化學(xué)實(shí)驗(yàn)高考題型分類解析

陳鐵強(qiáng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)題是一種必須用實(shí)驗(yàn)方法解答的習(xí)題。高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的類型主要有以下幾種：實(shí)驗(yàn)基本操作、物質(zhì)檢驗(yàn)（其中包括①不限試劑②限用一種試劑③不許另選試劑）、物質(zhì)制備、混合物的分離和提純、物質(zhì)某種性質(zhì)或某個(gè)理論的驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、探究實(shí)驗(yàn)等。

一、 考查實(shí)驗(yàn)基本操作能力

例1（2010上海高考）正確的實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)成功的重要因素，下列實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是（ ）

【答案】D

【解析】A操作正確；。B操作使澄清的苯酚鈉溶液變渾濁，可證明碳酸的酸性比苯酚強(qiáng)，正確；C裝置是噴泉實(shí)驗(yàn)，可用來(lái)吸收氯化氫氣體，正確；D項(xiàng)錯(cuò)誤，用該裝置洗氣時(shí)，應(yīng)長(zhǎng)管進(jìn)，短管出。

例2（2009江蘇高考）下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的敘述正確的是（ ）

A.實(shí)驗(yàn)室常用右圖所示的裝置制取少量的乙酸乙酯

B.用50mL酸式滴定管可準(zhǔn)確量取25.00mL 溶液

C.用量筒量取5.00 mL1.00 mol·L-1鹽酸于50 ml 容

瓶中，加水稀釋至刻度，可配制0.100 mol·L-1鹽酸

D.用苯萃取溴水中的溴，分液時(shí)有機(jī)層從分液漏斗的下端放出

【答案】B

【解析】A項(xiàng)錯(cuò)，圖中導(dǎo)管不能插入 溶液中；B項(xiàng)正確；C項(xiàng)錯(cuò)，量筒讀數(shù)只能精確到小數(shù)點(diǎn)后一位；D項(xiàng)錯(cuò)，苯的密度小于水，有機(jī)層應(yīng)在上層，分液時(shí)應(yīng)從分液漏斗的上口倒出。

例3.（2012年海南高考）下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（ ）

A.可用氨水除去試管內(nèi)壁上的銀鏡

B.硅酸鈉溶液應(yīng)保存在帶玻璃塞的試劑瓶中

C.將三氯化鐵溶液蒸干，可制得無(wú)水三氯化鐵

D.鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，要加大反應(yīng)速率可滴加少量硫酸銅

【答案】D

【解析】銀不溶于氨水，不能用氨水除去試管內(nèi)壁上的銀鏡，銀鏡應(yīng)用稀硝酸除去；硅酸鈉有粘性不能用玻璃塞的瓶裝；蒸干三氯化鐵溶液時(shí) 水解，得不到 晶體，A、B、C均錯(cuò)誤，D正確。

二、考查對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象、預(yù)測(cè)與結(jié)論的判斷

例4. （2012江蘇高考）下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是 （ ）

選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論

A 向兩份蛋白質(zhì)溶液中分別滴加飽和NaCl 溶液和CuSO4 溶液 均有固體析出 蛋白質(zhì)均發(fā)生變性

B 向溶液X 中先滴加稀硝酸，再滴加Ba（NO3）2溶液 出現(xiàn)白色沉淀 溶液X 中一定含有

C 向一定濃度的Na2SiO3 溶液中通入適量CO2 氣體 出現(xiàn)白色沉淀 H2SiO3 的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng)

D 向濃度均為0. 1 mol·L-1 NaCl 和NaI 混合溶液中滴加少量AgNO3 溶液 出現(xiàn)黃色沉淀 Ksp（AgCl）>Ksp（AgI）

【答案】D

【解析】A項(xiàng)錯(cuò)，蛋白質(zhì)中加入NaCl發(fā)生鹽析，加入CuSO4發(fā)生變性；B項(xiàng)錯(cuò)，若原X中含有SO32-，加入稀HNO3，則會(huì)被氧化成SO42-，而與Ba2+生成沉淀，；C項(xiàng)錯(cuò)，反應(yīng)方程式為：CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓ + Na2CO3，該反應(yīng)發(fā)生的原理為強(qiáng)酸制弱酸，即酸性：H2CO3>H2SiO3，；D項(xiàng)正確，反應(yīng)總是向著更難溶的方向進(jìn)行，由于AgI的溶度積比AgCl小，所以優(yōu)先生成AgI，。

