化学倒吸的现象解释_百度知道
化学倒吸的现象解释
不是会不断产生气体吗？
溶的速度肯定是比产生气体要快啊，和外界形成压强差，所以导致倒吸希望我的回答对你有帮助 虽然是不断产生气体，但是只要气体接触到水，就会溶于水倒吸是因为气体在导气管中溶于水，导致导气管中气压下降
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倒吸现象解释：首先，倒吸时装置一定是与液体相解触的。由于某些原因，导致装置内部压强迅速将低，使其产生压力差，于是就压着液体进入装置了，产生倒吸现象。
倒吸是因为密封的试管内温度突然降低的时候，里面的气压减小。所以水就会沿着导管倒吸。
气体溶解于水，导致装置内的气压变小，而装置外的气压大，从而将水吸入装置内。
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为什么吸收溶解度大的气体是会产生倒吸?为什么在液面上到放一个漏斗可以防止倒吸?
因为当发生装置内不产生气体时,导管内气体快速溶于烧杯内溶液,使导管内气压减小,大气压把烧杯内溶液压入导管,乃至于发生装置,这个现象就叫倒吸.在液面上倒放一个漏斗,由于漏斗内体积较大,当烧杯内溶液进入漏斗后,烧杯内液面下降,使漏斗下端离开液面,漏斗内液体就会失去支撑落回烧杯,无法倒吸.
与《为什么吸收溶解度大的气体是会产生倒吸?为什么在液面上到放一个漏斗可以防止倒吸?》相关的作业问题
大量气体溶解,产生负压,致使液面上升.
用个倒置的漏斗 漏斗口与水槽的水面相接 当气体快速溶于溶液时 漏斗中气压小于大气压 水槽中的液体会被压入漏斗 而由于溶液与漏斗口齐平 进入漏斗的液体使水平面下降 使漏斗内与外液体脱离 进入漏斗的液体会因为重力落会水槽从而防止了倒吸
卤化氢（HX,X=F,Cl,Br,I)气体的溶解度都很大,一体积水能溶解几百体积的卤化氢,二氧化硫相对来说要小得多,一体积水只能溶解2体积二氧化硫另外SO3 NO2应该也比较大,因为它们溶于水后会与水反应
气体溶于水,气体与水的总体积是在减小,如果是在一个密闭的容器中,那么压强会变小.如：制氨气时,氨气的溶解度极大,如果不防倒吸,直接将导管伸入水中,那么可以把整个生成装置看成密闭的,因为氨气极易溶,它溶解的速度快于产生气体的速度,导致了气体总量的减少,压强减小,水就被大气压入制备装置去了.
CO2,O2,N2等溶解度小的气体插入水中以便使其充分溶解溶解度大的气体容易与空气形成压强差而倒吸,所以要用一个漏斗使刚倒吸一部分的水在重力作用下又重回水面,即起防倒吸作用.
防倒吸.当气体容于液体中,收集装置中的气压变小,液体就会上升,这时倒置的漏斗就有足够的空间来容纳液体而不至于让液体跑到反应装置那一侧的仪器中.
不变~上次题目看错,不好意思根据浮力定律,漂浮物排出水的质量等于漂浮物的重量因为杯子一开始就是满的,所以排出的水都流掉了,所以木块放入前后,杯子装的东西总质量是没变的所以压强相等简单的说就是木块替换了等于木块质量的水,结果等于什么都没变~
深海中的溶解度大,因为气体的溶解度一般随压强增大,温度降低而增大.
要安装（防倒吸）装置,制取有毒物质是要有（尾气处理）装置
气体溶解之后产生负压,溶液在大气压作用下发生倒吸
尾气处理装置
说清楚一点,防倒吸就加一个空的集气瓶,吸收溶解度较大的气体,要不然就用排气法,要不然用饱和离子溶液来防止反应. 再问： 要安装 装置 是填空题 再答： 防倒吸装置...再问： 防污染；制取有毒物是要有 装置 （填空）谢谢 再答： 防污染安全装置
易溶气体溶于水,相当于瓶内的空气减少了,就会产生负压,引起倒吸.至于温度高气体溶解度低,温度高,液体蒸发的快,水里的气体也会出来,溶解度就会变低,压强大,气体分子间距小,更溶于水,压强过大,气体会被液化.
氯气溶解度不大,2体积.氯气泄漏用熟石灰乳吸收.
溶解度与气体的密度没有必然的联系,而是与气体的极性有关,水是极性分子,所以极性分子气体就易溶于水,非极性气体分子不易溶于水,只有一种元素组成的气体全为非极性分子,一般不易溶于水,而有多种元素组成的气体分子大部分是极性分子,多数是易溶于水的.
当然是co2了人类排放的一些气体如二氧化碳、甲烷、氯氟烃等具有吸收红外线辐射的功能,这些气体被称为“温室气体”.它们在大气中大量存在,如同一个罩子,把地面上散发的热量阻挡.就像“暖房”一样,造成地表温度的上升.科学家把这种现象称为“温室效应”.有一种说法：认为温室效应是造成全球气候变暖的主要原因.这是科学家考察了近一百
气体的溶解度随着压强的增大而增大深海中压强大呀
压强越大,气体溶解能力越强.打开汽水瓶盖子的时候产生很多气泡,就是因为压强减小,气体溶解度减小而逸出.
1：那是氮气,新空调都有的,在机子自带管道里,检查管道是否有漏点,吸收水分干燥的作用.2：安装好内机,装外机时排放的是机子制冷的冷媒（氟类的）,为了将连接管道里的空气排出.因为系统内环境不能有水分或空气.这步最关键了!3：三分机子,七分安装.你机子的好坏,安装重要的很!当前位置： >>
2013高考化学二轮复习课件(解析版第4单元-实验化学与化学实验(151张)
第四单元 实验化学与 化学实验专题十二 专题十三 专题十四化学实验基础 实验化学综合 综合实验与探究第四单元 实验化学与化学实验第四单元 │ 知识网络构建知识网络构建第四单元 │ 近年高考纵览近年高考纵览考纲要点 化学实验仪 器和试剂 化学实验基 本操作 近年命题情况 12 北京9；北京25； 江苏19；海南2； 课标全国7；山东11； 重庆7；广东22 浙江8 四川28；福建6 课标全国28；山东 安徽10；江苏19；11；广东9；四川28， 安徽8；浙江11； 天津3；江苏7； 重庆8；安徽10；天 上海6、12 广东23；浙江8 津4；北京8、10； 浙江8第四单元 │ 近年高考纵览考纲要点 近年命题情况 12福建24；广东10、 全国7；重庆11；课标全国28；山东30； 物质的制备、 21；上海27；四川 安徽10、27； 广东33；浙江28；福 分离、提纯 27、29；天津3、9； 广东33；海南 建6；全国28；天津4； 与鉴别 浙江27 17；天津3 北京8、27 北京27；山东30； 课标全国28； 课标全国28；山东30； 评价性综合 江苏7、10、15；海 天津9；海南17； 重庆27；安徽27；福 实验 南17；上海26；天 北京11；福建 建25；天津9；广东 津9；浙江27 25；广东33 33；浙江28第四单元 │ 近年高考纵览近年命题情况考纲要点201020112012课标全国27；安徽28；福 安徽28；山东30； 安徽28；广东31； 探究性综 建25；重庆27；北京27； 北京27；广东10、 合实验 北京27 广东33；浙江13 33；浙江26专题十二专题十二 化学实验基础专题十二 │ 考纲导航考纲导航[热点考向] 1．化学实验仪器和试剂 2．化学实验基本操作 3．物质的制备、分离、提纯和鉴别,专题十二 │ 考纲导航[复习策略] 1．以总结、归类、对比的方法对中学常见化学仪器或装 置的构造、特殊试剂的保存等进行梳理，强化记忆。 2．用对比法加强对相似概念的理解和掌握，如盐析和渗 析、蒸发和蒸馏等；熟记一些基本操作的规范描述。 3．利用对比、归纳的方法明确常见气体的制备以及物质 分离、提纯的方法以及操作、仪器等；归纳物质鉴别中的干扰 以及排除。专题十二 │ 主干知识整合主干知识整合专题十二 │ 主干知识整合[易错警示] 1.除pH试纸在使用前不能润湿外，其他试纸，如石蕊试 纸、淀粉碘化钾试纸、品红试纸等都需要事先用蒸馏水润湿。 此外，pH试纸只能粗略测出溶液的pH整数值。 2．在使用温度计的化学实验中，温度计感温泡的位置决 定于所测量对象，若所测对象为反应溶液，则感温泡需要插入 反应液液面(或浴液液面)以下；而在蒸馏中温度计感温泡放在 蒸馏烧瓶的支管口附近，因测量对象为蒸气温度。专题十二 │ 主干知识整合3．凡有玻璃塞的仪器在使用前一般都需要检验是否漏水， 如容量瓶、酸式滴定管等。 4．凡涉及气体的制备的综合实验题中的实验装置，第一 步操作均为气密性的检查。专题十二 │ 主干知识整合[触摸高考] 判断正误 1． [2012?福建卷] 金属钠着火时，用细沙覆盖灭火 ( ) √ [解析] 金属钠遇到水或二氧化碳都会发生反应，所 以金属钠着火时，用细沙覆盖灭火，正确。 2．[2012?福建卷] 易燃试剂与强氧化性试剂分开放置 并远离火源( ) √ [解析] 燃烧过程是一个发生氧化还原反应的过程， 易燃试剂作还原剂，在强氧化性试剂存在下，当温度达到可燃 物的着火点就容易发生火灾，正确。专题十二 │ 主干知识整合3． [2012?福建卷] 在50 mL量筒中配制0.1000 mol?L－1碳酸钠溶液( ) × [解析] 准确配制溶液需要用到容量瓶。 4．[2012?