃縮、稀釋溶液。也可用作反應器和給試管水浴加熱等。加熱時應墊石棉網根據液體體積選用不同規格燒杯用作反應器(特別是不需加熱的)不能直接加熱,加熱時要墊石棉網。不適于長時間加熱,當瓶內液體過少時,加熱容易使之破裂。用作在加熱條件下進行的反應器不能直接加熱,應墊石棉網加熱。所裝液體的量不應超過其容積1/2。用于蒸餾與分餾,也可用作氣體發生器加熱時要墊石棉網。也可用其他熱浴。用作接受器用作反應器,常用于滴定操作一般放在石棉網上加熱。在滴定操作中液體不易濺出。3.不能加熱的儀器儀器圖形與名稱主要用途使用方法及注意事項用于收集和貯存少量氣體上口為平面磨砂,內側不磨砂,玻璃片要涂凡士林油,以免漏氣,如果在其中進行燃燒反應且有固體生成時,應在底部加少量水或細砂。分裝各種試劑,需要避光保存時用棕色瓶。廣口瓶盛放固體,細口瓶盛放液體。瓶口內側磨砂,且與瓶塞一一對應,切不可蓋錯。玻璃塞不可盛放強堿,滴瓶內不可久置強氧化劑等。制取某些氣體的反應器固體+液體固體為塊狀,氣體溶解性小反應無強熱放出,旋轉導氣管活塞控制反應進行或停止。(二)計量儀器儀器圖形與名稱主要用途使用方法及注意事項用于粗略量取液體的體積要根據所要量取的體積數,選擇大小合適的規格,以減少誤差。不能用作反應器,不能用作直接在其內配制溶液。(分為50、100、250、500、1000ml)用于準確配制一定物質的量濃度的溶液不作反應器,不可加熱,瓶塞不可互換,不宜存放溶液,要在所標記的溫度下使用用于量取產生氣體的體積注意:所量氣體為不溶性的,進氣管不能接反,應短進長出。用于精確度要求不高的稱量藥品不可直接放在托盤內,左物右碼。若左碼右物,則稱取質量小于物質的實際質量。例如,稱取9.6g實際質量為9-0.6=8.4g。一般精確到0.1g。用于中和滴定(也可用于其他滴定)實驗,也可準確量取液體體積酸式滴定管不可以盛裝堿性溶液,強氧化劑(KMnO4溶液、I2水等)應放于酸式滴定管,“零”刻度在上方,精確到0.01ml。膠頭滴管用于吸取或滴加液體,定滴數地加入滴夜。必須專用,不可一支多用,滴加時不要與其他容器接觸。用于測量溫度加熱時不可超過其最大量程,不可當攪拌器使用,注意測量溫度時,水銀球的位置。(三)用作過濾、分離、注入容液儀器儀器圖形與名稱主要用途使用方法及注意事項用作過濾或向小口容器中注入液體過濾時應“一貼二低三靠”用于裝配反應器,便于注入反應液應將長管末端插入液面下,防止氣體逸出分離密度不同且互不相溶的液體;作反應器的隨時加液裝置分液時,下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出;不宜盛堿性液體(四)干燥儀器儀器圖形與名稱主要用途使用方法及注意事項內裝固體干燥劑或吸收劑,用于干燥或吸收某些氣體要注意防止干燥劑液化和是否失效。氣流方向大口進小口出。除去氣體中的雜質注意氣流方向應該長管進氣,短管出氣用于存放干燥的物質或使滴濕的物質干燥很熱的物質應稍冷后放入(五)其它儀器儀器圖形與名稱主要用途使用方法及注意事項用于蒸餾分餾,冷凝易液化的氣體組裝時管頭高,和尾低,蒸氣與冷卻水逆向流動用作熱源,火焰溫度為500℃~600所裝酒精量不能超過其容積的2/3,但也不能少于1/4。加熱時要用外焰。熄滅時要用蓋蓋滅,不能吹滅用作熱源,火焰溫度可達1000℃需要強熱的實驗用此加熱。如煤的干餾,炭還原氧化銅可用作蒸發皿或燒杯的蓋子,可觀察到里面的情況不能加熱(六)夾持儀器鐵架臺、鐵夾、試管夾、滴定管夾、坩堝鉗、三角架、泥三角、鑷子、石棉網等。(七)連接的儀器及用品單孔器、雙孔塞、無孔塞、玻璃導管、橡皮管。另外還有一些儀器,玻璃棒、試管刷、研缽、接收器二、化學實驗基本操作見PPT典型例題(一至三單元部分)【例1】用pH試紙測定某無色溶液的pH值時,規范的操作是()。A.將pH試紙放入溶液中觀察其顏色變化,跟標準比色卡比較B.將溶液倒在pH試紙上,跟標準比色卡比較C.用干燥的潔凈玻璃棒蘸取溶液,滴在pH試紙上,跟標準比色卡比較D.在試管內放少量溶液,煮沸,把pH試紙放在管口,觀察顏色,跟標準比色卡比較分析與解答:用pH試紙測定溶液的pH值是化學實驗的基本操作,正確規范的操作是:用干燥、潔凈的玻璃棒沾有待測溶液,滴在干燥的pH試紙中部,試紙變色,立即與標準比色卡比較,確定溶液的pH值。在操作過程中,試紙不能用水潤濕,也不能將pH試紙丟放在待測溶液里。本題答案為C【例2】下列有關使用托盤天平的敘述,不正確的是()。A.稱量前先調節托盤天平的零點B.稱量時左盤放被稱量物,右盤放砝碼C.潮濕的或具有腐蝕性的藥品,必須放在玻璃器皿里稱量,其他固體藥品可直接放在天平托盤上稱量D.用托盤天平可以準確稱量至0.01gE.稱量完畢,應把砝碼放回砝碼盒中分析與解答:本題考查化學實驗的基本技能。分析試題,比較托盤天平使用的基本技能,可知托盤天平只能用于粗略的稱量,能稱準到0.1g,而不能稱準到0.01g。對于無腐蝕性和不易潮解的固體藥品應放在白紙上稱量,而不能將它們直接放在托盤上稱量。托盤天平在使用時要放平、調零,左“物”右“碼”等。故敘述不正確的為C、D。【例3】A.苯的硝化反應B.銀鏡反應C.制酚醛樹脂D.由乙醇制乙烯分析與解答:當被加熱的物質易燃或易分解,且加熱的溫度在80℃以下時,一般可用水浴加熱(水浴加熱的最高溫度為99℃)。苯的硝化反應在50℃-60℃時進行;乙醇的銀鏡反應在50℃-60℃的情況下發生;制酚醛樹脂的實驗在80℃左右進行,而實驗室制乙烯要在170℃下進行,所以由乙醇制乙烯不能用水浴加熱。正確答案為D【例4】下列溶液有時呈黃色,其中由于久置時被空氣中氧氣氧化而變色的是()。濃硝酸B.硫酸亞鐵C.高錳酸鉀D.工業鹽酸分析與解答:有的化學試劑久置在空氣中會發生顏色的變化,其變色的原因是多方面的。如久置的濃硝酸顯黃色,是因為發生分解反應:4HNO3=4NO2+O2+2H2O,濃硝酸里溶解了紅棕色的NO2而呈黃色。久置的KMn04溶液也不十分穩定,在酸性溶液中緩慢地分解,使溶液顯黃色:4MnO4-+4H+=4MnO2+3O2+2H2O。工業鹽酸呈黃色,是因為含有Fe3+雜質。硫酸亞鐵在空氣里,Fe2+被氧氣氧化為Fe3+,而使溶液顯黃色:4Fe3++4H++O2=4Fe3++2H2O。正確答案為B。【例5】準確量取25.00mL高錳酸鉀溶液,可選用的儀器是()。A.50mL量簡B.10mL量筒C.50mL酸式滴定管D.50mL堿式滴定管分析與解答:量簡是不能準確地計量的儀器,滴定管是較精確的計量儀器。準確量取25.00mL溶液,應該用50mL滴定管。