高考化学实验题解题技巧一.制备型实验题实验考察以某一物质的制备为中心来展开。
步骤:原料制备和净化过程→物质制备过程→净化除杂过程→物质收集过程→尾气处理过程在原料处理过程中,从实验原理出发,找到所需要的实验原料,例如氮气的制备,可以从空气来提纯,也可以采用按盐和亚硝酸盐来制备,还要除去其中的杂质氧气和水。
物质制备过程中,主要考察包括实验仪器的选择和组装,实验试剂的选择和加入的先后顺序。
例如氯气的制备,根据实验原理,采用固液加热装置,选用圆底烧瓶和分液漏斗及酒精灯加热的装置组合;在氨气还原氧化铜实验中,就要采用直玻璃管通氨气及酒精喷灯加热的装置组合。
在净化除杂过程中,首先要分析物质中所含的杂质有哪些,每种杂质所采用的除杂试剂以及除杂的先后顺序等,例如在制备干燥纯净的氯气时,制备的氯气中混有氯化氢和水,采用的除杂试剂是饱和食盐水和浓硫酸,先后顺序是先除氯化氢,最后除水。
在物质的收集过程中,分析物质的状态和性质,采用合理的方法来收集产物。
例如氨气的收集就根据氨气的密度小于空气,采用向下排空气法来收集或集气瓶的导气管是短进长出的方式;如氯化铝的收集,根据其易凝华的性质,在收集氯化铝时,应采用装置浸泡在冰水中的方式来提高收集效率。
尾气处理过程中,从尾气性质入手,分析所采用的试剂。
例如氯气的处理采用碱液来反应除去;如氨气的处理采用湿润的棉花或倒扣漏斗的盛水烧杯。
制备型实验题:26.(2013年全国新课标1卷)醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:可能用到的有关数据如下:合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。
B入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:(1)装置b的名称是。
(2)加入碎瓷片的作用是;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时(填正确答案标号)。
A.立即补加B.冷却后补加C.不需补加D.重新配料(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能...用到的仪器有A.圆底烧瓶B.温度计C.吸滤瓶D.球形冷凝管E.接收器(7)本实验所得到的环己烯产率是(填正确答案标号)。
A.41% B.50% C.61% D.70%答案:O(1)直形冷凝管(2)防止暴沸;B (3)(4)检漏;上口倒出(5)干燥(或除水除醇)(6)CD (7)C解析:(2)如果立即补加碎瓷片,可能使反应液暴沸,发生危险,A选项错误;C选项不能防止暴沸,错误;D选项浪费药品,错误;(3)醇在浓硫酸作催化剂时,加热条件下可能发生分子脱水生成烯烃,也可能发生分子间脱水生成醚;(4)环己烯的密度比水小,位于分液漏斗中液体的上层,分液时先把下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,防止从下口放出时混有部分下层液体;(5)无水氯化钙能与水结合,也能与乙醇结合;(7)n(环己醇)=20g÷100g·mol-1=0.2 mol、n(环己烯)=10g ÷82g·mol-1=0.122 mol产率=0.122mol÷0.2mol×100%=61%26. (2013·新课标Ⅱ)正丁醛是一种化工原料。
某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:反应物和产物的相关数据列表如下:实验步骤如下:将6.0g Na2Cr2O7 放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。
在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。
当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。
滴加过程中保持反应温度为90—95℃,在E中收集90℃以下的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75—77℃馏分,产量2.0g。
回答下列问题:(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由。
(2)加入沸石的作用是。
若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是,D仪器的名称是。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是(填正确答案标号)。
a.润湿b.干燥c.检漏d.标定(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在层(填“上”或“下”)(6)反应温度应保持在90—95℃,其原因是。
(7)本实验中,正丁醛的产率为%。
【答案】(1)不能,易迸溅;(2)防止爆沸;冷却后补加;(3)滴液漏斗;直形冷凝管;(4)c;(5)下;(6)即可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;(7)51。
【解析】(1)将重铬酸钠溶液和浓硫酸混合时,相当于对浓硫酸进行稀释。
若将重铬酸钠溶液加到浓硫酸中,水的密度比浓硫酸小,会引起液滴飞溅,造成危险。
(2)实验装置中沸石的作用是防止溶液暴沸。
若加热后发现未加沸石,应该停止加热,等溶液冷却后再加入沸石。
(3)装置中B仪器叫滴液漏斗,D仪器叫直形冷凝器。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是检查是否漏液。
(5)由题意知正丁醛微溶于水,密度比水小,所以分液时水在下层,正丁醛在上层。
(6)反应时温度保持在90—95℃,既可以保证正丁醛变成蒸汽及时分离出去,同时还可以避免正丁醛被继续氧化。
(7)若4.0g的正丁醇完全反应产生的正丁醛应为4÷74×72=3.89g,则正丁醛的产率应为2÷3.89×100%=51%。
二.验证性实验题考查物质性质,一般还包括物质制备过程。
根据实验要求来分析验证每一种性质的实验原理,根据实验原理寻找所需要的实验试剂,再根据互不干扰原则来确定性质验证的先后顺序。
