1、第 2 讲 综合实验探究 【考纲点击】1. 了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，认识化学是以实验为基础的一门科学。2. 掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法） 。能绘制和识别简单的实验仪器装置图3. 能对常见的物质进行检验、分离和提纯。能根据要求配制溶液4. 能根据实验试题要求，做到：（1） 设计、评价或改进实验方案；（2） 了解控制实验条件的方法；（3） 分析或处理实验数据，得出合理结论。【核心要点突破】一、物质的分离、提纯、检验的原则及要求1.化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“四必须”：“四原则”是：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少
2、欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要容易复原)。“四必须”是：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽(因过量试剂带入新杂质)；三除杂后的物质中必须不能有新的杂质加入，同时被提纯物质需恢复原态。四是含多种杂质的分离与提纯，必须注意所加入试剂的顺序与用量，2.物质的检验（1）原则原理正确、现象明确、方法简单易行、试剂用量最少。（2）要求解答物质检验的有关题目时，应按取样、操作、现象、结论的顺序进行描述。具体应做到：“先取样，后操作” 。如果样品是固体，一般先用水溶解，配成溶液后再检验。要“各取少量溶液分别加入几只试管中”进行检验，不得在原试剂瓶中进行检验。要
3、“先现象，后结论” 。（3）基本步骤外观初步判断（固体、溶液中离子、气体的颜色） 化学方法进一步确认（利用特征反应） 得出正确结论（根据现象作出判断）【典题训练 1】 （2010浙江高考T116 分）下列关于实验原理或操作的叙述中，不正确的是A从碘水中提取单质碘时，不能用无水乙醇代替 CCl4B可用新制的 Cu（OH） 2悬浊液检验牙膏中存在的甘油C纸层析实验中，须将滤纸上的试样点浸入展开剂中D实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法【命题立意】本题主要考查物质的分离、检验、提纯方法及相关化学实验的基本操作。【思路点拨】掌握物质的分离、检验、提纯方法及相关化学实验的
4、基本操作是解答此类题的关键。【规范解答】选 C。由于无水乙醇与水互相混溶，不能用无水乙醇代替 CCl4从碘水中提取单质碘，故 A 项正确；由于甘油遇新制的 Cu（OH） 2悬浊液呈绛蓝色，可用新制的 Cu（OH） 2悬浊液检验牙膏中存在的甘油，故 B 项正确；当滤纸上的试样点浸入展开剂中时，试样点中的成分会溶解在展开剂，不会出现层析，故 C 项错误；由于生石灰可与乙酸作用生成沸点高的物质，过滤后蒸馏可得到无水乙醇，故 D 项正确。【类题拓展】常用除杂的 10 方法分离提纯方法适用范围 举例过滤 固体与液体的分离 硫粉中混有泥砂：溶于 CS2中过滤蒸发浓缩分离溶于溶剂中的物质来源:学_科_网提纯
5、食盐水中 NaCl结晶、重结晶混合物各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同分离固体 NaCl 和 KNO3的混合物：溶于水后蒸发浓缩成 KNO3的热饱和溶液，冷却结晶、过滤分液 两种互不相溶的液体除去苯中的苯酚杂质：加入足量的NaOH 溶液后振荡静止、分液蒸馏、分馏 分离沸点不同的液体 分离乙醇与乙酸、分离石油产品萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来用 CCl4、苯、直馏汽油、己烷等从溴水（碘水）中提取溴（碘）渗析 用半透膜分离溶液和胶体 分离淀粉 KI 溶液盐析 分离提纯蛋白质 分离蛋白质水溶液升华混合物中某一成分在一定温度下升华，其
6、他成分在该温度下稳定性强分离固体碘和食盐的混合物洗气 分离气体混合物除去甲烷中的乙烯：混合气体通过盛有溴水的洗气瓶二、气体制备的几项具体操作方法1. 装置气密性的检查方法（1）基本原理（2）常用检查方法将装置的导管口一端浸没于水中，再用双手手掌握住容器（试管可用一只手握住，如左图；复杂仪器还可微热） ，若在导管口处有气泡冒出，松手后，水在导管里形成了一段水柱，则装置的气密性良好。概括为：微热看气泡，静置看液面（又称整体法） 。如左图，关闭止水夹后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，使漏斗内液面高于试管内液面，静置后若漏斗内液面不下降，则装置的气密性良好；液面下降，则装置的漏气；概括为：注液静置