又因為堿式滴定管的下端有一段橡皮管,高錳酸鉀具有強腐蝕性,能腐蝕橡皮管,量取高錳酸鉀溶液要用酸式滴定管。正確答案為C【例6】不能用水浴加熱的實驗是()。先選擇填空,再簡要說明作此選擇的理由。(1)某試管內裝有約占其容積1/10的溶液,則溶液的體積是(用字母回答)____.A.約lmLB.約3mLC.無法判斷因為_________________________________________________________________________。(2)擬在燒杯中于加熱條件下配制某溶液50mL,應選擇的燒杯是(用字母回答).A.400mL燒杯B.250mL燒杯C.100mL燒杯D.50mL燒杯因為_________________________________________________________________________。分析與解答:試管有多種規格,試管的容積有大有小。第(l)小題沒有確定試管的規格和容積,則占其容積1/10的溶液的體積是無法確定的。在配制溶液的過程中用燒杯來溶解溶質,一般情況下選用燒杯的容積應比所配溶液的體積大一倍為宜。如配制50mL.溶液應選用100mL燒杯。正確答案:(l)C。題目并沒有指明試管的大小規格(mL);(2)C.選用燒杯的容積比所配溶液的體積大一倍為最佳選擇。【例7】實驗室里需用480mL0.1mol·L-1的硫酸銅溶液,現選取500mL容量瓶進行配制,以下操作正確的是()。A.稱取7.68g硫酸銅,加入500mL水B.稱取12.0g膽礬配成500mL溶液C.稱取8.0g硫酸銅,加入500mL水D.稱取12.5g膽礬配成500mL溶液分析與解答:根據配制物質的量濃度溶液的特點,應配成500mL溶液,而加入500mL的水是錯誤的,則A、C的操作不正確。再計算CuSO4·5H2O的質量:0.5L×0.1mol·L-1×250g·mol-1=12.5g。正確答案為D【例8】進行化學實驗必須注意安全,下列說法正確的是(填寫標號)____。A.不慎將酸濺到眼中,應立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛B.不慎將濃堿溶液沾到皮膚上,要立即用大量水沖洗,然后涂上硼酸溶液C.如果苯酚濃溶液沾到皮膚上,應立即用酒精洗D.配制硫酸溶液時,可先在量筒中加入一定體積的水,再在攪拌下慢慢加入濃硫酸分析與解答:本題既考查了化學實驗基本操作,又重點考查處理實驗過程中有關安全問題的能力。在實驗過程中如果不慎將酸沾到皮膚或衣物上,應立即用較多的水沖洗(如果是濃硫酸,要迅速用抹布擦試,然后用水沖洗),再用3%-5%的碳酸氫鈉溶液來沖洗。如果將堿溶液沾到皮膚上,要用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液。萬一眼睛里濺進了酸或堿溶液,要立即用水沖洗(切不可用手揉眼睛),要邊洗邊眨眼睛,必要時要請醫生治療。所以A、B說法是正確的。苯酚有毒,在冷水中的溶解度不大,易溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。如果不慎將苯酚沾到皮膚上,應立即用酒精洗滌。C的說法是正確的。濃硫酸溶于水時要放出大量的熱,在稀釋濃硫酸時,要把濃硫酸沿著燒杯內壁緩慢地注入盛有水的燒杯里,并用玻璃棒不斷攪拌,使產生的熱量迅速擴散。量簡是量取溶液的量具,不能溶解溶液,則D的說法是錯誤的。本題的答案是A、B、C【例9】A~D是中學化學實驗中常見的幾種溫度計裝置示意圖(1)請從①~⑧中選出必須使用溫度計的實驗,把編號填入最適宜的裝置圖A~C下的空格中(多選要倒扣分)①酒精和濃硫酸混和加熱制乙烯②電石跟水反應制乙炔③分離苯和硝基苯的混物④苯和溴的取代反應⑤石油分餾裝置⑥濃硫酸和二氧化錳混合加熱制⑦測定硝酸鉀在水中的溶解度⑧食鹽和濃硫酸混合加熱制氯化氫(2)選用裝置D做苯的硝化實驗,D中長玻璃管的作用是_____________________________。分析與解答:本題的第(1)問既考查了化學實驗基本操作中關于溫度計的使用問題,題目內容十分基礎但知識組合又特別巧妙,而且覆蓋了整個中學化學中關于溫度計使用的問題。當測量的溫度為反應液時應選A或C,當測量的溫度為氣體時應選用B。在第(2)問中考查了苯硝化實驗中長下玻璃管的主要作用——冷凝。本題的答案和評分標準為:(1)A①B③⑤C⑦(對1個1分,全對4分,錯一個扣1分,本題不出現負分)(2)減少苯的揮發(或答起冷凝器作用)(2分)【例10】(1)在進行沉淀反應的實驗時,如何認定沉淀已經完全?(2)中學化學實驗中,在過濾器上洗滌沉淀的操作是__________________________。分析與解答:本題考查了關于沉淀、過濾的實驗基本操作,重點考查對實驗現象的觀察、操作能力和表達能力。其答案為:(1)在上層清液中(或取少量上層清液置于小試管中),滴加沉淀劑,如果不再產生沉淀,說明沉淀完全。(2)向漏斗里注入蒸餾水,使水面沒過沉淀物,等水流完后,重復操作數次。三、常見氣體的實驗室制備1、氣體發生裝置的類型(1)設計原則:根據反應原理、反應物狀態和反應所需條件等因素來選擇反應裝置。(2)裝置基本類型:幾種氣體制備的反應原理1、O22KClO3eq\o(\s\up6(MnO2),\s\do3(eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))))2KCl+3O2↑2KMnO4eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2eq\o(\s\up6(MnO2),\s\do3(eq\o(\s\up2(),\s\do4())))2H2O+O2↑2、NH32NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3H2Oeq\o(\s\up6(CaO),\s\do3(eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))))NH3↑+H2O3、CH4CH3COONa+NaOHeq\o(\s\up6(CaO),\s\do3(eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))))Na2CO3+CH4↑4、H2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