浙江卷] 一旦金属汞洒落，必须尽可能收集起 来，放在水中保存以防挥发；并将硫黄粉撒在洒落的地方，使 金属汞转变成不挥发的硫化汞( ) √ [解析] 汞易挥发且蒸气有毒，放在水中可以防止挥发， 一旦洒落，加硫黄后，汞与硫易反应生成硫化汞，减少汞蒸气 危害，正确。专题十二 │ 主干知识整合5．[2012?新课标全国卷] 液溴易挥发，在存放液溴的 试剂瓶中加水封( ) √ [解析] 加水封可以减小液溴的挥发。专题十二 │ 要点热点探究要点热点探究 ? 探究点一 化学实验仪器和试剂专题十二 │ 要点热点探究专题十二 │ 要点热点探究专题十二 │ 要点热点探究专题十二 │ 要点热点探究例1下列关于药品的使用和保存，仪器选用正确的是 )(A．实验室中保存浓硝酸 B．准确量取9.50 mL稀硫酸 C．用托盘天平称量NaOH固体 D．实验室中保存Na2CO3溶液专题十二 │ 要点热点探究D [解析] 解本题的关键是要联系常见试剂的保存和 常见仪器使用有关注意事项。 浓硝酸具有强氧化性， 能使橡 胶老化， 故保存浓硝酸应用带玻璃塞的棕色试剂瓶， 不能使 用橡胶塞，A 项错误；量筒的精确度为 0.1 mL，只能量取 9.5 mL 液体， 而不能量取 9.50 mL 液体， 项错误； NaOH B 因 固体潮解， 不能放在滤纸上称量， 应放在表面皿中或小烧杯 中称量，且称量时尽量快速，C 项错误；Na2CO3 溶液呈碱 性，可以使用带橡胶塞的玻璃瓶保存，不能用玻璃塞，D 项 正确。专题十二 │ 要点热点探究[点评] 近几年高考对化学实验的考查越来越注重“细 节”，特别是仪器的构造、使用及特点等。 (1)中学化学实验仪器中的几个“0” ①滴定管的“0”刻度在其上部(但不是最上部)，在量取 液体的体积时， 液面不一定要在“0”刻度， 但要在“0”刻度以 下。 ②托盘天平的“0”刻度在标尺的最左边，天平在使用时 要调“0”，使用后要回“0”。 ③量筒、 容量瓶没有“0”刻度， 但标有使用温度为 20 ℃； 温度计的“0”刻度在中下部，有负刻度。 。专题十二 │ 要点热点探究④实验记录中的一切非“0”数字都是有效数字。 (2)实验仪器使用中的几个“数据” ①托盘天平的准确度为 0.1 g； 量筒的准确度为 0.1 mL； 滴定管、移液管的准确度为 0.01 mL。 2 1 ②酒精灯内酒精容量不超过 ，不少于 。 3 3 2 ③蒸发皿在加热液体时，盛液体量不超过其容积的 ； 3 1 2 烧杯、烧瓶加热时盛液体量应在 到 之间。 3 3专题十二 │ 要点热点探究1 ④试管在加热时，所盛液体不能超过试管容积的 ；且 3 1 要与桌面成 45 度角。试管夹应夹持离管口的 处。 3 ⑤在测定晶体中结晶水含量时，为保证加热过程中是 结晶水全部失去，实验中需加热、称量、再加热、再称量， 直到最后两次称量值之差不超过 0.1 g。专题十二 │ 要点热点探究现在四种化学仪器： A.量筒 B． 容量瓶 C． 滴 定管 D．烧杯 (1)标有“0”刻度的化学仪器为________；(填代号 ， 下同) (2)实验时，要用所装液体润洗的是________； (3)使用前要检验是否漏水的仪器________； (4)使用容量瓶的第一步操作是________； (5)量取液体体积时，平视时读数为 n mL，仰视时读 数为 x mL，俯视时读数为 y mL，若 x&n&y，则所用的仪 器为________。专题十二 │ 要点热点探究(1)C (2)C (3)BC (4)检查是否漏水 (5)A [解析] 滴定管和容量瓶是中学阶段接触的两种精密仪 器，仪器均标有使用温度，而且都带玻璃塞，在使用前均需 要首先检查是否漏水。(5)仰视时读数偏小，数目越向上刻 度越大，为量筒。专题十二 │ 要点热点探究? 探究点二 基本操作与实验安全1．装置气密性检查 (1)气密性检查的基本思路 使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。 (2)检查气密性的答题规范 对简答题应注意答题规范，对装置气密性的检查可按如 下文字进行答题： ①装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加 水等)→描述现象→得出结论； ②微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱； ③液差(封)法的关键词是封闭、液差。专题十二 │ 要点热点探究(3)装置气密性的检查方法 方法 微热法 液差法 外压法 升高装 缩小装 增大或 置中气体 置中气体 减小装置 原理 的温度， 的体积， 中气体的 使 增 气体膨胀 大压强 物质的量 图例专题十二 │ 要点热点探究方法 微热法 液差法 塞紧橡胶塞， 塞紧橡胶塞， 将导气管末端伸 用止水夹夹住导 入盛水的烧杯 气管的橡皮管部 中，用手捂热(或 分，从长颈漏斗 用酒精灯微热) 向试管中注水 烧瓶 烧杯中有气泡 停止加水后， 产生， 停止微热， 长颈漏斗中的液 冷却后导气管末 面高于试管中的 端形成一段水 液面，且液面差 柱，且保持一段 不再改变 时间不下降 外压法 塞紧橡胶塞， 打开止水夹推动 或拉动注射器 推动注射器之 后导管中出现一 段液柱，且液面 差不改变，拉动 注射器试管中产 生气泡具体 操作现象 说明专题十二 │ 要点热点探究(4)其他方法 ①如图 13－2，连接好仪器，向乙管中注入适量水，使 乙管液面高于甲管液面。静置片刻，若液面保持不变证明装 置不漏气，反之则漏气。②分段法 较复杂的实验装置检验气密性，可分段检查，方法因具 体装置而异。 如图 13－3 装置，可分别关闭 K1、K2，分段检查。专题十二 │ 要点热点探究2．洗涤沉淀的方法： 向过滤器中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀， 使水自然滤出， 反复数次。洗涤时不能在过滤器中搅拌，以免将滤纸戳破。 3．化学实验中的几个标志 ①仪器洗净的标志：仪器内壁附着的水既不聚成水滴也 不成股流下，而是均匀附着。 ②沉淀完全的标志：继续向上层清液中加入沉淀剂时无 沉淀生成。 ③沉淀洗净的标志：取最后一次洗涤滤出液，检测被洗 去离子时无现象。专题十二 │ 要点热点探究例２下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是( )专题十二 │ 要点热点探究D [解析] 各图所示的气密性检查中均涉及压强差原 理的利用，A、C 利用气体的热胀冷缩，B、D 利用被封闭的 气体与外界存在压强差， D 中上下移动左管时， 但 液面相平， 说明为连通器，气体没有被封闭，即气密性不好。专题十二 │ 要点热点探究例 2【一题多变】(1)对于较复杂的实验装置，其气密性 检查时，要灵活，下图所示装置如何检查其气密性？专题十二 │ 要点热点探究(2)如图安全瓶 b 可以防止倒吸，并可以检查实验进行时 试管 d 是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶 b 中的现象。专题十二 │ 要点热点探究提示：(1)法一，漏斗加水法。 法二， 以止水夹 a 为分界点， 分段(分为左边和右边)检验 法。 法三， 加热检验法(用酒精灯微热 B 或 D， 要注意 A 中长 颈漏斗下端以及 E 中导管均需要插入液面以下，此外，活塞 a 也需要打开状态)。 (2)如果试管 d 处发生堵塞，则 a 中产生的气体使 a、b、 c 处压强增大，故 b 中液面下降，b 中导管液面上升，甚至溢 出。专题十二 │ 要点热点探究[点评] 压强差原理在化学实验中的应用 (1)气密性检查：形成气体的封闭系统，利用压强差产生 气泡或液面。 (2)启普发生器原理： 利用压强差原理， 设计“即开即用， 即关即停”的简易启普发生器。 (3)储气装置：向储气瓶中充入气体，利用压强差将水排 入储水容器中，取用时，利用压强差再用储水容器中的水将 气体排出。 (4)喷泉实验：利用压强差将液体“压”入导管，形成喷 泉。专题十二 │ 要点热点探究(5)防倒吸装置或安全瓶：消除压强差，防止倒吸。如例 2【一题多变】(2)中 b 装置。 (6)防堵塞装置：消除压强差，便于液体流出，如探究点 一中连接分液漏斗与烧瓶之间的导管，起到平衡压强、消除 压强差的作用。专题十二 │ 要点热点探究如图13－5为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫 酸时，发现锌粒、酸没有接触而稀硫酸又不够，为使反应顺 利进行，则可以从漏斗中加入的试剂是( ) ①食盐水 ②KNO3溶液 ③适量稀硫酸铜溶液 ④Na2CO3溶液 ⑤CCl4 ⑥浓氨水 A．①③⑤ B．②⑥ C．③⑤ D．