高考化學(xué)課本實(shí)驗(yàn)(2022高考化學(xué)必備實(shí)驗(yàn))
高考理科、綜合化學(xué)必考的主題之一就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)題。今天我給大家分享一下化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的考點(diǎn)、需要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識以及答題策略。另外,還要結(jié)合近幾年的經(jīng)驗(yàn)。用高考真題練習(xí)一下~
實(shí)驗(yàn)題主要以化學(xué)工藝流程或?qū)嶒?yàn)裝置圖為載體,檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、探索和實(shí)驗(yàn)分析能力。還涉及基本操作、基本實(shí)驗(yàn)方法、裝置儀器選擇、誤差分析等知識。
命題的內(nèi)容主要是氣體的制備、溶液的凈化和除雜、溶液的制備、影響速率的因素探索、元素的金屬性或非金屬性(物質(zhì)的氧化或還原)、材料成分或性質(zhì)的探索、和中和重組或擴(kuò)展滴定等基本實(shí)驗(yàn)。
首先,要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,明確實(shí)驗(yàn)中提供的一系列操作或裝置都是圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行的。
需要將實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c裝置、操作聯(lián)系起來,找出所涉及物質(zhì)的化學(xué)原理、化學(xué)反應(yīng)或性質(zhì),然后按順序回答問題。
一、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
以配制100mL1.00mol/LNaOH溶液為例:
1.步驟:(1)計(jì)算(2)稱量:4.0g(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)(3)溶解(4)轉(zhuǎn)移:等待燒杯中的溶液冷卻至室溫,然后轉(zhuǎn)移(5)洗滌(6)稀釋至刻度:將蒸餾水倒入容量瓶中。當(dāng)液面距刻度線1-2cm時(shí),用橡膠頭滴管加入蒸餾水,直至凹面液面最低點(diǎn)與刻度線平齊。(7)搖勻:蓋上瓶塞。倒置并搖勻(8)瓶子和標(biāo)簽:標(biāo)簽上注明藥物名稱和濃度。
2、所用儀器:(按步驟寫出儀器)托盤天平、藥勺、燒杯、玻璃棒、(量筒)、100mL容量瓶、橡皮頭滴管
3、注意事項(xiàng):
(1)容量瓶:只有一個(gè)刻度標(biāo)記,標(biāo)有操作溫度和測量范圍規(guī)格。只能配制瓶子上規(guī)定體積的溶液。(此外,溫度和范圍規(guī)格包括滴定管和量筒)
(2)常用容量瓶:50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。若配制480mL和240mL溶液,應(yīng)分別使用500mL容量瓶和250mL容量瓶。寫所用儀器時(shí),容量瓶一定要注明規(guī)格,托盤天平不能寫成托盤天平!
(3)容量瓶使用前必須檢查是否泄漏。方法:在容量瓶中加入少量水,塞上瓶塞,用食指握住瓶塞,另一只手的五個(gè)手指握住瓶底,將瓶子倒置,如果沒有漏水,將其直立,旋轉(zhuǎn)瓶塞。1800后擰緊,無滲漏后倒立使用。(分液漏斗和滴定管使用前也應(yīng)檢查是否泄漏)
(4)命題角度:一是計(jì)算所需固體和液體的量,二是儀器的缺乏和選擇,三是實(shí)驗(yàn)誤差分析。
2.Fe(OH)3膠體的制備
1.步驟:將飽和FeCl3溶液加入沸水中,繼續(xù)煮至溶液變成紅棕色,停止加熱。
操作要點(diǎn):
