把脉实验试题三大发展方向

把脉实验试题三大发展方向
把脉实验试题三大发展方向

备考锦囊:

1. 仪器巧妙组合取代启普发生器

2. 仪器合理使用防止尾气倒吸

好题调研(图片) 举一反三

把脉实验试题三大发展方向 实验题在高考试卷中的地位越来越重,分值越来越高,原因是实验题目不仅能够全面的考查学 生对知识的理解能力、运用能力,而且还可以考查学生的创新能力、综合素质,所以实验试题备受 命题专家的关注。通过认真研究近几年的高考化学实验题目不难发现它的几大发展趋向: 、巧妙组合实验仪器,考查学生创新思维 实验仪器的合理组装和创新使用是近几年高考化学试验的一个亮点。一般是在学生已有的实验 基础知识上进行改进,创设新情境、提出新问题,考查学生的创新思维。 母题:下列实验操作不能达到实验目的或操作方法不当的是

A. B. C. D. £

r ▼

■ N ■ ==

■ ? '!- 9

■ ? ■ ■

1

! ■ 1

—=■ 1壬1

在实验室制CI 2装置中添加g 导管,目的是便于浓盐酸顺利滴入烧瓶中

用该装置制H 2S 气体时,关闭K 可使反应停止,若不行,则可将试管从烧杯中取出 观察Fe(0H)2颜色与状态:选用新制的 FeS04溶液和经煮沸除去溶解 02的NaOH 溶液

用如图装置吸收 HCI 气体,防止发生倒吸现象

解析:A 项加入g 导管能平衡漏斗与烧瓶内的压强,使漏斗中的浓盐酸顺利流下,

A 对;由于

H 2S 有毒性,若把试管从烧杯中移出,会导致 H 2S 逸散在空气中造成污染, 溶液的目的是防止生成的 Fe(0H)2被氧化,加入有机物苯也是为了隔绝空气, B 错;C 项将滴管插入 C 对;D 项 HCI 在 CCI 4

中的溶解性很差,不会造成倒吸,

D 对。答案:

这类装置的特点是随开随用,

随关随停”。

-I ------------- -

—▼ — 11 T

3. 设计连通装置平衡气体压强

变式2 .下列实验不能达到目的的是(

'1?

甲图中的长导管能够平衡气体实验体系中可能产生的过高压强,保障实验的安全;乙图中所加 的橡皮管则能够使分液漏斗和烧瓶内的压强相同,使漏斗中的液体能顺利滴加到烧瓶中。

变式1.下列实验能达到预期目的的是

( )

IT

li

' -- *

解析:此题主要考查了一些简单仪器的创新使用,解答此类问题要明确实验的原理,判 断原理的可行性。A 装置导管应该短进长出, A 项错误;B 项用烧瓶来做喷泉实验, CO 2可以完全

被NaOH 溶液吸收,使烧瓶中的压强减小,符合喷泉实验的原理,

B 项正确;NH 3不能用浓硫酸干

燥,因为NH 3可以和硫酸反应,C 项错误;D 项仪器的组合出现错误,本意是先利用产生的氢气排 走氧气,然后再利用氢气产生的压强将硫酸盐亚铁排入到氢氧化钠溶液中。失败的原因是左端的导 管没插入液面以下,且支管处无止水夹,

D 项错误。答案: B

.Ml

—=11| 产

A ?测定一定时间内生成

H 2的反应速率

B .探究水的组成及化学式

澄淸

石灰水

D .比较Na 2CO 3与NaHCO 3的热稳定性

C .验证

解析:此题主要考查了仪器的巧妙组合,通过一些仪器的组合来完成一些简单的实验。解题时

要结合实验的目的来判断装置的可行性。A项,根据产生氢气的体积和时间可以测定一定时间内生

成H2的反应速率,故A正确;B项,电解水能证明水是由氢氧两种元素组成的,根据气体体积的关

系能判断H、0的原子个数比,故B正确;C项,滴入水后,NH3易溶于水,使烧瓶内的气压变小,

在大气压的作用下,外面的空气进入到气球中,气球胀大,故C正确;D项,碳酸氢钠是直接受热

而碳酸钠是间接受热,NaHC03直接受热分解,不能证明Na2CO3的热稳定性大于NaHC03的热稳定

性。可以通过交换碳酸氢钠和碳酸钠两者的位置来比较Na2CO3与NaHC0 3的热稳定性。答案:D 变式3.下列能用于实验室制取H2,并能随开随用、随关随停的装置是(

*r'

