在如圖所示的實驗裝置中玻璃泡內

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化學實驗題集錦
高考試題的特點和趨勢
根據近年來化學高考試題中有關化學實驗內容的題目分析，下列內容是化學實驗部分考查的重點：
l．實驗基本操作和技能
這類試題的特點通常是給出限定的儀器、葯品和一些操作步驟，要求正確完成某項實驗操作，既有常見儀器的使用方法，又有基本操作的正誤辨別，著重考查考生對中學化學實驗基本操作技能掌握的情況，題目的難度不高，但並不容易得滿分。如果同學們理解了基本概念、基本操作，並親自做過實驗，回答起來不會很困難。
例1、 某學生利用氯酸鉀分解制氧氣的反應，測定氧氣的摩爾質量。實驗步驟如下：
①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻，放入乾燥的試管中，准確稱量，質量為a g。
②裝好實驗裝置。
③檢查裝置氣密性。
④加熱，開始反應，直到產生一定量的氣體。
⑤停止加熱(如圖1-1，導管出口高於液面)。
⑥測量收集到氣體的體積。
⑦准確稱量試管和殘留物的質量為b g。
⑧測量實驗室的溫度。
⑨把殘留物倒入指定的容器中，洗凈儀器，放回原處，把實驗桌面收拾干凈。
⑩處理實驗數據，求出氧氣的摩爾質量。
回答下列問題：
(1)如何檢查裝置的氣密性? 。
(2)以下是測量收集到氣體體積必須包括的幾個步驟；①調整量筒內外液面高度使之相同；②使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫；③讀取量筒內氣體的體積。這三步操作的正確順序是： (請填寫步驟代號)。
(3)測量收集到氣體體積時，如何使量筒內外液面的高度相同? 。
(4)如果實驗中得到的氧氣體積是c L(25℃、1.01×105Pa)，水蒸氣的影響忽略不計，氧氣的摩爾質量的計算式為(含a、b、c，不必化簡)：M(O2)= 。
答案 (1)將導管的出口浸入水槽的水中，手握住試管，有氣泡從導管口逸出，放開手後，有少量水進入導管，表明裝置不漏氣。
(2) ②①③
(3) 慢慢將量筒下移
(4)