7、看液面（又称局部法） 。启普发生器检查法：打开活塞，向球形漏斗中加水，使漏斗下管口被水刚好浸没后，关闭活塞，继续向球形漏斗中加入至球形漏斗球形部分 1/2 处，静置 5 分钟，页面位置不变，证明启普发生器气密性良好。2.气体的收集装置根据气体溶解性（分子极性）和密度（相对分子量，与 29 比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法） 。装置图见下：（1）排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H 2、O 2、CO、CH 4、NO（只能用排液法收集） 、CH 2CH 2、CHCH 等。注：Cl 2不用排水法收集，但可用排饱和食盐水收集,CO 2可以
8、用排饱和NaHCO3收集。排液法的典型仪器是 a，注意导管只能伸入集气瓶内少许。（2）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图 b） ；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图 d）向上排空气法：式量大于 29 的气体。如 O2、CO 2、SO 2、H 2S、Cl 2、NO 2(只用排空气)、HCl 等;典型装置是 b。向下排空气法：式量小于 29 的气体。如 H2、CH 4、NH 3等;典型装置是 c。a b 向上排空气法 c 向下排空气法 d
9、3.尾气的处理装置：具有毒性或污染性的尾气必须进行处理，常用处理尾气装置如图所示。【说明】一般常用吸收液吸收具有毒性或污染性的有害气体，a、b 为溶解度不是很大的尾气处理装置，c、d 为溶解度大且吸收速率很快的尾气处理装置，难以吸收的尾气如 CO，应于末端燃烧除去，如 e.【典题训练 2】 （2010上海高考T63 分）正确的实验操作是实验成功的重要因素，下列实验操作错误的是【命题立意】此题考查了浓硫酸的稀释、防倒吸装置的原理、气体的净化、苯酚的化学性质等化学实验基础知识。【思路点拨】 （1）吸收极易溶于水的气体时，一定要采用防倒吸装置；（2）气体的净化注意两点：选对除杂试剂；装置连接时一定要
10、注意洗气瓶中导管气体应长进短出。【规范解答】选 D。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢的加入到水中，边加入边搅拌，A 操作正确；碳酸的酸性强于苯酚，将CO2通入到苯酚钠溶液中，生成苯酚，现象是变浑浊，B 操作正确；HCl 极易溶于水，故需采用防倒吸装置，C 正确；除去氯气中的氯化氢时，选取饱和食盐水可以达到目的，但是气体进入洗气瓶时应该是长进短出，否则气体会将洗气瓶中的食盐水赶出来，D 错误。三、化学实验方案的设计与评价1. 化学实验方案的设计（1）化学实验方案的设计的思路（2）化学实验设计时应遵循的原则科学性，实验原理，准确，实验流程合理。安全性，保护人身、保护环境、保护仪器。可行性，条件允许，效
11、果明显，操作正确。来源:学*科*网 Z*X*X*K简约性，做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。2.化学实验方案的设计基本题型（1）实验基本操作和步骤实验操作和步骤的设计是化学实验成败的重要环节，一般情况下，实验操作要规范，步骤要有合理、正确的顺序，实验即可成功。遇到特殊情况，实验的操作和步骤就必须特别的设计，如实验室制备Fe(OH) 2时滴管的使用等。（2）物质制备实验中学化学中涉及到的物质的制备主要有气体的制备、Al(OH) 3的制备、胶体的制备、乙酸乙酯的制备等。高考中这些制备方法和原理可以迁移到其他物质的制备中去。实验室制备物质的要求：选择合理的反应原理，设计简单易行的实验装置和操作步
12、骤，科学安全。要获得纯净的物质，还需要对所制备的物质进行分离、提纯。（3）物质性质实验设计性质实验方案时，要充分了解结构和性质的关系，根据物质的结构特点，设计实验方案来探索或验证物质所具有的一些性质。（4）物质检验实验物质检验主要是利用被检验物质特有的化学性质，通过实验产生的特殊现象进行辨别、鉴定。检验方案设计时，要特别注意杂质对被检验物质的干扰。（5）化学基本概念与原理实验化学基本概念与原理实验有验证性和探索性两种不同的类型。3.化学实验方案的评价来源:学科网常常是根据化学原理和实验操作原理，通过比较、分析和综合的方法对化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作及其顺序、实验步骤等优劣进行