解析:此题主要考查了简易启普发生器”,要根据启普发生器的工作原理逐个判断这些装置是

否符合。A、反应一旦开始,就不能随意停止,故A错误;B、能用于实验室制取H2,并能随开随

用、随关随停,可以随时增加稀硫酸,具体操作是:关上止水夹,氢气将液体压出干燥管,反应停

止;打开止水夹,液体淹没固体,反应发生,产生氢气,故B正确;C、没有带孔塑料板,反应不

能随时停止,故C错误;D、没有带孔塑料板,漏斗伸入试管内太短,反应不能随时停止,故

误。答案B

二、实验仪器一器多用”,考查学生理解能力

高考化学试题在注重学生思维和学科素养的考查的同时,也注重了学生理解能力的考查,对这

类知识和能力的考查主要体现在对化学原理的理解和化学仪器的多方面使用上。高考试题中常通过

对一器多用”来考查学生对原理的理解能力,一般体现为如下三个方面: ⑴一个装置的多种用途; (2)同一用途的多种装置;(3)—种仪器的多种用法。

母题:为了测定已部分变质的过氧化钠样品的纯度,设计如下图所示的实验装置,图中Q为弹性良好的气球,称取一定量的样品放入其中,按图安装好仪器,打开漏斗的活塞,将稀硫酸滴入气

球中。

9

请填空:

(5)实验结束时,量筒I 中有

x mL 水,量筒n 中收集到 y mL 气体,则过氧化钠的纯度是

(上述体积均已折算成标准状况)。

解析:变质的Na 2O 2中可能含有碳酸钠,当样品与稀硫酸接触后发生如下反应:

2Na 2O 2+2H 2SO 4== 2Na 2SO 4+O 2f +2HO 、H 2SO 4+Na 2CO 3==Na 2SO 4+CO 2 f +HO,因而 Q 内产生 O 2 与 CO 2两种气体,其中一个为氧化还原反应。测定

Na 2O 2的纯度,可通过直接测定 CO 2和O 2的体积换

算求出。当把 H 2SO 4加入气球前,关闭 K1和K2,打开K3,反应结束时气球膨胀的体积与量筒I 中所接收的水的体积相等,此为

CO 2与O 2的体积之和;待气球中反应完全,关闭 K3,打开K2,再

缓缓打开K1,此时气球渐瘪,气体会经干燥管

b 进入量筒n, CO 2被干燥管中的吸收剂吸收,量筒

n 中排出水的体积即为 O 2的体积,由题意可知, CO 2和02的体积为x mL , O 2的体积为y mL ,故

CO 2的体积为(x-y) mL ,可知 Na 2O 2与Na 2CO 3的物质的量之比为 2y : (x-y),Na 2O 2的纯度为:w

要注意广口瓶的不同用途中,导气管的长短不同。

(1)

A 装置可作集气瓶和洗气瓶:例如,利用 A 装置收集或干燥以

下三种气体。

①Cl 2②NH 3③NO(答案均填序号)

(a)若集气瓶是干燥的,则由 b 口进气可收集的气体有②。 (b)若集气瓶是干燥的,则由

a 口进气可收集的气体有①。

(C)若集气瓶充满水,可收集的气体有③;此时气体由

(1) Q 内发生反应生成 种气体,其中的反应有 个氧化还原反应。

(2) 为测出反应时生成气体的总体积,滴稀 H 2SO 4前必须关闭 (填 “ K1、’ “ K2或

“ K3;' F 同),打开

(3)

当上述反应停止时,将 K1、K2、K3处于关闭状态, 然后先打开 K2,再缓缓打开K1,这

时可观察到的现象是

(4) b 中装的固体试剂是 ,为何要缓缓打开

K1 ?

(Na 2O 2)=

2yx78

xl00% = 2;rx78 + 106(x-y) ———xlOO%

53x+ 25y

答案:(1) 2

1

(2) K1、 K2 K3 (3)气球Q 慢慢变小,气体进入量筒n 中

(4)碱石灰

控制气体的流速,使

CO 2被充分吸收 (5)

7驚 XI00%

53x+25y

备考锦囊:

1.变换思维角度

广口瓶的 Ml

IS

■ ■

b 口进入。

一材多用”

■ = C

(d)若集气瓶内装入浓硫酸进行气体干燥,可用此装置干燥的气体是①③,这时气体由

a 口进入。

(2)A装置用于监控气体流速

例如:给病人输氧气时,可在广口瓶中加入少量水,从端通入氧气, 端接入呼吸罩,则可从广口瓶中产生气泡的速率来监控所通氧气的速率(如图)。

3测量气体的体积(B装置)

