1、专题五：化学实验与科学探究命题趋向1高考实验试题的强调“独立、探究、创新“。分析这几年实验试题，一般是 30 分实验试题中有 10-15 分是考查基本实验的基本操作，只要学生在学习过程中独立做过实验就能顺利答出；15-20 分是要通过创新思考才能得分的。基本实验内容的分数、课本实验的变化的分数比例约占 2:3。2近几年高考的理科综合卷中，对实验的考查比例、对实验考查的要求都在提高。这种提高，主要并不是实验试题比例的提高，而是对思维广阔性、敏捷性要求的提高，是对动手进行实验操作、掌握实验基本技能的要求提高，也是对实验技能在实际应用中的要求的提高。在实验试题中，命题者着力体现了“做与不做效果不一样
2、，开放做与封闭做效果也不一样，保守做与创新做效果会更不一样“的命题思想。实验试题地位的提高，与高中新课程标准的理念是一致的。我们以化学学科中“化学实验安全常识“这一内容为例，将考试大纲教学大纲和高中新课程标准进行对比（如下表）：考试大纲 会处理实验安全问题教学大纲遵守实验室规则，注意安全操作，并了解实验室一般事故的预防和处理方法。普通高中课程标准形成绿色化学的观念，强化实验安全意识。能识别化学用品安全使用标识。从中可发现新课程标准中对实验的要求明显提高了，复习中要研究新课程标准、新教材，把握这种变化趋势。在今后的高考试题中，肯定会更进一步地体现新课程标准的理念。3与以往的实验试题比较，近几年的
3、高考实验试题的考查范围逐渐扩大，能力要求也逐渐提高了。可简单地用下图来表示：从理科综合的全卷分析，物理、化学和生物三学科的实验试题考查落点各有侧重。如 2003 年理科综合卷中的物理实验题，考查了实验数据的收集（游标卡尺的读数方法等）、实验资料的加工处理（涉及到有效数字的处理、实验数据的取舍、画图法电阻）等，主要考查了设计和完成实验能力中的（4）、（5）、（6）三项能力要素；化学实验题考查了化学实验基本操作（硫酸亚铁的保存、加热法除去水溶液中的氧气等）、实验现象的解释和基本实验的变化等，主要考查了设计和完成实验能力中的（3）、（7）等能力要素；新课程卷中的生物实验题主要考查实验步骤的设计，主要
4、考查了设计和完成实验能力中的（2）、（3）等能力要素。三门学科的实验试题恰好组合成一个整体，对科学探究的全过程进行较完整的考查。知识体系和复习重点1常用仪器的识别和使用考试说明中的要求是：了解常用化学仪器的主要用途和使用方法；能绘制和识别典型的实验仪器装置图。值得重视的是，常用实验仪器的识别和使用是高考实验题测试的热点之一。根据高考命题特点，对此应达到下列要求：第一，能根据实物（或装置图）写出仪器名称，熟悉各种仪器的主要用途；第二，熟练常用仪器的正确使用方法；第三，了解各种仪器的构造，能随手画出常用仪器的示意图。常见仪器和分类如下：2化学实验基本操作化学实验基本操作是化学实验的基础。考试说明中
5、只是要求“掌握化学实验的基本操作“，没有限定范围，为高考命题留下相当的空间。研究往年高考试题，这部分内容学习中应把握以下几点：第一，熟练掌握教学大纲规定范围内的化学实验基本操作规范，并能书面表达出来；第二，不仅要熟悉基本操作要领，而且知道为什么要这样操作；第三，了解特殊情况特殊的实验操作要求；第四，理解相关实验操作的异同、类似实验现象的差异、相近实验方法的联系。目前阶段，重点范围是：3化学实验安全常识经常考到的化学实验安全内容有以下几点：（1）安全操作规则。如，气体点燃前须先验纯、有毒气体应在通风橱制取、使用有毒气体应注意尾气的处理、液体加热应防暴沸、加热法制气体和排水法收集气体结束时应先将导
6、管从水中取出再熄灭酒精灯、一些实验中还需要加装安全瓶等等。 （2）实验废液处理方法。如，过氧化物与有机物、硝酸盐跟硫酸、硫化物跟酸类、高锰酸钾跟浓盐酸等废液不能混合；再如，用剩的钠、钾、白磷等易燃物和氯酸钾、过氧化钠等强氧化剂不可随便倒入废液缸中。（3）灭火器的种类和使用。（4）常见事故的处理。如下表：常见事故 处理方法酸液流到桌上立即加适量NaHCO3 至不再有气泡产生为止，再用水冲洗后，用抹布擦干。若酸量少，湿抹布擦干即可，最后用水冲洗抹布。酸液（非浓硫酸）沾到皮肤上立即用较多的水冲洗，再涂上3%5%的NaHCO3 溶液。浓硫酸沾到皮肤上迅速用布拭去，再用水冲洗。千万不得先用水冲洗。碱液沾