5、CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O6、H2SFeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑7、SO2Na2SO4+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O8、NO2Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9、NO3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O10、C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑11、Cl2MnO2+4HCl(濃)eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O12、HClNaCl(固)+H2SO4(濃)eq\o(\s\up6(微熱),\s\do3(eq\o(\s\up2(),\s\do4())))NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+NaHSO4eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))Na2SO4+HCl↑2NaCl(固)+H2SO4(濃)Naeq\o(\s\up2(),\s\do4(△))2SO4+2HCl↑13、C2H4C2H5OHeq\o(\s\up6(濃硫酸),\s\do3(eq\o(\s\up2(),\s\do2(170℃))))CH2=CH2↑+H2O14、N2NaNO2+NH4Cleq\o(\s\up2(),\s\do4(△))NaCl+N2↑+2H2O2、收集裝置(1)設計原則:根據氧化的溶解性或密度(2)裝置基本類型:3、凈化與干燥裝置(1)設計原則:根據凈化藥品的狀態及條件(2)裝置基本類型:(3)氣體的凈化劑的選擇選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和雜質的性質而確定,所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應。一般情況下:①易溶于水的氣體雜質可用水來吸收;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水分可用干燥劑來吸收;⑤能與雜質反應生成沉淀(或可溶物)的物質也可作為吸收劑。(4)氣體干燥劑的類型及選擇常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類:酸性干燥劑,如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等氣體。堿性干燥劑,如生石灰、堿石灰、固體NaOH。堿性干燥劑可以用來干燥顯堿性或中性的氣體,如NH3、H2、O2、CH4等氣體。中性干燥劑,如無水氯化鈣等,可以干燥中性、酸性、堿性氣體,如O2、H2、CH4等。在選用干燥劑時,顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑,顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑。能與氣體反應的物質不能選作干燥劑,如不能用CaCI2來干燥NH3(因生成CaCl2·8NH3),不能用濃H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。氣體凈化與干燥注意事項一般情況下,若采用溶液作除雜試劑,則是先除雜后干燥;若采用加熱除去雜質,則是先干燥后加熱。對于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當的溶液加以吸收(或點燃),使它們變為無毒、無害、無污染的物質。如尾氣Cl2、SO2、Br2(蒸氣)等可用NaOH溶液吸收;尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾氣CO可用點燃法,將它轉化為CO2氣體。4、氣體實驗裝置的設計(1)裝置順序:制氣裝置→凈化裝置→反應或收集裝置→除尾氣裝置(2)安裝順序:由下向上,由左向右(3)操作順序:裝配儀器→檢驗氣密性→加入藥品典型例題【例1】下列反應適用于實驗室制氫氣的是()。①鋅與稀硫酸反應②甲烷熱分解③電解稀硫酸④赤熱的炭與水蒸氣反應只有①B.①②C.①③D.①②④分析與解答:實驗室里制備氣體要操作簡單,容易分離,經濟實惠,切實可行。甲烷在高溫下才能分解成H2和C,實驗室里難辦到。赤熱的炭和水蒸氣反應生成CO和H2,既難反應,又難分離,難以在實驗里實現。可用鋅和稀硫酸反應、電解稀硫酸的方法制取氫氣。本題答案為C【例2】今有下列氣體:H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2,用右圖裝置進行實驗,填寫下列空白:當燒瓶干燥時,從A口進氣可收集的氣體是_________________,從B口進氣可收集的氣體是_______________。當燒瓶中充滿水時.可用來測量___________等氣體的體積。③當燒瓶中裝入洗液,用于洗氣時,氣體應從___________口進入燒瓶。分析與解答:(1)本題考查學生思維的敏捷性。用排空氣法來收集氣體要注意氣體的密度。由于H2、CH4、NH3的密度比空氣小,不與空氣發生反應,可用向下排空氣的方法來收集,結合本題干燥燒瓶的位置特征,H2、CH4、NH3應從A口進氣,把空氣從B口趕出。Cl2、HCl、H2S、SO2氣體的密度比空氣大,與空氣不發生反應,應從B口進氣,將空氣從A口趕出。NO能與空氣中的O2反應,不能用排空氣法收集。(2)對于難溶于水的氣體可用排水取氣法收集;可以用來收集、測量的氣體有H2、CH4、NO。(3)當燒瓶中裝有洗液時,被凈化、干燥的氣體應從B口進入。【例3】(1)在沒有現成的CO2氣體發生器的情況下,請你選用下圖中的部分儀器,裝配成一個簡易的、能隨開隨用、隨關隨停的CO2氣體發生裝置。應選用的儀器是(填入儀器的編號)。