例5.（2011廣東高考）下列試驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)正確的是 （ ）

A、實(shí)驗(yàn)I：振蕩后靜置，上層溶液顏色保持不變

B、實(shí)驗(yàn)II：酸性 溶液中出現(xiàn)氣泡，且顏色逐漸褪去

C、實(shí)驗(yàn)III：微熱稀 片刻，溶液中有氣泡產(chǎn)生，廣口瓶?jī)?nèi)始終保持無(wú)色

D、實(shí)驗(yàn)IV：繼續(xù)煮沸溶液至紅褐色，停止加熱，當(dāng)光束通過(guò)體系時(shí)可產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)

【答案】B、D

【解析】A項(xiàng)錯(cuò)，Br2與NaOH溶液反應(yīng)，上層溶液顏色變?yōu)闊o(wú)色。B項(xiàng)正確，產(chǎn)生的SO2與酸性 溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。C項(xiàng)錯(cuò)，NO與空氣反應(yīng)生成紅棕色NO2。D項(xiàng)正確，制取氫氧化鐵膠體要在沸水中加入飽和的氯化鐵溶液，繼續(xù)煮沸溶液至紅褐色，停止加熱，即可。

三、 考查物質(zhì)的制取、檢驗(yàn)、分離和提純

例6.（2009上海高考）下列實(shí)驗(yàn)裝置不適用于物質(zhì)分離的是（ ）

【答案】D

【解析】A裝置可用于分液；B裝置可用來(lái)分離易升華物質(zhì)與不易升華物質(zhì)；C裝置是層析，可用來(lái)分離物質(zhì)；D裝置是反應(yīng)裝置，不能用來(lái)分離物質(zhì)。

例7.（2011新課標(biāo)高考）氫化鈣固體是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某興趣小組

擬選用如下裝置制備氫化鈣。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開(kāi)_______（填儀器接口的字母編號(hào)）

（2）根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開(kāi)分液漏斗活塞_________（請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào)）。

A.加熱反應(yīng)一段時(shí)間 B.收集氣體并檢驗(yàn)其純度

C.關(guān)閉分液漏斗活塞 D.停止加熱，充分冷卻

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色，該同學(xué)據(jù)此判斷，上述實(shí)驗(yàn)確有 生成。

① 寫(xiě)出 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 ___________________

②該同學(xué)的判斷不正確，原因是_________________

（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象___________。

（5）登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是____________。

【答案】 （1）

（2）BADC

（3） ①

②金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象

（4）取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過(guò)裝有無(wú)水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色；

（5）氫化鈣是固體，攜帶方便

【解析】先要弄清各儀器裝置的作用：兩個(gè)帶分液漏斗的大試管，是氣體發(fā)生裝置，一制 ，一制 ；盛 的洗氣瓶，是吸收 氣體的；盛濃硫酸的洗氣瓶是干燥氣體的，；盛無(wú)水氯化鈣的干燥管是用來(lái)防止外界空氣、水蒸氣進(jìn)入盛鈣的硬質(zhì)玻璃管中。

四、 考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力

例8.（2012四川高考）甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：

試驗(yàn)中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應(yīng)完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。

下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時(shí)可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。

甲小組測(cè)得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m1g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為m2g生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V1L。

乙小組測(cè)得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m3g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m4g、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V2L。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出儀器a的名稱： 。

（2）檢查A裝置氣密性的操作是 。

（3）甲、乙兩小組選擇了不同方法制取氨氣，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號(hào)和制備原理填寫(xiě)在下表空格中。

實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)藥品 制備原理

甲小組 A 氫氧化鈣、硫酸銨 反應(yīng)的化學(xué)方程式為

①

乙小組 ② 濃氨水、氫氧化鈉 用化學(xué)平衡原理分析氫氧化鈉的作用：

③

（4）甲小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)之比為 。

（5）乙小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比較小于理論值，其原因是 。 為此，乙小組在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)裝有藥品的實(shí)驗(yàn)儀器，重新實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮?dú)獾捏w積，得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該藥品的名稱是 。

【答案】⑴圓底燒瓶

⑵連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中；加熱試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱

⑶①（NH4）2SO4+Ca（OH）2 2NH3↑+2H2O+CaSO4 ②B

③氫氧化鈉溶于氨水后放熱，增加氫氧根濃度，使NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，加快氨氣逸出

⑷5V1：7（m1-m2）

⑸濃硫酸吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計(jì)算的氨的含量偏高

堿石灰（氫氧化鈉、氧化鈣等）

【解析】（1）儀器a是圓底燒瓶。

（2）連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管的末端插入水中，輕輕加熱試管，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱后，在導(dǎo)管中形成一段水柱，說(shuō)明裝置氣密性良好。