①②④专题十二 │ 要点热点探究A [解析] 加入食盐水相当于稀释硫酸使之与锌粒接 触而反应；加入 KNO3 溶液会产生氮的低价态化合物而不 是氢气；加入适量的 CuSO4 溶液析出 Cu 构成原电池，同 时使得反应速率加快；加入 Na2CO3 溶液与 H2SO4 反应消 耗了 H2SO4，产生 CO2；CCl4 使得 H2SO4 液面上升与 Zn 接触反应；浓氨水与 H2SO4 反应消耗了 H2SO4，不能再产 生 H2，故①③⑤可以从漏斗中加入。专题十二 │ 要点热点探究4．实验安全操作和意外事故处理 (1)防爆炸： 点燃可燃气体或用 CO、 2 还原 Fe2O3、 H CuO 之前，要检验气体的纯度。 (2)防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液中，要 将密度大的浓硫酸沿着器壁缓慢倒入水或酒精中；加热液体 混合物时要加沸石或碎瓷片。 (3)防中毒：制取有毒气体(如：Cl2 、CO、SO2 、H2S、 NO2、NO)时，应在通风橱或密闭系统中进行；也可外加尾气 吸收处理装置。专题十二 │ 要点热点探究(4)防倒吸的具体装置形式：加热法制取并用排水法收集 气体或吸收溶解度较大气体时，要注意熄灯顺序或加装安全 瓶。专题十二 │ 要点热点探究(5)防堵塞：防止堵塞导管，或使液体顺利滴入，或使内 外压强相等专题十二 │ 要点热点探究例3 化学实验设计和操作中必须十分重视安全问题和环 境保护问题。下列实验处理方法不正确的是( ) ①配制稀硫酸时，可先在烧杯中加一定体积的水，再边 搅拌边加入浓硫酸 ②在气体发生装置上直接点燃一氧化碳 气体时，必须先检验一氧化碳气体的纯度。最简单的方法是 用排空气的方法先收集一试管气体，点燃气体，听爆鸣声。 ③实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室，以免污 染实验室 ④给试管中的液体加热时不时移动试管，以免暴 沸伤人 ⑤不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨 眼睛 A．②③ B．②⑤ C．③④ D．①③专题十二 │ 要点热点探究A [解析] 检验 CO 纯度时，必须用排水法，而不能 用排空气法，②错；化学实验中的废液要倒入指定的废液 缸中，不能随便倒入下水道，以防污染和中毒事件发生， ③错。 [点评] 化学实验安全操作和意外事故处理办法，不仅 仅是学生必须学习的知识，更是对学生人身安全的保护与 对生命的尊重，在复习时，一定要引起足够的重视。专题十二 │ 要点热点探究每个公民都应该有安全意识，今年频繁发生的有关 化学品泄漏或爆炸事件一次又一次给我们敲响了警钟。下列 做法存在安全隐患的是( ) ①将水沿着烧杯内壁缓缓加入浓硫酸中，并用玻璃棒不 断搅拌；②给试管中液体加热时，应将试管倾斜，与桌面成 45°角，再集中在药品处加热；③取用金属Na或K时，用剩的 药品要放回原瓶；④夜间厨房发生煤气泄漏时，应立即开灯 检查煤气泄漏原因，并打开所有门窗通风；⑤废旧电池回收 处理。 A．全部 B．①②④ C．①③⑤ D．①④专题十二 │ 要点热点探究B [解析] ①应将浓硫酸注入水中；②先均匀加热， 再集中在药品处加热；④立即开灯，可能会产生电火花， 引起爆炸。专题十二 │ 规范答题示例规范答题示例压强差在化学实验中的应用 例题 (16分)某化学小组对由铁、铜、碳三种单质融 合而成的合金做了如下实验。 【实验一】用图12－8实验装置测定合金中铁的含 实验步骤 (1)检验装置的气密性 _____________。专题十二 │ 规范答题示例(2)装药品：将m g合金装入锥形瓶中，量筒中充满 水，倒置于水槽中，从长颈漏斗向锥形瓶中注入稀硫酸的操 作是_________ ，迅速将导管插入量筒中。 (3)锥形瓶内发生反应的离子方程式为_________。 (4)反应停止后，待装置温度冷却至室温，读量筒中 的示数时，应注意的操作是调整量筒使量筒内液面与水槽液 面相平，视线____________，读取量筒内气体体积为b L(已 折算成标准状况下 的体积)。专题十二 │ 规范答题示例专题十二 │ 规范答题示例(5)若某浓酸为浓硝酸，A中产生气体经过装置B，试 剂Ⅰ为水。 ①A中反应的化学方程式为___________。 ②Z的成分是(用化学式表示)____________。 (6)若某浓酸为浓硫酸，A中产生的两种气体经过有过 量试剂Ⅰ的C装置。试剂Ⅰ为离子化合物，且焰色反应为黄 色，Z只为一种气体。 已知：A中产生的两种气体的某些性质相似。 ①试剂Ⅰ的电子式为___，气体Z的化学式为_____。 ②反应后双通管中物质的成分是(用化学式表示)____。专题十二 │ 规范答题示例专题十二 │ 规范答题示例[改正] ________ [评价] 1．气密性检查一定要首先形成封闭系统，如 关闭活塞、止水夹或将导管末端浸入水下等。 2．向容器中加入液体时，要注意压强差的消除，以 防堵塞，如本题中打开止水夹，常见的还有打开分液漏斗上 部塞子以平衡压强等。 3．化学语言的使用一定要规范，如化学反应方程式 中条件的标注、气体或沉淀符号的使用，以及酸或碱的浓度 标注(浓)等。专题十二 │ 规范答题示例4.第（6）②忽视了题中信息“过量试剂Ⅰ”，而漏掉 了Na2O2；最后一个小空属于知识缺陷而失分，机械地将CO2 与Na2O2的反应迁移到SO2与Na2O2的反应中，而忽视了SO2的还 原性。专题十二 │ 规范答题示例【规范解答】(1)关闭止水夹 a，向长颈漏斗中加入水， 停止加水后，长颈漏斗与锥形瓶内形成稳定的液面差 (2)打开止水夹 a，向长颈漏斗内加稀硫酸至封住长颈 漏斗的下端导管 ＋ ＋ (3)Fe＋2H ===Fe2 ＋H2↑ (4)与刻度线、液面凹液面的最低点相平 △ (5)①C＋4HNO3=====4NO2↑＋CO2↑＋2H2O，Cu＋ △ 4HNO3=====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ②NO、CO2 (6)① ②Na2O2、Na2CO3、Na2SO4 O2专题十二 │ 规范答题示例[解析] (1)装置气密性的检查一定要注意首先形成封闭 系统，利用压强差来检查。 (2)向装置中加稀硫酸时要注意打开活塞， 消除压强差。 (5)实验一残留固体的成分为铜和碳，二者在加热时均 可与浓硝酸反应，生成的气体混合物为 NO2 和 CO2，通过 水后得到的气体为 NO 和 CO2。 (6)浓硫酸与铜和碳反应生成的混合气体为 CO2 和 SO2，SO2 具有较强还原性，而 Na2O2 具有较强氧化性，二 者反应生成 Na2SO4。专题十二 │ 规范答题示例[归纳提升] 化学中有些简答题可设置“答题模板”，按模板来答题则 可防止回答不全面等。下面列举几种简答题的“答题模板”。 (1)对物质的鉴别：“取样→操作→现象→结论”。 (2)对气体除杂：“使气体通过装有某种试剂的洗气瓶”。 (3)对装置气密性的检查：形成封闭系统(关闭活塞、止水 夹或将导管末端插入水中)→形成压强差(微热、手捂、热毛巾 捂、加入水等)→描述现象→得出结论(指装置气密性是否良 好)。 (4)pH 试纸的使用：取放试纸→蘸取待测液→点试纸→与 标准比色卡对照。概括为“取、蘸、点、比”。专题十二 │ 规范答题示例(5)对实验现象的描述考生往往回答不全。可按照“看到 的”、“听到的”、“闻到的”、“摸到的(热、冷)”来回答。 或者按照“海、陆、空”――“海(溶液中现象)、陆(固体物质 出现的现象)、空(是否有气体生成，气体的体积、颜色变化 等)”。专题十二 │ 教师备用习题教师备用习题 [备用理由] 观察近年高考实验题发现，实验考查不仅向 探究能力方向考查，而且越来越注重“细节”的考查，下面这 道实验题为实验基本仪器的使用，供老师们选用。例题 观察下列仪器，回答相关问题：专题十二 │ 教师备用习题(1) 能 作 反 应 容 器 且 可 直 接 加 热 的 仪 器 是 上 述 中 的 ________(填名称)。 (2)仪器上标有温度的是________(填序号)。 (3)如图是温度计、量筒、滴定管的一部分，下述读数(虚 线刻度)及说法正确的是________。 A．①是量筒，读数为 2.5 mL B．③是滴定管，读数为 2.4 mL C．②是量筒，读数为 2.4 mL D．②是温度计，读数是 2.4 ℃[答案] (1)试管(2)⑧⑨(3)C专题十三专题十三实验化学综合专题十三 │ 考纲导航考纲导航[热点考向] 1．物质分离提纯与合成制备 2．物质定性检验与定量测定,专题十三 │ 考纲导航[复习策略] 1．以典型物质(如含结晶水的无机盐或有机物)制备为载 体，考查实验原理、反应条件选择与优化及分离提纯等基本实 验操作，复习中要与学生一起建构合成制备与分离提纯的科学 原理。 2．一是以中学化学中典型物质在化学变化中展现的实验 现象为基础，考查物质的检验、鉴别、鉴定与推断方法与方案 设计；二是在给定物质中以某种物质转化进行定量测定，以分 析该物质的含量及测定方法的选择与运用。