四步:先煮沸,加入飽和FeCl3溶液,再煮至紅棕色,停止加熱
2.涉及的化學(xué)方程式:Fe3++3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3H+。第一個(gè)強(qiáng)調(diào)是使用等號,第二個(gè)強(qiáng)調(diào)是表示膠體而不是沉淀,第三個(gè)強(qiáng)調(diào)是加熱。
3.命題視角:相應(yīng)離子方程的準(zhǔn)備步驟和書寫
3.火焰反應(yīng)
1.步驟:洗-燒-浸-燒-洗-燒
2.本實(shí)驗(yàn)使用鉑絲或鐵絲
3、火焰反應(yīng)可以是單質(zhì),也可以是化合物,是一種物理性質(zhì)
4、Na、K火焰顏色:黃色、紫色(透過藍(lán)鈷玻璃)
5、某種物質(zhì)發(fā)生火焰反應(yīng)時(shí),若出現(xiàn)黃色火焰,則一定有Na,也可能有K。
6、命題視角:Na、K的實(shí)驗(yàn)操作步驟及火焰顏色
4.Fe(OH)2的制備
1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:白色沉淀立即變成灰綠色,最后變成紅棕色沉淀。
2、化學(xué)方程式為:Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
3、注意事項(xiàng):(1)所用的亞鐵鹽溶液必須是新配制的,NaOH溶液必須煮沸。(2)滴定管必須插入液體下方。(2)液體表面常添加一層油膜,如苯或食用油。(防止氧氣氧化)。
4.命題視角:準(zhǔn)備過程中的現(xiàn)象、方程的寫法以及采取相關(guān)措施的原因。
5.硅酸的制備
1、操作步驟:將3-5mL飽和Na2SiO3溶液加入試管中,加入1-2滴酚酞溶液,然后用橡膠頭滴管滴加稀鹽酸,邊加邊搖晃,直至顯色溶液的顏色變輕并幾乎消失。停止。
2、現(xiàn)象:形成透明硅酸凝膠
3、化學(xué)方程式:NaSiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl(強(qiáng)酸變成弱酸)
4、NaSiO3溶液因SiO32-水解而呈堿性,使酚酞試液變紅色。
6.離子的檢查
1、Cl-的測定:加入AgNO3溶液,然后加入稀硝酸,如有白色沉淀生成,不溶于稀HNO3;或先加入硝化液(排除CO32干擾),如有白色沉淀,再滴加AgNO3溶液。這意味著有Cl-
2、SO42-的檢查:先加鹽酸。若有白色沉淀,先過濾,然后向?yàn)V液中加入BaCl2溶液,即有白色沉淀生成即可證明。若無沉淀,則直接將BaCl2溶液滴入溶液中進(jìn)行測試。
3、命題視角:檢測方法、除雜、沉淀洗滌及相關(guān)純度計(jì)算
7、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備方法
1、反應(yīng)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O
2、收集:向下排氣法(在管口處塞一團(tuán)棉球,避免空氣對流)
3、檢查是否飽滿:將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口處。如果試紙變成藍(lán)色,則表明氨氣已被完全收集。將浸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口。如果出現(xiàn)大量白煙,則證明氨氣已充滿。能量已收集
4、干燥方式:堿石灰干燥(不是無水氯化鈣)
5、裝置簡圖:固體與固體加熱產(chǎn)生氣體的裝置與產(chǎn)生氧氣的裝置相同。
膨脹:將濃氨或濃銨溶液滴入生石灰或燒堿中產(chǎn)生氨氣,或直接加熱濃氨水也可產(chǎn)生氨氣。
6、命題視角:由于氨是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中唯一的氣體實(shí)驗(yàn),其地位是不可估量的。主要視角有:反應(yīng)原理、采集、干燥和豐滿度檢驗(yàn)等,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行性能探索實(shí)驗(yàn)。