例2、（1）無水乙酸又稱冰醋酸（熔點16.6℃）。在室溫較低時，無水乙酸就會凝結成像冰一樣的晶體。請簡單說明在實驗中若遇到這種情況時，你將如何從試劑瓶中取出無水乙酸。答：
（2）要配製濃度約為2mol•L－1 NaOH溶液100mL，下面的操作正確的是 （填代號）。
A 稱取8g NaOH固體，放入250mL燒杯中，用100mL量筒量取100mL蒸餾水，加入燒杯中，同時不斷攪拌至固體溶解
B 稱取8g NaOH固體，放入100mL量筒中，邊攪拌，邊慢慢加入蒸餾水，待固體完全溶解後用蒸餾水稀釋至100mL
C 稱取8g NaOH固體，放入100mL容量瓶中，加入適量蒸餾水，振盪容量瓶使固體溶解，再加入水到刻度，蓋好瓶塞，反復搖勻
D 用100mL量筒量取40mL 5mol•L－1NaOH溶液，倒入250mL燒杯中，再用同一量筒取60mL蒸餾水，不斷攪拌下，慢慢倒入燒杯中
解答：命題者用無水乙酸的低溫時會冷凝成固體為背景考查基本操作——葯品的取用。在低溫情況下，若要取用呈固態的無水乙酸，既不可用玻璃棒，也不可用葯匙撬，必須用適當加熱的方法使其熔化後再傾倒出試劑瓶。至於如何溫熱，只要避免明火直接去加熱試劑瓶，用水浴，砂浴，熱毛巾捂等方法均可，本題答案不是唯一，具有開放性，不難看出命題的設計不落俗套，在考查實驗能力的同時，還考查考生發散思維的能力。
(2)小題，考查配製一定物質的量濃度溶液的操作。考題要求配製約為2mol•L-1的NaOH溶液，考生在排除了在量筒中或在容量瓶里直接溶解固體NaOH的錯誤做法後，可迅速選出A、D為正確答案。
2．物質的檢驗、鑒別和推斷
物質的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類，它們的共同點是：依據物質的特殊性質和特徵反應，選擇適當的試劑和方法，准確觀察反應中的明顯現象，如顏色的變化、沉澱的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等，進行判斷、推理。
鑒定通常是指對於某一種物質的定性檢驗，根據物質的化學特性，分別檢出陽離子、陰離子，鑒別通常是指對分別存放的兩種或兩種以上的物質進行定性辨認，可根據一種物質的特性區別於另一種，也可根據幾種物質的顏色、氣味、溶解性、溶解時的熱效應等一般性質的不同加以區別。
推斷是通過已知實驗事實，根據性質分析推求出被檢驗物質的組成和名稱。我們要綜合運用化學知識對常見物質進行鑒別和推斷。
例3、某待測液中可能含有Mg2+、Al3+、Fe2+、Br-、SO42-、SO32-中的數種，進行下列實驗：
(1)待測液中通H2S無明顯現象；待測液中通過量Cl2後加BaCl2溶液，生成沉澱A和溶液a
(2)溶液a中加汽油振盪，液體分兩層，兩層液體中加入KI澱粉溶液都有藍色出現
(3)溶液a中加過量NaOH溶液，生成沉澱B，過濾後得濾液b，向b中加適量鹽酸生成沉澱C，C又溶於鹽酸。試確定：待測液中一定含 ，一定不含 ，不能確定的有 。
分析與解答
本題涉及的基本反應有：有關離子與Cl2、BaCl2、H2S、KI澱粉溶液、NaOH溶液、鹽酸作用，需利用復分解反應和氧化-還原反應規律進行分析。解題時，應從具有明顯反應特徵的地方入手(體現思維的敏捷性)，然後再依次選擇易於判斷的條件逐步深入。首先，由濾液b與適量鹽酸反應生成沉澱C、C又溶於鹽酸可確定，b中一定含AlO2-，則原溶液中含Al3+，再推出與Al3+不能共存的SO32-不存在。第二，由待測液與BaCl2反應生成白色沉澱A可確定待測液中含SO42-。第三，由濾液a加汽油分層後，上、下層溶液均能氧化I-，推出上層(有機層)可能含Cl2(反應剩餘)或Br2、下層含Fe3+由此確定原溶液一定含Fe2+，可能含Br-。第四，由濾液a與過量NaOH溶液反應生成沉澱B，可知B中一定含Fe(OH)3，而Mg(OH)2則不能確定。最後，看H2S起的作用，從酸跟鹽的反應或氧化還原反應規律分析，它不與任何離子反應，條件等於虛設。本題的答案是：一定含Al3+、Fe2+、SO42-，一定不含SO32-，不能確定的是Mg2+、Br-。
本題採取了逆向、正向思維相結合的思路，依據了化學反應的基礎知識，進行了有條理的層層剝離，最後確定了答案。
思維的嚴密性體現在思維具有科學性、精確性和邏輯性等方面。思維的科學性、精確性取決於對化學基礎知識和基本規律掌握的准確程度，思維的邏輯性則是在具備了科學性、准確性的基礎上加以分析推理。因此要求考生必須首先落實「雙基」，然後在解決實際問題時，審視題目中的信息，採用正向思維、逆向思維、混合思維等方法，加以吸收、淘汰、轉換和重組，使問題得到解決。
3．正確運用實驗原理和正確認識實驗裝置
這類試題通常是給出限定的實驗裝置、反應條件、實驗現象和有關數據，要求考生根據實驗原理及試題中所給予的信息，結合元素化合物知識，選用儀器葯品，正確認識、選擇裝置，說明裝置中某些儀器的作用，描述實驗現象，寫有關化方程式，進行數據分析．指出實驗中必須注意的某些問題等等，主要考查考生的觀察能力與分析綜合及評價的能力。這類題目具有一定的綜合性，具有較大的區分度。
此類試題主要考查考生的觀察能力、思維能力、判斷能力與理論聯系實際的能力。其中的基本要求是：
（1）理解儀器的使用，包括儀器的常規使用方法和特殊使用方法。要解決綜合實驗，組裝整套實驗裝置，我們必須先知道每一種儀器有什麼作用。
如量筒：①可以量液體體積，②可以量氣體體積（如圖1、2）。
如試管：①可以做反應容器，②可以收集少量氣體，③可以裝液體，④可以裝固體。裝固體時可以將固體裝在試管底部，放在試管內的隔板上，還可以暫時放在試管壁上，等接好裝置後再將試管直立使固體與試管底的液體接觸發生反應，以免損失氣體。
又如廣口瓶：①可以收集氣體（如圖3），可由a管進氣收集比空氣重的氣體，由b管進氣收集比空氣輕的氣體。②可以做洗氣裝置（如圖4）。③可以做排水裝置（如上圖1）。④可以做緩沖瓶（如圖5）。⑤可以做安全瓶（如圖6）等。
再如乾燥管，連接在裝置的中間時可用來吸收反應產生的某些氣體，連接在裝置的末端時，可用來吸收空氣中的CO2和水蒸氣，防止收空氣中的CO2和水蒸氣侵入反應體系造成誤差，也可以代替尾氣吸收裝置中的倒扣漏斗以防止倒吸。