(2)若用上述裝置制取CO2氣體,而實驗室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純堿、塊狀大理石,比較合理的方案應選用的藥品是_________________。分析與解答:本題要求組裝一個隨開隨用、隨關隨停的CO2發生裝置。即利用啟普發生器的原理來制備CO2氣體。細心觀察所給儀器,可用球形干燥管來代替啟普發生器的球形漏斗,燒杯代替反應容器,應選用的儀器是a、c、d、e。大理石與稀硫酸反應生成了微溶于水的CaSO4,阻礙了反應的進行,因而不能同時選用這兩種藥品。又因為塊狀Na2CO3晶體溶于水,不能用啟普發生器來制備CO2。只能將濃硝酸加水稀釋為稀硝酸,再與CaCO3反應制備CO2。應選用的藥品是濃硝酸、水、塊狀大理石。【例4】用示意圖中的簡易裝置可以進行氣體的發生和收集。(l)實驗前應如何檢查該裝置的氣密性_____________________________(2)拔開試管a的橡皮塞,加入10mL6mol/L稀硝酸和1g薄銅片,立即將帶有導管的橡皮塞塞緊試管口。反應開始時速度緩慢,逐漸加快,請寫出在試管a中所發生的所有反應的化學方程式___________________________________________________________,(3)從反應開始到反應結束,預期在試管a中可觀察到哪些現象?請依次逐一寫出_________________________________________(4)在反應開始時,可觀察到導管b中的水面先沿導管b慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有氣泡從管口冒出。試說明反應開始時,導管中水面先上升的原因:____________________________________________。(5)試管c收集滿氣體后,用拇指堵住管口,取出水槽。將管口向上,松開拇指,片刻后,再次堵住管口,將試管又再倒置于水槽中,松開拇指。此時可觀察到什么現象?分析與解答:本題是信息遷移式的實驗簡答題,意在考查學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。解題時依據試題信息,細心觀察實驗裝置圖,善于聯系已經掌握的基礎知識,進行知識的遷移,發散思維,用準確的化學語言來解答實際問題。解題時的思維要點是:檢驗裝置的氣密性要抓住三點:緊握試管使管內氣體受熱膨脹;有氣泡冒出;松開手后,水又回到導管中。銅與稀硝酸反應生成無色難溶于水的NO,它立即被空氣中的氧氣所氧化.生成紅棕色的二氧化氮氣體,NO2易溶于水,與水反應生成硝酸,并使實驗裝置內的氣體壓強暫時減小,引起水的倒流。本題的正確答案為:(1)把導管b的下端浸入水中,用手緊握捂熱試管a,導管口會有氣泡冒出,松開手后,水又會回升到導管b中。(2)①3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②2NO+O2=2NO2(3)①銅片和稀硝酸反應,有無色氣泡產生,反應速率開始緩慢,逐漸加快。②試管a上部空間由無色變為淺棕色,又變為無色。③試管a中的溶液由無色變成淺藍色。④反應結束時,銅片全部反應完。(4)由于反應開始時產生的NO和試管a上部空氣中的O2作用生成NO2;NO2易溶于水并與水起反應;使裝置內的氣體壓強暫時減小,所以導管中的水面會上升至一定高度。(5)水進入試管,上升到一定高度。試管中氣體顏色由紅棕色變為無色。【例5】1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無色液體,密度2.18g·cm-3,沸點131.4℃,熔點9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑.在實驗室中可以用下圖所示裝置制備1,2-二溴乙烷.其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水)填寫下列空白:(1)寫出本題中制備1,2-二溴乙烷的兩個化學反應方程式_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢查實驗進行時試管d是否發生堵塞.請寫出發生堵塞時瓶b中的現象._________________________________________________________________.(3)容器c中NaOH溶液的作用是:________________________________________________.(4)某學生在做此實驗時,使用一定量的液溴,當溴全部褪色時,所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量,比正常情況下超過許多.如果裝置的氣密性沒有問題,試分析其可能的原因.分析與解答:本題是是一道綜合性的的實驗簡答題,意在考查學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。解題時依據試題信息,細心觀察實驗裝置圖,善于聯系已經掌握的基礎知識,進行知識的遷移,發散思維,用準確的化學語言來解答實際問題。本題的正確答案及評分標準為:CH3CH2OHeq\o(\s\up6(濃硫酸),\s\do3(eq\o(\s\up2(),\s\do2(170℃))))CH2↑+H2O(1)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br(每式1分,共2分)(2)b中水面會下降,玻璃管中的水柱會上升,甚至溢出.(2分)(3)除去乙烯中帶出的酸性氣體.或答除去CO2、SO2.(2分)(4)原因:①乙烯發生(或通過液溴)速度過快實驗過程中,乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃(答"控溫不當"亦可)(兩點各2分,共4分.答其它原因不給分也不扣分)四、常見物質的分離、提純和鑒別1、化學方法分離和提純物質對物質的分離可一般先用化學方法對物質進行處理,然后再根據混合物的特點用恰當的分離方法(見化學基本操作)進行分離。用化學方法分離和提純物質時要注意:最好不引入新的雜質;不能損耗或減少被提純物質的質量實驗操作要簡便,不能繁雜。用化學方法除去溶液中的雜質時,要使被分離的物質或離子盡可能除凈,需要加入過量的分離試劑,在多步分離過程中,后加的試劑應能夠把前面所加入的無關物質或離子除去。