8.噴泉實(shí)驗(yàn)
1、實(shí)驗(yàn)原理:氨易溶于水。如果擠壓橡膠滴管,少量的水就能溶解大量的氨(1:700),導(dǎo)致燒瓶內(nèi)的壓力迅速降低。外部大氣壓力將溶解燒杯中的氨。將水壓入上面的燒瓶中,
因此,NH3、HCl、HBr、HI、SO2等氣體可以溶解在水中形成噴泉。
2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:產(chǎn)生紅色噴泉(氨溶于水形成堿性溶液,酚酞遇堿變紅色)
3.實(shí)驗(yàn)要點(diǎn):充氨氣燒瓶應(yīng)干燥裝置不得泄漏
4、實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展:CO2、H2S、Cl2等不能與水形成噴泉,但可以與NaOH溶液形成噴泉。
9、銅與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
1、實(shí)驗(yàn)原理:Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2+2H2O
2、現(xiàn)象:加熱后,試管內(nèi)的品紅色溶液褪色,或試管內(nèi)的紫色石蕊試液變紅色;將反應(yīng)后的溶液倒入盛有水的燒杯中,溶液由黑色變?yōu)樗{(lán)色。
3、原因解釋:發(fā)黑物質(zhì)被濃硫酸氧化生成CuO。CuO與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4溶液。
【提示】由于反應(yīng)速度快,采用銅絲,便于及時(shí)提取,減少污染。
4、命題視角:SO2性質(zhì)及產(chǎn)品探索、“綠色化學(xué)”、廢氣處理等。
10.鋁熱反應(yīng)
1、實(shí)驗(yàn)步驟:將少量干燥氧化鐵與適量鋁粉混合均勻,放入紙漏斗中。在混合物頂部加入少量氯酸鉀固體,中間插入用砂紙打磨過的鎂條,然后點(diǎn)燃。
2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:立即劇烈反應(yīng),發(fā)出耀眼的光芒,大量煙霧,紙漏斗被燒毀,燒紅的液珠落到蒸發(fā)皿的細(xì)沙上。液體珠冷卻后變成黑色固體。
3、化學(xué)反應(yīng)方程式:Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3
4、注意事項(xiàng):
(1)鎂帶表面的氧化膜必須打磨干凈,否則難以點(diǎn)燃。
(2)玻璃漏斗內(nèi)的紙漏斗要厚一些,并用水潤濕,以免損壞漏斗。
(3)蒸發(fā)皿內(nèi)應(yīng)墊上適量的細(xì)沙:一是防止蒸發(fā)皿爆炸,二是防止熔融液體飛濺傷人。
(4)請勿將實(shí)驗(yàn)裝置放置得離人太近,以防受傷。
5.命題視角:實(shí)驗(yàn)程序和化學(xué)方程式。
11.中和熱實(shí)驗(yàn)(理解)
1.概念:酸和堿中和反應(yīng)生成1摩爾水時(shí)放出的熱量。
注:(1)酸、堿分別為強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的對應(yīng)方程:H++OH-=H2O
H=-57.3KJ/mol
(2)數(shù)值是固定的。就像燃燒熱一樣,它有明確的含義,所以用沒有符號的文字來表達(dá)。
2、測量中和熱的注意事項(xiàng):
(1)為了減少誤差,必須保證熱量損失盡可能少。實(shí)驗(yàn)重復(fù)兩次,以測量數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。
(2)為保證酸、堿的完全中和,常使用稍過量的H+或OH-。
(3)如果實(shí)驗(yàn)中使用弱酸或弱堿,在引入和過程中的電離和吸熱會使中和熱的測量值變小。
