推荐2019浙江版高考化学大一轮复习专题11化学实验基础与实验化学专题讲座七学考第28题__化学实验基础学案
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专题讲座七 学考第28题——化学实验基础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。
已知:3Fe(s)+4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4(s)+4H 2(g)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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(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 (1)乙 铜丝变红色,试管壁有水珠生成(2)不正确,剩余的铁将生成的三价铁还原成了二价铁离子:Fe +2Fe 3+===3Fe 2+解析 (1)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CuO +H 2===H 2O +Cu ,所以铜丝变红色,试管壁有水珠出现。
(2)已知3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,Fe 3O 4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。
第二单元实验化学(加试) [考试标准](一)物质制备中的基本操作1.物质分离、提纯的热点仪器及装置 (1)热点仪器①三颈烧瓶是一种常用的化学玻璃仪器,它有三个口,可以同时加入多种反应物,或是加冷凝管、温度计、搅拌器等,常用于物质的制备、分离和提纯。
a.通常用于需要控制温度的化学反应,中间孔装搅拌杆,一个侧孔装温度计,另一个滴加反应物料。
b.物质的分离和提纯,三颈烧瓶的三颈中间孔可以插上回流管,右侧可插入温度计,左侧主要是用来添加药品。
②分液漏斗(滴液漏斗),一般为向烧瓶(带磨口塞)中滴加液体,其中(a)能起到平衡气压的作用。
③冷凝管,注意进出水方向(下口进,上口出)。
④布氏漏斗是中间带有多孔瓷板的白色瓷质漏斗,适用于晶体或沉淀等固体与大量溶液分离的实验中,常用于抽滤。
⑤吸滤瓶,与布氏漏斗组成减压过滤装置,用于接收液体。
(2)热点组合装置①蒸馏装置②过滤装置③减压过滤装置为了加快过滤速度,得到较干燥的沉淀,可进行减压过滤(也称抽滤或吸滤)。
减压过滤装置如上图所示。
装置中抽气泵给吸滤瓶减压,造成瓶内与布氏漏斗液面上的压力差,从而加快过滤速度。
吸滤瓶用于承接滤液。
布氏漏斗上有许多小孔,漏斗管插入单孔橡胶塞与吸滤瓶相接。
注意布氏漏斗的颈口斜面应与吸滤瓶的支管口相对,以便于吸滤。
④热过滤装置(如图1)⑤蒸发结晶装置(如图2)⑥分液装置(如图3)⑦纸层析实验示意图(如图4)⑧搅拌滴加回流反应装置(如图5)2.物质分离、提纯的思维方向(1)固体混合物的分离、提纯①溶解过滤法(如分离MnO2和KCl的混合物)。
②溶解结晶法(如分离KNO3和NaCl的固体混合物)。
③升华法(如分离I2、NaCl或NH4Cl、NaCl的混合物)。
④加热灼烧法(如除去Na2CO3中的NaHCO3)。
(2)气体的分离、提纯①混合法:如用水洗法除去NO中的NO2、H2中的HCl等。
②加热法:如用灼热铜网除去N2中的O2。
③吸收法:如用碱石灰除去气体中的水蒸气,用Na2O2除去O2中的CO2等。
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第二单元实验化学(加试)[考试标准]专题知识条目必考要求加试要求一、物质的分离和提纯1。
海带中碘元素的分离及检验①从海带中分离和检验碘元素的原理及操作流程②萃取的原理及萃取方法的适用范围③溶解、过滤、萃取、分液等基本操作的要点④物质分离、提纯的基本原则及应用bbbc2。
用纸层析法分离铁离子和铜离子①层析法的基本原理②氨水使Fe3+、Cu2+显色的原理③纸层析法分离溶液中铁离子和铜离子的操作方法和步骤aab(一)物质制备中的基本操作1.物质分离、提纯的热点仪器及装置(1)热点仪器①三颈烧瓶是一种常用的化学玻璃仪器,它有三个口,可以同时加入多种反应物,或是加冷凝管、温度计、搅拌器等,常用于物质的制备、分离和提纯.a.通常用于需要控制温度的化学反应,中间孔装搅拌杆,一个侧孔装温度计,另一个滴加反应物料。
b.物质的分离和提纯,三颈烧瓶的三颈中间孔可以插上回流管,右侧可插入温度计,左侧主要是用来添加药品。
②分液漏斗(滴液漏斗),一般为向烧瓶(带磨口塞)中滴加液体,其中(a)能起到平衡气压的作用。
③冷凝管,注意进出水方向(下口进,上口出).④布氏漏斗是中间带有多孔瓷板的白色瓷质漏斗,适用于晶体或沉淀等固体与大量溶液分离的实验中,常用于抽滤。
专题讲座八加试第31题——综合实验题1.(2017·浙江11月选考,31)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体,具体流程如下:已知:AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表温度/℃0 10 20 30 40 60 80 90溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109请回答:(1)步骤Ⅰ中的化学方程式_________________________________________________;步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式________________________________________。
(2)步骤Ⅲ,下列操作合理的是________。
A.坩埚洗净后,无需擦干,即可加入Al(OH)3灼烧B.为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重C.若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳D.坩埚取下后放在石棉网上冷却待用E.为确保称量准确,燃烧后应趁热称重(3)步骤Ⅳ,选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序________。
①迅速降至室温②用玻璃棒摩擦器壁③配制90 ℃的明矾饱和溶液④自然冷却至室温⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央⑥配制高于室温10~20 ℃的明矾饱和溶液(4)由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如下图①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和______________________________________。
②步骤Ⅴ,抽滤时,用玻璃纤维替代滤纸的理由是____________________________________;洗涤时,合适的洗涤剂是____________________。