专题十三 │ 主干知识整合主干知识整合专题十三 │ 主干知识整合方法 适用范围 实例过滤法 固体与液体分离蒸发浓 从溶液中得到晶体 缩法粗盐的提纯从食盐溶液中得到氯 化钠晶体 混合物中各组分在溶剂中 NaCl和KNO3混合物 结晶法 的溶解度随温度变化不同 分离 蒸馏法 分液法 沸点不同的互溶的液体分 乙醇与己酸的混合液 离 分离 两种互不相溶密度不等的 分离苯和水 液体专题十三 │ 主干知识整合实例 某物质在两种互不相溶的 用CCl4从碘水中提取 萃取法 溶剂中溶解度不同 碘 固体混合物中某一成分在 一定温度下可直接变为气 从碘和食盐的混合物 升华法 体，冷却后，气体又变固 中提取碘 体 用半透膜将溶液离子或小 把KI从淀粉胶体中分 渗析法 分子从胶体中分离与提纯 离出来 盐析法 加入无机盐，使某些物质 从肥皂液中分离甘油 溶解度降低而沉淀析出 和硬脂酸钠 方法 适用范围专题十三 │ 主干知识整合方法 适用范围 实例气体混合物各组分沸点不 从空气中分离氮气和 液化法 同，先使其液化后，控制 氧气 温度再汽化 热分解 混合物各组分的热稳定性 除去Na2CO3中的 法 不同，加热或灼烧可分解 NaHCO3酸碱处 混合物中各组分酸碱性不 分离Fe2O3和Al2O3 理法 同，用碱或酸处理 KNO3中含KCl，加入 混合物中某一成分与某试 AgNO3，使Cl－变为沉 沉淀法 剂反应而沉淀 淀除去专题十三 │ 主干知识整合方法 适用范围 实例利用混合物中某组分能被 氧化还 氧化(或被还原)的性质分 原法 离 电解法 利用电解原理离子交 利用离子交换剂提纯 换法除去苯中的甲苯，加 入KMnO4，使甲苯被 氧化除去 电解精炼铜离子交换法软化硬水专题十三 │ 主干知识整合专题十三 │ 主干知识整合常见的几种单质及化合物的制备方法： 1．电解法：电解熔融盐、熔融氧化物制备活动性强的金 属，如：Na、Ca、Mg、Al；电解饱和食盐水制H2、Cl2、 NaOH；电解精炼铜。 2．氧化还原法：利用平衡移动原理制取K，焦炭还原 SiO2制取Si。用还原剂H2、Al、C、CO等还原金属氧化物、 卤化物制备W、Cr、Cu、Fe、Zn等。非金属单质常用氧化阴 离子法制取，如Cl2、Br2、I2等。 3．复分解反应：如制取HF、HCl、H2S、SO2、CO2、 HNO3、H3PO4等。专题十三 │ 主干知识整合三、性质检验与科学探究 1．性质探究与检验的方案设计与操作过程： 性质检验方案 → 结论 取样 D→ 溶解 D→ 操作 D→ 现象 D专题十三 │ 主干知识整合2．常见物质性质检验的方法与试剂选择： 性质 酸性 弱酸(碱)性 方法与试剂 ①pH试纸或酸碱指示剂；②与活泼金属反应； ③与碳酸盐反应 ①证明存在电离平衡；②测定对应盐溶液酸 碱性；③测量稀释前后pH变化氧化性还原性 胶体与还原剂(KI、SO2、H2S)反应，产生明显现象 与氧化剂(KMnO4、浓HNO3、溴水等)反应，产 生明显现象 丁达尔效应专题十三 │ 主干知识整合性质 方法与试剂 碳碳双键(或 溴水或酸性KMnO4溶液褪色 叁键) ①与浓溴水反应产生白色沉淀；②与FeCl3溶 酚羟基 液发生显色反应 醇羟基 ①与羧酸发生酯化反应，产物难溶有香味； ②与活泼金属钠反应 ①与银氨溶液作用产生银镜；②与新制氢氧 化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀醛基专题十三 │ 主干知识整合方法与试剂 ①与水(或酸)反应快慢；②与盐溶液置换关 比较金属活 系；③组成原电池；④电解时阳离子的放电 泼性 顺序；⑤最高价氧化物对应水化物碱性强弱； ⑥元素周期律 ①置换关系；②与H2反应难易程度及气态氢化物稳定性； 比较非金属 ③气态氢化物还原性强弱；④最高价氧化物 活泼性 对应水化物酸性强弱 比较酸性(或 强酸(碱)制弱酸(碱) 碱性)强弱 性质专题十三 │ 主干知识整合3.常见的定量测定方法 (1)质量法 (2)体积法 (3)容量分析法专题十三 │ 要点热点探究要点热点探究? 探究点一 物质分离提纯与合成制备1．在解答物质提纯试题时，选择试剂和实验措施应注 意的三个原则 (1)不能引入新杂质； (2)提纯后的物质成分不变； (3)实验过程和操作方法简单易行。 2．物质提纯和净化时要注意下列几点 (1)所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应；专题十三 │ 要点热点探究(2)所选择的反应要具有较大的不可逆性，即反应要完 全，为了使杂质能除尽，所加的试剂要稍过量； (3)加入的试剂以不引入新的杂质为好； (4)提纯物易分离。 3． 有机物的提纯与分离中很少使用过滤、 结晶等方法， 较多地使用蒸馏(可分馏)、分液等方法，以及物理与化学 的综合法。 在分离提纯有机物时，常犯的错误是套用无机分离中 的反应转化法。例如，除去乙酸乙酯中混有的乙酸，如果 采用加入乙醇及催化剂并加热的方法，试图将乙酸转化为 乙酸乙酯， 这是适得其反的。 其一是加入的试剂难以除去； 其二是有机反应缓慢、复杂，副反应多，该反应是可逆反 应，不可能反应到底。专题十三 │ 要点热点探究例 1 MgSO4?7H2O 医药上用作泻剂。工业上用氯碱工 业中的一次盐泥为原料生产。已知一次盐泥中含有镁、钙、 铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分。主要工艺如下：(1) 用硫酸调整溶液 pH 到 1～2，硫酸的作用是______。 (2)加次氯酸钠溶液至 pH＝5～6 并加热煮沸约 5～10 分 钟，滤渣中主要含 MnO2 和另两种沉淀，另两种沉淀是 __________、__________(写化学式)。其中次氯酸钠溶液将 MnSO4 转化为 MnO2 的离子方程式为______。专题十三 │ 要点热点探究(3)若除杂后过滤，发现滤液发黄，需采取的措施是 ______________________________。 (4)过滤后晶体常用丙酮代替蒸馏水洗涤的目的是 __________________________________。 (5) 晶 体 中 结 晶 水 含 量 的 测 定 ： 准 确 称 取 0.20 g MgSO4?7H2O 样品，放入已干燥至恒重的瓷坩埚，置于 马弗炉中，在 200 ℃脱水 1 小时。为准确确定脱水后的质 量，还需要经过的操作有：冷却(干燥器中)至室温 →__________________________________。专题十三 │ 要点热点探究(1)将盐泥中的碳酸盐转化为硫酸盐，硅酸盐转化 为硅酸沉淀，钙盐转化为硫酸钙沉淀而除去(或浸出 Mg、 Fe、Al、Mn 的离子，除去 Si、Ca) ＋ － － (2)Al(OH)3 Fe(OH) Mn2 ＋ 2OH ＋ ClO ===MnO2↓＋Cl－＋H2O (3)添加适量的次氯酸钠溶液，再煮沸、过滤 (4)减小硫酸镁的溶解损耗，并快速干燥 (5)称重→重复脱水→冷却→称量至恒重专题十三 │ 要点热点探究[解析] (1)加 H2SO4 调节溶液 pH，同时可以使碳酸盐和 硅酸盐转化为沉淀，以过滤除去，同时溶解盐泥中的金属。 (2)次氯酸根有很强的氧化性，能将 Mn2＋氧化为 MnO2 而除去，在升高 pH 的同时，Fe3＋和 Al3＋都转化为沉淀而除 去。 [点评] 这是一道以物质合成制备及分离提纯来获得 MgSO4?7H2O 的实验题，重点考查的还是分离提纯的基本 操作。专题十三 │ 要点热点探究某实验小组欲从硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合溶液中分 离出硫酸亚铁溶液，经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液 的酸碱性而使 Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋分别生成沉淀的 pH 如下表：物质 开始沉淀pH 沉淀完全pHCu(OH)2 6.0 13Fe(OH)2 7.5 14Fe(OH)3 1.4 3.7实验室有下列试剂可供选择：H2O2、CaO、CuO、稀硫酸、 铁粉专题十三 │ 要点热点探究实验室有下列试剂可供选择：H2O2、CaO、CuO、稀硫 酸、铁粉 (1) 分离实验的实验操作步骤和目的为：实验步骤 步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 步骤5实验操作实验操作目的洗涤沉淀 得到FeSO4溶液(2)步骤 4 中需要的玻璃仪器为________、________、 ________；检验沉淀洗涤干净的操作方法为_____________。