浙江鸭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)＋4H2O(g)=====高温Fe3O4(s)＋4H2(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＋2Fe3＋===3Fe2＋
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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
＋H2===H2O＋Cu，所以铜丝变红色，试管壁有水珠出现。

(2)已知3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2，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。

2．(2017·浙江4月选考，28)FeSO4受热分解的化学方程式为2FeSO4=====△ Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑

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
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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。
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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CO
2

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。
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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：O2、NH3、CH4等
(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。
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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
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固态干燥剂 固体加热

装置
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ

常见干燥剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性)
除杂试剂Cu、
CuO、Mg等

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
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例)

排水法
难溶于水或微溶于水，又不
与水反应的气体

O2、H2、Cl2(饱和NaCl

溶液)、CO2(饱和
NaHCO3溶液)、CO等
排

空
气
法

向上排空气法 密度大于空气且不与空气中成分反应 Cl2、SO2、CO2等

向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3等
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
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(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

A