（圖1） （圖2）

（2）理解每一個實驗的裝置安裝原理、反應原理、現象及描述。如噴泉實驗，我們引導學生得出下列結論：第一，噴泉實驗的原理最關鍵之處在於燒瓶內的氣體在擠進燒瓶中的液體中能大量消耗，造成燒瓶內氣體的壓強大量減小，則液體會噴入燒瓶內形成噴泉；第二，瓶內氣體的大量消耗有不同途徑：氣體極易溶解於擠入燒瓶內的水中和氣體與擠入瓶內的液體發生化學反應。又如：尾氣吸收中的防倒吸裝置，學生通過對防倒吸原理的真正理解，畫出了其它的一些防止倒吸的裝置（如圖7）：

再如冷凝裝置，我們引導學生畫出了空氣冷凝裝置（在實驗室制溴苯和硝基苯時用到）、流水冷凝裝置（在蒸餾實驗中用到）、靜水冷凝裝置（在石蠟裂化實驗中用到），同時學生也真正理解了這些冷凝裝置的用處。
例4、根據下圖及描述，回答下列問題：

A B
⑴關閉圖A裝置中的止水夾a後，從長頸漏斗向試管里注入一定量的水，靜置如圖所示。試判斷：A裝置是否漏氣?（填「漏氣」、「不漏氣」或「無法確定」） 。判斷理由： 。
⑵關閉圖B裝置中的止水夾a後，開啟活塞b，水不斷往下滴，直到全部流入燒瓶。試判斷：B裝置是否漏氣?（填「漏氣」、「不漏氣」或「無法確定」） 。判斷理由： 。
⑴不漏氣。（1分）由於不漏氣，加水後試管內氣體體積減小，導致壓強增大，長頸漏斗內的水面高出試管內的水面。（2分） ⑵無法確定。（1分）由於分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強相同，無論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶。（2分）
4．進行實驗設計或方案評價
（1）這類試題的主要兩類題型
化學實驗考查主要涉及的知識內容包括：元素及其化合物知識的有關知識、化學基本原理的有關知識；包括實驗基本原理和基本技能，並將化學實驗基本操作、物質檢驗的定性和定量實驗融為一體。但就綜合考試而言，除了對基本實驗操作要求之外，重點內容主要包括實驗設計和實驗評價兩個層面。
實驗設計：
（1）實驗設計的基本要求：
實驗設計題屬於一種能力考查題，是指為達到一定的實驗目的，利用現有的實驗條件，為實驗制定出合理的流程或方案。
（2）實驗設計考查的主要題型：
實驗程序設計、確認某混合物成分實驗設計、驗證某一化學原理的設計，測定物質的純度的設計和定性、定量實驗設計等。
實驗評價：
（1）實驗評價的基本要求：
實驗評價是對已有實驗方案進行科學論證和評判，在必要的情況下，提出改進意見。
（2）實驗評價考查的主要題型：
實驗設計方案的優劣評價、儀器和試劑的選擇及儀器的組裝、物質的制備與提純、實驗現象的描述、
實驗誤差的分析和實驗數據的處理等。
（2）化學綜合實驗題型的具體分析
作為一類題型，其體現在學科內，通常需要將反應原理、儀器安裝、現象觀察、數據處理等結合在一起，主要考查分析綜合運用能力和實驗的評價分析能力，以及對新情景中的信息分析和處理能力。
其中，化學實驗設計常常是在限定實驗儀器和葯品的條件下，要求完成一個或幾個實驗片段，或在已完成了部分實驗的基礎上，補足未盡步驟。而實驗評價型問題，主要是已對實驗的部分片段進行評價。