對于無機物溶液常用下列方法進行分離和提純:(1)生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2雜質,可加入過量的NaOH溶液,使Mg2+離子轉化為Mg(OH)2沉淀(但引入新的雜質OH-),過濾除去Mg(OH)2,然后加入適量鹽酸,調節pH為中性。(2)生成氣體法例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,為了不引入新的雜質并增加SO42-,可加入適量的稀H2SO4,將CO32-轉化為CO2氣體而除去。(3)氧化還原法例如在FeCl3溶液里含有少量FeCl2雜質,可通入適量的Cl2氣將FeCl2氧化為FeCl3。若在FeCl2溶液里含有少量FeCl3,可加入適量的鐵粉而將其除去。(4)正鹽和與酸式鹽相互轉化法例如在Na2CO3固體中含有少量NaHCO3雜質,可將固體加熱,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去雜質。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3雜質,可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3轉化為NaHCO3。(5)利用物質的兩性除去雜質例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3雜質,可利用Al2O3是兩性氧化物,能與強堿溶液反應,往試樣里加入足量的NaOH溶液,使其中Al2O3轉化為可溶性NaAlO2,然后過濾,洗滌難溶物,即為純凈的Fe2O3。(6)離子交換法例如用磺化煤(NaR)做陽離子交換劑,與硬水里的Ca2+、Mg2+進行交換,而使硬水軟化。2、物質的鑒別物質的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類,它們的共同點是:依據物質的特殊性質和特征反應,選擇適當的試劑和方法,準確觀察反應中的明顯現象,如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等,進行判斷、推理。鑒定通常是指對于某一種物質的定性檢驗,根據物質的化學特性,分別檢出陽離子、陰離子,鑒別通常是指對分別存放的兩種或兩種以上的物質進行定性辨認,可根據一種物質的特性區別于另一種,也可根據幾種物質的顏色、氣味、溶解性、溶解時的熱效應等一般性質的不同加以區別。推斷是通過已知實驗事實,根據性質分析推求出被檢驗物質的組成和名稱。我們要綜合運用化學知識對常見物質進行鑒別和推斷。1、常見氣體的檢驗常見氣體檢驗方法氫氣純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍色火焰,混合空氣點燃有爆鳴聲,生成物只有水。不是只有氫氣才產生爆鳴聲;可點燃的氣體不一定是氫氣氧氣可使帶火星的木條復燃氯氣黃綠色,能使濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍(O3、NO2也能使濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍)氯化氫無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧,能使濕潤的藍色石藍試紙變紅;用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙;將氣體通入AgNO3溶液時有白色沉淀生成。二氧化硫無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色,加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。硫化氫無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產生黑色沉淀,或使濕潤的醋酸鉛試紙變黑。氨氣無色有刺激性氣味,能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時能生成白煙。二氧化氮紅棕色氣體,通入水中生成無色的溶液并產生無色氣體,水溶液顯酸性。一氧化氮無色氣體,在空氣中立即變成紅棕色二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁,N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。一氧化碳可燃燒,火焰呈淡藍色,燃燒后只生成CO2;能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。甲烷無色氣體,可燃,淡藍色火焰,生成水和CO2;不能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。乙烯無色氣體、可燃,燃燒時有明亮的火焰和黑煙,生成水和CO2。能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。乙炔無色無臭氣體,可燃,燃燒時有明亮的火焰和濃煙,生成水和CO2,能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。2.幾種重要陽離子的檢驗(l)H+能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變為紅色。(2)Na+、K+用焰色反應來檢驗時,它們的火焰分別呈黃色、淺紫色(通過鈷玻片)。(3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。(4)Mg2+能與NaOH溶液反應生成白色Mg(OH)2沉淀,該沉淀能溶于NH4Cl溶液。(5)Al3+能與適量的NaOH溶液反應生成白色Al(OH)3絮狀沉淀,該沉淀能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。(6)Ag+能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。(7)NH4+銨鹽(或濃溶液)與NaOH濃溶液反應,并加熱,放出使濕潤的紅色石藍試紙變藍的有刺激性氣味NH3氣體。