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专题讲座七学考第28题化学实验基础,专题11化学实验基础与实验化学,1.(2017浙江11月选考，28)为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。,探究学考真题,1,2,3,已知：3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g),4,请回答： (1)虚线框处宜选择的装置是_(填“甲”或“乙”)；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，观察到的实验现象是_。,答案,解析,解析氢气的密度小于空气，所以用向下排空气法收集，选乙；氧化铜和氢气发生反应CuOH2=H2OCu，所以铜丝变红色，试管壁有水珠出现。,乙,铜丝变红色，试管壁有水珠生成,1,2,3,4,(2)实验后，取硬质玻璃管中适量的固体，用一定浓度的盐酸溶解，滴加KSCN溶液，没有出现血红色，说明该固体中没有3价的铁，判断结论是否正确并说明理由_ _。,答案,解析,不正确，剩余的铁将生成的三价铁还原成了二价铁离,子：Fe2Fe3=3Fe2,1,2,3,4,解析已知3Fe4H2O(g) Fe3O44H2，Fe3O4中含有三价铁，但是剩余的铁单质会和三价铁离子反应生成二价铁离子，若剩余铁单质足量，将所有铁离子反应完全，那么加入硫氰化钾溶液，就不会出现血红色。,1,2,3,4,2.(2017浙江4月选考，28)FeSO4受热分解的化学方程式为2FeSO4 Fe2O3 SO2SO3,答案,解析,请回答： (1)将FeSO4受热产生的气体按图示装置进行实验，证实含有SO3和SO2。能说明SO2存在的实验现象是_；为测定BaSO4沉淀的质量，后续的操作步骤依次为_、洗涤、干燥、称量。,品红溶液褪色,过滤,1,2,3,4,解析SO2具有漂白性，能说明SO2存在的实验现象是品红溶液褪色；为测定BaSO4沉淀的质量，后续的操作步骤依次为过滤、洗涤、干燥、称量。,1,2,3,4,(2)设计一个实验方案，用化学方法验证FeSO4受热后固体的成分(不考虑其他反应)_ _。,答案,解析,解析固体是氧化铁，可以通过检验铁离子验证，即实验方案是向固体成分中加入稀盐酸，取反应后溶液，滴加KSCN溶液，若有血红色出现，则表示溶液中存在Fe3，产物中有Fe2O3存在。,取适量固体，加足量稀盐酸溶解。取反应后溶液滴加KSCN溶液，,若显血红色，则有Fe3(含Fe2O3),1,2,3,4,3.(2016浙江10月选考，28)用无水Na2CO3固体配制250 mL 0.100 0 molL1的溶液。 请回答： (1)在配制过程中不必要的玻璃仪器是_。 A.烧杯B.量筒C.玻璃棒D.胶头滴管E.容量瓶,答案,解析,B,解析在配制一定物质的量浓度溶液时，量筒可用也可不用。,1,2,3,4,(2)定容时的操作：当液面接近容量瓶刻度线时，_ _，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。,答案,用胶头滴管滴加蒸馏水,至溶液凹面最低处正好与刻度线相切,1,2,3,4,(3)下列操作会使配得的Na2CO3溶液浓度偏低的是_。 A.称取相同质量的Na2CO310H2O固体进行配制 B.定容时俯视容量瓶的刻度线 C.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线 D.转移洗涤液时洒到容量瓶外，继续用该未清洗的容量瓶重新配制,答案,解析,AC,1,2,3,4,解析A项，若称取相同质量的Na2CO310H2O，造成Na2CO3的质量偏小，所配溶液浓度偏低； B项，定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高； C项，摇匀后，发现液面低于刻度线，若此时再加水，造成溶液体积偏大，所配溶液浓度偏低； D项，未清洗容量瓶，造成溶液有残留，所配溶液浓度偏高。,1,2,3,4,4.(2016浙江4月选考，28)为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的CO2质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下：,答案,请回答： (1)仪器a的名称是_。