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高考化学实验典型例题分析

【典型例题】[例1] 某同学通过下列装置进行实验,推断SO2与Na2O2反应的产物,已知SO2可由浓H2SO4与Na2SO3反应制取,Na2O2完全反应。

(1)怎样确定反应中是否有O2生成?;(2)装置B的作用是;装置D的作用是;(3)该同学为了确定另一产物是Na2SO3还是Na2SO4,设计实验如下:你认为该同学的实验是否合理,理由。

(4)若你认为不合理,请你设计一个合理实验来确定产物(括号填加入物质,方框填现象);若你认为合理,可不回答此问。

答案:(1)用带火星的木条靠近干燥管口a,观察是否复燃。

(2)干燥SO2,防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应;防止空气中水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成O2;同时吸收过量的SO2,防止干扰O2的检验和污染空气。

(3)不合理,固体中有Na2SO3时也具有此现象(4)盐酸,无明显现象BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液,白色沉淀解析:考察检验实验的设计。

[例2] 某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质,试设计一个实验方案,既除去杂质,又配成硝酸钠溶液。

供选用的试剂有:①稀HCl ②稀HNO3③稀H2SO4④ NaOH溶液⑤ Na2CO3溶液⑥ BaCl2溶液⑦ Ba(OH)2溶液⑧ Ba(NO3)2溶液供选用的实验操作有:A. 加热 B. 过滤 C. 分液 D. 蒸发 E. 蒸馏 F. 结晶要求:试剂不超过三种,空格按要求填人试剂或操作的序号,可不填满。

实验方案:先将固体溶于蒸馏水配成溶液,然后填下列空格:选择试剂选择操作答案:选择试剂⑦⑤②选择操作 A B A解析:考察除杂实验设计。

[例3] 选择使用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO(N2和O2的用量可自由控制)已知:Ⅰ NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O;Ⅱ气体液化温度NO2:21℃, NO:-152℃(1)现有甲、乙、丙3位同学分别设计了以下3个实验方案(用仪器的连接顺序表示)。

甲:A→C→F→D→B 乙:A→B→C→E 丙:A→F→D→B请回答:甲、乙、丙3位同学提出的实验方案是否能验证Cu与适量浓硝酸反应,产生的气体中含有NO(填“能”或“不能”)。

甲,乙,丙;(2)反应前先通足量N2,其目的是;(3)确认气体中含有NO的现象是。

答案:(1)能;不能;不能;(2)排尽整个装置中的空气,防止产生的NO被空气中的O2氧化;(3)(D)装置入O2后有红棕色气体生成解析:考察实验方案优劣的判断。

[例4] 工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图;反应管中装有碘的淀粉溶液。

SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应):SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI(1)混合气体进入反应管后,量气管增加的水的体积等于的体积(填写气体的分子式)。

(2)反应管溶液蓝色消失卮,没有及时停止通气,则测得的SO2含量(选填:偏高,偏低,不受影响)。

(3)反应管的碘的淀粉溶液也可以用代替(填写物质名称)。

(4)若碘溶液体积为V a mL. ,浓度为Cmol·L-1,N2与O2的体积为V b mL(已折算为标准状况下的体积)。

用C、V a、V b表示SO2的体积百分含量为:。

(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为. (选下列仪器的编号)。

a. 烧杯b. 试管c. 广口瓶d. 容量瓶e. 量筒f. 单孔塞g. 双孔塞答案:(1)N2、O2的体积;(2)偏低;(3)酸性高锰酸钾溶液或溴水;(4)V SO2%=22.4CV a/(22.4CV a+V b)×100%(其它合理答案也对);(5)bceg或beg或ceg解析:考察物质含量的测定。

[例5] 1,2,3,4—四氢化萘的结构简式是,分子式是C10H12。

常温下为无色液体,有刺激性气味,沸点207℃,不溶于水,是一种优良的溶剂,它与液溴发生反应:C10H12+4Br2 C10H8Br4+4HBr。

生成的四溴化萘常温下为固态,不溶于水。

有人用四氢化萘、液溴、蒸馏水和纯铁粉为原料,制备少量饱和氢溴酸溶液,实验步骤如下:①按一定质量比把四氢化萘和水加入适当的容器中,加入少量纯铁粉。

②慢慢滴入液溴,不断搅拌,直到反应完全。

③取下反应容器,补充少量四氢化萘,直到溶液颜色消失。

过滤,将滤液倒入分液漏斗,静置。

④分液,得到的“水层”即氢溴酸溶液。

回答下面问题:(1)下面示意图中的装置,适合步骤①和②操作的是;(2)步骤②中如何判断“反应完全”;(3)步骤③中补充少量四氢化萘的目的是;(4)步骤③中过滤后得到的固体物质是;(5)已知在实验条件下,饱和氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数是66%,如果溴化反应进行完全,则步骤①中四氢化萘和水的质量比约是1:(保留小数点后1位)。

答案:(1)D(2)加入的液溴颜色基本不褪(3)除去过量的溴(4)四氢化萘、铁粉(5)1.3解析:考察有机实验的判断。

[例6] 某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物,再用下图装置,对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。

图中铁架台等装置已略去。

请你帮助他们完成下列实验报告。

)实验目的: 。

(2)实验用品:仪器:天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等,药品:红褐色铜粉(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。