12.酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)(理解)
(以一元酸和一元堿的中和滴定為例)
1、原理:C酸V酸=C堿V堿
2、要求:準(zhǔn)確測量體積。準(zhǔn)確確定滴定終點(diǎn)
3、酸性滴定管和堿性滴定管的結(jié)構(gòu):0刻度位于滴定管的上端。注入液體后,抬頭讀數(shù)會變大。使用滴定管時(shí)首先要檢查是否泄漏。滴定讀數(shù)時(shí),記錄至小數(shù)點(diǎn)后兩位。滴定時(shí)一般用酚酞和甲基橙代替石蕊試液作為指示劑。酸性滴定管和堿性滴定管不能混用。例如,酸性滴定管中必須含有酸和氧化物質(zhì)。
四、操作步驟(以0.1mol·L-1鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液為例)
檢查是否泄漏,清洗并沖洗
注入液體,捕捉氣泡,調(diào)整液面,注入液體(放入錐形瓶中)
滴定:觀察錐形瓶中溶液顏色的變化。當(dāng)?shù)瓮曜詈笠坏螘r(shí),溶液顏色發(fā)生明顯變化,半分鐘內(nèi)不再變色,即為滴定終點(diǎn)。
5、命題觀點(diǎn):滴定管的結(jié)構(gòu)、讀數(shù)及中和滴定原理。
13.氯堿工業(yè)
1、實(shí)驗(yàn)原理:電解飽和鹽水的電極反應(yīng)為:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2
2、應(yīng)用:電解的離子方程式為2Cl-+2H2O=2OH-+H2+Cl2。陰極產(chǎn)物是H2和NaOH。陰極電解的H+是水電離產(chǎn)生的,因此陰極水的電離平衡被破壞。陰極區(qū)溶液呈堿性。如果在陰極區(qū)附近滴幾滴酚酞試液,你會發(fā)現(xiàn)陰極區(qū)附近的溶液變成紅色。陽極產(chǎn)物是氯。將濕潤的KI淀粉試紙放在陽極附近,試紙會變成藍(lán)色。
3、命題視角:兩極析出產(chǎn)物的判斷、產(chǎn)物的性質(zhì)及相關(guān)電解原理
14.電鍍
(1)電鍍原理:與電解相同。電鍍時(shí),通常使用含有鍍層金屬陽離子的電解液作為鍍液。將待鍍金屬制品浸入鍍液中,接直流電源負(fù)極作為陰極;以鍍層金屬為陽極,連接直流電源的正極,即陽極。金屬溶解并變成陽離子,移動(dòng)到陰極。這些離子在陰極上獲得的電子被還原成金屬,金屬覆蓋在鍍件的表面上。
(2)電鍍液的組成:以待鍍金屬制品為陰極,鍍層金屬為陽極,含有鍍層金屬離子的溶液為鍍液,陽極反應(yīng):M-ne-=Mn+(進(jìn)入溶液),陰極反應(yīng)Mn++ne-=M(在鍍件上沉積金屬)
15.銅的精煉
(1)電解精煉銅的原理:陽極(粗銅):Cu-2e-=Cu2+、Fe-2e-=Fe2+;陰極(純銅):Cu2++2e-=Cu
(2)問題說明:銅是活性電極,電解過程中陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng)并溶解。粗銅含有多種雜質(zhì),如Zn、Ni、Fe、Ag、Au等。當(dāng)含雜質(zhì)的銅在陽極中不斷溶解時(shí),金屬活性順序中位于銅之前的金屬雜質(zhì),如Zn、Ni、Fe、等,也會同時(shí)失去電子,但其陽離子獲得電子的能力比銅離子弱,很難降低。因此,電子不能在陰極上沉淀,而只能保留在電解質(zhì)中。銀,在金屬活性表面上位于銅的后面,金等雜質(zhì)失去電子的能力比銅弱,很難通過失去電子轉(zhuǎn)變?yōu)殛栯x子而溶解在陽極中。因此,它們以單質(zhì)金屬的形式沉積在電解槽底部,形成陽極泥(陽極泥可用于提煉金、銀等貴金屬的原料)。
(3)命題視角:精煉原理及溶液中離子濃度的變化
16.鹵代烴中鹵素原子的檢驗(yàn)方法(取代反應(yīng)、消除反應(yīng))
1.實(shí)驗(yàn)步驟
2、若為白色沉淀,則鹵素原子為氯;若為淡黃色沉淀,則鹵素原子為溴;如果是黃色沉淀,則鹵素原子是碘
