高考化学实验题解题技巧

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 中通入冷却水后,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6CD 7C
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内脱水生成烯烃,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；
7n环己醇＝20g÷100g·mol-1＝mol、
n环己烯＝10g÷82g·mol-1＝mol
产率＝÷×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; 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；4c；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；751;
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若的正丁醇完全反应产生的正丁醛应为4÷74×72=,则正丁醛的产率应为2÷×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年四川理综为了探究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、K 3FeCN 6溶液、氯水;
1请完成下表：
实验结论Fe 的氧化产物为Fe 2+和Fe 2+;
Ⅱ.AgNO 3的热稳定性
用下图所示的实验装置A 加热AgNO 3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;
2装置B 的作用是 ;
3经小组讨论并验证该无色气体为O 2,其验证方法是
;
4查阅资料Ag 2O 和粉末状的Ag 均为黑色； Ag 2O 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.Ag 2O ； ③.Ag 和Ag 2O;
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AgNO 3固体热分解的产物有 ② ;
答案
1①溶液呈红色 ②K 3FeCN 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内,木条复燃,证明无色气体为O 2
4① b ②Ag 、NO 2、O 2
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K3FeCN6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；4①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、O2
27. 2010年陕西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；
4NaOH
解析：
1. 本题要求是探究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↑＋H2O
②SO2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;
三．定量测定实验题
这一类题型除了考查实验外,还结合计算,且计算比较复杂,难度较大;
步骤：确定待测物→性质分析,确定实验原理→组装实验装置→结合数据,计
算;
由于是定量实验,不需要有明显的实验现象,但一定要有量的变化,且要是便于测定的量,如沉淀的质量,溶液质量变化、干燥管的质量变化等;在实验装置的选取和组装中,要分析空气对实验结果的干扰,实验装置中残留物对结果的影响、空气倒灌对测量结果的影响等;如有干扰,则要选加装置来排除干扰;
定量测定实验题：
27．2012年重庆氯离子插层镁铝水滑石Mg2AlOH6Cl·x H2O是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气;现用如图装置进行实验确定其化学式固定装置略去;
1Mg2AlOH6Cl·x H2O热分解的化学方程式为_______________________;
2若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为________按气流方向,用接口字母表示,其中C的作用是________;装置连接后,首先要进行的操作的名称是________;
3加热前先通N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2的作用是________、________等;
4完全分解后测得C增重g、D增重g,则x＝________;若取消冷却玻管B 后进行实验,测定的x值将________填“偏高”或“偏低”;
5上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成Mg2AlOH6Cl1－2y CO3y·z H2O,该生成物能发生类似的热分解反应;现以此物质为样品,用2中连接的装置和试剂进行实验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定________;
答案：
1 2 Mg2AlOH6Cl·x H2O 4 MgO＋Al2O3＋2 HCl↑＋5＋2x H2O↑
2 a→e→d→b吸收HCl气体检查装置的气密性
3 将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收防止产生倒吸
4 3偏低
5 装置C的增重及样品质量或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C 的增重及样品分解后残余物质量
解析：
1根据题给信息：高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气,可写出其化学方程式：
2Mg2AlOH6Cl·x H2O4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋5＋2x H2O↑;
2装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体,装置D的作用是吸收水蒸气,应该首先通过D装置吸收水蒸气,后通过C装置吸收HCl；将气体通过洗气瓶进行洗气时,应该从长导管一侧通入气体,故其连接顺序是a→e→d→b；连接好装置后首先应该检查装置的气密性;
3因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气,为了避免引起实验误差,保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收,所以要通入N2排出装置内残留的气体,同时也是为了防止产生倒吸;
42Mg2AlOH6Cl·x H2O4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋5＋2x H2O↑
73 18×5＋2x
g g
解得：x＝3
若没有冷却玻璃管,由于气体温度高,装置D不能将水蒸气充分吸收从而造成
结果偏低;
5由于化学式中出现了两个未知数,所以必须要测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,所以除测定D的增重外,至少还需测定两个数据：装置C的增重及样品质量或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量;
四．探究性实验题
这类题型一般难度较大,学生失分比较多,主要体现在学生不能准确的把握出题人的意图,但是问题的难度又不是很难;
解题思路;
从实验目的出发,提出假设→根据假设设计实验方案→推测实验现象→得到实验结论;
在实验假设提出时一般情况是二到三种组合,例如浓硫酸与铜反应,试管底部的
固体残留物可能是：①CuO ②Cu
2O ③CuO和Cu
2
O,再根据物质的性质设计实验来
验证,但要求有明显的不同实验现象,再根据实验现象组合来得到实验结论;
探究性实验题：
28．2012安徽工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏主要成分为PbSO4发生反应：PbSO4s + CO32－aq===PbCO3s + SO42－aq;某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分;
1上述反应的平衡常数表达式：K=;
2室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在溶液中PbSO4转化率较大,理由是;
3查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3·PbOH2,它和PbCO3受热都易分解生成PbO;该课题组对固体产物不考虑PbSO4的成分提出如下假设;请你完成假设二和假设三;
假设一：全部为PbCO3；
假设二：；
假设三：;
4为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究;
①定性研究：请你完成下表中内容;
图;某同学由图中信息得出结论：假设一不成立;你是否同意该同学的结论,并简述理由：;
答案：
1 K＝SO42－／CO32－
2 Na2CO
3 ；相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者c CO32－较大
3全部为2PbCO3·P b OH2PbCO3与2PbCO3·P b O H2的混合物
4①
实验步骤预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,然后将样品加热分解,将产生的气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管若无水硫酸铜不变蓝色,则假设一成立；
若无水硫酸铜变蓝色,则假设一不成立；
②同意若全部为PbCO3,完全分解后,其固体质量为
解析：
1 固体或纯液体不能列于平衡常数表达式中,故K＝cSO42－／cCO32－；
2 HCO3-难电离,相同浓度时,Na2CO3溶液中的cCO32－大于NaHCO3溶液中的cCO32－,有利于平衡正向移动,故Na2CO3溶液中的PbSO4的转化率大;
3 依据题干信息可知,PbSO4在转化时能生成碳酸铅,也能生成碱式碳酸铅,故所得产物有三种可能情况：
假设一：全部为PbCO3
假设二：全部为2PbCO3·P b O H2
假设三：PbCO3与2PbCO3·P b O H2的混合物
4 因为碳酸铅分解生成PbO,CO2,碱式碳酸铅分解生成PbO、CO2、H2O；故只要分析产物中是否有水生成就可以判断假设一是否成立;①若全部为PbCO3,其加热分解的产物中没有H2O,可重复干燥后加热,将生成的气体通过无水CuSO4,不变蓝说明假设一成立;②若全部为PbCO3,则：PbCO3～～PbO
267g 223g。