专题十三 │ 要点热点探究(1) 实验 步骤 步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 步骤5 在沉淀中加入适量的稀 硫酸和适量的铁粉 实验操作 在溶液中加入H2O2 实验操作目的 将Fe2＋离子氧化成Fe3＋ 保证将Fe3＋完全沉淀 滤出氢氧化铁加入适量的氧化铜，调 节溶液的pH到3.7过滤除去附在沉淀表面上的 可溶物专题十三 │ 要点热点探究(2)烧杯 玻璃棒 漏斗 取最后的洗涤液少量于试管 中，加入氯化钡溶液，若无沉淀产生，则表示沉淀已经洗涤 干净 [解析] 要除去硫酸亚铁中的硫酸铜， 可采取将溶液中的 Fe2＋氧化为 Fe3＋，然后加入 CuO 调节溶液 pH，使 Fe3＋完 全水解生成 Fe(OH)3 沉淀，过滤并洗涤 Fe(OH)3 沉淀，之后 用稀硫酸溶解，再加入过量铁粉，使 Fe3＋还原为 Fe2＋。专题十三 │ 要点热点探究? 探究点二 物质定性检验与定量测定1．物质的检验 (1)利用某些物质的特殊性质检验某种物质或离子，如 颜色、气味、溶解性、焰色反应、与特殊物质反应的特殊 现象等； (2)利用物质的化学性质采取互相滴加法鉴别一组物 质； (3)利用两两混合法鉴别一组物质等。专题十三 │ 要点热点探究2．物质检验的基本原则 物质检验的“三个原则”，即一看(颜色、状态)、二嗅 (气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象 不同，检验离子的方法可归纳为三类： (1)生成气体，如 NH＋、CO2－的检验； 4 3 － － (2)生成沉淀，如 Cl 、SO2 的检验； 4 ＋ － (3)显现特殊颜色，如 Fe3 、SCN 、苯酚的检验。 (4)焰色反应：检测金属或金属离子。 3．物质的鉴别技巧 (1)若被鉴别的溶液酸碱性不同，可选用适当的指示剂 或 pH 试纸， 如鉴别(NH4)2SO4、 2CO3、 2SO4 三种溶液。 K Na专题十三 │ 要点热点探究(2) 若 几 种 溶 液 中 含 有 不 同 的 阳 离 子 ， 可 选 用 强 碱 (NaOH、KOH)等与之反应，如鉴别 K2SO4、(NH4)2SO4、 Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、MgSO4、CuSO4 溶液等。 (3)若几种溶液中含有不同的阴离子，可选用强酸(盐 酸、H2SO4 等)与之反应，如鉴别 NaCl、Na2S、Na2SO3、 Na2CO3、Na2SiO3、Na2S2O3 溶液等。 (4)若有金属及不同的金属氧化物，可考虑用强酸，如 鉴别 MnO2、FeO、CuO 等黑色粉末，可选用浓盐酸。 (5)用一种试剂鉴别多种物质时， 常用到的是“相反原 理”，也可以解释为“阴同阳不同用碱，阳同阴不同用酸， 阴阳各不同用盐”。另外，要记住鉴别物质的几种常用试 剂。 (6)鉴别有机物时，若被鉴别物质中含有醛基、羧基， 应先考虑用新制 Cu(OH)2 鉴别。专题十三 │ 要点热点探究4．物质定量测定 常见的定量测定实验包括混合物成分的测定、物质纯 度的测定等。该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与 提纯、中和滴定等实验操作。实验过程中或问题解答中要 特别注意以下几个小问题： （1）气体体积的测量是考查的重点和难点，对于气体 体积的测量，读数时要特别注意消除“压强差”，保持液 面相平，还要注意视线与液面最低处相平。 （2）测定实验中还要注意消除干扰气体的影响，如可 利用“惰性”气体(指对于反应中涉及的物质来说是“惰性” 的气体)将装置中的干扰气体排出等。专题十三 │ 要点热点探究（3）使被测量气体全部被测量，如可采取反应结束后 继续向装置中通入惰性气体以使被测量气体全部被吸收剂 吸收。 （4）许多实验中的数据处理，都是对多次测定结果求 取平均值， 但对于“离群”数据(指与其他测定数据有很大 差异的数据)要舍弃， 因为数据离群的原因可能是在操作中 出现了较大的失误。专题十三 │ 要点热点探究例2 常温下，某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③ Cl－、④Br－、⑤SO32-、⑥SO42-离子中的若干种，依次进行下 列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下。 步骤 (1) 操作 用pH试纸检验 现象 溶液的pH大于7(2)(3) (4)向溶液中加新制氯水， 再加入CCl4振荡，静置向所得水溶液中加入 Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 过滤，向滤液中加入 AgNO3溶液和稀HNO3CCl4层呈橙色有白色沉淀产生 有白色沉淀产生专题十三 │ 要点热点探究下列结论正确的是( ) A．肯定含有的离子是①④⑤ B．肯定没有的离子是②⑥ C．不能确定的离子是① D．不能确定的离子是③⑤专题十三 │ 要点热点探究A [解析] 用 pH 试纸检验， 大于 7 说明溶液呈碱性， pH 所以溶液中一定含有 SO2－，溶液中加氯水，再加 CCl4 呈橙 3 色，则说明原来一定含有 Br－，因为 SO2－能被新制氯水氧化 3 形成 SO2－，加 Ba(NO3)2 能产生白色沉淀，所以不能确定原 4 溶液中是否含有 SO2－，但一定没有 Ba2＋，同理，新制氯水 4 还原会形成 Cl－，所以也无法确定原溶液是否有 Cl－，根据 电中性原则，则一定含有 Na＋。所以 A 正确。 [点评] 这道题中最大的问题是反应过程中产生的离子 会对下一步检验产生干扰，导致无法确定是否存在 SO2－和 4 － Cl ，解题时一定要审清用什么溶液进行实验。专题十三 │ 要点热点探究下列除去杂质的方法正确的是( ) A． 除去 CO2 中混有的 CO： 将混合气体通过装有 NaOH 溶液的洗气瓶 B．除去铜器表面的铜绿：用稀硝酸浸泡，再用水冲洗 C．除去 KNO3 溶液中少量 NaCl：加水溶解，蒸发结晶， 趁热过滤 D．除去 Mg(OH)2 固体中少量 Ca(OH)2：加入足量 MgCl2 溶 液，充分搅拌后过滤专题十三 │ 要点热点探究D [解析] A 项， 没有除去， CO 反而是 CO2 被除去， 错误；B 项，硝酸不仅能溶解铜绿，还会溶解铜，错误； 除 KNO3 晶体中少量 NaCl，只能冷却热饱和溶液，结晶， 过滤得到固体即为较纯的 KNO3 晶体，C 错误；D 正确。专题十三 │ 规范答题示例规范答题示例规范实验操作用语，回答完整方能得分 例题 (15分)一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)的化学式为 [Cu(NH3)4]SO4?H2O，是一种重要的染料及农药中间体。某 学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的 合成路线为：专题十三 │ 规范答题示例相关信息如下： ①[Cu(NH3)4]SO4?H2O 在溶液中存在以下电离(解离) 过程： [Cu(NH3)4]SO4?H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋SO2－＋H2O 4 Cu(NH3)2＋?? Cu2＋＋4NH3 4 ②(NH4)2SO4 在水中可溶，在乙醇中难溶。 ③[Cu(NH3)4]SO4?H2O 在 乙醇? 水混合溶剂中的溶解度随 乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：专题十三 │ 规范答题示例请根据以上信息回答下列问题： (1)方案 1 的实验步骤为： a． 加热蒸发 b． 冷却结晶 c． 抽滤 燥 ①抽滤装置如图 13－2 所示，该装置中的错误之处是 _______________________； 抽滤完毕或中途停止抽 滤时，应先_______，然后 _________。d． 洗涤e． 干专题十三 │ 规范答题示例②该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往 含 有 ______________ 杂 质 ， 产 生 该 杂 质 的 原 因 是 ____________________________________。 (2)方案 2 的实验步骤为： a．向溶液 C 加入适量________，b.________，c.洗涤， d.干燥 ①请在上述答题线内填写合适的试剂或操作名称。 ②下列选项中，最适合作为步骤 c 的洗涤液是 ____________。 A．乙醇 B．蒸馏水 C．乙醇和水的混合 液 D．