7、到桌上立即加适量稀醋酸中和，再用水冲洗，最后用抹布擦干。若只有少量，用湿抹布擦干即可，再冲洗抹布。碱沾到皮肤上立即用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。酒精灯不慎碰倒起火立即用沙子或湿布盖灭温度计水银碰破可用硫粉覆盖吸收液溴或苯酚沾到皮肤上 应用酒精擦洗金属钾、钠、镁等起火 应用沙子盖灭误服铜盐、汞盐等重金属盐喝豆浆、牛奶或鸡蛋清解毒4常见气体的制取考试说明、教学大纲和普通高中课程标准中这方面的要求比较一致。中学化学中涉及到 10 余种常见气体的实验室制法。从高考要求来看，应达到如下水平：第一，掌握常见气体的制取方法；第二，能够灵活运用有关气体制取的实验的规律和方法解决新问题。 不仅要掌握课本中的常
8、规方法，还要能够分析课本未曾出现过的其它制取气体方法。如，氧气可以用 MnO2 作催化剂使过氧化氢分解的方法来制取、氯化氢可以用浓盐酸中滴加浓硫酸的方法来制取、氨气可以用将浓氨水滴入生石灰的方法制取。主要内容可归纳为：5性质实验从目前阶段来看，主要应达到下列要求。第一，掌握常见物质制备实验（如乙酸乙酯、酚醛树脂、氢氧化亚铁、氢氧化铝等）；第二，能熟练地完成常见气体、常见离子、常见有机物的分离提纯和鉴别等实验；第三，能把物质性质实验跟元素周期律、电解质溶液、化学平衡等基本理论知识联系起来，能用实验手段来探究、验证重要基本理论中一些规律。从内容上看可概括成下图： 6课外实验和实验创新现行高中化学课
9、本中增设了家庭实验专栏，新课程标准也为学生做课外实验提出了要求。学习化学的一个关键是要培养用化学视角观察和分析实际问题的能力，用化学实验方法来探究生活问题是提高实践能力一条重要途径。普通高中课程标准对实验创新也提出了要求。中学化学实验的创新有多方面的含义，主要有以下几点：第一，开发化学常用实验仪器的的新功能；第二，能系统地、联系地理解中学化学实验内容，能灵活应用基本的实验操作要领，并对此进行重新组合以完成新的实验，解决新的实验问题；第三，各部分知识和实验技能的综合应用。 典型题析例 1实验室中欲使 1.6g 氧化铁完全被还原，事先准备的 CO 在标准状况下的体积为（ ）（A）336mL （ B
10、）672mL （C）大于 672mL （D）小于 336mL解析 这道看起来象是一道化学计算题，实际上主要考查实验基本操作规范。根据实验操作规范，在 CO 气体还原氧化铁的实验的开始阶段，必须先在装有氧化铁的试管中通入 CO 气体，使 CO 气体充满试管；在氧化铁完全被还原停止加热后，必须再通入 CO 气体，直到试管中反产物冷却为止。即应“先通后撤“。所以必定有一部分 CO 气体未跟氧化铁反应而流出，通入 CO 气体的总量必定要超过计算值。答案选 C。例 2已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于 98%的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲
11、。（实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器）请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。序号实验步骤 简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置） 溶解将混合物放入烧杯中，加入 98%H2SO4，搅拌直到固体不再溶解。 洗涤沉淀 检验沉淀是否洗净解析 主要考查了物质溶解、过滤、沉淀洗涤等基本操作。浓硫酸稀释过程中应特别注意，不能将浓硫酸倒入水中。序号实验步骤 简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置） 溶解 将混合物放入烧杯中，加入 98%H2SO4，搅拌直到固体不再溶解。 过滤 装好过滤装置，将中悬浊液沿玻璃棒加入过滤装置中进行过滤稀释(或沉淀)在另一烧杯中,放入适量蒸馏水,
12、将中滤液沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中,并不断搅拌。 过滤 重新装一过滤器，将悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤。 洗涤沉淀向的过滤器中注入少量蒸馏水，使水面浸过沉淀物，等滤出水后，再次加水洗涤，连续 23 次。检验沉淀是否洗净用小试管从的漏斗下口取出少量洗出液，滴入氯化钡溶液，若没有白色沉淀，说明沉淀已洗净。例 3根据下图中 A-D 的实验装置和试剂进行实验，试剂： 盐酸、溴水、亚硫酸钠、FeS、CuSO 4 溶液、品红溶液。（1）装置 A 主要是由仪器_等组装起来的，该装置作为反应器可以制备 O2、H 2、HCl、Cl 2、CO 2、 H2S、SO 2、NH 3 等气体中的_气体。（2）要制取二氧化