步骤:物质制备过程→性质验证过程→尾气处理过程物质制备过程与第一类相似。
在性质验证过程中,关键在于分析不同性质验证的先后顺序的处理。
例如验证碳和浓硫酸反应产物的验证实验中,首先产物有水、二氧化碳和二氧化硫,先分析每种物质验证所需的试剂,试剂的选择需要反应中有明显的实验现象,验证水用无水硫酸铜,二氧化碳用澄清石灰水,二氧化硫用品红溶液,再分析相互之间是否存在干扰,就会发现二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,这就要求在验证二氧化碳前先验证二氧化硫且将二氧化硫除尽,防止干扰二氧化碳的验证。
验证性实验题:9. (2013年理综)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ. AgNO3的氧化性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。
为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。
可选用的试剂:KSCN 溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
(1)请完成下表:操作现象结论①存在Fe3+取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡③存在Fe2+取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入②,振荡【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe2+。
Ⅱ.AgNO3的热稳定性用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。
当反应结束后,试管中残留固体为黑色。
Array(2)装置B的作用是。
(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是。
(4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。
【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:①.Ag;②.Ag2O;③.Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述猜想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是①(填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有②。
【答案】(1)①溶液呈红色②K3[Fe(CN)6]溶液③产生蓝色沉淀(2)防倒吸(3)用玻璃片盖住集气瓶口并取出,正放在桌面上,用带火星的木条伸入集气瓶,木条复燃,证明无色气体为O2(4)① b ②Ag、NO2、O2【解析】(1)取少量除尽Ag+ 后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡,若含有铁离子,溶液会变血红色,验证亚铁离子实验是取少量除尽Ag+ 后的溶液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液会和亚铁离子反应生成蓝色沉淀;(2)装置导气管略露出胶塞,是安全瓶,可以防止C装置中的液体到吸入发生装置A:(3)氧气具有助燃性,用带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃证明无色气为氧气;(4)①实验a加入氨水,银不能溶解于氨水溶液,Ag2O能溶于氨水中形成银氨溶液,加入足量氨水,振荡黑色固体不溶解,说明生成的固体为Ag;实验b加入的硝酸可以溶解Ag2O,也可以溶解Ag,不能检验固体成分,故答案为b;②装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体为二氧化氮,在装置D中收集到无色气体为氧气,结合实验a的结论,AgNO3固体热分解的产物有Ag、NO2、O227. (2010年理综)某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是,其中发生反应的化学方程式为;(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是、,这些现象分别说明SO2具有的性质是和;装置B中发生反应的离子方程式为;(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象;(4)尾气可采用溶液吸收。
答案:(1)蒸馏烧瓶,Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O(2)溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现浅黄色浑浊,还原性、氧化性;5 SO2+2 MnO4 -+2 H2O=2 Mn2++5 SO42+ + 4 H+;(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色;(4)NaOH解析:1. 本题要探究SO2的性质,那么SO2有哪些性质呢?学生必须清楚。
(SO2物理性质:无色、有刺激性、有毒、易溶于水、污染大气、形成酸雨。
化学性质:由于SO2分子中硫元素的化合价是正四价,因而既有氧化性又有还原性,但以还原性为主;SO2有漂白性,漂白具有可逆性)。
2. 原理:①制SO2:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O②SO2的还原性表现在其与强氧化性物质的反应上,如酸性KMnO4 ,Cl2,Br2等;氧化性则表现在与强还原性物质的反应上,如H2S等。
③由于SO2有毒,污染大气,故尾气必须处理,一般用碱液吸收。
3.仪器用途:结合原理已看出,A装置是SO2的制取装置,B装置是探究SO2的还原性装置,C装置是探究SO2的氧化性装置,D装置是探究SO2的漂白性和漂白的可逆性装置。