,干燥管,解析,1,2,3,4,解析该实验的原理：通过称量反应前后C装置(吸收NaHCO3加热分解后的CO2)的增重，来计算样品中NaHCO3的质量，进而计算样品中Na2CO3的质量及其质量分数。仪器a的名称为干燥管。,1,2,3,4,(2)装置B中冰水的作用是_。,答案,解析为减少实验误差，需要将装置B中NaHCO3分解产生的水蒸气变为液态水，仅使CO2被装置C中的碱石灰吸收。,解析,使水蒸气变成液态的水,1,2,3,4,(3)该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是_(填字母)。 A.样品分解不完全 B.装置B、C之间缺少CO2的干燥装置 C.产生CO2的速率太快，没有被碱石灰完全吸收 D.反应完全后停止加热，通入过量的空气,答案,解析,体会命题特点,AC,1,2,3,4,解析若样品分解不完全，则被C装置吸收的CO2量减少，即样品中的NaHCO3质量偏低，从而计算求得的样品中Na2CO3质量分数偏高，A正确； 装置B、C之间缺少CO2的干燥装置，则使C装置的增重偏大，即样品中NaHCO3的质量偏大，从而Na2CO3的质量分数偏低，B错误； 产生CO2的速率太快，没有被碱石灰完全吸收，使C装置的增重偏低，即样品中NaHCO3的质量偏低，从而使Na2CO3的质量分数偏高，C正确； 反应完全后停止加热，通入过量的空气，空气中含有部分CO2，使C装置的增重偏高，即样品中NaHCO3的质量偏高，从而Na2CO3的质量分数偏低，D错误。,1,2,3,4,在本省学考中，第28题作为固定题型的实验题目，涉及的基本实验操作如仪器的连接、气密性检查等，及较高层次的实验方案设计与评价、误差分析等，检测学生的化学学科基本素养。,1,2,3,4,1.气体制备实验的基本思路,精讲基础知识,(1)固体固体 气体 发生装置：,制备气体：O2、NH3、CH4等,2.重要气体的发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：,(2)固体液体 气体或液体液体 气体 发生装置：,制备气体：Cl2、C2H4等,(3)固体液体(不加热)气体 发生装置：,制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的所有气体。,3.气体的除杂方法 除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。除杂原则：(1)不损失主体气体；(2)不引入新的杂质气体；(3)在密闭装置内进行；(4)先除易除的气体。 一般可从以下几个方面考虑：易溶于水的杂质可用水吸收；酸性杂质可用碱性物质吸收；碱性杂质可用酸性物质吸收；水分可用干燥剂吸收；能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。,4.气体干燥净化装置,当CO2中混有O2杂质时，应选用上述中的装置除O2，除杂试剂是Cu粉。,5.气体的收集方法,6.尾气处理的原因和方法 (1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。 (2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转换为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。,7.常见气体的检验 (1)可燃性气体的检验,答案,淡蓝色,水,二氧化碳,CO2和H2O,溴水,酸性高锰酸钾,溶液,(2)酸性气体的检验,答案,先变,浑浊，后澄清,熄灭,红色褪去，再加热又,出现红色,白烟,红色,(3)强氧化性气体的检验,答案,淀粉-KI,8.根据原理选择装置 有以下三种实验装置,A,B,C,用下列实验原理制取常见气体，请选择相应的上述装置。,答案,(1)2Na2O22H2O=4NaOHO2_；,A,B,C,(2)2H2O2 2H2OO2_；,(3)2KClO3 2KCl3O2_；,C,C,A,答案,(4)ZnH2SO4=ZnSO4H2_；,A,B,C,(5)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2_；,(6)2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2_；,(7)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O_。