③步骤Ⅵ,为得到纯净的AlCl3·6H2O,宜采用的干燥方式是____________________________。
答案(1)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3(2)BCD(3)⑥⑤④(4)①降低AlCl3的溶解度,使其以AlCl3·6H2O晶体形式析出②强酸性环境会腐蚀滤纸饱和氯化铝溶液③用滤纸吸干解析(2)Al(OH)3加热失去水生成固体Al2O3,涉及的仪器是坩埚、坩埚钳、三脚架、酒精灯等,此题重点考查的是坩埚和坩埚钳的使用注意事项。
专题讲座七 学考第28题——化学实验基础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。
已知:3Fe(s)+4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4(s)+4H 2(g) 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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(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 (1)乙 铜丝变红色,试管壁有水珠生成(2)不正确,剩余的铁将生成的三价铁还原成了二价铁离子:Fe +2Fe 3+===3Fe 2+解析 (1)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CuO +H 2===H 2O +Cu ,所以铜丝变红色,试管壁有水珠出现。
(2)已知3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,Fe 3O 4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。
专题讲座七 学考第28题——化学实验基础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。
已知:3Fe(s)+4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4(s)+4H 2(g)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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(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 (1)乙 铜丝变红色,试管壁有水珠生成(2)不正确,剩余的铁将生成的三价铁还原成了二价铁离子:Fe +2Fe 3+===3Fe 2+解析 (1)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CuO +H 2===H 2O +Cu ,所以铜丝变红色,试管壁有水珠出现。
(2)已知3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,Fe 3O 4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。
课时1 化学实验常用仪器和基本操作[考纲导航]考点一常见的化学仪器[主干精讲]1.加热仪器——酒精灯、酒精喷灯(1)酒精灯所装酒精量不能超过其容积的2/3,不能少于1/4(2)加热时要用外焰,熄灭时要用灯帽盖灭,不能吹灭(3)绝对禁止:向燃着的酒精灯里添加酒精、用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯(4)需要强热的实验用酒精喷灯加热2.可加热仪器3.计量仪器4.分离提纯仪器[典例剖析]【例1】 (2017·4月浙江选考)仪器名称为“量筒”的是( )解析 A 为圆底烧瓶,B 为分液漏斗,C 为量筒。
D 为研钵,用于研磨固体。
答案 C【例2】 (2016·10月浙江选考)下列仪器名称为“分液漏斗”的是( )解析 A 为烧杯,B 为分液漏斗,C 为容量瓶,D 为圆底烧瓶。
答案 B[考点精练]1.(2015·浙江4月学考)仪器名称为“烧瓶”的是()解析 A 项为烧瓶;B 项为量筒;C 项为容量瓶;D 项为分液漏斗。
答案 A2.仪器名称为“容量瓶”的是()解析 A 为圆底烧瓶,B 为试管,C 为容量瓶,D 为烧杯。
答案 C 【易错警示】几种常见仪器的注意事项(1)试管:加热液体要预热。
(2)量筒:粗略量液体体积,不能加热。
(3)烧瓶:垫石棉网才可加热。
(4)容量瓶:不能久置所配的液体,不能加热。
(5)坩埚:高温冷却时应放在干燥器里,用坩埚钳移动。
考点二 化学实验的基本操作[主干精讲]1.常见药品的取用(块状固体、粉末状固体、液体)2.仪器的洗涤(1)洗净的标准:内壁附着均匀水膜,不聚成水滴,也不成股流下。
(2)常见残留物的洗涤:3.试纸的使用 (1)类型及作用:(2)使用方法:①检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中部,观察试纸颜色的变化。
②检验气体:一般先将试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其接近出气口,观察颜色的变化。
4.装置气密性的检验方法[典例剖析]【例1】 (2016·浙江4月学考)下列说法正确的是( ) A.某试样焰色反应呈黄色,则试样中含有K+B.广范pH 试纸测得某碱性溶液的pH 为12.5C.容量瓶不能用作溶解物质的容器D.粗盐的提纯实验中,滤液在坩埚中加热蒸发结晶解析 A 项,用焰色反应检验K +,应透过蓝色的钴玻璃片,呈紫色,则试样中含有K +,A 项不正确;B 项,广范pH 试纸测得某溶液的pH 为整数,B 项不正确;C 项,容量瓶为配制一定物质的量浓度溶液的仪器,而不能用作溶解物质的容器,C 项正确;D 项,加热蒸发结晶应在蒸发皿中进行,D 项不正确。
专题讲座七 学考第28题——化学实验基础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。
已知:3Fe(s)+4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4(s)+4H 2(g)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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(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 (1)乙 铜丝变红色,试管壁有水珠生成(2)不正确,剩余的铁将生成的三价铁还原成了二价铁离子:Fe +2Fe 3+===3Fe 2+解析 (1)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CuO +H 2===H 2O +Cu ,所以铜丝变红色,试管壁有水珠出现。