13、科学论证和评判，并能在必要时提出合理的改进意见。例如：排水法和排空气法是两种常用收集气体的方法，从收集到的气体的纯度和干燥性看，排水法的优点是比较纯净，缺点是不干燥；排空气法的优点是比较干燥，缺点是不纯净。【典题训练 3】 （2010江苏高考T104 分）下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是选项 实验操作 实验目的或结论A某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体说明该钾盐是 K2CO3B向含有少量 FeCl3的 MgCl2溶液中加入足量 Mg（OH）2粉末，搅拌一段时间后过滤除去 MgCl2溶液中少量 FeCl3C常温下，向饱和 Na2CO3溶液中加少量 BaSO4粉
14、末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生说明常温下KSP（BaCO 3）K SP（BaSO 4）DC2H5OH 与浓硫酸 170共热，制得的气体通入酸性KMnO4溶液检验制得气体是否为乙烯【命题立意】本题以物质除杂、检验、推断的形式，考查学生的实验和推理能力，涉及沉淀转化和溶度积。【思路点拨】牢记常见物质和离子的检验方法，注意排除可能含有的杂质。【规范解答】选 B。A 项，该钾盐也可能为 K HCO3，A 项错误；B 项，FeCl 3溶液可与 Mg（OH） 2反应生成 MgCl2和 Fe（OH）3，B 项正确；C 项，K SP（BaCO 3）K SP（BaSO 4） ，饱和 Na2CO3溶
15、液中加少量 BaSO4粉末有 BaCO3生成是由于 CO32 浓度太大，C 项错；D 项，气体中可能含有 SO2，SO 2也能与酸性 KMnO4溶液反应，D 项错。【高考真题探究】1. （2010重庆高考T96 分）能鉴别 MgI2、AgNO 3、Na 2CO3、NaAlO 2四种溶液的试剂是A. HNO3 B.KOH C .BaCl2 D.NaClO 【命题立意】本题以物质鉴别为考查对象。【思路点拨】在进行物质鉴别时，选择试剂的原则是：加入试剂之后，须鉴别的物质现象各不相同既可。【规范解答】选 A。A 项加入 HNO3溶液呈黄色的是 MgI2，有气泡产生的是 Na2CO3，先有白色沉淀后沉淀
16、消失的是 NaAlO2，无现象的是 AgNO3，四种现象各不相同，故 A 正确；B 项不能将 Na2CO3和 NaAlO2鉴别开，故 B 错误；C 项BaCl2与 MgI2、NaAlO 2均不反应，与 Na2CO3和 AgNO3均为白色沉淀，无法鉴别这四种物质，故 C 项错误；D 项 NaClO 与 AgNO3、Na 2CO3、NaAlO 2均不反应，无法鉴别，故 D 项错误。【类题拓展】物质鉴别的几种主要类型 （1）任意选择试剂的物质鉴别 这是指一般类型鉴别题。它不限所用鉴别试剂的多少，只要求能简明扼要，一一区别开来即可。比如，鉴别下列六种气体：O 2、Cl 2、NH 3、CO 2、N 2、
17、空气。对于此题可先观色，即黄绿色者为 Cl2，后闻气味，即有刺激性气味的是 NH3，其余再点燃，火焰无明显变化的是空气，燃烧更旺的是 O2，火焰熄灭的是 CO2和 N2，再将 CO2和 N2分别通入石灰水，石灰水变浑浊的是 CO2，不变的为 N2。（2）限用一种试剂的鉴别题 这类题较前者更复杂，它要求只允许用一种试剂加以一一区别。为此，我们所选用的那种试剂须能分别与被鉴别物反应，产生各种不同的现象才行，即被检物有几种就应产生几种不同的现象（包括没有明显变化也是一种现象） 。 （3）不用任何试剂的鉴别题 它要求不准用任何外来试剂去参与物质鉴别。为此，须掌握待鉴物之间相互鉴别之功能，或先加热或先观
18、察所给物质颜色，或先水溶然后再相互滴加鉴别之。如不用任何试剂，将 HCl、BaCl 2、NaOH、CuSO 4四种溶液鉴别出来。经观察，四种溶液中只有 CuSO4溶液显蓝色，其余为无色。把 CuSO4溶液分别滴入另三种溶液中，有白色沉淀产生的原溶液为 BaCl2溶液；有白蓝色沉淀产生的原溶液为 NaOH 溶液，剩余的为 HCl 溶液 2. （2010上海高考T83 分）下列实验目的可以达到的是A电解熔融氯化镁制取金属镁B醋酸钠结晶水合物与碱石灰共热制取甲烷C浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢D饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢【命题立意】此题考查了化学实验中的物质制备和物质提纯知识。【思路点拨】物