长导管与另一弯管连接伸入量筒底部,广口瓶中盛满水,气体短进长出”。将广口瓶

中的水排到量筒中来测量难溶于水的气体的体积。

(4)安全防倒吸装置

①C装置中长导管与另一弯管连接伸入溶液中,气体短进长出”。

②D装置中,两短导管间加一长直玻璃管,气体从两短导管其中一个进,另一个出。同时

还起到平衡压强的作用。

2.球形干燥管(如图) 多变的角色

(1)干燥管可作干燥、吸收及检验装置

①干燥管内盛无水硫酸铜时,可用于水的检验。

②可用于有毒气体的尾气吸收,如内盛碱石灰、可吸收HCI、Cl2、SO2 等。

③可用于定量测定气体的质量。定量测定时,有时需要考虑空气中的成分对测定的影

响,所以吸收气体的装置后还要另接一个干燥管,目的是防止空气中的水或二氧化碳等对定量测定

产生干扰。

(2)球形干燥管的创新用途

A融爲禅

B

A B

①A装置为尾气吸收装置,

用来防倒吸,原理类似于倒置在水中的漏斗。

②B装置为简易的过滤器, 可净化天然水。如果去掉上边两层,可用于活性炭对液体中

色素的吸附实验。

③C装置是一微型反应器。体现了绿色化学思想,是高考化学试题命题的方向,该装置

既可节约药品,又可防止污染。铜在该装置中燃烧时, CI2封闭在干燥管内,实验后剩余的CI2也能用水吸收,并观察CuCl2溶液的颜色。

④D装置为一简易的启普发生器,可用于H2、CO2的制取。

变式1.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是

答案:B

变式2.某研究性学习小组借助 A ?D 的仪器装置完成有关实验。

[实验一]收集NO 气体。

[实验二]为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数

w(Zn)和镀层厚度,查询得知锌易溶于强碱; Zn

+

2NaOH

===Na

2ZnO 2 + H 2f 。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

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。

⑶测得充分反应后生成氢气的体积为

V L(标准状况),w(Zn)=

(4)计算镀层厚度,还需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

N02、NO 等

C .装置③中X 为四氯化碳,可用于吸收氨气或氯化氢

D .装置④可用于干燥、收集氨气,并吸收多余的氨气

解析:此题主要考查了防倒吸这一原理的多种不同的装置。装置①中 HCI 极易溶于水,滴入水

后气球膨胀,A 选项正确;装置②中,左边导管进气,可收集比空气重的气体,如 CI 2、HCI 、NO 2

等,右边导管进气,可用于收集比空气轻的气体,如 不正确;四氯化碳的密度比水大, H 2、NH 3等,NO 不能用排空气法收集,B 选项 四氯化碳在水

的下层,氨气或氯化氢不溶于四氯化碳,可用于吸

收氨气或氯化氢,以防止倒吸, C 选项正确;氨气密度比空气小,可用碱石灰干燥,且多余的氨气 可通过倒扣的小漏斗用水吸收(

NH 3极易溶于水),D 选项正确。

(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

m i g 。

(2)选用B 和

.(填仪器标号)两个装置进行实验。

(填偏大”偏小”或无

B .装置②可用于收集

H 2、NH 3、CI 2、HCI 、 C

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 应,滤出不溶物、洗涤、烘干,称得其质量为

□29。

⑹ w(Z n)=

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

(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”0

解析:此题主要考查了一个装置的多种用途。

(1)NO 易与02反应,不能用排气法集气;用排水

法集气则应遵循 短管进长管出”的原则,故选c o ⑵题目所给量气装置只有 D o ⑶由关系式:Zn

H 2 可知:m(Z n) = 124 g ,则 w(Z n) = m(Z n) /m i = 265

■:^x100%o ⑷由 m = pV , V = Sh 可推知答案。⑸ 用恒压分

液漏斗时,部分气体会扩散到橡胶管及分液漏斗上部,若改用普通分液漏斗,则不存在此 种情况,故改用普通分液漏斗后测得

H 2体积偏大,则测量结果将偏大。 (6)m(Zn) = (m i — m 2)g ,则

w(Zn) = m1

— m2

X100% o (7)H 2会带出部分水蒸气造成误差较大,故方案丙劣于方案乙。 m 1

答案(1)c (2)D ⑶2|5V-X1OO%(或29VX100%)⑷金属锌的密度(或其他合理答案)⑸偏 大 ⑹

m1— m2

X100%(或其他合理答案)(7)劣于 m 1

变式3.某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的

H 2还原CuO 粉末来测定Cu 的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性。

⑸为测定Cu 的相对原子质量,设计了如下甲、乙两个实验方案。 精确测量硬质玻璃管的质量为 ag ,放入CuO 后,精确测量硬质玻璃管和 CuO 的总质量为bg ,

实验完毕后:

Cu 粉的总质量为c g ,进而确定Cu 的相对原子质量。

究目标。实验同样使用仪器

C 。

C 做实验,试样经充分反

(其差值即为H 2的质量)实现探

(1)为完成上述实验,正确的连接顺序为 A 连 (填写字母)。

(2)

对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前,需要进行的操作为

(3)

若检验氯气的氧化性,则乙装置的 a 瓶中溶液可以是

,对应的现象为 (4)丙装置的c 瓶中盛放的试剂为

,作用是

甲方案:通过精确测量硬质玻璃管和 乙方案:通过精确测定生成水的质量 dg 进而确定Cu 的相对原子质量。

bU

碳捧

1

C N O

h

c

①请你分析并回答: __方案所测结果更准确。

你认为不合理的方案的不足之处是

②若按甲方案测定的数据计算,Cu的相对原子质量为

解析:此题主要考查了一种仪器的多种用法。(1)A是阴极,阴极产生H2, B是阳极,阳极产生

CI2,故A连E;干燥H2后用H2还原氧化铜,B连C o⑵加热氧化铜前,需先检验氢气的纯度,否

则加热易引起爆炸。(3)检验氯气的氧化性,则a瓶中溶液具有还原性,可以是淀粉KI溶液,实验现象为溶液变蓝。(4)丙装置的c瓶中盛浓硫酸,用于干燥氢气。⑸按照甲方案,

CuO Cu

A r(Cu) + 16 A r(Cu)

c—a

解得A r(Cu) = 16 J—a

b —c

答案:(1)E C (2)检验氢气的纯度(3)淀粉KI溶液溶液变为蓝色

⑷浓硫酸吸收H2中的H20,防止硬质玻璃管炸裂⑸①甲空气中的CO2和H20通过D 口进入

U形管造成实验误差较大②16(c—a)/(b —c)

三、实验设计与评价,考查综合能力

在实验设计与评价试题中,有关检测物质组成的实验设计是最为常见的一类考题。需要注意的

是,在离子检测、气化后的成分检测的过程中,要严格掌握离子检测、气体成分检测的先后顺序,

防止各成分检验过程中的相互干扰。

母题:某兴趣小组的同学在探究Al和Cu的活动性时,把铝片放入硫酸铜的水溶液中,无意中发现

有较多气泡产生,于是激发了他们的探究欲望.为确定气体的成分,进行下列实验探究。

(一)探究:从物质组成元素角度分析,气体可能是S02、02、H2中的一种或几种。

(二)操作分析:铝片放入硫酸铜之前,应先用砂布将表面打磨光亮,理由是

【探究设计】

(1)甲同学为确定是否含有S02,闻该气体的气味,发现没有气味,则该气体中

S02 (填有”或无”)。

(2)乙同学认为只有02,则可用.来检验。实验证明乙同学的观点不正确。

(3)丙同学为判断是否含有02,同时确定气体成分,通过查阅资料得知:

O2+4KI+4HCI=2I 2+4KCI+2H 20。于是他设计了如下的实验装置:

KI. 縊输

B

(三)实验现象与结论:A中观察到,证明无02;B中观察

,证明该气体是H2。

(四)实验反思:

大家认为丙同学在加热之前,应对气体先以确保安全。

(5) 由上述实验可知,硫酸铜溶液显性(填酸”或碱”)。

解析: 本题既涉及基础知识的运用,又要求从信息中获取新知识并运用该知识分析问题,思维

难度较大, 处理时应注意知识的迁移与类比。(二)铝在空气中表面易氧化形成氧化铝保护膜,从

而阻碍反应的进行,所以进行有关铝的性质实验需要将其除掉; (1)二氧化硫气体具有刺激性气味,

所以闻该气体的气味,发现没有气味则说明该气体中没有二氧化硫; (2)使用带火星的木条进行检

验,若木条复燃,可说明气体为氧气,不复燃则不是氧气;(三)气体中没有氧气时,溶液中的KI 就不能发生反应生成单质碘,没有单质碘生成淀粉溶液就不会变成蓝色;氢气在加热条件下能与氧

化铜反应生成铜和水,因此,当观察到黑色铜丝变成光亮的红色时,则可说明气体为氢气;(4)不

纯的氢气在加热或点燃时,可能会出现爆炸,因此,在使用氢气等可燃性气体前一定要检验气体的

纯度;(5)由于溶液与铝反应产生了氢气,可推测硫酸铜溶液呈酸性。

答案:(二)除掉铝表面的氧化膜;(1)无;(2)带火星的木条;

(三)溶液未出现蓝色或无现象;铜网表面变红;(4)检验纯度;(5)酸;

备考锦囊:

1.实验设计与评价综合题的主要形式

从设计与评价的主要针对点来看,实验综合题可分为装置设计评价型和原理设计评价型两类。

(1)装置的设计和评价:对比各方案装置,从装置的合理性、操作的简便可行等方面进行全面

分析,优选最佳装置。

(2)实验原理的设计和评价:紧扣实验目的,对各方案的原理综合考虑,从原理是否科学正确、

是否节省原料、涉及的操作是否简便易行、是否误差较小等方面进行全面分析,设计或优选出最佳

方案。

2 .化学实验方案设计的一般原则

实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行,对于定量实验还要考虑系统误差要求。

确定了实验所选用的方法和原理后,就要考虑选择用什么实验装置来完成此实验,即进行实验装置

的设计,一套完整的实验装置往往是由多个基本实验装置相互连接而成的,如有关气体的制取和性

质实验一般分为气体的发生装置(或气体反应装置卜气体的洗涤装置、气体的收集装置、尾气的吸收

装置等部分,要熟悉各基本装置的功能,并注意各基本装置连接顺序的合理性

3 .设计制备实验方案的思路

I 观目的hl

.实验方案评价的角度

在对实验方案进行评价时,要分析实验方案是否科学可行,实验方案是否遵循化学理论和实验 方法要求,要实际操作时能否做到可控易行。评价时,从以下

(1) 实验原理是否正确、可行; (2) 实验操作是否安全、合理;

⑶实验步骤是否简单、安全;

(4) 实验效果是否明显等。

变式1 .三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来 探究一红色粉末是 Fe 2O 3或CU 2O 或二者混合物,探究过程如下:

查阅资料:

氧化亚铜为一价铜的氧化物,

几乎不溶于水,溶于稀硫酸生成 C U 和CUSO 4,在空气中加热生成

CuO 。

提出假设:

设计探。究实验:

(1)

若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加 KSCN 试剂时溶液不变为血

红色,则证明原固 ,写出发生反应的离子方程式:

____________________________

探究延伸:

经实验分析,确定红色粉末为

Fe 2O 3和CU 2O 的混合物。

(2)

实验小组欲用加热法测定 CU 2O 的质量分数。取a g 固体粉末在空气中充分加热,待

质量不再

变化时,称其质量为

b g(b >a),则混合物中Cu 2O 的质量分数为

(3)

实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶 (CUSO 4

?H 2O)。经查阅资料得知,在溶液中通

过调节溶液的酸碱性而使

C U "、Fe"、Fe 3+分别生成沉淀的pH 如下:

4个方面分析:

假设1:红色粉末是 Fe 2O 3 假设2:红色粉末是 CU 2O

假设3:红色粉末是

Fe 2O 3和CU 2O 的混合物

取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加

KSCN 试齐購

体粉末是

实验小组设计如下实验方案:

*1翻斜如人初沁fW ]囱' -慎砒,阿i

[cu5Q,-S]I,o|^^

型丄■!

试回答:

②固体X 的化学式为 ③操作I 为

解析:(1)滴加KSCN 试剂时溶液不变为血红色,则表明溶液中不存在

Fe 3

+,但如果"原

来是Cu

2O ,则加稀H 2SO 4后应该有Cu 生成,而题中粉末完全溶解后无固体存在,则 表明应该是Fe 2O 3和Cu 2O 的混合物,反应生成的 Fe 3

+与Cu 进一步反应生成Fe 2

+和

Fe 2O 3 + 6H + ===2Fe 3+ + 3H 2O 、Cu 2O + 2H + ===Cu + Cu 2

+ + 出。、2C U 2 O + O 2===4CuO A m 2 X144

(b — a)g

但氧化过程中不能引入新杂质,故试剂 1用H 2O 2,试剂2用C U 2(OH)2CO 3;得到的固体 X 为

Fe(OH)3;用过滤后的滤液(CuSO 4溶液)制备胆矶,需要通过操作I,即蒸发浓缩、冷却结晶实

现。

缩、冷却结晶

实验室有下列试剂可供选择:

A .氯水;

B.H 2O 2;

C.NaOH ;

D.CU 2(OH)2CO 3。

①用试剂编号表示:试剂

1为 ,试剂2为

Cu 2+ ;反应的离子方程式有:

2Fe 3+ + Cu===2Fe 2

+ + Cu"。

⑵固体粉末在空气中加热时,

Cu 2O 被空气中的氧气氧化,

32 解得m = 9(b — a),则混合物中

CU 2O 的质量分数为

X100% O

(3)由于红色粉末加入稀硫酸后生成

Cu 2

+和Fe 2

+,而这两种离子分离并不容易,根据表

格中沉淀时所需溶液的

pH ,需将Fe 2

+氧化为Fe 3

*,然后通过调节溶液的 pH 使Fe 3

+沉淀完全,

答案:(1)Fe 2O 3和Cu 2O 的混合物 Fe 2O 3 + 6H + ===2Fe 3

+ + 3出0、 + 2+

Cu 2 O + 2H ===C u + Cu + H 2O 2Fe 3+ + Cu===2Fe 2+ + Cu 2 +

⑵9 b

—a

X100%

(3)① B

a

D ②Fe(OH)3③蒸发浓

变式2.某研究性学习小组为探究

Cu(OH)

2受热分解产物及产物性质,

设计如下实验。

(2) 取少量产物B 加入足量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,

该反应的离子方程式为

NH 3反应,某同学设计了如图n (夹持装置未画出)所示实验装

置。

①简述检查该装置气密性的方法 ②实验过程中观察到两个明显现象:

a .只有i 可以

b .只有ii 可以

c . i 或ii 都可以

解析:此题主要通过实验数据和现象探究产物成分,主要考查学生的分析问题能力和解决问题 能力。(1)很明显A 是CuO ,

n(CuO) = 0.80g/80g mol —1

= 0.01mol ,由A 到B 失去氧的物质的量为:

(0.80g — 0.72g ) /16 g mo 「1

= 0.005mol , 0.72gB 中含有 O.OImoICu 和 0.005molO , Cu 和 O 的物质的 量之比

为2:1,所以B 的化学式为C U 2O O (2)该反应生成了 C U 2+

和Cu ,故该反应的离子方程式为

Cu 2O + 2H +

= C U 2+

+ Cu + H 2O O (3)②由图1知CuO 受热分解生成红色的 Cu 2O ,所以现象i 不能说

别为

i.twU, \ 0 80

询吋2

L .===A=

? bU

B 300 600 900 韻度

PT :

""

(1)取0.98g C U (0H)2固体加热,质量随温度变化的曲线如图

1所示, 产物A 、B 的化学式分

(3)为证明产物A 在加热时能与 i 直玻璃管中固体由黑色变为红色; ii 装置乙中固体由白色变为蓝色。

能证明产物A 与NH 3发生了反应的判断依据是

(填选项字母)O

明CuO 加热时能与 NH 3反应; 确。

现象ii 说明有水生成,从而说明加热时 CuO 能与NH 3反应,故b 正

答案(1) CuO CU 2O

(2) CU 2O + 2H + = C U 2+

+ Cu + H 2O

(3)如图连接装置,关闭分液

漏斗旋塞,将末端导管浸入水中; 用热毛巾捂住烧瓶底部,若导管口有气泡连续冒出,撤掉热毛巾,

冷却至室温后导管内形成一段液柱且持续不落,则证明装置气密性良好

变式3.已知FeSO 4在不同条件下分解得到的产物不同,可能是

FeO 和SO 3,也可能是Fe 2O 3、

SO 3和SO 2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下 FeSO 4分解的气体产物。已知 SO 3的熔点是

16.8 C,沸点是 44.8 C O

,将n 试管浸泡在 50 C 的水浴中的目的是

(2)装置川和装置W 的作用是探究本实验气体产物成分。

请完成实验设计,填写检验试剂、预期

现象与结论。限选试剂:3 mol L 一1

H 2SO 4、6 mol L ^1

NaOH 、0.5 mol L -1

BaCl 2、0.5 mol L -1

Ba(NO 3)2、

4 「1

检验试剂

预期现象和结论

装置川的试管中加入

产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有 SO 3

装置W 的试管中加入

W 的试管中发生反应的离子方程式为

(4) 如实验测得FeSO 4在该条件下分解得到 Fe 2O 3、SO 3和SO 2,且SO 3和SO 2的物质的量相等,

请写出该反应的化学方程式

解析:此题考查了实验设计和评价,要求学生从科学的原理出发进行思考。

(1)产生的气体极易和溶液反应时, 会产生倒吸,所以装置II 的试管能防止溶液倒吸入装置I 中(或安全瓶);SO 3的

沸点是44.8 C ,当温度高于44.8 C 时三氧化硫为气体状态,把试管浸泡在 50 C 的热水浴中能防止 SO 3液化或凝固。

(2) FeSO 4分解的气体产物可能为三氧化硫也可能为三氧化硫和二氧化硫的混合物,三氧化硫

BaCl 2不可用Ba(NO 3)2,因为二氧化硫通入 Ba(NO 3)2中会被

氧化产生硫酸钡沉淀,无法确定产物的成分。除掉三氧化硫后再确定二氧化硫的存在,二氧化硫能 0.5mol . L -1

BaCl 2

(1)