(3)实验容(见表1)表1 实验步骤、现象及化学方程式:(4)计算:样品中铜的质量分数=______。

(用含W 、m 1、m 2的代数式表示。

)(5)问题和讨论:实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使C 中反应完全、D 中吸收完全,也不会得出正确的结果。

经讨论,有学生提出在B 与C 之间加入一个装置,再次实验后,得到了较正确的结果。

那么,原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是__________。

在B 与C 之间加入的装置可以是_____________,其中盛放的药品是____________。

答案:(1)测定铜粉样品中铜的质量分数(3)(4W m m W 4412)(12⨯--;(5)偏小:水蒸汽通过C 被D 中碱石灰吸收;洗气瓶 浓硫酸 (或干燥管 碱石灰)解析:考察对实验过程的判断和评价。

[例7] 以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜(CuSO 4·5H 2O )。

制取硫酸铜晶体的过程如下图所示。

(1)写出制取硫酸铜的总反应方程式。

(2)在上述生产过程中,被循环使用的物是。

(3)请你选用下列适宜的装置来模拟上述生产过程。

将它们的编号填入方框。

答案:(1)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O;(2)HNO3;(3)B、A解析:考察对实验装置的选择。

[例8] 实验室可用2Cl2+2CuO=2CuCl2+O2的反应来测定铜的近似相对原子质量。

试回答:(1)为测定反应物CuO 的质量[记作m (CuO )g]和生成物O 2的体积(标准状况下)[记作V (O 2)mL],请用图所列仪器设计一个简单的实验方案:① 按气体流向从左到右,用乳胶管(图中未画出)连接上述仪器,组合成一套实验装置,正确的连接顺序是 (用导管口序号填写),装置C 的作用是 。

实验完毕时在F 的反应管中观察到的现象是 。

② 计算Cu 的相对原子质量的表达式是 。

(已知氧的相对原子质量为16)(2)下列情况中会使测定结果偏大的是 。

A. CuO 未全部转化为CuCl 2B. CuO 受潮C. CuO 中混有CuD. 未使用C 装置E. 未使用D 装置(3)如果仍采用上述仪器设计另外的实验方案,还可以测定其他物理量来求出Cu 的相对原子质量,这些物理量是 。

A. m (CuO )、m (CuCl 2)B. m (Cl 2)、V (O 2)C. m (CuCl 2)、V (O 2)D. V (HCl )、V (O 2)答案:(1)① a →f ,e →i , j →c , d →h , g →b ;除去多余的Cl 2;黑色粉末变为棕色;②16112002 )()(O V CuO m ;(2)ABCE (3)AC解析:考察实验和计算相结合的实验判断。

【模拟试题】1. 如下图的烧瓶中收集了一瓶乙烯,请你根据喷泉原理和乙烯化学性质,在图示基础上设计一个方案,使它产生喷泉,力求使水充满整个烧瓶。

(简述原理与操作)2. 实验室有CuO和Cu粉的混合物。

请你利用给出的实验仪器及试剂,设计两种测定该样品(已称得其质量为m克)实验可能用到的主要仪器:①托盘天平②启普发生器③硬质玻璃管④泥三角⑤烧杯⑥坩埚⑦酒精灯⑧玻棒⑨漏斗⑩干燥管实验可能用到的试剂:a. 锌粒b. 稀硫酸c. 氯化钠溶液 d,浓硫酸3. 某绿色粉末的组成可表示为Cu2(OH)2CO3·xH2O,在加热条件下,该粉末在失去结晶水的同时发生分解反应,化学方程式如下:Cu2(OH)2CO3·xH2O 2CuO+CO2↑+(x+1)H2O现取一定量该粉末(未精确测定质量)样品,用下图所列仪器(夹持、加热等仪器均略)先后进行两个实验:(I)测定该粉末组成中结晶水的x值;(II)用前一个实验结束后的残留固体与乙醇蒸气反应(该残留固体可使乙醇发生去氢氧化),并检验反应产物。

(已知乙醇的沸点为78℃)(1)见图中已装配好一套装置,回答下列问题:①该装置用于进行实验(选填Ⅰ或Ⅱ),需加热的仪器有(选填序号字母);②在试管D中所放试剂及可观察到的现象是,反应的离子方程式为;③为确保反应物有较高的利用率,且使装置中气流平稳,应对C部分进行的改进是;(2)用图中其它仪器组装完成另一实验的装置,回答以下问题:①这些仪器按气流从左到右方向的连接顺序是(填写序号字母)→→→H;其中H的作用是;②组装试管F时,试管口应略向下倾斜,其原因是;(3)若各装置中的反应都能进行完全,实验后测得A 中固体质量减轻ag、E增重bg、G增重cg,则表示结晶水x 值的计算式为(从a、b、c中选两个量求算,不必化简)。

4. 某学生利用厨房中的用品进行小实验研究,现有:鸡蛋壳、食醋、纯净水、食盐、干电池、石墨电极及导线,你认为他不能完成的家庭小实验有()A. 除去鸡蛋白溶液中的少量食盐B. 自制家用含次氯酸钠溶液的消毒剂C. 检验碘盐中是否加有碘酸钾D. 除去热水瓶胆的水垢5. 请设计简单的方案证明KMnO4溶液的颜色是由于MnO4-的存在而引起的?6. 根据下图回答问题:(1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。

;(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:;(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:A中加入的试剂是,作用是。

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