2012版高考化学 3-2-1精品系列 专题15 化学实验基础.doc
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1、专题15.化学实验基础(教师版)认真分析2012年高考化学实验试题 ,可以发现:高考化学实验试题所考查的内容,涉及了化学原理、概念、物质性质、实验操作、实验技能、实验方法、实验设计和评价等方方面面的内容。即只要与中学化学实验相关的所有知识都能成为高考化学考查的考点内容。 虽然高考化学实验考查的内容很广,预测2013实验考查的热点集中在:a、化学实验基本操作(如装置气密性的检查;实验安全问题的处理);b、化学仪器的使用方法(如量筒、滴定管的使用);c、常见气体的实验室制法(包含所用试剂、仪器、反应原理和收集原理);d、物质的分离、提纯和检验等;e、化学实验的记录和处理方法;f、运用化学知识设计或
2、评价实验方案。实验题检测内容的特点:(1)源于课本从近5年高考化学卷实验试题以及近4年理科综合能力测试实验试题看,几乎每一道试题都能在课本相应的地方找到出处。而且,有些试题所涉及的实验直接取材于课本中的演示实验或学生实验。这种命题方式有良好的导向作用:一方面引导中学化学教学重视课本实验教学;另一方面,很好地体现公平、公正的高考命题原则(正如教育部考试中心命题组专家所言:“教材是创设高考试题的丰富素材,教材人人都有,试题贴近教材能够体现公平、公正的命题原则”)。(2)突出基础随着命题指导思想由知识立意向能力立意转化,高考化学对实验能力的考核要求也将越来越高。然而,不论试题要求怎样变化,基于中学阶
3、段教学的基础性,实验试题考查的内容仍将强调基础,突出基础性。分析近年高考化学实验题,就可明确这一特征。象近年高考化学实验试题,虽然试题具有形式比较新、反应装置新、化学反应新、设问角度新、题目立意高、隐蔽性强等特点,但从答题内容看,回答问题所需的知识仍然属于基础的化学知识和技能,而且大都源于中学化学教材,很好地体现基础性。体现在:a、运用化学实验基础知识进行物质的鉴别、对实验现象的观察与解释;b、利用常见或常用的化学仪器或装置来完成题目规定的化学实验;c、根据考生所应掌握的实验基础知识、基本技能和有关化学知识来进行实验方案的设计或对给定的实验方案作出评价。(3)、强调综合从近年试题走向可以看出,
4、试题很好地体现化学学科的特点,即以实验为中心,将化学实验与其他化学知识有机地结合于一体,着重考查学生的能力和素质,特别是思维能力的考查。而且化学实验试题所考查的知识从简单到复杂、从单一到综合。体现在:a、将实验原理、实验现象、基本操作及其原理有机地进行考查;b、将已有知识或已有知识与新信息优化组合,进行相应的实验设计或对所给的实验方案作出评价;c、将化学实验与化学基本原理、化学理论、计算、推理融为一体;d、将化学实验与物理、生物等学科知识综合在一起,对实验进行跨学科综合考查。4)、联系实际重视S.T.S.E(科学、技术、社会、环境)教育是当今教育的一个发展趋势,也是高中b、选用生活中常见的物品
5、来代替化学仪器或药品而进行的家庭实验;c、对某个具有一定生活或社会意义的实验目的进行实验设计等。测试内容可以涉及药品的选取、装置的设计、实验的现象、化学反应原理、实验的基本操作和技能、实验实施的步骤等。试题很好地体现理论联系实际的思想。【考点定位】1、了解化学实验常用仪器的用途、使用方法及注意事项,注意比较相似仪器的异同。2、了解常用化学试剂的取用方法、存放方法和原理,了解实验室一般事故的预防和处理方法。考点1、反应器的使用方法仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项试管用作少量试剂的溶解或反应的仪器,也可收集少量气体、装配型气体发生器小(1)可直接加热;(2)加热固体时,管口略向下倾斜,固体
6、平铺在管底;(3)加热液体时,管口向上倾斜,与桌面成45,液体量不超过容积的13,切忌管口向着人。烧杯配制、浓缩、稀释溶液,也可作反应器、水浴加热器加热时垫石棉网,液体不超过2/3,不可蒸干。烧瓶用作加热或不加热条件下较多液体参加的反应容器 平底烧瓶一般不做加热仪器,圆底烧瓶加热要垫石棉网,或水浴加热。蒸馏烧瓶作液体混合物的蒸馏或分馏,也可装配气体发生器加热要垫石棉网,或水浴加热。锥形瓶滴定中的反应器,也可收集液体,组装反应容器。加热要垫石棉网。集气瓶收集气体,装配洗气瓶,气体反应器、固体在气体中燃烧的容器。不能加热,作固体在气体中燃烧的容器时,要在瓶底家少量水或一层细沙坩埚用于灼烧固体使其反
