高考化学一轮复习化学实验基础(编辑修改稿)

高考化学一轮复习化学实验基础(编辑修改稿)内容摘要：

，除用到 100 mL容量瓶外，还需要的玻璃仪器有。 ②常温下，设该氨水的 pH=a，加入相同体积、 pH(14a) 的盐酸，待反应结束后 ,溶液中一定存在的关系是 （选填字母编号）。 (NH )=c(Cl) =7 = 1014 (H+)c(OH) 4解析 本题是一道化学基本原理与实验基础知识相融合 的题目。 它综合了盖斯定律、化学平衡常数、化学反应 速率与化学平衡图象、合成氨工业、氧化还原反应、溶 液的配制、弱电解质的电离等众多化学问题，分析该题 要学会分解 ,以大化小然后各个击破。 （ 1）依据盖斯定律不难得出 Δ H= kJ/mol (905 kJ/mol) +( kJ/mol) = kJ/mol。 21 23（ 2）要计算该反应的平衡常数必须求出平衡时 N H2 和 NH3的浓度。 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) c平 又 则 b=2a,代入公式 K= VaVa2Vb3223232)2()()(H)(N)( N HVaVaVbcccK ,523  bab 222aV（ 3）从混合气体中分离出 NH3与分馏之所以有相似之 处，都是由改变温度而引起的物质状态的改变。 （ 5）计算需量取 20 mol/L氨水的体积时应按配制 100 mL 5 mol/L 的氨水来计算，因为容量瓶只有一个刻度。 答案 （ 1） kJ/mol （ 2）① ② 222aV（ 3）② 通过温度的改变而改变物质的状态，达到分 离的目的 （ 4） （ 5）① 25 玻璃棒、胶头滴管、烧杯、量筒 ② C （纯度约为 98%）中含有 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、 Cl和 SO 等杂质，提纯工艺路线如下： 24资料支持： 物质 Ksp CaCO3 109 MgCO3 106 BaCO3 109 BaSO4 1010 Ca(OH)2 106 Mg(OH)2 1012 Fe(OH)3 1039 碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示： 回答下列问题： （ 1）加入 NaOH溶液时，预测首先生成的沉淀是 （填化学式）；生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为。 （ 2） “ 趁热过滤 ” 的目的是。 （ 3）实验室用试剂级 Na2CO3配成 1 000 mL一定浓度的溶 液时，所需要的玻璃仪器有。 （ 4）现有 mol BaSO4沉淀放入上述 1 000 mL Na2CO3 溶液中，当 Na2CO3溶液的最初浓度至少为多少时， BaSO4 才可以完全转化为 BaCO3沉淀。 解析 加入 NaOH溶液后，杂质离子 Mg2+和 Fe3+将转化为 氢氧化物沉淀，因为 Fe(OH)3的溶度积常数远远小于Mg(OH)2的溶度积常数，因此首先析出的是 Fe(OH)3。 由于 Ksp［ Mg(OH)2］ Ksp(MgCO3)，因此加入 NaOH溶 液后，沉淀转化的离子方程式可表示为 MgCO3+2OH Mg(OH)2+CO。 23答案 （ 1） Fe(OH)3 MgCO3+2OH Mg(OH)2+CO (2)防止析出 Na2CO310H2O或 Na2CO37H2O晶体 ,降低产率 （ 3） 1 000 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、烧杯 （ 4） BaSO4(s)+CO (aq) BaCO3(s)+SO (aq)的平衡常数为 当 BaSO4完全转化为 BaCO3时，溶液中 c(SO )应为 mol/L,所以有 c(CO )=c(SO )/K= mol/L,因此Na2CO3溶液的最初浓度至少应为 mol/L+ mol/L= mol/L时， BaSO4才可以完全转化为 BaCO3沉淀。 2323 24, )( S O )( S O 910B a c ospB a s osp232434 KKccK2423 2汽车制造和电子工业等领域 具有广泛的用途，金属镁的冶炼有多种方法，其中之 一为皮江法。 该方法是以白云石（ CaCO3 MgCO3） 为原料，经高温煅烧生成氧化物（ CaO MgO），氧 化物在还原炉中经 1 200℃ 真空条件下用硅铁还原生成 镁蒸气（铁在反应前后化合价不变），镁蒸气经冷凝 器冷凝为粗镁，粗镁再经精炼、铸锭得到成品金属镁。 反应工艺流程如下图： (1)在冶炼过程中反应温度对生成 金属镁的影响如图，从图中分析， 还原反应的反应热 Δ H （填 “ ” 、 “ ” 或 “ =” ） 0， 理由是。 (2)还原炉中需要在 1 200℃ 真空条件下反应，真空条件 对制备金属镁来讲，可以达到的目的是： ①。 ②。 （ 3）工业上，另一种冶炼镁的原理是 :MgCO3 MgO+ CO2↑,MgO+C+Cl 2 MgCl2+CO,电解氯化镁。 工业上 不直接电解氧化镁的原因是。 （ 4）另外也可以以海水为原料来冶炼金属镁，已知 298 K 时， Mg(OH)2的溶度积常数 Ksp= 1012，如果在海水结 晶的母液中，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得 pH=,则此温度下残留在溶液中的 c(Mg2+)= mol/L。 解析 (1)由图象可知温度越高，镁的产率越大，所以此 反应应为吸热反应， Δ H0。 （ 2） 1 200℃ 真空条件下，降低反应所需的温度，可节 约能源，同时也防止镁在高温下与空气中的氧气反应。 （ 3）电解法冶炼金属，其原料必须满足两个条件，第 一个条件是必须是离子化合物；第二个条件是熔点较低， 节能。 （ 4） 298 K下， c(OH)= mol/L,Ksp=c(Mg2+) c2(OH), 代入数据，解得 c(Mg2+)= 1010 mol/L。 答案 （ 1） 升高温度 Mg的产率增大，平衡向正反应 方向移动，说明正反应为吸热反应 （ 2）①降低反应所需温度，节约能源 ②防止 Mg被空气氧化 （ 3）氧化镁熔点高于氯化镁，电解氧化镁消耗电能多， 生产成本高 （ 4） 1010 实验突破 探究性化学实验题在近几年的高考中频频出现，这 类题具有综合性强，开放性强等特点 ,能很好地考查学生 分析问题、解决问题和创新思维的能力，这种题的区分度 高，高考中具有很好的选拨功能。 探究性实验的基本程序可用下列流程图表示： 要提出问题，首先得发现问题，在学习新知识、实践 新方法中进行思考、对比、质疑 ,通过思考提出值得探 究的问题，探究清楚能更好地理解掌握物质的性质。 此外，实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题 的重要契机。 在学习、思考和实验中，发现了问题不要轻易放过， 要与同学和老师交流、讨论、查阅资料，这时有许多 问题就可能得到完美的解决，而有一些问题，结论有 多种可能（这就是猜想），只能通过实验进行验证。 所谓猜想就是根据已有的知识对问题的解决提出的几 种可能的情况。 提出猜想后，就要结合实验室的条件，设计出科学、 合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。 实 验设计中，关键的就是试剂的选择和实验条件的调控。 新的问题出现再设法改进，直到科学合理为止，在实 施实验的过程中，实验方案可能还会出现问题，还要 及时进行调整。 ，得出结论 根据设计的实验方案，认真进行实验，观察实验中出 现的现象并及时记录，根据实验现象进行推理分析或 计算分析得出结论，如不能得出结论则要加做实验， 或进行对比实验，或将设计的实验进行改进。 若实验 中遇到新的问题，则可以提出新的问题进行探究。 【 典例导析 1】 铜在空气中会生成铜锈，其成分是 Cu2(OH)2CO3,随着工业的发展，空气中二氧化硫排放量 较大，铜绿成分也会发生相应的变化。 傅鹰著 《 大学普通 化学 》 下册 564页（人民教育出版社， 1982年版），认为 铜锈成分为 CuSO43Cu(OH)2。 某化学兴趣小组在废品站 取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。 （ 1）对于铜锈主要成分，请你提出猜想： 猜想 1： ； 猜想 2： ； 猜想 3：。 （ 2）实验室提供下列药品：稀硫酸、盐酸、氯化钡溶 液、澄清石灰水；仪器：试管、滴管、导管、小刀等。 请你设计实验方案证明上述猜想，补充实验报告： 实验 序号 实验步骤 实验现象 实验 结论 ① 取样品装于试管，加入足量稀盐酸，在试管口放一块涂有澄清石灰水的玻璃片 溶液中产生气泡；玻璃片上出现浑浊 ② 在上述溶液中加 入氯化钡溶液和 稀硝酸 原样品含 SO 24（ 3）假设铜锈成分为 nCuSO4mCu(OH)2，设计一个简 单的实验方案测定铜锈成分，实验步骤如下： ①取 W g样品，溶于水，加入过量氢氧化钠溶液，过滤、 洗涤、灼烧，称重得固体质量为 a g。 ② 取 W g样品，溶于 足量稀硝酸，加入过量的氯化钡溶液， ， 称量得固体质量为 b g；③处理数据，经计算： n∶ m=。 解析 （ 1）依题意，只对其主要成分提出假设，即铜绿 主要成分为碱式碳酸铜、碱式硫酸铜或碱式碳酸铜和碱 式硫酸铜的混合物即可。 （ 2）定性检验两种成分的区 别，实质是检验 SO 和 CO。 （ 3）通过测定硫酸钡质 量确定 SO 的物质的量，根据氧化铜质量计算铜的物 质的量。 n(CuO)=n(Cu2+)= mol， n(BaSO4)=n(SO ) = mol,n= mol,m=( )mol= mol。 24 232480a 24233b233b233b80a2338080233 ba答案 （ 1）猜想 1：铜绿主要成分为 Cu2(OH)2CO3 猜想 2：铜绿主要成分为 CuSO43Cu(OH)2 猜想 3：铜绿主要成分为 Cu2(OH） 2CO3和 CuSO4 3Cu(OH)2 （ 2）原样品含 CO 产生白色沉淀 （ 3）②过滤、洗涤、干燥 ③ 23bab8023 380规律总结 对于猜想类实验探究试题，首先要善于从问 题情境中提出一些有价值的可探究性问题，再围绕问题 作出猜想或假设，值得注意的是猜想一定要有事实根据 或科学依据，是建立在一定知识基础上的猜想，不能胡 乱猜想。 注意对试题。