19、质的提纯是把混合物中的杂质除去，以得到纯物质的过程。其常用的方法包括：过滤、分液、蒸馏、结晶、萃取、洗气、渗析、盐析等，在学习过程中要注意通过比较掌握这些方法并能熟练应用。【规范解答】选 A。制取金属镁时，由于镁的活泼性很强，故一般电解熔融的氯化镁制取，A 正确；制取甲烷时，是用无水醋酸钠和碱石灰共热，B 错误；制取溴化氢时，由于溴化氢的还原性较强，能被浓硫酸氧化，故一般选取浓磷酸制取，C 错误；饱和碳酸钠既能和氯化氢反应也能和二氧化碳反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，D 错误。【类题拓展】常见单质的工业制备方法：（1）Na：2NaCl 电 解 2Na +Cl2（2）Mg：Mg
20、Cl 2电 解 Mg+Cl2（3）Al：2Al 2O3电 解 4Al+3O2（4）Fe：Fe 2O3+3CO高 温 2Fe+3CO2（5）H2：C+H 2O高 温 CO+H2（6）Si：SiO 2 +2C高 温 Si+2CO3. （2010上海高考T2712 分）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：（1）粗盐水加入沉淀剂 A、B 除杂质（沉淀剂 A 来源于石灰窑厂） ，写出 A、B 的化学式。A ，B 。（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是 。（4
21、）碳酸化后过滤，滤液 D 最主要的成分是 （填写化学式） ，检验这一成分的阴离子的具体方法是： 。（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液 D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： 。 滤液 D 加石灰水前先要加热，原因 是 。（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为： （注明你的表达式中所用的有关符号的含义）【命题立意】此题考查了物质的提纯、化学实验基本操作、实验结果的处理等知识。【思路点拨】解答实验问题时，要首先理清实验目的和实验原理，从实验的安全性、科学性和简约型入手进行解答。对化学实验数据进
22、行处理时，要注意处理的合理性。【规范解答】（1）沉淀剂 A 源于石灰窑，说明是生石灰或熟石灰；粗盐中的镁离子和钙离子一般用碳酸钠除去；（2）实验室提纯粗盐的整个操作过程为：取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步；（3）纯碱生产中碳酸化时，会看到溶液中析出晶体，这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠；（4）根据操作过程，碳酸后溶液中主要是 NH4Cl；检验其中的氯离子时，要经过取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；（5）滤液中主要含有的是氯化铵，和石灰水反应的离子方程式为：NH 4+OH-NH 3+H 2O；由于滤液中还含有一定量的碳酸氢钠，故加石灰水前先加热，是
23、为防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀；（6）假设加热前纯碱的质量为 m1，加热后的质量为 m2，则加热损失的质量为：m 1-m2，则纯碱中碳酸氢钠的质量为：84（m 1-m2）/31；故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为： 。【答案】 （1）Ca(OH) 2或 CaO；Na 2CO3；（2）溶解；过滤；蒸发；过滤；（3）有晶体析出（或出现浑浊） ；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；（4）NH 4Cl；取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子（5）NH 4+OH-NH 3+H 2O；防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀；（6） 。4. （2010全国卷 IT2915 分） 请设计 CO2在高温下与木炭
24、反应生成 CO 的实验。(1)在下面方框中，A 表示有长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在答题卡上的 A 后完成该反应的实验装置示意图 (夹持装置,连接胶管及尾气处理不分不必画出，需要加热的仪器下方用标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母 B、C；其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下：(2)根据方框中的装置图，在答题卡上填写该表仪器符号 仪器中所加物质 作用(3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是 ；(4)验证 CO 的方法是 。【命题意图】本题以化学实验为考查对象，主要考查实验方案的设计，仪器的组装，装置图的绘制，试剂的合理