13、硫气体，证明它既有氧化性又具有还原性，并组装一套装置：按实验连接的顺序，把 a-f 各导管口连接起来_（填接口序号）。上述 A-C 装置中，放入的试剂是 A_B_C_（填序号）。表现二氧化硫还原性的实验是在_装置中，现象为_。表现二氧化硫氧化性的实验是在_装置中，现象是_。D 装置连接的烧杯中氢氧化钠溶液的作用是_。解析试题主要考查有关气体制取的知识。（1）A 装置是由分液漏斗、圆底烧杯、双孔塞（带导管）组装而成，根据课本中学过的知识可知，该装置可用来制取氢气、氧气、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫气体。但要注意这里也要充分考虑课本中未曾出现的制取气体方法，如实验还可用高锰酸钾跟浓盐酸反应制氯气、氯
14、酸钾跟浓盐酸反应制氯气、二氧化锰作催化剂使过氧化氢分解制氧气、过氧化钠跟水反应制氧气、浓盐酸跟浓硫酸作用制氯化氢等，这些方法都不需要加热，都可用装置 A。所以，题给的8 种气体都可以用 A 装置来制取。（2）这一问较简单。答案为：A-c-d-e(f)-b-f(e)。A 中；B；C。C；溴水橙黄色褪去。D；锥形瓶壁上有淡黄色固体生成。吸收未反应完的硫化氢或二氧化硫气体，防止污染空气。例 4某种胃药片的制酸剂为碳酸钙，其中所含的制酸剂质量测量的实验步骤如下：需配制 0.1 molL-1 的盐酸和 0.1molL-1 的氢氧化钠溶液；每次取一粒（药片质量均相同）0.2g 的此胃药片，磨碎后加入 20
15、.00mL 蒸馏水；以酚酞为指示剂，用 0.1molL-1 的氢氧化钠溶液滴定，需用去 VmL 达滴定终点；加入 25.00mL0.1molL-1 的盐酸溶液。（1）写出实验过程的步骤（写编号顺序）_。（2）如图所示的仪器中配制 0.1molL-1 盐酸溶液和 0.1molL-1 氢氧化钠溶液肯定不需要的仪器是（填序号）_，配制上述溶液还需要的玻璃仪器是（填仪器名称）_。（3）配制上述溶液应选用的容量瓶的规格是（填字母）_。（A）50mL、50mL （B）100mL、100mL （C ）100mL 、150mL （D）250mL、250mL （4）写出有关的化学方程式_。（5）胃药中含碳酸钙的
16、质量是_。解析 这是中和滴定与一定物质的量浓度溶液配制的两个定量实验之间的综合，也是化学实验与化学计算的综合。（1）这一问主要是为了考查学生对中和滴定实验过程的理解程度而设问的。根据定量实验的要求，为了保证所得滴定结果的准确度，同一样品溶液要重复滴定 23 次。所以，操作步骤应为：（或）。但有好多学生没有考虑要重复滴定一次，错误的答成。（2）配制一定物质的量浓度的溶液，要用到玻璃棒、烧杯、胶头滴管、容量瓶、量筒、托盘天平等仪器。A、C 两种仪器用不到；还需要玻璃棒、烧杯两种仪器。（3）要滴定 2 次以上，所以样品溶液的总体积应超过 75mL，应选 B。（4）CaCO 3+2HCl=CaCl2+
17、CO2+H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O（5）2.510 -3-510-5(V1+V2)100g例 5“过氧乙酸 “是当前抗“非典“中广泛用于医院、地壁、门窗、汽车等方向的消毒液。下面是市售过氧乙酸商品标签：过氧乙酸甲、乙溶液各 500mL 用法：把本品甲溶液 1 份，乙溶液 1 份在玻璃或塑料容器内混合放 24 小时，即可稀释使用技术要求含量不少于 10%，一般可以用 50倍纯水稀释使用（浓度为 0.2%）（1）配制过氧乙酸消毒液的甲、乙溶液的主要成分各是什么？某校研究性学习小组为此进行以下研究，请你完成下列相关内容：查阅资料：过氧乙酸消毒液是由 H2O2、H 2O、CH 3COO