装置n 的试管中导管进出口长短与川、 W 中不同,且n 试管不装任何试剂,其作用是

(3)烧杯中应加入的试剂是

,目的是 遇到钡离子生成白色沉淀,但此处要用

1

W的试管中发生反应的离子方程式为:5SO2 + 2MnO 4「+ 2H2O=5SO42- + 2Mn2+ +

或 Br 2 + SO 2 + 2H 2O= 4H *+ SO 42

- + 2Br

(3) 二氧化硫是有污染的气体,不可排放的大气中,尾气处理用烧碱溶液,故答案为:

液;

(4)

FeSO 4在该条件下分解得到 Fe 2O 3、SO 3和SO 2的化学方程式为:2 FeSO 4

Fe 2O 3 + SO 2 t + SO 3

to

答案:(1)防止溶液倒吸入装置I 或起到安全瓶的作用,或防倒吸;防止 凝固或使SO 3汽化⑵

5SO 2 + 4一 + 24

一 +

+ + 或 ? + 2 + 2+ + 4- + 「

原创展示

实验试题改造提高解题能力

众所周知,实验题是高考中赋分最高、得分最少的题目,也是考生最没有把握的一种题型。因 此答好实验题是做好高考化学试卷的关键,也是高考制胜的关键。那么,如何提高考生对实验试题 的解答能力和复习效果呢?通过潜心研究和体会,笔者认为在准确把握高考试题的发展方向的前提 下,对一些经典实验题目进行合理的加工和改造,将会有利于考生对实验原理的理解,提高答题的 准确性和规范性。

近几年高考化学实验题目的发展主要以选择题的形式考查实验基础知识,以

考查创新思维,以 实验设计”为题材考查设计能力,以 实验探究”为主线考查获取信息、数据处理 能力。在化学复习中我们若能抓住这些特点科学合理的对一些实验进行改造、创新,将会大大提高 化学实验的针对性和有效性。

原创1通过下列实验现象的分析,对实验事实的解释正确的是(

A . H 2S 能与CuSO 4溶液反应生成 H 2SO 4,说明氢硫酸的酸性比硫酸强

B .用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝色,说明浓氨水呈碱性

NaOH 溶

SO 3液化或

(3) NaOH 溶液;防止尾气污染环境

实验装置”为背景

C .向滴有酚酞的 Na 2CO 3溶液中加入BaCl 2溶液,溶液退色,说明 BaCl 2有酸性

D .常温下,将铝片放入浓硫酸中,无明显现象,说明铝不与冷的浓硫酸发应

解析:生成的CuS 不溶于H 2SO 4,该反应符合复分解反应的条件,不能说明氢硫酸的酸性比硫 酸强,A 错误;氨水在溶液中会电离出氢氧根离子而显碱性,当遇到红色石蕊试纸时会显蓝色, 正确;Na 2CO 3水解显碱性使酚酞变红,滴入

BaCl 2后发生Ba 2++CO 32-

=BaCO 3 使得水解平衡逆向 移动,最后得到的

是 NaCI 溶液显中性,C 错误;因浓硝酸具有强氧化性, 在常温下,能与铝片反应, 在表面生成一层致密的氧化膜而发生钝化, 原创探究:此题对考生分析问题能力和对化学反应原理的理解判断进行了双重考查,符合新课 标形式下的高考试题的特点,这些实验内容都来自于教材,暗示广大考生要重视教材实验重视原理 的理解。从新课程下的高考试题不难看出,许多实验试题是源于教材的演示实验和考生实验,并由 典型实验进行一些改装或创新。因此,在复习中对教材的每一个实验都要弄清原理,明确装置,注 重细节,对实验中所涉及到的重要化学方程式和重要实验现象能进行深入的分析和合理解释。

原创2 氢化钙(CaH 2)固体是一种储氢材料。某化学兴趣小组的同学通过查阅资料得知:用 氢气与金属钙加热的方法可制得氢化钙。氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应,放出氢气,

遇水即刻剧烈反应生成氢氧化钙,同时产生一种气体。该兴 趣小组拟选用下图装置制备氢化钙。

回答下列问题:

(1) 装置A 中制取氢气的离子方程式为 (2) 装置B 的作用是

(3) 若不改变温度,整套装置气密性的检查方法是

⑷ 制备CaH 2实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,在溶液中

并生成一种碱。金属钙的活动性很强,

■ ■

WT ■-

滴入酚酞后显红色.该同学据此判断:上述实验确有

CaH 2生成.你认为是否正确

(填

E

解析: (1)装置A 用来制取氢气,所以反应的离子方程式为: Zn+2H +

=zn 2+

+H 2f 。( 2)盐酸具

有挥发性, 根据信息知制备氢化钙需要干燥纯净的氢气,所以装置

B 的作用是吸收水蒸气和部分氯

化氢气体。 (3)此套装置气密性检验的方法是:将活塞关闭后,往分液漏斗中加入适量的水,用手 指堵住装置 D 的导管口,打开活塞,若气密性良好,可观察到分液漏斗内的液面几乎不下降。 观察到有气泡冒出,在溶液中滴入酚酞后显红色.该同学据此判断:上述实验确有 CaH

2生成,是错

误的。因为钙与水反应的现象与氢化钙与水反应的现象相同。

(5)2.4g 碳酸钙中钙元素的质量为

40

2.4g 石 X100%=0.96g ,根据元素质量守恒,

样品中含钙元素的质量为

0.96g ,则样品中含氢元素的

质量为:1.0g-0.96g=0.04g ,样品中钙元素和氢元素的质量比 0.96g : 0.04g=24 : 1 ?则氢化钙的质量

1x2

为:0.04g -—X100%=0.84g ,该样品中氢化钙的质量分数是

42

a.34g rag

X100%=84% .

答案:(1) Zn+2H +

=Zn 2+

+H 2f

(2)吸收水蒸气和部分氯化氢气体

(3)将活塞关闭后,往分液漏斗中加入适量的水,用手指堵住装置

D 的导管口,打开活塞,若气

密性良好,可观察到分液漏斗内的液面几乎不下降(合理答案均可)

⑷否;因为Ca+2H 2O-Ca(OH ) 2+H 2他能呈现相同的现象

(5) 24 : 1 84%

原创探究:该题原创的目的是对基本实验操作的一个综合考查。新课程下的高考实验试题在命 题的形式上注重试题的综合性,即试题注重对多方面的实验基础知识进行考查。在化学实验复习过 程中,应强化对化学实验中的仪器使用,实验的基本操作,药品的变质与保存,气体的制备,离子 的鉴定,物质的鉴别、检验、推断等做一些小专题复习,达到通过试题巩固基础的目的。

原创3某化学兴趣小组为探究盛装浓硫酸的铁质材料(碳素钢)与热浓硫酸的反应,设计如 下实验。

(1)甲同学设计图一实验装置收集反应产生的气体,写出在反应过程中有铁参与的化学反应方

程式

(5) 另一同学对上述制得的产物用下面的流程进行了定量测定:

称取制得的氢化钙样品(假设不含其他杂质)

1.0g 加入足量的碳酸钠溶液,充分搅拌后,过滤、

洗涤、干燥,称量碳酸钙质量

2.4g ,样品中钙元素和氢元素的质量比

。该样品中氢化钙

的质量分数是

答案:

到的气体全部注入 B 后,还要不断缓缓向 B 中注入氮气,前后两次向装置中注入氮气,前次的作用

,后次的作用为

④ 若混合气体中含有氢气,实验过程中能观察到的现象是

(3)丙同学测定混合气体的体积,通过装置

B 、D 增重的质量来探究混合气体的组成。实验前 量取448 mL (标准状况)气体,试验后测得装置

B 增重0.96g ,装置D 增重0.088g.

① 混合气体中 H 2的体积分数为 ②

若图二实验装置中没有装置 C ,对实验结果的影响是

解析:(1 )根据铁钉(或碳素钢)中含有碳元素,加热时

Fe 、C 均能与浓硫酸反应,随着反应

增重为 SO 2

的质量,贝U n ( SO 2

)=尉?mol =0.015mol.

0 33 E

装置 D 增重为 CO 2 的质量,则 n ( CO 2) 茁訂血訂=0.002mol,故 n(H 2)=0.02-0.015-0.002=0.003mol , xl00?<)=15% ;②若图二实验装置中没有装置 C ,则CO2的体积分数偏大,

H 2的体积分数偏小。

B 中,当收集

② 装置B 的作用为 ,反应的离子方程式为 ③ 装置D 的作用是

,装置G 的作用是

的进行硫酸浓度降低,最后发生稀硫酸和铁的反应。 (2)①第一次通入氮气是排除装置中的氧气, 第二次通入氮气是使混合气体全部反应。②装置

B 的作用是检验混合气体中的

S02;③装置D 的作 用是检验并测定混合气体中的 CO 2,装置G 的作用是防止空气中的水蒸气进入

F ;④混合气体中有

氢气,则 E 中固体由黑色氧化铜生成红色铜,

F 中无色硫酸铜吸水生成五水硫酸铜蓝色晶体。

⑶①448mL 标况下气体为 0.02mol ,装置B

故氢气的体积分数为器

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