7、应。可直火加热至高温,放在泥三角上,用坩埚钳夹取,不可骤冷。启普发生器不溶性块状固体与液体常温下制取气体。控制导气管活塞可使反应随时发生或停止,不能加热,不能用于强烈放热或反应剧烈的气体制备。考点2、计量仪器的使用方法仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项酸式滴定管 碱式滴定管中和滴定(也可用于其它滴定)的反应;可准确量取液体体积,酸式滴定管盛酸性、氧化性溶液,碱式滴定管盛碱性、非氧化性溶液。二者不能互代,使用前要洗净并验漏,先润洗再装溶液,“0”刻度在上方,读数到0.01ml。量筒粗量取液体体积无0刻度线,选合适规格减小误差,读数一般读到0.1ml。容量瓶用于准确配置一定物质的量浓度的溶液
8、。检查是否漏水,要在所标温度下使用,加液体用玻璃棒引流,凹液面与刻度线相切,不能长期存放溶液。托盘天平称量药品质量。药品不能直接放在托盘上,易潮解、腐蚀性药品放在烧杯中称量,左物右码,精确至0.1克。考点3、加热、蒸发、蒸馏、结晶的仪器仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项酒精灯作热源酒精不能超过容积的2/3,不能少于1/4,加热用外焰,熄灭用灯帽盖灭,不能用嘴吹。表面皿、蒸发皿蒸发皿用于蒸发溶剂,浓缩溶液。蒸发皿可直接加热,不能骤冷,蒸发溶液时不能超过2/3。蒸馏装置对互溶的液体混合物进行分离温度计水银球应低于支管口处,蒸馏烧瓶中应加碎瓷片或沸石以防暴沸,冷凝器下口进水,上口出水。考点4、
9、过滤、分离、注入液体的仪器 仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项漏斗过滤或向小口径容器注入液体。漏斗下端紧靠烧杯内壁。长颈漏斗装配反应器。下端应插入液面下,否则气体会从漏斗口跑掉。分液漏斗用于分离密度不同且互不相溶的液体,也可组装反应器,以随时加液体。使用前先检查是否漏液,放液时打开上盖或将塞上的凹槽对准上口小孔,上层液体从上口倒出。考点5、化学试剂的保存1试剂存放的总原则:药品状态定口径,瓶塞取决酸碱性;见光受热易分解,存放低温棕色瓶;特殊药品特殊放,互不反应要记清。2保存方法:(1)固体药品要盛放在广口瓶中,液体试剂一般盛放在细口瓶中。(2)常见的易发生光化学反应的物质:HNO3、Ag
10、NO3、AgCl、AgBr、AgI、氯水、溴水等,要盛放在棕色瓶中。(3)碱性溶液:NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、Na2S等,不能使用磨口玻璃塞。(4)强酸、强氧化性试剂(HNO3、浓H2SO4、KMnO4、K2Cr2O7、氯水、溴水等)、有机溶考点6、药品的取用考点7、物质的溶解1固体物质的溶解:一般将溶剂加入溶质中,另外配制氯化铁、硫酸铝等一些易水解的盐溶液时,要首先将这些物质用少量对应酸溶解,再向溶液中加入蒸馏水,以得到澄清溶液。2气体的溶解:极易溶于水的气体如NH3、HCl等,如下图甲装置。对溶解度不大的气体如CO2、Cl2、H2S等,用下图乙装置。3液体物质的溶解(稀释):
11、一般把密度较大的液体加入到密度较小的液体中。考点8、常见混合物分离提纯的方法与装置1过滤:分离固体与液体互不相溶的混合物,如除去NaCl溶液中的BaCO3。注意事项:“一贴二低三靠” 滤纸紧贴漏斗内壁,滤纸低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘,上烧杯口紧靠玻棒,玻棒末端紧靠三层滤纸处,漏斗末端紧靠下烧杯内壁2分液:分离互不相溶的两种液体(如图2),如水和四氯化碳的分离。注意事项:分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,打开分液漏斗上口玻璃塞,打开活塞,让下层液体从下面流出到分界面,再关闭活塞,上层液体由上口倒入另一烧杯。萃取剂选择:、与原溶剂互不相溶、互不反应;、溶质在萃取剂中溶解度比原溶剂大得多且不反应。3蒸馏