3、鹵代烴是由極性鍵形成的共價(jià)化合物。它們只有鹵素原子而沒有鹵素離子。AgNO3只能與發(fā)生反應(yīng),然后根據(jù)AgX沉淀的顏色和質(zhì)量來確定鹵化碳中鹵素原子的類型和數(shù)量。
4、加入硝酸銀溶液前,必須先加入硝酸酸化,中和混合溶液中的堿。
5、用酸性KMnO4溶液驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物乙烯的消除時(shí),一定要先通入水中除去乙醇,然后再通入酸性KMnO4溶液中;也可以直接用溴水測試(無需先通入水中)。
17.乙烯的實(shí)驗(yàn)室制備方法
1、反應(yīng)生成原理:C2H5OHCH2=CH2+H2O
2、液液加熱式,與實(shí)驗(yàn)室氯氣生產(chǎn)方法相同。
3、濃硫酸的作用:催化劑、脫水劑
4、注意事項(xiàng):乙醇與濃硫酸的體積比為1:3
將濃硫酸注入乙醇中;邊攪拌邊緩慢注入
將溫度計(jì)的水銀球插入液面以下
反應(yīng)溫度應(yīng)迅速升至170
本實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生副產(chǎn)物SO2,因此測試乙烯時(shí),必須先用堿溶液除去SO2,然后加入KMnO4或溴水。
5、該反應(yīng)可能發(fā)生的副反應(yīng):
C2H5OHCH2CH2+H2O
C2H5-OH+HO-C2H5C2H5OC2H5+H2O
C+2H2SO4(濃)=CO2+2SO2+2H2O
18.乙酸乙酯的制備
防范措施:
1、先加入乙醇,然后加入濃硫酸和乙酸的混合物;
2、低溫加熱要小心、均勻,防止醋酸、乙醇大量揮發(fā)和液體劇烈沸騰;
3、請勿將氣道管末端插入飽和Na2CO3液體中,以免液體被吸回。
4、采用飽和Na2CO3溶液吸收的主要優(yōu)點(diǎn):吸收乙酸,更容易聞到乙酸乙酯的香味溶解乙醇降低乙酸乙酯的溶解度,分層,觀察乙酸乙酯
5、該反應(yīng)的副反應(yīng):
C2H5-OH+HO-C2H5C2H5-O-C2H5+H2O
C+2H2SO4(濃)=CO2+2SO2+2H2O
6.命題視角:加藥順序、導(dǎo)管位置、飽和Na2CO3溶液的作用、利用化學(xué)平衡提高乙酸乙酯轉(zhuǎn)化率措施的考察。
19、醛基的檢查(以乙醛為例)
A:銀鏡反應(yīng)
1、銀鏡溶液的制備方法:(1)在干凈的試管中加入1mL2%AgNO3溶液(2)然后逐滴加入2%稀氨溶液,同時(shí)搖動(dòng)試管,直至初始沉淀溶解,配制銀。氨溶液。
反應(yīng)方程式:AgNO3+NH3·H2O=AgOH+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
2、銀鏡實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):(1)沉淀物必須溶解準(zhǔn)確(2)銀氨溶液現(xiàn)用,不能久置(3)加熱過程中試管不能搖動(dòng)(4)試管必須清潔
3、銀鏡反應(yīng)后的試管用稀HNO3清洗
1、Cu(OH)2懸浮液的制備方法:將2mL10%NaOH溶液加入試管中,加入4-6滴2%CuSO4溶液,得到新配制的氫氧化銅懸浮液。
2、注意事項(xiàng):(1)Cu(OH)2必須新配制(2)必須加熱至沸騰(3)實(shí)驗(yàn)必須在堿性條件下(NaOH必須過量)
20.蔗糖、淀粉的水解及產(chǎn)品驗(yàn)證
1、實(shí)驗(yàn)步驟:將蔗糖溶液和幾滴稀硫酸加入干凈的試管中,將試管放在水浴中加熱幾分鐘,然后用稀NaOH溶液使其呈弱堿性。
2、注意:使用稀硫酸作為催化劑,而酯化反應(yīng)使用濃硫酸作為催化劑和吸水劑。
驗(yàn)證水解產(chǎn)物葡萄糖時(shí),必須用堿溶液中和,然后進(jìn)行銀鏡反應(yīng)或與新配制的Cu(OH)2懸浮液反應(yīng)。
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