专题07-学考化学实验题增分攻略-浙江省新高考化学增分攻略(解析版)

化学基本实验题是浙江选考学考必考试题，题型分为三类：一是定性实验，二是常见物质的制备，三是简单的定量实验。考查知识点有：1.常用仪器及基本实验操作，认识仪器了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法使用规则。2.物质的检验、分离与提纯、掌握化学实验的基本操作、能识别化学品安全使用标识。了解实验室一般事故的预防和处理方法掌握气体的实验室制法（所用试剂，仪器，反应原理和收集方法），了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。3.定量实验的原理、实验方案的设计与评价，测定具体数值的方法，怎样减小实验误差，能根据要求配置一定物质的量浓度的溶液。设问方式：1.识别典型实验仪器装置图，实验装置的用途。2.实验过程中某个转化的化学方程式的书写。3.怎样评价实验或改进实验方案。4.某种试剂的作用是什么。5.分析处理实验数据，得出合理结论。解题关键：一物质的量浓度的配制：关键是减少误差，一个称量要准，溶解转移要完全，溶解所用的溶剂不能太多，能全部溶解溶质，溶解在烧杯中进行，溶液在恢复到室温时再转移，洗涤烧杯和玻璃棒2-3次保证将溶质全部转移到容量瓶中。定容操作要正确，最后用胶头滴管滴加蒸馏水，平视看刻度线。二是性质探究：根据探究物质的组成和性质，选择正确的实验试剂，根据反应产生的特殊现象，确定存在物质的性质，还要排除其它物质产生的现象干扰，有其它物质存在对实验产生干扰，用吸收剂吸收干扰物质。三是物质制备的实验：关键是理解从原料到产物的化学方程式，围绕怎样提高反应速率，怎样提高原料的利用率，怎样去除杂质提高产物的纯度。加快反应速率方法有：加热、加催化剂、固态粉碎、溶液搅拌，气体鼓泡等方法加快速率。提高原料的利用率方法：原料为气体要控制流速防止气体来不及反应，液体原料要回流，固态原料粉碎，利用平衡移动改变外界条件等方法。提高纯度：液体用蒸馏、萃取，固体物质可根据溶解度不同用过滤、结晶等方法。四是根据题目所给的条件，控制反应装置及收集装置的环境，如产品会水解，原料、反应设备、收集设备中就不能有水存在。产品高温会分解，反应及除杂就不能在高温环境中进行，遇O2等氧化剂会被氧化，就不能和空气接触，装置中的空气就先用反应气体或惰性气体排除。尾气吸收时也要注意用溶液吸收也会产生水，因此在吸水装置前有干燥装置。五是安全装置：气体装置中有减压装置，防到吸装置，有毒气体收集或吸收装置，有可燃气体产品防火装置防爆装置等。例题1．用无水Na2CO3固体配制250mL0.1000mol·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到液面与刻度线相切。（3）AC练习1．FeSO4受热分解的化学方程式为：2FeSO4Fe2O3＋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、称重。(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）将固体溶于稀硫酸或稀盐酸中，取少量反应后的溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液变成血红色溶液，则固体为Fe2O3。【分析】此题是定性实验和定量测定实验题。考查SO2和Fe3+的检验及沉淀质量的测量方法。SO2具有漂白性，检验的方法是品红溶液褪色，加热后又恢复到红色。从溶液中分离出沉淀的方法是过滤，证明Fe2O3，需从性质出发，它是碱性氧化物，与酸反应后生成Fe3+，用KSCN溶液检验。练习2.固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:甲:Mg(NO2)2、NO2、O2乙:MgO、NO2、O2丙:Mg3N2、O2丁:MgO、NO2、N2（1）实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是。查阅资料得知:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O，4NO2+4NaOH+O24NaNO3+2H2O针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):(2)实验过程①仪器连接后,放入固体试剂之前,先进行，方法是。②称取Mg(NO3)2固体3.7g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是，关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先,然后固定在管中固体部位下加热。③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g。⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。(3)实验结果分析讨论①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想是正确的。②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是_。③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。【答案】(1)不符合氧化还原反应原理。(或其他合理答案)(2)①装置气密性检查。关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明气密性良好。②避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案)。移动酒精灯预热硬质玻璃管(3)①乙。②2Na2SO3+O22Na2SO4。O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)【解析】(1)Mg(NO3)2分解时发生氧化还原反应,但一定不会生成MgO、NO2、N2,因为在硝酸镁中氮元素显+5价,而在NO2、N2中氮元素分别显+4价、0价,化合价均降低,没有化合价升高的元素,不符合氧化还原反应的规律。(2)检验气体性质实验，连接好装置后应先检验装置的气密性,然后装入样品进行实验,由于本实验要探究硝酸镁的分解产物,其中有氮的氧化物，和O2可能会反应，因此为了避免空气中的氧气干扰实验结果,应先通入氮气赶尽装置内的空气。