18、H 及少量 H2SO4 混合后，反应生成过氧乙酸（CH 3COOOH）为主要消毒成份的溶液。CH 3COOOH 容易放出原子氧，它与空气中微生物机体作用，达到灭菌目的。H 2O2 在酸性介质中稳定，是一种强氧化剂。提出假设：_。实验验证：实验主要步骤 实验主要现象得出结论：_。（2）该校根据抗“非典“消毒要求，急需配制 0.2%过氧乙酸消毒液 1m3，需要购进甲、乙溶液各多少瓶？解析（1）根据资料，过氧乙酸易分解放出原子氧，过氧化氢在酸性介质能稳定存在。所以过氧化氢、乙酸不能共存于甲（或乙）同一溶液，过氧化氢宜跟硫酸共存于同一溶液中。所以可出如下假设：甲溶液的主要成分是 H2O2、H 2O、H
19、 2SO4；乙溶液的主要成分是 CH3COOH、H 2O。根据以上假设，两溶液都显酸性，加入石蕊、甲基橙等指示剂都能显色，但在过氧化氢存在的溶液中有会由于漂白作用而褪成无色。利用这一特征可设计如下操作步骤：取少量甲、乙溶液，分别加入滴几滴紫色石蕊试剂（或甲基橙试剂），充分振荡。实验主要现象为：甲溶液先变红色，后又褪为无色；乙溶液由无色变成红色。由此可证明以上甲溶液的主要成分是 H2O2、H 2O、H 2SO4，乙溶液的主要成分是 CH3COOH、H 2O。假设成立。（2）(1m 2106mL/m350)/(500ml/瓶2) =20 瓶。例 6已知 NH3 与 CuO 在加热条件下发生如下反应
20、： 3CuO+2NH3=N2+3Cu+3H2O某学校化学兴趣小组要证明如图 A 装置中产生的气体成分。请从下图中选择适当的装置（各装置可以重复使用）完成下列各个问题：（1）正确的排列序号为_。（2）D 中盛装_试剂，作用是_ 。（3）C 装置需使用二次，它的第一次作用是_ ，第二次作用是_。（4）B 装置的作用是_。解析试题主要考查实验设计能力。仔细阅读试题后可发现，题中要求的实验目的是“证明A 装置中产生的气体成分“。特别要注意的是，在氯化铵溶液中加入金属钠，反应后会产生 NH3、H 2 两种成分，所以实际上要求证明的气体有两种，实验设计中要考虑两种气体检验时会不会相互干扰、根据怎样的先后顺
21、序加以检验才不会相互干扰等等。（1）由于氨气、氢气两种物质都能跟氧化铜反应，所以实验设计中要特别注意这一点。根据氨和氢气的性质，可以用石蕊试纸来检验氨气，用灼热的氧化铜检验氢气。为了防止氨气对检验氢气的干扰，就先检验氨气，再把过量的氨气吸收完后，最后检验氢气。所以装置的连接顺序应为：ACDCB。（2）D 装置中应盛装浓硫酸，用于吸收过量的氨气。（3）第一个装置 C 是用来检验是否有氨气；第二个装置 C 是用于检验氨气是否已被完全吸收。（4）检验是否有氢气生成。考题预测和专题训练1现有 50mL 某溶液，需加热，可供选择的仪器有试管、50mL 烧杯、100mL 烧杯、试管夹、坩锅、三角架、泥三角
22、、石棉网、酒精灯，正确的组合是（ ）（A） （B） （C） （D）2只用胶头滴管和试管，不用其它试剂无法把下列各组溶液检验开来的（浓度均为 0.1 molL-1）是（ ）（A）氯化钙和碳酸钠溶液 （B）硝酸银溶液和氨水（C）稀硫酸和碳酸钠溶液 （D）偏铝酸钠和盐酸溶液3下列对实验仪器名称的标注或实验操作，正确的是（ ）4分离和提纯下列各混合物的方法正确的是（ ）乙醇中混有苯酚（蒸馏） 二氧化硅中混有碘（升华）硝酸钾中混有氯化钠（结晶） 氢氧化铁胶体中混有氯化铁（水解）生石灰中混有石灰石（溶解过滤） 乙酸乙酯中混有乙酸钠溶液（萃取分液）食盐中混有氯化铵（加热） 高级脂肪酸溶液中混有丙三醇（盐析，
23、过滤）（A） （B） （C） （D）全部5用 98%的浓硫酸（密度 1.84gmL-1）配制 100mL 1molL-1 的稀硫酸。现给出下列配制中可能用到的仪器：100 mL 量筒 10 mL 量筒 50 mL 烧杯 托盘天平 100 mL 容量瓶 胶头滴管 玻璃棒。按使用仪器的先后顺序作出的下列排列中正确的是（ ）（A） （B） （C） （D）6为了除去氯化钾中含有的少量硫酸镁的氯化钙杂质，需进行下列六项操作，先后次序正确的是（ ）。加水溶解 加热蒸发得到晶体 加入过量的氯化钡溶液 加入适量的盐酸 加入过量碳酸钾和氢氧化钾 过滤（A） （B） （C） （D）7下列实验操作中，仪器需插入液面