(8)Fe2+能與少量NaOH溶液反應,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀。或向亞鐵鹽的溶液里加入KSCN溶液,不顯紅色,加入少量新制的氯水后,立即顯紅色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(9)Fe3+能與KSCN溶液反應,變成血紅色Fe(SCN)3溶液,能與NaOH溶液反應,生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。(10)Cu2+藍色水溶液(濃的CuCl2溶液顯綠色),能與NaOH溶液反應,生成藍色的Cu(OH)2沉淀,加熱后可轉變為黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應,在金屬片上有紅色的銅生成。3.幾種重要的陰離子的檢驗(1)OH-能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變為紅色、藍色、黃色。(2)Cl-能與硝酸銀反應,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-能與硝酸銀反應,生成淡黃色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。(4)I-能與硝酸銀反應,生成黃色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能與氯水反應,生成I2,使淀粉溶液變藍。(5)SO42-能與含Ba2+溶液反應,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。(6)SO32-濃溶液能與強酸反應,產生無色有刺激性氣味的SO2氣體,該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl2溶液反應,生成白色BaSO3沉淀,該沉淀溶于鹽酸,生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。(7)S2-能與Pb(NO3)2溶液反應,生成黑色的PbS沉淀。(8)CO32-能與BaCl2溶液反應,生成白色的BaCO3沉淀,該沉淀溶于硝酸(或鹽酸),生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。(9)HCO3-取含HCO3-鹽溶液煮沸,放出無色無味CO2氣體,氣體能使澄清石灰水變渾濁。或向HCO3-鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液,無現象,加熱煮沸,有白色沉淀MgCO3生成,同時放出CO2氣體。(10)PO43-含磷酸根的中性溶液,能與AgNO3反應,生成黃色Ag3PO4沉淀,該沉淀溶于硝酸。(11)NO3-濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱,放出紅棕色氣體。4.幾種重要有機物的檢驗(1)苯能與純溴、鐵屑反應,產生HBr白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應,生成黃色的苦杏仁氣味的油狀(密度大于1)難溶于水的硝基苯。(2)乙醇能夠與灼熱的螺旋狀銅絲反應,使其表面上黑色CuO變為光亮的銅,并產生有刺激性氣味的乙醛。乙醇與乙酸、濃硫酸混合物加熱反應,將生成的氣體通入飽和Na2CO3溶液,有透明油狀、水果香味的乙酸乙酯液體浮在水面上。(3)苯酚能與濃溴水反應生成白色的三溴苯酚沉淀。能與FeCl3溶液反應,生成紫色溶液。(4)乙醛能發生銀鏡反應,或能與新制的藍色Cu(OH)2加熱反應,生成紅色的Cu2O沉淀。5.用一種試劑或不用試劑鑒別物質用一種試劑來鑒別多種物質時,所選用的試劑必須能和被鑒別的物質大多數能發生反應,而且能產生不同的實驗現象。常用的鑒別試劑有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2懸濁液等。不用其他試劑來鑒別一組物質,一般情況從兩個方面考慮:利用某些物質的特殊性質(如顏色、氣味、溶解性等),首先鑒別出來,然后再用該試劑去鑒別其他物質。②采用一種試劑與其他物質相互反應的現象不同,進行綜合分析鑒別。典型例題【例1】為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂,可將粗鹽溶于水,然后進行下列五項操作。其中正確的操作順序是()。過濾②加過量的NaOH溶液③加適量鹽酸④加過量NaCO3溶液⑤加過量BaQ溶液A①④②⑤③B④①②⑤③C.②⑤④①③D。⑤②④①③分析與解答:必須了解各個實驗步驟的目的,才能分清操作順序。加入過量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+,加入過量的BaQ溶液是為了除去SO42-,加入過量的Na2C03溶液是為了除去Ca2+及多余的時”,然后進行過濾,除去Mg(OH)2、BaSO、CaCO3等難溶物,然后加適量的鹽酸,除去多余的Na2CO3和調節溶液的pH值。綜上所述,正確的實驗操作順序為C、D。【例2】列每組各有三對物質,它們都能用分液漏斗分離的是()。A.乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水B.二澳乙烷和水,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,已烷和水分析與解答:兩種互不相溶,密度也不相同的液體可以用分液漏斗分離。本題中不能相淆的物質有:乙酸乙酯和水,二漠乙烷和水,澳苯和水,硝基本和水,油酸和水,甲苯和水,已烷和水。則能夠用分液漏斗分離的是B.D組。正確答案為B.D。【例3】僅用水就能鑒別的一組物質是()。苯、乙酸、四氯化碳B.乙醇、乙醛、乙酸C乙醛、乙二醇、硝基苯以苯酚、乙醇、甘油分析與解答:物質在水中的溶解性及溶于水時的熱效應、液體的密度等特點,都可以作為鑒別一組物質的條件。