25、选择，装置的改进及评价，物质的的检验等【思路点拨】该题的实验目的是设计 CO2在高温下与木炭反应生成 CO 的实验，首先需要用 CaCO3和盐酸来制备 CO2，再净化干燥除杂， ，接着再与 C 在高温下反应制 CO，再用碱液除去未反应完的 CO2，最后用点燃的方法检验 CO。【规范解答】 （1）A 装置显然是用 CaCO3和盐酸来制备 CO2，这样制得的 CO2中含有 HCl 和水蒸气，需用两个带塞的试管进行净化除杂，先用饱和的 NaHCO3溶液除去 HCl，然后用浓硫酸除去水蒸气，接着再与 C高温下在反应管中进行反应制 CO，接下来用澄清的石灰水或 NaOH 溶液除去未反应完的 CO2，（3
26、）长颈漏斗在实验中只能起到加液体的作用，不能控制加入液体的速度及量。（4）此问答案很多可以点燃，看火焰看产物；也可以 E 后面再接个灼热 CuO 的玻璃管后面再接个放澄清石灰水的洗气瓶,看玻璃管和石灰水的现象；也可应直接用 PdCl2溶液等【答案】（2）仪器标号 仪器中所加物质 作用B 饱和碳酸氢钠溶液 除去 CO2中的 HCl 气体和水蒸气C 浓硫酸 除去 CO2中的水蒸气D 干燥木炭粉 与 CO2反应生成 COE 澄清石灰水 吸收未反应的 CO2（3）可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢；同时小试管中充满盐酸，可以起到液封的作用，防止反应剧烈时气体经漏斗冲出A 石灰石、稀盐酸 石灰石
27、与盐酸生成 CO2（4）点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊5. （2010福建理综T2516 分）工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：探究一（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10 分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_。（2）另称取铁钉 6.0g 放入 15.0mL 浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液 X 并收集到气体 Y。甲同学认为 X 中除 Fe3+外还可能含有 Fe2+。若要确认其中的 Fe2+，应先用_（选填序号） 。aKS
28、CN 溶液和氯水 b铁粉和 KSCN 溶液 c浓氨水 d酸性 KMnO4溶液乙同学取 336mL（标准状况）气体 Y 通入足量溴水中，发生反应：Br2+SO2+2H2O H2SO4+2HBr然后加入足量 BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体 2.33g。由于此推知气体 Y 中 SO2的体积分数为_。探究二分析上述实验中 SO2体积分数的结果，丙同学认为气体 Y 中还可能含量有 H2和 Q 气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略） 。来源:学&科&网（3）装置 B 中试剂的作用是_。（4）认为 气体 Y 中还含有 Q 的理由是_（用化学方程式表示） 。（5）为确认 Q 的存在，需在
29、装置中添加 M 于_（选填序号） 。aA 之前 bAB 间 cBC 间 dCD 间（6）如果气体 Y 中含有 H2，预计实验现象应是_。（7）若要测定限定体积气体 Y 中 H2的含量（标准状况下约有 28mL H2） ，除可用测量 H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由_。【命题立意】本题以实验探究的形式，着重考查了考生的实验探究能力和对元素化合物知识把握情况，是一道综合性较强的试题，其中涉及到了实验、铁的性质及铁离子检验、二氧化硫及二氧化碳的性质等内容的考查。实验探究能力是新课标要求的学生基本素养之一，近几年高考屡有考查。【思路点拨】解答本题需注意以下两个问题：（1）常
30、温下，铁在浓硫酸里可以发生钝化，但加热条件下可发生反应产生气体；同时应注意碳素钢中除铁外，还含有碳，因此加热时浓硫酸除了与铁反应之外，还可能与碳发生反应。 （2）要注意区二氧化硫和二氧化碳的性质上的区别。【规范解答】（1）铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能能使铁钉钝化组织反应进一步进行。（2）+2 价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色，溶液中已经有+3 价铁离子，选择 a 会造成干扰。选 c 生成两种沉淀，受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨。（3）A 除去 SO2，B 可以检验 A 中是否完全除去 SO2（4）C+2H 2SO4（浓） CO2+2SO 2+2H 2O（5）Q 为 C