24、下的有（ ）制备氢氧化亚铁，用胶头滴管将氢氧化钠溶液滴入硫酸亚铁溶液中；制备氢气，简易装置中长颈漏斗的下端管口；分馏石油时测量温度所有用的温度计水银球；用乙醇制备乙烯时所用的温度计水银球；用水吸收氨气时的导气管；向试管中的氯化钡溶液中滴加稀硫酸。（A） （B） （C） （D）8下列物质久置空气中均易变质，其中通过观察法不能确定是否变质的是（ ）（A）FeSO 4 （B）Na 2SO3 （C）C 6H5OH （D ）CaC 29某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是 MnO4-离子的颜色，而不是 K+离子的颜色，他设计了下列实验步骤中没有意义的是（ ）（A）将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量
25、减少（B）观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中 K+无色（C）在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与 K+无反应（D）在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明 MnO4-离子为紫红色 10下面是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢地通入气体 X 若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体 X 和洗气瓶内溶液 Y 分别可能是（ ） X SO2 H2S CO2 Cl2Y饱和NaHCO3浓硫酸 Na2SO3 溶液 Na2CO3 溶液（A） （B） （C） （D）11重新阅读课本中有关实验内容，并思考下列问题：（1
26、）实验室制乙酸乙酯实验中，产物乙酸乙酯是用什么方法从反应装置中分离出来的？产物乙酸乙酸蒸气是通过什么方法进行冷凝的？产物乙酸乙酯是什么方法进行提纯的？（2）实验室制取乙烯的实验中产物乙烯、水蒸气和二氧化硫、二氧化碳的怎样证明？残留液（大量硫酸）怎样处理？ （3）怎样利用乙醛的制取实验来证明催化剂的功能？（4）硝酸钾溶液中含有硝酸铁怎样除去？若是硫酸钾溶液中含有铁离子（硫酸铁）能否用同样的方法除去？油脂水解怎样判断反应终点（利用溶解性）？用温度计检别浓硫酸、稀硫酸？12用脱脂棉包住约 0.2g 过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。（1）由上述实验现象所得出的有
27、关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成；第二，_。过氧化钠跟水反应的化学方程式_，其中还原剂是_。（2）某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，以证明上述结论。用以验证第一条结论的实验方法是_。用以验证第二条结论的实验方法及现象是_。（3）实验（2）往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红，振荡后，红色褪去。为探究此现象，该小组同学从查阅有关资料中得知：过氧化钠跟水反应可生成过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性和漂白性。请设计一个简单的实验，证明过氧化钠和足量水充分反应后的溶液中有过氧化氢存在。现有硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、硫酸亚铁溶液、碘化
28、钾溶液、红色布条等，请从中选择试剂，加以验证。（只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象）。 试剂：_。现象：_。13乙醛在催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C 中收集到少量乙酸溶液（如图所示：试管 A 中装有 40的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C 中装有适量蒸馏水；烧杯 B 中装有某液体）。已知在 600C800C 时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下：物质 乙醛 乙酸 甘油 乙二醇 水沸点/ 20.8 117.9 290 197.2 100请回答下列问题： （1）试管 A 内在 600C800C 时