(2)已知3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,Fe 3O 4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。
2.(2017·浙江4月选考,28)FeSO 4受热分解的化学方程式为2FeSO 4=====△ Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑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。
(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(1)品红溶液褪色过滤(2)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)解析(1)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。
(2)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。
3.(2016·浙江10月选考,28)用无水Na2CO3固体配制250 mL 0.100 0 mol·L-1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(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。
(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Na2CO3·10H2O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(1)B(2)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(3)AC解析(1)在配制一定物质的量浓度溶液时,量筒可用也可不用。
(3)A项,若称取相同质量的Na2CO3·10H2O,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。
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:请回答:(1)仪器a的名称是________。
(2)装置B中冰水的作用是_________________________________________________________。
(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(1)干燥管(2)使水蒸气变成液态的水(3)AC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。
(1)仪器a的名称为干燥管。
(2)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。
(3)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。
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.气体制备实验的基本思路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:(1)固体+固体――→△气体发生装置:制备气体:O 2、NH 3、CH 4等(2)固体+液体――→△气体或液体+液体――→△气体发生装置:制备气体:Cl 2、C 2H 4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:①易溶于水的杂质可用水吸收;②酸性杂质可用碱性物质吸收;③碱性杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂吸收;⑤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Ⅰ~Ⅳ中的Ⅳ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(2)酸性气体的检验(3)强氧化性气体的检验8.根据原理选择装置有以下三种实验装置ABC用下列实验原理制取常见气体,请选择相应的上述装置。
(1)2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑_________________________________________________;(2)2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑________________________________________________________; (3)2KClO 3=====MnO 2△2KCl +3O 2↑___________________________________________________;(4)Zn +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2↑__________________________________________________;(5)CaCO 3+2HCl===CaCl 2+H 2O +CO 2↑________________________________________;(6)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑__________________________________________;(7)MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O_____________________________________。
答案 (1)C (2)C (3)A (4)C (5)C (6)A (7)B9.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)(1)含有HCl 杂质的气体①CO 2(HCl):________________________________________________________________; ②Cl 2(HCl):________________________________________________________________。
(2)中性气体中含有酸性杂质气体①O 2(Cl 2):________________________________________________________________; ②CO(CO 2):_________________________________________________________________。
(3)酸性气体中含有其他酸性气体CO 2(SO 2):__________________________________________________________________。