31、O2，它与二氧化硫一样都能使澄清石灰水变浑浊，选择 a 或 b 受二氧化硫的影响无法判断 Q 的存在；选择 d，Q 被碱石灰吸收。（6）氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝色。（7）中学阶段质量的称量选择托盘天平，分度值 0.1g，无法精确称量出差量。【答案】 （1）铁钉表面被钝化（或其 它合理答案）（2）d 66.7%（或其它合理答案） KK（3）检验 SO2是否除尽（4）C+2H 2SO4（浓） CO2+2SO 2+2H 2O（5）c（6）D 中固体由黑变红和 E 中固体由白变蓝（7）否，用托盘天平无法称量 D 或 E 的差量 可，用分析天平称量 D 或 E 的差量【类题拓展
32、】Fe 2+和 Fe3+的检验方法：1Fe 2+的检验（1）在其盐溶液中加入碱液，先有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。（2）在其溶液中加入硫氰化钾，无明显现象，若再通入氯气，溶液变为血红色。2Fe 3+的检验（1）在其盐溶液中加入碱液，有红褐色沉淀产生。（2）在其溶液中加入硫氰化钾，溶液变为血红色。6. （2010重庆高考T2715 分） 某兴趣小组用题 27 图装置探究氨的催化氧化。（1）氨催化氧化的化学方程式为 。（2）加热玻璃管 2 一段时间后，挤压 1 中 打气球鼓入空气，观察到 2 中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是 反应（填“吸热”或“放热” ） 。（
33、3）为保证在装置 4 中观察到红棕色气体，装置 3 应装入 ；若取消 3，在 4 中仅观察到大量白烟，原因是 。（4）为实现氨催化氧化，也可用装置 5 替换装置 （填装置代号） ；化合物 X 为 （只写一种） ，Na 2O2的作用是 。【命题立意】本题以化学实验为考查对象，主要考查实验现象的分析、试剂的选择、装置的替换等。【思路点拨】该实验的目的是探究氨气的催化氧化，从装置图来看，装置 1 是提供氨气和氧气，装置 2中发生氨气的催化氧化，这样从玻璃管中出来的气体有生成的 NO、H 2O 及未反应的氨气和氧气，要保证在装置 4 中观察到红棕色气体，需用浓硫酸除去水分，以防 2NO + O2 =
34、2NO2，3NO 2 + H2O = 2HNO3 + NO【规范解答】 （1） 3NH和 2O氧化生成 N。 （2）既然停止加热后仍能保持红热，则说明该反应是放热反应。 （3）为保证在装置 4 中观察到红棕色气体，装置 3 应装入浓硫酸除去水分，若取消 3，在 4 中仅观察到大量白烟，是由于发生了反应：2NO + O2 = 2NO2，3 NO2 + H2O = 2HNO3 + NO，NH 3 + HNO3 = NH4NO3 （4）由装置 5 中的药品可知应是用来提供 NH3 和 O2 的，故应替换装置 1，对于药品 X 需与 Na2O2反应后能产生 NH3 和 O2 ，X 可以是 NH4Cl，
35、也可以是碳酸铵或碳酸氢铵。【答案】 （1）4NH 3+5O2催 化 剂 4NO+6H2O（2）放热 （3）浓 H2SO4；生成的 NO 与 O2 反应生成 NO2,NO2 与水反应生成 HNO3，NH 3 与 HNO3 反应生成了 4N(4) NH4Cl 与 HCl 反应生成氧气（合理答案均给分）【专题模拟演练】一、选择题1.下列各组物质的溶液，不用其他试剂就能鉴别出来的是（ ）BaCl 2、Na 2CO3、NaClNa 2CO3、NaHSO 4、NaClAlCl 3、KCl、NaOHCuSO 4、NaOH、NH 4ClA. B. C. D.2.大胆、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在
36、。在下列假设（猜想）引导下的探究肯定是没有意义的是（ ）A.探究 SO2 和 Na2O2 反应可能有 Na2SO4 生成B.探究 Na 与水的反应可能有 O2 生成C.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质中可能有 CuSD.探究向滴有酚酞试液的 NaOH 溶液中通入 Cl2，酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO 的漂白性所致3. （2011江苏盐城中学高三模拟）下列有关物质检验的操作和实验结论都正确的是 4. （2011山东莱芜高三模拟） 碳跟浓硫酸共热产生的气体 X 和铜跟浓硝酸反应产生的气体 Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置） ，下列有关说法正确