29、发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件）_。（2）如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管 A 内的位置，在实验开始时温度计水银球的位置应在_；当试管 A 内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在_，目的是_。（3）烧杯 B 的作用是_；烧杯 B 内盛装的液体可以是_（写出一种即可）。（4）若想检验试管 C 中是否含有产物乙酸，请你在所提供的药品中进行选择，设计一个简便的实验方案。所提供的药品有：pH 试纸、红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为_。实验现象为_。14某同学为了研究苯的同系物与酸性高锰酸钾溶液作用的反应规律，进行了一系列实验，获得了以下
30、一系列研究事实：请根据这些反应事实，归纳出苯的同系物与酸性高锰酸钾溶液反应的规律（至少 3 条）。（1）_。 （2）_。 （3）_。15碳酸钠是一种很重要的物质，某学生拟在实验室中制备并分析碳酸钠的纯度。下面是他的实验过程：实验一：碳酸钠制备用 50mLNaOH 溶液吸收 CO2 气体制备碳酸钠。为防止通入的 CO2 过量而生成碳酸氢钠，他设计了如下步骤：（）用 25mLNaOH 溶液吸收过量的二氧化碳气体，至二氧化碳气体不再溶解；（）小心煮沸溶液 12 分钟；（）在得到的溶液中加入另一半（25mL）氢氧化钠溶液，使溶液充分混合。（1）他能否得较纯净的碳酸钠？理由是_。（2）按他的设计，第（）
31、步实验装置如图所示：装置 A 中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。可否使用纯碱代替石灰石？为什么？ 装置 B 中使用的试剂是什么？它起什么作用？为了后续的煮沸、混合等实验，装氢氧化钠溶液的容器还可以使用_（填实验仪器）。有人认为实验步骤（）（）的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你认为对吗？为什么？实验二：碳酸钠纯度分析实验室中部分仪器的图示为（图）：某同学用图测定碳酸钠试样的纯度（杂质不与水反应），其中 A 容器中盛有碳酸钠样品10.0g，分液漏斗内盛稀硫酸，B 容器内为碱石灰固体。他利用碱石灰的增重求出纯净的碳酸钠质量，再求纯度。他重复、正确地操作了三次，结果数据出现了较大偏差（设原容器中二
32、氧化碳气体的含量可忽略不计，各容器内反应完全，下同）（3）请你分析出现较大偏差的原因。通过仔细分析，该同学重新设计了一套实验装置（见图 1-20），并回答有关问题：（实验室中可供选择的试剂和药品还有锌片、浓硫酸、氢氧化钠溶液、碳酸钙固体、蒸馏水）（4）该同学新设计的装置是否已完整，如有必要，可在 B、D 虚框内画出合适的装置简图，如要用到药品或试剂，应在右下角注明。（5）A 装置中分液漏斗所盛液体为_；U 形管内盛有_；A 装置在整套中的作用是_；F 中 U 形管内盛有_；F 装置在整套装置中的作用是_。（6）如果 B、D 内部不设计任何装置而直接通 ACE，则实验结果将_（偏高、偏低、无影响
33、）。（7）如果实验后 E 装置质量增重 3.96g，则该碳酸钠试样的纯度为_。16某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表。实验方案 实验现象用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞A浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变成红色向新制的 H2S 饱和溶液中滴加新制的氯水B产生大量气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色钠与滴有酚酞试液的冷水反应C反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧镁带与 2molL-1 的盐酸反应D剧烈反应，产生的气体可以在空气中燃烧铝条与 2molL-1 的盐酸反应 E生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