如乙酸能溶于水,與水互溶;而苯、四氯化碳難溶于水,但苯的密度比水小,而四氰化碳的密度綜合例題【例1】某學生根據高中課本中硝酸鉀受熱分解的實驗操作來判斷硝酸鉛的分解產物之一是氧氣;將試管中的硝酸鉛加熱到熔融,把帶有火星的細木條伸進試管口,檢驗放出的氣體,當發現木條復燃時該學生即斷言,硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請你對上述實驗及結論的合理性作出評價。如有必要,可提出改進的實驗方案。解題思路:有關反應的方程式為:①2KNO3eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))2KNO2+O2↑②2Pb(NO3)2eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))2PbO+4NO2↑+O2↑比較反應式①和②,其不同之處是②中除生成O2外,還生成了NO2。這一不同又產生了兩個結果,一方面NO2稀釋了O2,O2僅占混合氣體的20%,而這與空氣中O2的含量相近,因而此處的O2不可能使帶火星的木條復燃;另一方面NO2本身也能使帶火星的木條復燃。因為NO2受熱也能放出O2;2NO2=2NO+O2。解答:上述實驗及結論在科學上是錯誤的。由于NO2干擾了O2的檢驗,因此應選用NaOH溶液除掉NO2后再檢驗。【例2】研究某一化學反應的實驗裝置如下圖所示:A~F屬于下列物質中的六種物質:濃硫酸、濃鹽酸、濃氨水、稀硫酸、稀鹽酸、稀氟水、水、鋅粒、銅片、食鹽、高錳酸鉀、氯化鈣、氧化鈣、四氧化三鐵、氧化鐵、氧化銅、氫氣、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯氣、氯化氫、氨氣、氮氣、氧氣。實驗現象;(1)D物質由黑色變為紅色(2)無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液(3)點燃的鎂條伸入無色無味的F中.鎂條表面生成一種灰黃色固體物質。將該發黃色物質放入水中,有氣體放出,該氣體具有刺激性氣味。并能使潤濕的紅色石蕊試紙變藍。通過分析回答:l、寫出A~F的物質名稱:A____________________,B____________________,C____________________,D____________________,E____________________,F____________________。寫出有關的化學方程式:A與B____________________________________________________________;C與D____________________________________________________________;E與無水硫酸銅____________________________________________________________;F與Mg____________________________________________________________;F與Mg的反應產物與水_____________________________________________________。解題思路:“該氣體具有刺激性氣味,并能使潤濕的紅色石蕊試紙變藍”是解答此題的突破口,此氣體只能是NH3,結合題意,F就是N2。因此,從限定的反應物中,只能設法從氨水中獲取.然后結合發生裝置特點(固、液、不加熱)及其他實驗現象,便可推斷其他的物質。解答:1、A.濃氨水;B.氧化鈣;C.氨氣;D.氧化銅;E.水;F.氮氣。2、CaO+NH3·H2O=NH3+Ca(OH)22NH3+3CuOeq\o(\s\up2(),\s\do4(△))3Cu+N2↑+3H2OCuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O3Mg+N2eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))Mg3N2Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑練習題目1、實驗室有一包KCl和AlCl3的固體混合物,通過以下實驗可確定KCl和AlCl3的質量之比,試根據實驗方法和主要步驟,回答有關問題:(1)調整托盤天平的零點時,若指針偏向右邊,應將右邊的螺絲向__________旋動。(2)某學生用已知質量為yg的表面皿準確稱取Wg樣品,他在托盤天平的右盤上放上(W+y)g的砝碼,在左盤的表面皿中放入樣品,此時指針稍偏右邊,該學生應怎樣操作____________________________________________;(3)將樣品置于燒杯中加適量水溶解,滴入過量的A溶液,燒壞中有沉淀物,則A溶液的名稱是___________________________________________________________;(4)過濾,某學生欲用右圖裝置操作,錯誤之處應怎樣糾正?答_____________________________________________;(5)甲學生用水多次洗滌過濾所得沉淀物,然后使其干燥,得到固體純凈物C,質量為W2g,C的名稱是_______________________________________________________________(6)乙學生將過濾所得濾液跟甲學生洗滌沉淀所得液體混合,然后蒸干溶劑,再充分加熱,最后得到純凈KCl固體W1g,則原混合物中KCl與AlCl3的質量之比的計算式為________________________________答案:(1)左;(2)往左盤表面皿上慢慢加少量樣品,使指針指向標尺中間;(3)氨水;(4)漏斗下端管口應緊靠燒杯內壁,傾倒液體時應用玻璃棒引流;(5)Al(OH)3;(6)W1:(W-W1)或W1:133.5W2/782、進行化學實驗必須注意安全,下列說法正確的是(填寫標號)(A)不慎將酸濺到眼中,應立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛(B)不慎將濃堿溶液沾到皮膚上,要立即用大量水沖洗,然后涂上硼酸溶液(C)如果苯酚濃溶液沾到皮膚上,應立即用酒精洗(D)配制硫酸溶液時,可先在量筒中直接配制分析與解答:本題將主要考查化學實驗中的安全意識。正確答案為A、B、C3、將1體積選項中的一種氣體與10體積O2混合后,依次通過盛有足量濃NaOH溶液的洗氣瓶和盛有足量灼熱銅屑的管子(假設反應都進行完全),最后得到的尾氣可以是()。