例5、某學生根據高中課本中硝酸鉀受熱分解的實驗操作來判斷硝酸鉛的分解產物之一是氧氣；將試管中的硝酸鉛加熱到熔融，把帶有火星的細木條伸進試管口，檢驗放出的氣體，當發現木條復燃時該學生即斷言，硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請你對上述實驗及結論的合理性作出評價。如有必要，可提出改進的實驗方案。
解題思路：有關反應的方程式為：
①2KNO3 2KNO2+O2↑ ② 2Pb(NO3)2 2PbO+4NO2↑+O2↑
比較反應式①和②，其不同之處是②中除生成O2外，還生成了NO2。這一不同又產生了兩個結果，一方面NO2稀釋了O2，O2僅占混合氣體的20%，而這與空氣中O2的含量相近，因而此處的O2不可能使帶火星的木條復燃；另一方面NO2本身也能使帶火星的木條復燃。因為NO2受熱也能放出O2；2NO2=2NO+O2。
解答：上述實驗及結論在科學上是錯誤的。由於NO2干擾了O2的檢驗，因此應選用NaOH溶液除掉NO2後再檢驗。
例6、 如圖l為氫氣還原氧化銅的微型快速實驗裝置。實驗前先將銅絲1處理成下端彎曲的一小圓環，並用鐵錘擊成帶小孔的小匙；將銅絲2一端彎曲成螺旋狀（見圖1）．試回答下列問題：
（1）在試管的支管處I中先加入的試劑是___________
（2）操作銅絲2的方法是___________________
（3）實驗現象：I中_______________；II中____________________
（4）這樣處理銅絲1的優點是___________________； (圖1)
這樣處理銅絲2的目的是____________________.
（5）某同學將圖1中的II處改成圖2所示，容器內加某些液體X，稍作加熱，銅絲的操作方法同銅絲2，若發現銅絲由黑變紅，則液體可能是___________________________ (圖2)
答案:(1)鹽酸或稀硫酸;(2)在I中產生一會氫氣之後,將紅熱的銅絲2迅速插入II中
(3)I:鋅粒不斷溶解,產生氣泡 II:紅熱的銅絲由黑變紅
(4)形成銅鋅原電池,加快產生氫氣的速率 實驗完成後可將銅絲1提起,使反應立即停止(類似啟普發生器原理) 銅絲2彎成螺旋狀是為了提高銅絲的局部溫度,以利於銅絲在氫氣中持續快速被還原
(5)乙醇
例7、對實驗裝置的評價型試題是指對一個已知的反應可設計出不同的實驗裝置，通過分析題給信息可找到各裝置的優點和不足之處，從而篩選出切實可行、科學合理的裝置。
實驗室里可用濃鹽酸、MnO2共熱制Cl2，並用Cl2和Ca（OH）2反應製取少量的漂白粉。現已知主反應為：
2Cl2＋ 2Ca（OH）2＝Ca（ClO）2＋ CaCl2＋2H2 O＋Q
溫度高時則發生副反應
6Cl2＋ 6Ca（OH）2＝Ca（ClO3）2＋ 5CaCl2＋6H2 O
有三位同學分別設計了甲、乙、丙三套實驗裝置，如圖所示：
（1）有下列幾項可供選擇的優、缺點：a．不容易控制反應速度；b．容易控制反應速度；有副反應發生；d。可防止副反應發生；e。污染環境；f．可防止污染環境。清從以上幾個方面對甲、乙、丙三套裝置的優缺點作出評析，並將選項填在下表的空格里。
（2）圖中甲由A、B兩部分組成；乙由C、D、E三部分組成；丙由F、G組成。請從A～G中選取最合理的部分組裝成一套較完善的實驗裝置，其連接順序是。