37、的是A.洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡B.在 Z 导管出来的气体中无二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D.洗气瓶中无沉淀产生选项实 验 操 作 及 现 象 实 验 结 论A向某溶液中先加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解该溶液中一定含有 SO42B向某溶液中加入 2 滴 KSCN 溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有 Fe2+C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是 SO2D向某溶液加入 NaOH 并微热，产生的无色气体能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝。该溶液中一定含有 NH4+5.在中学化学实验中可用于分离或提纯的方法
38、很多，如蒸馏、过滤、结晶、渗析、盐析等，下列各组混合物的分离或提纯选用方法最合适的是 （ ）A除去Fe（OH） 3胶体中混有的Cl -（过滤、洗涤、干燥）B除去O 2中的N 2（通过灼热的Cu 网）C分离NaNO 3和BaSO 4的混合物（溶解、过滤）D从皂化反应后的混合物中分离出高级脂肪酸盐 （加入NaCl、渗析）6.下列说法正确的是 （ ）A用氨水洗涤附着银镜的试管B用 CCl4 作萃取剂直接从海带中提取 I2C用向下排空气法收集 NH3，并用湿润的蓝色石蕊试纸验满D制 乙炔时滴加饱和食盐水是为了减缓电石与水的反应速率7.用下列实验装置进行的实验，能达到相应的实验目的的是（ ）二、非选择题
39、8.氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：（1）制备氧化铜步骤的目的是除去不溶性杂质。操作是_。步骤的目的是除铁。操作是：滴加 H2O2 溶液，稍加热；当 Fe2+转化完全后，慢慢加入 Cu2（OH）2CO3 粉末，搅拌，以控制溶液 pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至 pH=1。控制溶液pH=3.5 的原因是_。步骤的目的是得到 CuSO45H2O 晶体。操作是_，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是_。（2）探究氧化铜的性质取 A、B 两支试管，往 A 中先加入适量 CuO
40、粉末，再分别向 A 和 B 中加入等体积的 3%H2O2 溶液，只观察到 A 中有大量气泡产生。结论是_ _。为探究试管 A 中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有：_。9. （2011北京房山高三模拟） （12 分）蛇纹石矿可以看作由 MgO、Fe 2O3、Al 2O3和 SiO2组成。某实验小组设计如下流程欲分别制得单质 Al、Fe、Mg 和 Si。有关氢氧化物沉淀的 pH 见下表：金属阳离子 氢氧化物开始沉淀时的 pH 氢氧化物完全沉淀时的 pHFe3+ 1.9 3.2Mg2+ 9.4 11.6（1）写出不溶物 B 在生产中的一种用途： 。（2）操作中滤液 E 与过量 CO2
41、反应生成沉淀 G 的离子方程式为： 。（3）操作中调节 pH 到 56 时，可以用到的试剂(填序号) 。a NaOH 溶液 b氨水 c Fe 2O3 d Mg (OH) 2 来源:Z|xx|k.Com（4）从滤液 H 制取金属 Mg 的流程如下：来源:学科网.流程中由滤液 H 中得到 MgCl26H2O 的方法是 、 、过滤、洗涤；.在干燥的 HCl 气流中加热 MgCl26H2O 制取无水氯化镁的原因是 。 （应用离子方程式和简要文字说明）.冶炼镁的方法用化学方程式表示为 。10.为探究如何尽可能多的使 NO：被水吸收，某活动小组设计并完成了以下实验。（1）活动小组同学利用铜与浓硝酸反应制取
42、 NO2、过氧化氢溶液与 MnO2 制取 O2。根据反应原理他们选用了相同的装置 （填 “图 l”或“图 2”）分别制取 N22 和O2。写出铜与浓硝酸反应的离子方程式 。过氧化氢溶液与 MnO2 制取 O2 时 MnO2 的作用是 。收集 NO2 的方法是 。（2）活动小组的同学做了如下准备工作：用气囊收集好纯净的 O2，收集了一试管 NO2，用干燥的烧瓶收集了一定比例的 NO2 和 O2 的混合气体。为了尽可能多的使 NO2 被水吸收，并达到较好的实验效果，利用图 3 吸收气体时，用气囊通入 O2 与直接利用制气装置制取并通人 O2 相比，其优点是 。利用图 4 吸收气体时，其操作和现象为