利用酒精灯加热时应先预热玻璃管再集中加热。练习3.某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验（夹持装置已省略）：请回答：（1）下列说法正确的是________________。A．反应后，将试管Ⅰ中的白色固体加入水中，溶液呈蓝色B．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4C．试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性D．试管V中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替（2）取下试管Ⅱ，在该试管口套上气球，将无色溶液加热恢复至红色，冷却后，发现溶液颜色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因__________________________。【答案】(1)ABD(2)SO2遇品红生成不稳定无色物质，受热释放SO2，溶液恢复红色；温度降低，SO2在品红溶液中溶解度增大，溶液颜色变浅练习4．某学习小组欲从含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4]固体，完成了如下实验：已知：[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋=Cu2＋＋4NH请回答：(1)步骤①中，试剂X应采用________。(2)甲、乙两同学取相同量的溶液Y分别进行蒸馏，收集到的馏出液体积相近，经检测，甲同学的馏出液中乙醇含量明显偏低，可能的原因是_________________________________________________。(3)设计实验方案验证硫酸铜铵固体中的NH：__________________________________________。【答案】(1)H2SO4(2)加热温度偏高，馏出速度太快，冷却效果不好，造成乙醇损失(3)取少量硫酸铜铵固体于试管中，加水溶解，再滴加足量的NaOH浓溶液，振荡、加热，将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若观察到试纸变蓝，表明该固体中存在N。【解析】(1)制备物质需要从三方面分析：反应速度要快，转化率相对较高，纯度越高越好。分析产物CuSO4·(NH4)2SO4相当于CuSO4和(NH4)2SO4按物质的量1:1组合在一起。由[Cu(NH3)4]SO4、NH3·H2O制备CuSO4·(NH4)2SO4，根据题目信息需要加入硫酸将[Cu(NH3)4]2＋变成Cu2＋和N发生反应：[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋=Cu2＋＋4N、NH3·H2O＋H＋=N＋H2O，故试剂X为H2SO4，不能用盐酸和硝酸，否则产品不纯。(2)两位同学取相同的废液进行蒸馏，收集到体积相近的馏分，而甲同学馏分中乙醇含量偏低，是馏分中混入杂质导致，溶液中能蒸馏出来的杂质只有水，乙醇的沸点比水小，先变蒸气，如果冷却效果不好，乙醇就以蒸气形式挥发，含量就偏低。练习5．某黄铜矿样品标注显示：主要成分为CuFeS2，其余多为脉石(SiO2)。为检验该黄铜矿中的成分，设计了如下实验：已知：①在空气存在下煅烧黄铜矿，生成Cu、Fe3O4和SO2气体。②亚硫酸易被氧化：2H2SO3＋O2=2H2SO4。请回答下列问题：(1)该实验装置组装完成后首先应进行的操作是____________________________。(2)请指出该装置的一个不足之处：___________________________________________。(3)请设计一个实验方案，证明C中含有SO2和SO_____________________________________。【答案】(1)装置气密性检查(2)缺少SO2的吸收装置(或者B、C之间缺少防倒吸装置)(3)分别取C中溶液少许于两支试管中，一支中加入品红溶液，品红溶液褪色，加热复原，证明有SO2；另一支先加足量盐酸无沉淀再加入氯化钡，若有白色沉淀证明有SO练习6．实验室用图示装置制备KClO溶液，再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。查阅资料：Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO，在较高温度下则生成KClO3；K2FeO4易溶于水，微溶于浓KOH溶液，在0～5℃的强碱性溶液中较稳定。(1)装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是__________________。(2)装置B吸收的气体是_________________________，缺少装置B的后果。装置D的作用是____________________。(3)C中得到足量KClO后，将三颈烧瓶上的导管取下，依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液，水浴控制反应温度为25℃，搅拌1.5h，溶液变为紫红色(含K2FeO4)，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。再加入饱和KOH溶液，析出紫黑色晶体，过滤，得到K2FeO4粗产品。(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质，其提纯步骤为①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L－1KOH溶液中。②过滤。③________________________________________________________________________。④搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤2～3次。⑤在真空干燥箱中干燥。