解析：本題主要考查學生的實驗設計和評價能力，在連接儀器時要記住常見的順序是
「氣體產生→除雜→乾燥→主體實驗→尾氣處理」。再由題給信息得知：①要控制Cl2和Ca（OH）2反應的溫度；②要處理尾氣；③要控制O2的制備速度。
答案：（1）甲：d； a e 乙：f； a c 丙：b；ce （2）F→B→E
例8、(2000年全國高考)實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，該化合物呈棕紅色、易潮解，100℃左右時升華。下圖是兩個學生設計的實驗裝置，左邊的反應裝置相同，而右邊的產品收集裝置則不同，分別如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。

試回答:
(l)B中反應的化學方程式為 。
(2)D中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應採取的方法是： 。
(3)D中反應的化學方程式為 。
(4)裝置(Ⅰ)的主要缺點是： 。
(5)裝置（Ⅱ）的主要缺點是： 。
如果選用此裝置來完成實驗，則必須採取的改進措施是： 。
5.定量實驗與數據分析
定量實驗是中學化學實驗的重要組成部分，在高考題中常常從三個角度對其進行考查：
一是對大綱規定的幾個定量實驗操作規范進行考查；
二是考查定量實驗原理的應用能力；
三是考查定量實驗的數據處理能力。
例9、現有下列試劑：2mol/L鹽酸溶液、1mol/L硫酸溶液、0.1mol/L硝酸銀溶液，請設計一個實驗，測定BaCl2晶體中鋇的含量。
分析：測定BaCl2晶體中鋇的含量，可用重量法——把Ba2+轉化為BaSO4沉澱，通過對BaSO4沉澱質量的測定，進而推測BaCl2的含量。若用把Cl-轉化為AgCl的辦法，則誤差較大，因為AgCl易分解。
在沉澱質量測定過程中，首先必須對容器的質量有一個精確的數值，其次，還必須依據所給的試劑種類及度量儀器的適用要求確定考慮試劑用量。
答案：（1）瓷坩堝的准備：
洗凈瓷坩堝、晾乾，然後在高溫（約800℃～850℃）下灼燒，取出稍冷片刻，移入乾燥器中冷卻至室溫後稱重；再次灼燒，取出稍冷，轉入乾燥器中冷至室溫後，再稱重，反復操作直至恆重（記作m1）。
（2）分析實驗：
准確稱取0.4～0.6gBaCl2晶體試樣兩份（記作m2），分別置於250毫升燒杯中，加水約70mL，2mol/L鹽酸2～3mL。緩慢加入3～4mL1mol/L硫酸溶液，並用玻璃棒不斷攪拌。
待沉澱後，在上層清液中加入1～2滴1mol/L硫酸溶液，仔細觀察沉澱是否完全。如已沉澱完全，用慢速定量濾紙過濾，並用稀釋後的硫酸溶液（約0.lmol/L）洗滌沉澱3～4次（每次用約10毫升），洗滌沉澱至無氯離子為止(用AgNO3溶液檢查)。
將沉澱和濾紙置於己恆重的瓷坩堝中，灰化後，在800℃～850℃灼燒。取出稍冷，轉入乾燥器中冷至室溫後，再稱重。反復操作直至恆重（記為m3）。
（3） 實驗數據處理：
Ba%= ×100%

③ 如圖甲所示，在「研究充水玻璃管中氣泡的運動規律」的實驗中：（1）在氣泡上升的過程中，若以氣泡為參照

（1）在氣泡上升的過程中，玻璃管口的塞子相對於氣泡的位置不斷變化，若以氣泡為參照物，玻璃管口的塞子是運動的．
（2）為了方便、准確測量氣泡的運動時間，應使氣泡在管內運動得較慢．
（3）①根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然後作出s-t圖象如圖所示；