,C,C,A,B,9.根据性质除去杂质 为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体),答案,(1)含有HCl杂质的气体 CO2(HCl)：_； Cl2(HCl)：_。,(2)中性气体中含有酸性杂质气体 O2(Cl2)：_； CO(CO2)：_。,饱和NaHCO3溶液,饱和食盐水,NaOH溶液,NaOH溶液,答案,(3)酸性气体中含有其他酸性气体 CO2(SO2)：_。,(4)含有O2杂质的气体 CO2(O2)：_； N2(O2)：_。,饱和NaHCO3溶液或KMnO4溶液,灼热铜网,灼热铜网,1.(2017浙江省高三“超级全能生”选考科目8月联考A卷)实验室有一瓶久置的Na2SO3固体试剂，已部分变质，为测定其纯度，实验设计与操作如下，请回答问题： (1)Na2SO3变质的原因(用化学方程式表示)_。,对点模拟训练,2Na2SO3O2=2Na2SO4,答案,解析,1,2,3,4,5,解析本题考查Na2SO3的性质，Na2SO3中S显4价，以还原性为主，容易被氧气氧化成Na2SO4，化学方程式为2Na2SO3O2=2Na2SO4。,(2)取一定量的样品溶于水，加入过量的BaCl2溶液，然后过滤(如图)、洗涤、干燥、称量，其中洗涤沉淀的具体操作为_ _。,答案,用玻璃棒引流，往漏斗中加入蒸,馏水，浸没沉淀物，让水自然流下，重复23次,解析考查实验基本操作，洗涤沉淀的方法：用玻璃棒引流，往漏斗中加入蒸馏水，浸没沉淀物，让水自然流下，重复23次。,解析,1,2,3,4,5,(3)实验时用BaCl2比用CaCl2好，写出两点理由：_ _。,答案,一是用BaCl2作沉淀剂，,CaCl2作沉淀剂，CaSO4微溶，有误差,BaSO4、BaSO3的相对分子质量大，生成沉淀质量大，称量误差小；二是用,解析考查沉淀剂的选择，用BaCl2作沉淀剂，因为Ba的相对原子质量大于Ca，因此BaSO4、BaSO3的相对分子质量大，生成沉淀的质量大，称量误差小；用CaCl2作沉淀剂，CaSO4微溶，有误差。,解析,1,2,3,4,5,2.(2017浙江省稽阳联谊学校高三8月联考)为了测定某铁碳合金中铁的质量分数，某化学兴趣小组设计了图示实验装置。 (1)写出碳与浓硫酸反应的化学方程式 _ _。,答案,C2H2SO4(浓) CO22SO2,解析浓硫酸具有强氧化性，碳与浓硫酸反应的化学方程式为C2H2SO4(浓) CO22SO22H2O。,解析,1,2,3,4,5,2H2O,(2)C中品红溶液的作用_。,答案,检验SO2在B中是否吸收完全,解析为排除二氧化硫对二氧化碳测定的干扰，需要除去二氧化碳中的二氧化硫，即B中酸性高锰酸钾溶液的作用是除去二氧化硫，因此C中品红溶液的作用为检验SO2在B中是否吸收完全。,解析,1,2,3,4,5,(3)该小组同学设计的实验装置存在缺陷，下列因素可能导致铁的质量分数测量值偏高的是_。 A.A中反应不完全 B.E中碱石灰吸收空气中的CO2和H2O C.反应生成的SO2部分被E中碱石灰吸收 D.反应完全后，还有CO2气体滞留在装置体系中,答案,AD,解析,1,2,3,4,5,解析A中反应不完全，因此碳的质量减少，铁的质量增加，铁的质量分数测量值偏高，A正确； E中碱石灰吸收空气中的CO2和H2O导致E中质量增加，因此碳的质量增加，铁的质量减少，铁的质量分数测量值偏低，B错误； 反应生成的SO2部分被E中碱石灰吸收导致E中质量增加，因此碳的质量增加，铁的质量减少，铁的质量分数测量值偏低，C错误； 反应完全后，还有CO2气体滞留在装置体系中，因此碳的质量减少，铁的质量增加，铁的质量分数测量值偏高，D正确，答案选AD。,1,2,3,4,5,3.(2017浙江省名校协作体高三上学期考试)某学习小组在研究CH4还原Fe2O3的实验中，发现生成的黑色粉末能被磁铁吸引。查阅资料得知：在温度不同、受热不均时会生成具有磁性的Fe3O4。为进一步探究黑色粉末的组成及含量，他们进行如下实验。,答案,解析,(1)往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中一定有 _。