34、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 F生成淡黄色沉淀请你帮助该同学整理并完成实验报告。（1）实验目的：_。（2）实验用品。仪器_；药品_。（3）实验内容：（*填写题给信息表中的序号）实验方案* 实验现象* 有关化学方程式（4）实验结论：_。（5）请从结构理论上简单说明具有上述结论的原因。（6）请你补充一组实验方案（简单易行），证明此周期中另外两种元素的性质递变规律。17碘是人体必需的微量元素之一，研缺乏病是世界上发病人数最多的地方病，我国通过食盐加碘来消除碘缺乏病。请回答下列问题：（1）人体缺乏碘可导致那些疾病？_ ；（2）在碘盐里，碘以 KIO3 形式存在，怎样检验 KIO3？（可供选择的试剂有
35、：稀硝酸、稀盐酸、KCI、KI、淀粉溶液、石蕊试液）_ ；（3）正确食用碘盐才能起到以补碘的作用，某班同学在以下两个问题上产生了分歧；油炸食品时是否适宜放碘盐？做凉拌菜时碘盐是否适宜跟醋一起使用？请你选择其中一个问题进行研究：你选的课题名称是：_ 。你设计的研究方案是：_ 。你的研究成果的最终形式是：_ 。18某校的探究小组同学想研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用，设计了以下的对比实验和操作步骤：任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的 n g 氧化铜粉末。将两份氯酸钾同时在相同的条件下加热，将放出的气体通入水中，观察放出气体的快慢。停止加热、冷却，将原
36、先混有氧化铜的反应后的混合物加水溶解，小心过滤，将滤出固体物质洗涤并干燥。观察滤出固体物质的状态、颜色。将滤出固体物质和炭粉混合，在密闭容器中加热，并将反应产生的气体通入澄清石灰水中，并观察实验现象。（1）从以上有关实验步骤的叙述中可发现操作方案还存在一些缺陷，请指出并加以改进：_、_。（2）有人换用另一种方法来代替上述第操作，请从如图实验装置中选择仪器中连接成一套实验装置，这套实验装置的连接顺序是_接_、_接_、_接_接_（气流的方向从左往右）。考题预测和专题训练答案1B。 2A。 3C。 4C。 5B。 6D。 7C。 8B 。 9A 。 10A 。11（1）不断加热蒸馏；空气冷凝；饱和碳
37、酸钠溶液萃取。（2）让气体产物依次通过无水硫酸铜、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、石灰水。残留液要倒在指定容器，以便利用（不能倒在废液缸中）。 （3）将一片称量后的铜片在空气中加热表面变黑说明生成了氧化铜，再趁热插入乙醇中，铜片表面又变亮，说明氧化铜又转变成铜。最后将所得铜片称量。（4）加热水解法。不能。取少许产物滴入水中观察溶解性。根据浓易吸水放热来判断。12（1）实质上是考查解题者对着火条件的理解。要使棉花燃烧，一是要达到着火点，二是要有氧气等助燃气体存在。所以，这一问实质上在考查燃烧的条件。答案为：该反应是放热反应。2Na 2O2+2H2O= 4NaOH+O2，其中过氧化钠是还原剂
38、。（2）实质上是考查检验氧气的操作方法和气密性检查的操作方法。将带火星的木条靠近导管口 p 处，木条复燃。将导管 q 浸入水中，反应过程中导管口有气泡冒出。（3）这是一个探究性较强的问题，考查了根据物质预测可能产生的实验现象的能力。分析过程中，既要考虑多种化合物性质、又要分析可能产生的实验现象、是否可能对实验结果产生干扰等问题。在氢氧化钠溶液中检验过氧化氢，要注意氢氧化钠的干扰。答案可以有多组，如：第一组：试剂是硫化钠溶液。现象是溶液变浑浊。这是因为 S2-还原性较强，能被过氧化氢氧化成单质硫。第二组：用红色布条作试剂。现象是红色布条褪色。过氧化氢具有强氧化性，能使红色布条褪色。要注意，不宜用
39、碘化钠溶液，因为生成的碘易进一步跟碱溶液反应，现象不明显。用亚铁盐也不行，因为这样的条件下，即使没有过氧化氢存在的条件下亚铁盐也要转化成氢氧化铁。用亚硫酸钠也不行，因为亚硫酸钠被氧化后现象不明显。13（1）乙醛催化氧化可生成乙酸：2CH 3CHO+O2 2CH3COOH。（2）第一阶段时，乙醛氧化成乙酸，温度计用于控制反应温度，所以温度下端应浸入试管A 的反应液中。第二阶段是将生成的乙酸用蒸馏方法分离出来，温度计的作用是控制馏分的温度，略低于试管 A 的支管口处。收集含乙酸的馏分。 （3）烧杯 B 的作用类似于水浴加热，可使试管 A 内的反应液均匀受热发生反应，使生成的乙酸变成蒸气进入试管 C