12、:根据沸点不同分离互溶的两种液体,如石油的分馏。注意事项:需加沸石防止暴沸;温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;冷凝水从冷凝管下口进上口出。结晶水等。如除去Na2CO3溶液中的NaHCO3。6萃取:利用溶质在互不相溶的两种液体中溶解度差别很大,进行分离,如用苯或CCl4从溴水中提取溴。7渗析:除去胶体中的小分子或离子,如除去Fe(OH)3胶体中的盐酸。8盐析:常见皂化液中分离出肥皂、甘油。9洗气:气体中混有的杂质气体可通过洗气瓶除去,如CO2中混有HCl,可通过饱和NaHCO3溶液洗气。考点9、常见离子的检验方法1阳离子的检验:离子检验试剂实验现象离子方程式H石蕊试液溶液变红Na焰色反应火焰呈
13、黄色Fe2NaOH溶液KSCN溶液、氯水K3Fe(CN)3溶液先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色加KSCN溶液不变色,加氯水后便红色生成蓝色沉淀Fe22OHFe(OH)24Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)32Fe2Cl22Fe32ClFe3SCNFe(SCN)2Fe3NaOH溶液KSCN溶液出现红褐色沉淀溶液呈血红色Fe33OHFe(OH)3 Fe3SCNFe(SCN)2Cu2NaOH溶液蓝色沉淀Cu22OHCu(OH)2NH4与NaOH溶液混合加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝NH4OH NH3H2OMg2加过量NaOH溶液有白色沉淀
14、生成Mg22OHMg(OH)2Al3NaOH溶液,氨水生成的白色沉淀,继续加NaOH溶液,沉淀溶解;继续加氨水沉淀不溶解Al33OHAl(OH)3Al(OH)3OHAlO22H2O 2阴离子的检验:离子检验试剂实验现象OH酚酞试液石蕊试液呈红色呈蓝色ClAgNO3,稀HNO3白色沉淀AgClAgClBrAgNO3,稀HNO3淡黄色沉淀AgBrAgBrIAgNO3,稀HNO3黄色沉淀AgIAgISO42HCl,BaCl2溶液加HCl无沉淀,再加BaCl2有白色沉淀Ba2SO42BaSO4SO32稀硫酸,品红溶液无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液退色SO322HSO2H2OCO32HCl,澄清石
15、灰水白色沉淀CO322HCO2H2OCO2Ca(OH)2CaCO32H2O NO:打开瓶口与空气接触,立即变为红棕色气体。考点11、有机物的检验 碳碳双键或三键:加少量溴水或酸性KMnO4溶液,褪色。 甲苯:取两份甲苯,一份滴入溴水,振荡后上层呈橙色;另一份滴入酸性KMnO4溶液,振荡,紫色褪去。 卤代烷:与NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共热后,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀的为氯代烷,淡黄色沉淀的为溴代烷,黄色沉淀的为碘代烷。 乙醇:将螺旋状铜丝加热至表面有黑色CuO生成,迅速插入待测溶液,反复多次,可见铜丝被还原成光亮的红色,并由刺激性气味产生。 苯酚:滴加过量的浓溴
16、水,有白色沉淀;或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈紫色。 乙醛或葡萄糖:加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜;或加入新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾,有红色沉淀生成。 乙酸:使石蕊试液变红;或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有气泡;或加入新制Cu(OH)2悬浊液溶解得蓝色溶液。 乙酸乙酯:加入滴加酚酞的NaOH溶液加热,红色变浅或消失。 淀粉:滴加碘水,呈蓝色。 蛋白质:灼烧,有烧焦羽毛气味;或加入浓硝酸微热,出现黄色。考点12、常见物质除杂方法原物所含杂质除杂质试剂主要操作方法N2O2灼热的铜丝网COCO2NaOH溶液洗气CO2CO灼热CuOCO2HCl饱和的NaHCO3洗气H2SHCl饱和的