【答案】(1)防止Cl2与KOH反应生成KClO3(2)HCl，缺少此装置，将会增加KOH的用量及产品中杂质KCl增多，吸收Cl2，防止污染空气(3)3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－=2FeO42-＋3Cl－＋5H2O(4)将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液式的书写，先根据题目条件确定氧化剂还原剂、氧化产物还原产物并配平，再根据质量守恒确定其它的反应物和生成物并配平，氧化剂是KClO还原剂是Fe(NO3)3，氧化产物是K2FeO4还原产物是KCl，3KClO+2Fe(NO3)3=2K2FeO4+3KCl，根据质量守恒，生成物中有硝酸盐，反应物中的K比生成物中的K少4个，反应物中有KOH，还有H2O，离子方程式为:3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－=2FeO＋3Cl－＋5H2O。(4)根据信息K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液，所以提纯K2FeO4粗产品时可以①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L－1KOH溶液中，减少产品的损失。②过滤，③将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，这些措施都是为了提高产量。④搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤2～3次，⑤在真空干燥箱中干燥，温度低，干燥速度快，含水量少。练习7．实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Cu的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：(1)酸溶过程中，Mg2SiO4发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________。(2)加入H2O2的作用为__________________________________________________________。(3)下列关于分液漏斗及其使用方法的叙述，正确的是________。A．使用前要先检查玻璃塞和旋塞处是否漏液B．将加入有机萃取剂后的混合液转移到分液漏斗中，塞上玻璃塞，用右手压住分液漏斗玻璃塞，左手握住旋塞，倒转漏斗，用力振荡，并不时旋开活塞放气C．分液时，必须塞紧上口塞子以防止有机萃取剂挥发D．本实验中，含Fe3＋的有机相一定从下口放出，水层从上口倒出【答案】(1)Mg2SiO4＋2H2SO4=2MgSO4＋H4SiO4↓(Mg2SiO4＋2H2SO4=2MgSO4＋H2SiO3↓＋H2O)(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除杂(3)AB（2）H2O2具有强氧化性，溶液中只有Fe2＋能被氧化。（3）分液漏斗的操作，先检漏、后洗净、装混合液、振荡、放气、静置、打开塞子、打开活塞、放出下层液体、关闭活塞、从上口倒出上层液体。注意检漏部位是活塞和塞子位置，放气时倒转分液漏斗。C上口塞子塞紧，液体不能顺利漏下错误。D萃取剂密度可以大于水也可以是小于水，可以从上口倒出，也可下口放出，故错误。练习8．氯化铁是一种常见的水处理剂，无水氯化铁遇潮湿空气，极易吸水生成FeCl3·nH2O。在实验室中，可以采用下列仪器和药品制取较纯的无水氯化铁固体。(1)实验开始时，先点燃________(填“A”或“D”)处的酒精灯。A中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)B装置中盛放的是饱和食盐水，其作用为______________________________________。(3)F装置中的试剂为浓硫酸，其作用是防止G中的水蒸气进入E中。用一件仪器装填适当试剂后，也可起到F和G的作用，所装填的试剂为__________________。(4)G装置中反应的离子方程式为_______________________________________________。【答案】(1)AMnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)吸收氯气中的HCl(3)碱石灰(4)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O练习9．为了验证干燥的氯气无漂白性，湿润的氯气具有漂白性，某同学设计实验如下图。其中B、C、D、E、F分别盛有饱和食盐水、浓硫酸、干燥红色布条、浓硫酸、湿润红色布条。请回答：(1)E中浓硫酸的作用__________________________________________________________。(2)将F中的湿润布条换成卷曲的细铜丝，并用酒精灯加热，可看到的现象是________________________________________________________________________。(3)若用装置A制取2.24L(标况)氯气，消耗10mol·L－1浓盐酸的体积明显大于40mL，造成该结果的可能原因有________(填字母)。A．浓盐酸的挥发B．随反应进行盐酸浓度下降C．加热时火力不够猛D．MnO2固体过量【答案】(1)防止F中的水蒸气进入D中(2)铜丝剧烈燃烧，产生棕黄色的烟(3)AB练习10.二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:(D)+24NaClO3+12H2SO4ClO2↑+CO2↑+18H2O+(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的倍。【答案】(1)①BaCl2②H2、Cl22NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O(2)(3)2.5(2)纤维素水解的最终产物为葡萄糖,所以D为C6H12O6,结合元素守恒生成物中还缺少Na2SO4,补充完反应物和生成物后可利用得失电子守恒规律进行配平。(3)1molCl2作氧化剂可得2mol电子,1molClO2作氧化剂可得5mol电子,所以处理相同量的废水时CN-失去的电子数相同,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。练习11.氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:工业ZnO浸出液滤液滤液滤饼ZnO提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2