,Fe(或铁),解析还原Fe2O3的实验中，发现生成的黑色粉末各组分均能被磁铁吸引，应为铁或四氧化三铁，或为二者混合物，往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，证明含有金属铁。,1,2,3,4,5,(2)用以下装置可以说明产物有Fe3O4存在：检查装置的气密性，往装置中添加相应的药品，接下来的一步操作为_。,答案,解析,打开止水夹K,解析按如图装置连接好仪器(图中夹持设备已略去)，检查装置的气密性，往装置中添加药品，然后打开止水夹K通入氢气，持续一段时间后再点燃C处的酒精灯。,1,2,3,4,5,(3)为进一步证明黑色粉末是否含Fe3O4，某同学设计实验方案如下：取少量黑色粉末于试管，加足量盐酸，充分振荡使黑色粉末完全溶解，滴入KSCN溶液，观察现象。请分析此方案是否可行，并解释原因_ _。,答案,不可行。混,合物有铁，铁能还原Fe3，同时Fe2也可能被氧化成Fe3,解析,1,2,3,4,5,解析黑色粉末加入足量盐酸溶解后，滴入KSCN溶液，不变血红色可能有两种情况，一种是无铁离子存在，一种是有铁离子存在，但Fe3和过量的铁反应生成亚铁离子，所以方案不正确。,1,2,3,4,5,4.(2017丽水、衢州、湖州三地市高三9月教学质量检测)一定温度下，无水硫酸铜粉末受热分解生成CuO和气体A。气体A为SO2、SO3和O2中的一种或几种。请回答下列问题： (1)气体A的合理组成为如下三种情况 只有SO3；_；三种气体都有。,答案,含有SO2和O2,解析,解析根据氧化还原反应的规律可知，如果产生SO2，则一定同时有氧气生成，即第二种假设是含有SO2和O2。,1,2,3,4,5,(2)只用一种试剂就能证明气体A中是否含有SO2，该试剂是_。 A.石蕊溶液 B.品红溶液 C.BaCl2溶液 D.NaOH溶液,答案,解析,B,解析二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以该试剂是品红溶液，答案选B。,1,2,3,4,5,答案,(3)若气体A中SO2、SO3和O2都有，用下图所示装置测定其中O2的体积。测定结果比实际值明显偏低，其原因是_ _。,SO2与O2在NaOH溶液中发生反应：,2SO2O24OH= 2H2O，O2被吸收消耗，所测体积明显偏低,解析,1,2,3,4,5,解析由于SO2与O2在NaOH溶液中发生反应：2SO2O24OH= 2H2O，O2被吸收消耗，因此所测体积显偏低。,5.(2017浙江省“七彩阳光”联盟高三上学期期初联考)某同学欲配制两种一定物质的量浓度的NaOH溶液。 (1)用NaOH固体配制100 mL 1 molL1 NaOH溶液有如下基本操作，C操作的名称是_。,答案,定容,1,2,3,4,5,(2)该同学用上述1 molL1 NaOH溶液配制50 mL 0.1 molL1的NaOH溶液。下列仪器中不必要用到的有_。 托盘天平烧杯量筒玻璃棒容量瓶胶头滴管,答案,解析,解析该同学用上述1 molL1 NaOH溶液配制50 mL 0.1 molL1的NaOH溶液。需要用到的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、50 mL容量瓶、胶头滴管，故不需要托盘天平，答案选。,1,2,3,4,5,(3)该同学在两次配制中，以下操作使所配溶液的物质的量浓度偏大的是_。 A.准取称取4.0 g NaOH，待溶解后立即转移到100 mL容量瓶中并定容 B.定容并摇匀，容量瓶正立后发现液面低于刻度线，继续定容 C.用少量的1 molL1 NaOH溶液将50 mL容量瓶洗涤23次 D.向容量瓶中加水至超过刻度线，用胶头滴管吸出后再定容至100 mL,答案,解析,AC,1,2,3,4,5,解析准取称取4.0 g NaOH，待溶解后立即转移到100 mL容量瓶中并定容，溶液没有冷却至室温，体积偏小，浓度偏大，A项可选； 定容并摇匀，容量瓶正立后发现液面低于刻度线，继续定容，则加入过多的水，浓度偏小，B项不选； 用少量的1 molL1 NaOH溶液将50 mL容量瓶洗涤23次，相当于先加入少量的氢氧化钠溶液，浓度偏大，C项可选； 向容量瓶中加水至超过刻度线，用胶头滴管吸出后再定容至100 mL，加入过量的水，浓度偏小，D项不选。,1,2,3,4,5,
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