17、NaHS洗气SO2HCl饱和的NaHSO3洗气Cl2HCl饱和的食盐水洗气CO2SO2饱和的NaHCO3或者酸性高锰酸钾溶液洗气炭粉MnO2浓盐酸(需加热)过滤MnO2C加热灼烧炭粉CuO稀酸(如稀盐酸)过滤Al2O3Fe2O3NaOH(过量),CO2过滤Fe2O3Al2O3NaOH溶液过滤Al2O3SiO2盐酸、氨水过滤SiO2ZnOHCl溶液过滤NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸转化法Na2CO3NaHCO3加热灼烧FeCl3溶液FeCl2Cl2加氧化剂转化法FeCl2溶液FeCl3Fe加还原剂转化法CuOFe(磁铁)吸附Fe(OH)3胶体FeCl3蒸馏水渗析I2晶体NaCI加热升华N
18、aCl晶体NH4Cl加热分解KNO3晶体NaCl蒸馏水结晶.乙烯SO2、H2O碱石灰加固体转化法乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液洗气溴苯Br2NaOH稀溶液分液甲苯苯酚NaOH溶液分液己醛乙酸饱和Na2CO3蒸馏乙醇水(少量)新制CaO蒸馏苯酚苯NaOH溶液、CO2分液【答案】C【解析】 这道题考的是基础实验题。A中苯和正己烷都是良好的有机溶剂,密度小于水,溴水与两者均发生萃取,溶液分层,溴水层褪色。B中BaCl2溶液SO42与SO32两者分别生成硫酸钡和亚硫酸钡沉淀沉淀。C.HCl和Cl2都能与NaHCO3溶液反应,且生成了CO2气体,引入新杂质。【考点定位】化学实验基础(2012福建)6.下列
19、做法不正确的是A.易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源 B.用湿润的红色石蕊试纸检验氨气 C.在50mL量筒中配制0.1000molL-1碳酸钠溶液 D.金属钠着火时,用细沙覆盖灭火 【答案】C【考点定位】本题考查了药品的取用和仪器的使用以及实验的基本操作。(2011山东)12下列由相关实验现象所推出的结论正确的是ACl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO42CFe与稀HNO3稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应D分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明二者均
20、易溶于水【答案】D【解析】SO2使品红溶液褪色,利用的是SO2与有色物质化合生成无色物质,不能说明其具有氧化性,A项错误;向溶液中含有SO32时,加入酸化的Ba(NO3)2也会出现白色沉淀,B项错误;Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO,该反应不是置换反应,C项错误;HCl、NH3极易溶于水,盛有HCl、NH3充满的烧瓶倒置水中,气体溶解,液面迅速上升,D项正确。【考点定位】元素化合物实验(2011山东)11下列实验操作正确的是 A中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶 B盛放NaOH溶液时,使用带玻璃瓶塞的磨口瓶C用苯萃取溴水中的溴时,将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出DNaCl溶液蒸发结晶时,蒸发皿中
21、有晶体析出并剩余少量液体即停止加热【答案】D(2011重庆)8.对实验:中和滴定、中和热的测定、实验室制备乙烯、乙酸乙酯的制取,叙述正确的是 A.必须加热 B.必须隔热 C.必须用指示剂 D.必须用催化剂【答案】D【解析】中和滴定不需要加热,A项错误;制备乙烯不需要隔热,B项错误;中和热测定不需要指示剂,C项错误;实验室制备乙烯,乙酸乙酯制取都需要浓硫酸作催化剂,D项正确。【考点定位】本题考查化学实验的基本操作,考查的知识点有中和滴定、中和热的测定、乙烯的实验室制法、乙酸乙酯的制取。(2012浙江)8下列说法正确的是A在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中,将镀锌铁皮放入稀硫酸,待产生氢气的速率
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