饱和硫酸钠溶液 ③步骤 d 不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是 ______________________________。专题十三 │ 规范答题示例专题十三 │ 规范答题示例[改正] ________ [评价] 1．抽滤装置中典型错误有二，一是安全中导 管长短顺序，二是布氏漏斗斜口对着吸滤瓶支管口。操作过 程中用语要准确规范。 2．平衡移动原理使用中产生和物质是否分解或挥发对产 物有一定的影响，这一题中也一样，学生就答成了CuSO4。 3．选择洗涤液，冲洗液等要考虑是否溶解原溶质，能否 溶解杂质。 4．某种实验方法是否能采用分析判断或解题分析时要关 注目标产物中是否有易分解或挥发的成分。专题十三 │ 规范答题示例【规范解答】(1)①布氏漏斗的斜面未朝向吸滤瓶的支 管口 断开连接安全瓶与抽气装置之间的橡皮管 关闭抽 气装置中的水龙头 ②Cu(OH)2 或 Cu2(OH)2SO4 加热蒸发过程 NH3 挥 发，使[Cu(NH3)4]2＋?? Cu2＋＋4NH3 正向移动，且 Cu2＋ 发生水解。 (2)①乙醇 抽滤(减压过滤) ②C 加热使[Cu(NH3)4]SO4?H2O 分解(失 H2O、失 NH3)专题十三 │ 规范答题示例[解析] 此题是一道以[Cu(NH3)4]SO4? 2O 的合成和提 H 取为载体的实验考题，[Cu(NH3)4]SO4?H2O 这种物质的特 点既有摩尔盐含结晶水的特点，也有[Cu(NH3)4]2＋的性质特 征。制取的过程和原理题中已经告诉，很容易理解，考查 的关键：一是如何分离提纯，二是结合相关信息运用化学 原理。(1)①是对抽滤装置的正确使用的考查，一是找典型 错误，二是操作中程序，没有做过实验的同学很难回答第 二空。专题十三 │ 规范答题示例②要求学生从已给定的相关信息中甄选有用的信息进 行答题，学生对杂质的分析往往不会很准确，因为要运用 到题中的络合平衡的移动。 (2)如何从[Cu(NH3)4]SO4 溶液中 得到[Cu(NH3)4]SO4?H2O 晶体有两种方案，方案 1 是利用 加热浓缩的办法，而方案 2 则要根据题中所给信息，减小 溶液中[Cu(NH3)4]SO4?H2O 晶体的溶解度后析出，进行抽 滤、洗涤、干燥。洗涤试剂的选择既要考虑洗去杂质，又 要减少[Cu(NH3)4]SO4?H2O 的溶解，所以选择乙醇的水溶 液是最佳试剂。结晶水合物不能用加热的方法干燥的原因 是同学们都很容易答易失去结晶水，其实[Cu(NH3)4]SO4 受 热易分解产生 NH3。专题十三 │ 规范答题示例[归纳提升] 从这一道题可以得出，实验题解答中要注意 下述几点： 1．规范用语，描述准确。 2．亲身实践，才有体验，准确回答。 3．融合科学原理，联系实验过程实际分析。 4．掌握教材中典型实验的过程的原理，仪器的正确选择 与使用。专题十四专题十四综合实验与探究专题十四 │ 考纲导航考纲导航[热点考向] 1．科学实验探究 2．综合实验设计与解答,专题十四 │ 考纲导航[复习策略] 1．了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法并了 解实验探究的一般过程。 2．认识反应条件控制在化学实验研究中的意义，初步掌 握控制反应条件的方法。能根据具体情况设计解决化学问题的 实验方案，并能对设计的实验方案进行分析、比较、优化和改 进。 3．能通过化学实验收集有关数据和事实，并科学地进行 分析和处理。专题十四 │ 主干知识整合主干知识整合专题十四 │ 主干知识整合二、实验探究题的一般命题思路及解题策略 发现问题→提出问题→设计方案→实施方案→结论。 对物质性质探究的基本思路如下：专题十四 │ 主干知识整合专题十四 │ 主干知识整合[易错警示] 1.评价实验过程中忽视反应条件设置与控制，回答问题时 遗漏某一限制条件，易造成想当然或默认某些条件等错误。 2．实验探究中易将待探究的结果当成已知内容进行设计， 造成明确的探究指向。 3．实验探究过程中提出的假设不够完整，遗漏某种情况； 有时也会在方案设计中遗漏某一种可能，造成方案不完整，或 非此即彼的情况。 4．实验设计思路中从已知数据中没有找到合理的规律， 无法将综合实验解答完整。专题十四 │ 主干知识整合[触摸高考] 判断正误 1. [2012?新课标全国卷] 能使湿润的淀粉KI试纸变成 蓝色的物质一定是Cl2( ) × [解析] 只要这种物质能够将I－氧化成I2，就能使湿 润的淀粉KI试纸变成蓝色，不一定是Cl2，错误。 2．[2012?安徽卷] 用溴水、淀粉―KI溶液比较Br2与I2 的氧化性强弱，仪器有试管、胶头滴管( ) √ [解析] 将溴水滴入淀粉―KI溶液，若出现蓝色则 Br2的氧化性比I2强。专题十四 │ 要点热点探究要点热点探究? 探究点一 实验题解答思路与过程该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程， 其 实验流程与考查内容一般为：专题十四 │ 要点热点探究专题十四 │ 要点热点探究专题十四 │ 要点热点探究(Ⅰ)合成：在三颈瓶中加入 20 g 无水 AlCl3 和 30 mL 无水 苯。为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加 6 mL 乙酸酐 和 10 mL 无水苯的混合液， 控制滴加速率， 使反应液缓缓回流。 滴加完毕后加热回流 1 小时。 (Ⅱ)分离与提纯： ①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，分离得 到有机层。 ②水层用苯萃取，分液。 ③将①②所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸去苯，得到苯 乙酮粗产品。 ④蒸馏粗产品得到苯乙酮。专题十四 │ 要点热点探究回答下列问题： (1)仪器 a 的名称：________；装置 b 的作用：________。 (2)合成过程中要求无水操作，理由是______。 (3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶，可能导致 ________。 A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多 (4)分离与提纯操作②的目的是____。 该操作中是否可改用乙醇萃取？ ________(填“是”或 “否”)，原因是__________。专题十四 │ 要点热点探究(5)分液漏斗使用前须____________并洗净备用。萃取时， 先后加入待萃取液和萃取剂，经振摇并____________后，将分 液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体 时，应先__________， 然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。 (6)粗产品蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是 ________，可能会导致收 集到的产品中混有低沸点 杂质的装置是________。专题十四 │ 要点热点探究(1)干燥管 吸收 HCl 气体 (2)防止三氯化铝和乙酸酐水解(只答三氯化铝水解或 乙酸酐水解也可) (3)AD (4)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失 否 乙醇与水混溶 (5)检漏 放气 打开上口玻璃塞(或使玻璃塞上的凹 槽对准漏斗口上的小孔) (6)C AB专题十四 │ 要点热点探究[解析] 这是一道以苯乙酮制取为载体的高考试题， 难度 较大。 苯与乙酸酐反应中伴随着副反应 CH3COOH＋AlCl3D →CH3COOAlCl2＋HCl↑， 且氯化铝与乙酸酐易水解， 所以 反应要在无水状态下进行。 为防止 b 中的水蒸气进入三颈瓶 引发副反应， 所以要安装 a(球形干燥管)， 吸收尾气中的 HCl 气体时要防止倒吸。反应比较剧烈，且副反应比较多，所以 混合过程要比较慢且采用滴加方式。专题十四 │ 要点热点探究某化学研究性学习小组为了探究在全封闭状态下制备 Cl2，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图 14－3 所 示的实验装置。专题十四 │ 要点热点探究(1) 按 如 图 连 接 好 装 置 后 ， 第 一 步 操 作 是 __________________； 实验开始， 打开止水夹 a、 缓慢推动注射器 A 的活塞， c， 将浓盐酸按 1 滴/秒的速率逐滴滴入到青霉素药剂瓶 C 中，当 产生黄绿色气体，关闭止水夹 c，打开止水夹 b，进行相关性 质实验探究。