43、 。NO 2、H 2O 反应的产物为硝酸，反应中 NO2 和 O2 物质的量之比 a：b= ；若图 4 中混合气体 NO2 和 O2 比例为 a：b，当混合 气体全部被吸收时所得溶液物质的量浓度为 mol/L（保留两位有效数字） 。11.（16 分）过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，其水溶液又称双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定过氧化氢的含量，并探究过氧化氢的性质、用途。.测定过氧化氢的含量(1)移取 10.00 mL 密度为 g/mL 的过氧化氢溶液至 250mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液 25.00mL 至锥形瓶中
44、，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。来源:学|科|网(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下：2MnO 4-+5H2O2+6H+=2Mn2+8H2O+ 5O2，重复滴定三次，平均耗用 c mol/L KMnO4 标准溶液 V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为_。（3）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_（填“偏高”或“偏低”或“不变” ） 。.探究过氧化氢的性质（4）该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别验证过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验试剂只有：过氧化氢溶液、稀硫酸、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品
45、可自选。）请填写他们的实验方法和实验现象的表中空白：实验内容 实验方法 实验现象验证氧化性 取适量碘化钾淀粉溶液、稀硫酸于试管中，滴入过氧化氢溶液。 （或：取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液。 ）。（或： ）验证热不稳定性 取适量过氧化氢溶液于试管中， 。产生气泡，带火星的木条复燃。.用 H2O2 和 H2SO4 的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜（5）印刷电路板金属粉末中的 Cu 在 H2SO4 与 H2O2 溶液中反应生成 Cu2+和 H2O 的离子方程式为 。（6）控制其他条件相同，印刷电路板的 Cu 用 10H 2O2 和 3.0 mol/L H2SO4 的混合溶液处
46、理，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：温度（） 20 30 40 50 60 70 80铜平均溶解速率（ 13min10Lol）7.348.019.257.987.246.735.76当温度高于 40时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是 。【答案】一、选择题1.【解析】选 C。中 BaCl2 与 Na2CO3 无法鉴别，中 Na2CO3 与 NaHSO4 互滴现象不同，可以鉴别，中 AlCl3 与 NaOH 互滴现象不同，中 NaOH 与 CuSO4 产生蓝色沉淀，与 NH4Cl 加热反应生成有刺激性气味的 NH3。2.【解析】选 B。Na 与水反应不可能有 O2 产生，因为 Na 的化合价升高，必有化合价降低的元素，若生成 O2，化合价均升高，违背氧化还原反应的原理。3. 【答案】BD4.【答案】C5.【解析】选 C。6.【解析】选 D。7.【解析】选 D。A 项装置中的铜丝应换成盐桥；B 项装置中左管伸入到液面下，右管应稍露瓶塞为宜；C 项装置中分液漏斗的下端管口应紧贴烧杯内壁。二、非选择题8.【解析】（1）不溶性杂质由于不溶于水，采用过滤的方法除去。步骤操作：向含有 CuSO4、FeSO 4 的溶液中滴加 H2O2，发生 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O，此时溶液的 pH3.5，而 pH=3.5