40、；由于第二阶段时要将乙酸蒸馏出来，所以 B 中液体的沸点应超过117.9，所以可选用乙二醇或甘油。（4）乙醛溶液显中性，乙酸溶液显酸性，可利用这一原理设计实验来检验有无乙酸生成。方法一：将少量碳酸氢钠粉未，放入一个洁净的试管中，加入少量试管 C 中的液体，若有气体产生，则说明试管 C 中含有产物乙酸；方法二：把一块 pH 试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用洁净、干燥玻璃棒蘸取试管 C 内的液体，点在 pH 试纸中部，试纸变色后，用标准比色卡比较来确定溶液的 pH，进而说明是否有乙酸生成。14（1）苯的同系物侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，且不论侧链长短，均氧化为羧基。（2）如果侧链烃基上与苯基相连
41、的碳原子上没有氢原子（没有 氢原子），则这种侧链不能被氧化。（3）多个侧链时，可逐个被氧化。（4）如是两个不同侧链，通常是带支链的侧链先被氧化。15（1）能。从反应原理分析，过量 CO2 跟 NaOH 反应生成 NaHCO3，NaHCO 3 跟 NaOH 反应生成 Na2CO3。只要两份 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量相等就能制得较纯的 NaHCO3 溶液。分析实验过程，实验中生成碳酸氢钠，其中过量溶解的二氧化碳气体煮沸时除去，在实验碳酸氢钠恰好被氢氧化钠中和完全转化为碳酸钠。（2）不能；实验中使用的二氧化碳气体发生器，只适用于块状固体和液体的反应，碳酸钠是粉未状固体，不宜加入这类装置
42、中来制取 CO2，否则会由于反应速率过快而发生安全事故。水；除去氯化氢。锥形瓶。不合理；若不先驱出溶液中溶解的二氧化碳气体，实验加入的氢氧化钠必有一部分消耗于与二氧化碳的反应，使碳酸氢钠不能完全转化为碳酸钠。（3）U 形管 A 中生成的二氧化碳气体不可能全部进入 U 形管 B，无法据此准确测定碳酸钠的质量；U 形管 A 中的反应过程中必定会产生少量的水蒸气，如不加以处理会直接进入U 形管 B 中，这样碱石灰所增加的质量不完全是二氧化碳的质量。（4）分析图装置，U 形管 A 中产生 H2，用于把 U 形管 C 产生的 CO2 全部赶到 U 形管E 中，以提高测定的准确度。所以 B 中不需要再加装
43、置。D 中加一个盛浓硫酸的洗气瓶。以吸收前装置中反应产生的水蒸气，防止水蒸气进入 U 形管 E 中。（5）根据题中给定的试剂，A 装置中分液漏斗内可以装“稀硫酸“或“氢氧化钠溶液“，U 形管内应装“锌片“。A 中生成的氢气推动 C 中的二氧化碳气体向右运动，使 C 中的二氧化碳气体全部被 E 中的碱石灰吸收。F 中的 U 型管内应装碱石灰；F 的作用：导出氢气的通道；吸收进入 F 中的水蒸气、二氧化碳等气体，防止空气中水蒸气、二氧化碳被 U 形管 E 中碱石灰所吸收，以保证 E 中碱石灰的增重即为碳酸钠样品反应所生成的二氧化碳的质量。（6）如 B、D 内部不设计任何装置，则 U 形管 E 中会
44、吸收伴随二氧化碳一起流入的水蒸气，实验结果必定“偏高“。（7）碱石灰增重的质量就是反应中所生成的二氧化碳的质量，根据生成的二氧化碳的质量可计算出样品中纯的碳酸钠的质量，进而求出纯度：(3.96g/44gmol -1)106gmol-1/10.0g = 0.954 。16（1）先分析每个实验可得出的结论：通过实验可得出镁跟水反应的难易、氢氧化镁的碱性强弱；通过实验可得出 Cl2 能从 H2S 中置换出 S；实验钠跟水反应的难易、氢氧化钠的碱性强弱；实验、分别可得出镁、铝跟盐酸置换反应的难易；实验可得出氢氧化铝是一种两性氢氧化物。把上述分析结果联成一个整体来看，可发现这 6 个实验都是研究第三周期元素的单质和化合物的性质，从中可定性地比较出钠、镁、铝三种元素的金属性强弱，氯、硫两种元素的非金属性强弱。所以，这一套实验的目的是“验证第三周期元素从左至右金属性递减、非金属性递增的规律。“（2）联想每个实验的过程可知，这些实验中要用的仪器有：试管，酒精灯，砂纸，镊子，小刀，胶头滴管等。要用到的药品有：镁条，钠，铝条，新制氯水，新制饱和硫化氢溶液，2molL-1 的盐酸，2molL -1 的 NaOH 溶液，蒸馏水，酚酞，2molL -1 的 AlCl3 溶液。（3）根据元素周