按要求回答下列问题(假设实验中气体能满足实 验的需要)。 (2) 写 出 青 霉 素 药 剂 瓶 C 中 反 应 的 化 学 反 应 方 程 式 ________。 (3)青霉素药剂瓶 D 盛放浓硫酸 ，青霉素药剂瓶 E 和 F 中出现的现象分别是___________ 和________，原因为_______。专题十四 │ 要点热点探究(4)青霉素药剂瓶 G 的变化：先产生黄色浑浊，后溶液又 逐渐变澄清，用离子反应方程式说明其原因： ① ____________；②_____________。 (5)若乙同学观察到烧杯Ⅰ中产生白色沉淀，为了确定最 终通入 AgNO3 溶液中的气体只有一种，乙同学提出在 H 与 I 两个装置之间再加一个装置。你认为该装置中应放入 ______________________(填写试剂或用品名称)。 (6) 实 验 结 束 后 应 打 开 止 水 夹 ________ 、 关 闭 止 水 夹 __________。专题十四 │ 要点热点探究(1) 检 查 装 置 的 气 密 性 (2)2KMnO4 ＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O (3)干燥的有色布条不褪色 后褪色 紫色石蕊试液先变红 氯气无漂白性， 氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性 (或湿润的氯气有漂白性) (4)①S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－ ②S＋3Cl2＋4H2O===SO2－＋6Cl－＋8H＋ 4 (5) 湿润的淀粉 KI 试纸(或湿润的有色布条)其他 合理答案也可 (6)c a、b专题十四 │ 要点热点探究[解析] (1)一般来说， 凡涉及气体的实验装置均应检查装 置的气密性。 (5)从实验者的意图看， 最后通入 I 中的气体应为单一的 氯化氢气体，H 中四氯化碳吸收了氯气，为验证氯气已经全 部被吸收， 故应在 H 与 I 之间增加一个检验氯气的装置， 可 用湿润的淀粉 KI 试纸或湿润的有色布条，其现象应不变色 或不褪色。 (6)实验结束后需要处理尾气，故应打开止水夹 c，关闭 止水夹 a、b。专题十四 │ 要点热点探究? 探究点二 综合探究实验探究类实验题的一般命题思路是：发现问题→提出问 题(即在学生现有知识水平的基础上做出猜想或假设)→解 决问题(设计实验进行验证，最后得出结论)。在能力考查 点的设置上则可以考查学生发现问题的能力、提出问题的 能力(作出合理假设或猜想)、探究问题的能力(设计实验进 行探究)、 分析问题的能力(根据实验现象得出合理结论)等。 在知识点的涵盖上则既可以考查基本概念、基本理论又可 以考查元素化合物的有关知识；而且符合新课程改革在学 习方法上强调的“探究学习”、“自主学习”。因此探究 类实验题将会是 2013 年高考试题中的一个亮点。 探究类试专题十四 │ 要点热点探究题一般有以下几种命题形式：探究化学反应机理、探究化 学实验中的反常现象、探究对经典问题的质疑、探究未知 物的成分、探究物质的性质、探究化学反应的条件以及探 究化学反应的现象等等。专题十四 │ 要点热点探究例 2 某兴趣小组的同学发现，将 CuSO4 溶液与 Na2CO3 溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣， 决定采用实验的方法进行探究。 【提出猜想】 猜想 1：所得沉淀为__________； 猜想 2：所得沉淀为__________； 猜 想 3：所得的沉淀为碱式碳酸铜 [化学式可表示为 mCu(OH)2?nCuCO3]。 查阅资料获知，无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均 不含结晶水)。专题十四 │ 要点热点探究【实验探究】 步骤 1：将所得悬浊液过滤，先用蒸馏水洗涤，再 用无水乙醇洗涤，风干。 步骤 2：取一定量所得固体，用如下装置(夹持仪器 未画出)进行定性实验。专题十四 │ 要点热点探究能 证 明 猜 想 1 成 立 的 实 验 现 象 是 ______________________________。 【问题讨论】 (1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是： 关 闭 K， __________。 (2)若在上述装置 B 中盛放无水 CaCl2，C 中盛放 Ba(OH)2 溶液，还可测定所得沉淀的组成。 ①C 中盛放 Ba(OH)2 溶液， 而不使用澄清石灰水的 原因是_____。 ②若所取蓝绿色固体质量为 27.1 g，实验结束后， 装置 B 的质量增加 2.7 g， 中产生沉淀的质量为 19.7 g。 C 则该蓝绿色固体的化学式为________________。专题十四 │ 要点热点探究【提出猜想】Cu(OH)2 CuCO3 【实验探究】 B 白色粉末变为蓝色晶体， 中无明显现象(若猜想 1 所 C 得沉淀为 CuCO3，则实验现象为 B 中无明显现象，C 中产 生白色沉淀) 【问题讨论】 (1)用酒精灯微热硬质玻璃管， C 中有气泡逸出， 若 撤去 酒精灯冷却一段时间后，C 中导管内形成水柱，则证明装置 的气密性良好 (2)①Ba(OH)2 溶解度大于 Ca(OH)2，能充分吸收 CO2； BaCO3 的摩尔质量大于 CaCO3，测量误差小 ②Cu5(OH)6(CO3)2[或 2CuCO3?3Cu(OH)2]专题十四 │ 要点热点探究[解析] 【问题讨论】(2)②n(H2O)＝2.7 g÷ g? －1＝ 18 mol 0.15 mol， n(BaCO3)＝19.7 g÷ 197 g? －1＝0.1 mol， mol n(CuO) ＝ (27.1 g － 2.7 g － 0.1 mol×44 g? － 1)÷ mol 80 g? －1＝0.25 mol， mol 故该蓝绿色固体的化学式可写为 Cu5(OH)6(CO3)2 或 2CuCO3?3Cu(OH)2。 [点评] 科学探究有一定的程序， 解答过程也有一定的规 范性，浙江省在高考中每年都出现，但一般不会以整个大题 形式， 而往往是小题形式出现， 但这是研究化学的一种方法， 也是学生需要建立的一种观念。专题十四 │ 要点热点探究现有某金属硝酸盐化学式为 M(NO3)2， 为了探究其热 分解产物，某化学小组开展探究性学习： 金属活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同。 如： △ 2KNO3=====2KNO2＋O2↑ △ 2Cu(NO3)2=====2CuO＋4NO2↑＋O2↑， △ 2AgNO3=====2Ag＋2NO2↑＋O2↑ △ 猜想 1：M(NO3)2=====M(NO2)2＋O2↑ △ 猜想 2：2M(NO3)2=====2MO＋4NO2↑＋O2↑ 猜想 3：___________________。专题十四 │ 要点热点探究为了探究上述猜想，设计如下实验装置：实验步骤：①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定量 的样品装于大试管中，并重新连接好仪器；④加热；⑤?? (1)写出猜想 3 的化学方程式：__________； (2)测定气体体积应选择________(填“A”或“B”)； (3)实验收集到一定量气体，为了检验收集到的气体的成 分，其操作方法是______；专题十四 │ 要点热点探究(4)在实验后的水里加入适量碳酸氢钠粉末，溶液中产生 大量气体，说明________正确(填：猜想 1、猜想 2 或猜想 3)； (5)该小组测得一组数据：实验前样品质量为 W g，收集 到气体体积为 V L(已折算成标准状况)， M 的相对原子质量 则 为______________； △ (6)已知 4Fe(NO3)2=====2Fe2O3＋8NO2↑＋O2↑， 现在对 KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2 的混合粉末充分加热后未收集到 任何气体，则 KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2 的物质的量之比可 能是( ) A．1∶2∶2 B．2∶1∶4 C．1∶2∶3 D．3∶8∶6专题十四 │ 要点热点探究△ (1)M(NO3)2=====M＋2NO2↑＋O2↑ (2)B (3)用玻璃片在水槽里盖好量筒口， 用食指摁紧玻璃片， 将量筒从水槽里拿出来，正放在实验台上，移开玻璃片， 用带火星木条接近量筒口里，若木条复燃，说明收集到的 气体是氧气 11.2W (4)猜想 3 (5) －124 (6)ABD V [解析] (1)根据提给信息，活泼性不同的金属的硝酸盐 受热分解产物不同，可能有三种固体产物：亚硝酸盐、金 属氧化物、金属单质。 (2)A 装置存在压强差，且导管中的气体不能被测量， 存在误差，而 B 装置则避免了这些误差。专题十四 │ 要点热点探究(3)根据题意，不论哪种猜想，收集到的气体都为氧气， 故只要用带火星的木条验证即可。 (4)依据题意，试验后的“水”呈强酸性，三种猜想中 只有猜想 3 生成的二氧化氮溶于水才生成强酸硝酸。 (5)根据第三种猜想，收集到的气体为氧气，其物质的 量 为 硝 酸 盐 的 物 质 的 量 的 一 半 ， 故 M[M(NO3)2] ＝[Wg 11.2W 11.2W ＝ ，M(M)＝ －124。 V V V L×2 － 22.4 L?mol 1 (6)根据混合粉末充分加热后未收集到任何气体，说明 产生的 NO2 和 O2 的物质的量比为 4∶1，故只要 KNO3 与 Fe(NO3)2 的物质的量比为 1∶2 即可。专题十四 │ 规范答题示例规范答题示例物质制取中方案的优化与选择 例题 (15分)实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分 多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全， 通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。 (1)为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳 为________；为了吸收该反应 中产生的尾气，请选择下列 中合适的装置________。专题十四 │ 规范答题示例(2)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如 下设计： 第一组：以空气为氧化剂法 方案 1： 以空气为氧化剂。 将铜粉在仪器 B 中反复灼烧， 使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反 应。 方案 2： 将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合 物中， 发现在常温下几乎不反应。 向反应液中加少量 FeSO4， 即发生反应， 生成硫酸铜。 反应完全后， 加物质甲调节 pH ， 铁元素全部沉淀 (一般认为铁离子的浓度下降到 10－ 5 － mol?L 1，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。专题十四 │ 规范答题示例已 知 ： Ksp[Cu(OH)2]≈10 － 22 ， Ksp[Fe(OH)2]≈10 － 16 ， － Ksp[Fe(OH)3]≈10 38 请回答下列问题： 如开始加入的铜粉为 3.2 g，最后所得溶液为 500 mL， 溶液中含有铁元素 0.005 mol。 ①方案 1 中的 B 仪器名称是____________。 ②为了使铁元素全部沉淀， 应调节 pH 至少为________。 ③方案 2 中甲物质可选用的是________。 A ． CaO B ． NaOH C ． CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3 E．Fe2(SO4)3 ④反应中加入少量 FeSO4 可加速铜的氧化，用离子方程 式解释其原因_________。专题十四 │ 规范答题示例第二组：过氧化氢为氧化剂法 － 将 3.2 g 铜丝放到 45 mL 1.5 mol? 1 的稀硫酸中，控温 L 在 50 ℃。 加入 18 mL 10%的 H2O2， 反应 0.5 h， 升温到 60 ℃， 持续反应 1 h 后， 过滤、 蒸发浓缩、 减压抽滤等， 用少量 95% 的酒精淋洗后晾干，得 CuSO4?5H2O 10.5 g。 请回答下列问题： ⑤反应时温度控制在 50 ℃～60 ℃不宜过高的原因是 _____________； ⑥本实验 CuSO4?5H2O 的产率为__________。专题十四 │ 规范答题示例专题十四 │ 规范答题示例[改正] ________ [评价] 1．固体物质灼烧时到底在坩埚还是在蒸发皿 易造成学生混淆，在课堂要关注。 2．尾气吸收在教学中学生经常关注的是燃烧或什么 溶液的吸收，但有时这些方法都解决不了时，可以考虑收集， 交专业机构处理。 3．实验条件的选择与控制是解题分析的一个关键之 处，所以这一题设计有这一条件，要求分析原因，往往从易 分解、氧化或还原、失去结晶水等角度分析。 4．多种方案运用分析时，要比较方案的优劣，需从 原材料、绿色化、操作简洁等角度进行考虑与分析。专题十四 │ 规范答题示例【规范解答】(1)3∶2 B (2)①坩埚 ②3 ③CD ④4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O ＋ ＋ ＋ 2Fe3 ＋Cu===2Fe2 ＋Cu2 ⑤防止双氧水分解 ⑥84%专题十四 │ 规范答题示例[解析] (1)根据反应的离子方程式 3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ＋ ===3Cu2 ＋2NO＋4H2O，每 2 mol 硝酸需要 3 mol 硫酸来 提供 6 mol H ＋ 。故硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为 3∶2。NO 可与 O2、NaOH 溶液发生反应生成 NaNO2，要 充分吸收 NO 尾气，需要向溶液通入适量 O2。 (2)②求 Fe3＋完全沉淀的 pH： 3 Ksp[Fe（OH）3] 3 10－38 － c(OH － ) ＝ ＝ －5 ＝ 1×10 3＋ c（Fe ） 1011mol?L－1， c(H＋)＝1×10－3mol?L－1， 故 pH＝3；专题十四 │ 规范答题示例即：使铁元素全部沉淀，应调节 pH 为 3 以上。 为了不增加杂质，故可用 CuCO3 或 Cu2(OH)2CO3 来 ＋ 消耗溶液中的 H ，从而达到调节 pH 的目的。 ⑥根据铜的守恒，CuSO4 ?5H2O 的理论产量为： 3.2 g m(CuSO4?5H2O)＝n(Cu)×250 g? mol ＝ － ×250 64 g? mol 1－1g?mol－1＝12.5 g。 10.5 g 故其产率为： ×100%＝84%。 12.5 g专题十四 │ 规范答题示例[总结提升] 解答这一类实验题，同学们要关注：一要写 出实验原理(用方程式表示)， 清楚知道原料是什么及用量关系； 二要对实验条件进行选择与优化，做到效率最高，原料利用率 最大；三要将制取的物质分离出来，并除杂干燥。专题十四 │ 教师备用习题教师备用习题[备用理由] 实验的创新一直是高考的热点话题，下面这 道试题虽为旧题，但为创新实验的经典题目，供老师们选用。 “套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另一支玻璃 仪器中，经组装来完成原来需要较多仪器进行的实验。因其具 有许多优点，已被广泛应用于化学实验中。下列两个实验均为 “套管实验”，请观察、分析， 回答下列问题： 实验一 图甲是对铜和浓硝酸 反应实验的改进。 (1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式___________。专题十四 │ 教师备用习题(2)反应开始后，能观察到的现象是______________，随 后气体颜色逐渐变浅；大试管中液面上升。 (3)与普通演示实验相比，此实验除操作方便之外，还有 ____________________等优点。 实验二 现有下列药品：A.氯化铵固体，B.氢氧化钠固体， C.浓氨水，D.浓硫酸，E.碳酸氢铵。采用“套管法”，只用一 支试管(药匙等辅助用品略，不加热)，选择合适的药品就可在 圆底烧瓶中集满喷泉实验用的氨气(如图乙)。 (4)此实验制备氨气选用的最合适药品是___(填序号)。专题十四 │ 教师备用习题[答案] (1)Cu＋4H ＋2NO3 ===Cu2 ＋2NO2↑＋2H2O (2)小试管中溶液变蓝(绿)，试管中出现红棕色气体 (3)减少气体对空气的污染 (4)BC [解析] 实验一，开始时，浓硝酸与铜反应生成二氧化 氮气体，之后二氧化氮气体再与烧杯中的水反应，生成硝 酸和一氧化氮气体。实验二，在竖直的试管中加入浓氨水 和氢氧化钠固体，将该试管深入到倒立的圆底烧瓶底部， 并慢慢地向外抽出试管，则烧瓶中会收集到氨气。＋ － ＋
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