(1996年全國高考題)A.Cl2B.COC.CO2D.N2分析與解答:本題將選項中的物質作為可選擇的反應物,又要推出反應后的最終產物可能是選項中的何物。試題新穎、靈活,要善于比較,培養思維的辯證性。解題時應用選項中的四種氣體,分別進行上述實驗,如將B選項中的CO進行實驗:CO、O2都不與NaOH溶液反應,O2與Cu反應生成CuO,CuO又與CO反應,生成CO2,尾氣為CO2。同理D選項的N2進行實驗,尾氣為N2。正確答案為C、D。3、在右圖所示裝置中,燒瓶中充滿干燥的氣體a,將滴管中的b液體擠入燒瓶內,輕輕振蕩燒瓶,然后打開彈簧夾,燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶,則a和b分別是()。(1995年全國高考題)分析與解答:本題為信息遷移題,將已學習的HCl、NH3溶于水的噴泉實驗進行知識遷移,既要形成噴泉實驗,又要液體充滿燒瓶,這是本題的特點。有關化學反應為:3NO2+H2O=2HNO3+NO,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,NH3+HCI=NH4Cl。本題答案為B、D。4、回答下面問題:(l)分離沸點不同但又互溶的液體混合物,常用什么方法?___________________________________________________________________________。(2)在分液漏斗中用一種有機溶劑提取水溶液里的某物質時,靜量分層后,如果不知道哪一層液體是“水層”,試設計一種簡便的判斷方法。___________________________________________________________________________。5、實驗室利用乙醇脫水制備乙烯的步驟如下;①在一蒸餾燒瓶中加人95%的乙醇和濃硫酸(體積比為l:3),再加入少量干凈的河沙;②瓶口插上帶塞的溫度計;③加熱并迅速使反應溫度上升到170℃;④氣體通過稀NaOH溶液進行洗氣后,用酸性KMnO4溶液檢驗乙烯的還原性。據此回答下列問題:(1)步驟①中混合乙醇和濃硫酸時應注意的問題是___________________。(2)在反應液中加入河沙的原因是______________________________。(3)步驟②中溫度計水銀球的正確位置是________________________。(4)加熱時,使反應液溫度迅速升高到I7O℃的原因是________________。(5)步驟④中.用稀NaOH溶液洗滌氣體,能除去可能伴隨乙烯生成的氣體是_________________________________________________。答案:(1)將濃硫酸緩慢加入乙醇中并不斷攪拌,必要時冷卻。(2)河砂對乙烯的生成有催化作用,且能防止反應中形成大量的泡沫。(3)溫度計水銀球應浸沒于反應液中。(4)若溫度在1400C,生成的主要物質是乙醚并非乙稀。(5)硫酸與乙醇發生氧化還原反應生成的CO2及SO23、欲制無水氯化鋁并保存備用。現有儀器如下圖所示,并有食鹽晶體、水、固體燒堿、鋁粉、二氧化錳、濃硫酸等六種試劑。設計的制取過程是:制氯氣→加凈化和干燥氯氣→制氯化鋁請回答下列問題:(1)從上列儀器中選取必須的幾種,連接成一個制無水氯化鋁的連續裝置,按前后順序填寫圖的編號(不一定填滿),并寫出各儀器里放入的試劑的化學式(2)寫出實驗過程中有關反應的化學方程式。答案:⑴③、⑦、⑤、②NaCl,MnO2,濃H2SO4、NaCl,H2O、濃H2SO4、Al,NaOH,H2O⑵2NaCl+3H2SO4+MnO2eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Al+3Cl2eq\o(\s\up2(),\s\do4(△))2AlCl36、實驗室用Zn粒和鹽酸反應制H2,其中含酸霧、水氣、硫化氫及少量氧氣等雜質氣體,某同學設計了以下幾種裝置,按一定順序連接,氣體通過時,達到每一裝置除去一種氣體的目的。(1)它們連接的順序為__________________________________________________;(2)除去H2S的離子方程式為________________________________________;(3)除去O2觀察到的現象為________________________________________。答案:(1)a→b→e→f→g→h→d→c;(2)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;(3)溶液由淺綠色逐漸變成黃色7、實驗室可用氯氣與金屬反應制備無水三氯化鐵,該化合物呈棕紅色、易潮解100℃左右時升華。下圖是兩個學生設計的實驗裝置,左邊的反應裝置相同,而右邊的產品收集裝置則不同,分別如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。試回答:(1)B中反應的化學方程式為:______________________________________;(2)D中的反應開始前,需排除裝置中的空氣,應采取的方未能是:_____________________。(3)D中反應的化學方程式為:______________________________________________。(4)裝置(Ⅰ)的主要缺點是:__________________________________________。(5)裝置(Ⅱ)的主要缺點是:___________________________,如果選用些裝置來完成實驗,則必須采取的改進措施是:_____________________________________________。正確答案及評分標準(1)4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑(3分)或16HCl+2KmnO42KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑(3分)(2)B中的反應進行一段時間后,看到黃綠色氣體充滿裝置,現開始加熱D(3分)(3)2Fe+3Cl22FeCl3(2分)
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