（3）①仿照NH4Cl與堿石灰混合加熱制取氨氣，即可寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式為（NH4）2SO4+Ca（OH）2 CaSO4+2H2O+2NH3↑。

②濃氨水與固體NaOH混合即可制得氨氣，且兩種物質(zhì)混合就無(wú)法控制反應(yīng)隨關(guān)隨停，不需要選用C裝置，選用B裝置即可。

③固體NaOH溶于濃氨水后，放出大量的熱，促使NH3的揮發(fā)，溶液中OH-濃度的增加，這兩個(gè)因素都使NH3+H2O NH3·H2O NH4+ +OH-向逆反應(yīng)方向即生成NH3的方向移動(dòng)。

（4）由反應(yīng)前后氧化銅減少的質(zhì)量即可求得氨氣被氧化生成水的質(zhì)量為9/8 （m1-m2）g，其中氫原子的物質(zhì)的量為 1/8（m1-m2）mol；氮原子的物質(zhì)的量為 ×2 mol，則氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比為 ×2 mol： 1/8（m1-m2）mol=5V1：7（m1-m2）。

（5）未參加反應(yīng)的氨氣與水蒸氣一起被濃硫酸吸收了，導(dǎo)致計(jì)算中水的質(zhì)量增大，求得氫原子的物質(zhì)的量增大，最終求得氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比明顯比理論值偏小。可以選用只吸收水分而不吸收氨氣的藥品（如堿石灰等）及相應(yīng)的裝置。

五、考查探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

例9.（2011廣東高考）某同學(xué)通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)探究 及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目的的是 （ ）

A、將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂條于其中探究 的活潑性

B、將NaOH溶液緩慢滴入 溶液中，觀察 沉淀的生成

C、將 濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過(guò)濾，洗滌并收集沉淀

D、將 沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無(wú)水MgCl2固體

【答案】B

【解析】A錯(cuò)，稀釋方法不對(duì)。C錯(cuò)，不能直接倒入，應(yīng)采用玻璃棒引流。D錯(cuò)，加熱蒸干得到的是MgO固體。

例10.（2012福建高考）實(shí)驗(yàn)室常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2（發(fā)生裝置如右圖所示）。

（1）制備實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先檢查裝置氣密性，接下來(lái)的操作依次是_（填序號(hào)）

A.往燒瓶中加人MnO2粉末 B.加熱 C.往燒瓶中加人濃鹽酸

（2）制備反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止。為測(cè)定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，

探究小組同學(xué)提出下列實(shí)驗(yàn)方案：

甲方案：與足量AgNO3溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl質(zhì)量。

乙方案：采用酸堿中和滴定法測(cè)定。

丙方案：與已知量CaCO3（過(guò)量）反應(yīng)，稱量剩余的CaCO3質(zhì)量。

丁方案：與足量Zn 反應(yīng)，測(cè)量生成的H2體積。

繼而進(jìn)行下列判斷和實(shí)驗(yàn)：

① 判定甲方案不可行，理由是 。

② 進(jìn)行乙方案實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確量取殘余清液稀釋一定倍數(shù)后作為試樣。

a.量取試樣20.00 mL，用0 .1000 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗22.00mL，該次滴定測(cè)得試樣中鹽酸濃度為 mol·L-1

b.平行滴定后獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

③ 判斷丙方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）。

[已知：Ksp（CaCO3 ） = 2.8×10-9、Ksp（MnCO3 ） = 2.3×10-11

④ 進(jìn)行丁方案實(shí)驗(yàn)：裝置如右圖所示（夾持器具已略去）。

（i） 使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將 轉(zhuǎn)移到 中。

（ii）反應(yīng)完畢，每間隔1 分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是_（排除儀器和實(shí)驗(yàn)操作的影響因素）。

【答案】（1）ACB （2）①生成物氯化錳也可以與硝酸銀反應(yīng)寫(xiě)成沉淀。② ③偏小

④（i） 粒 殘余清液 （ii）氣體尚未完全冷卻到室溫。

【解析】（1）應(yīng)先加固體后加液體，最后加熱，即依次順序?yàn)锳CB.

（2）①生成物氯化錳也可以與硝酸銀生成沉淀。②根據(jù)有關(guān)公式可求出鹽酸的濃度為

③依題意碳酸錳的 比碳酸鈣小，其中有部分碳酸鈣與錳離子反應(yīng)生成碳酸錳沉淀，使得剩余的碳酸鈣質(zhì)量變小。④使鋅粒進(jìn)入殘留清液中，讓其發(fā)生反應(yīng)，若順序顛倒會(huì)使殘留清液不能完全轉(zhuǎn)移，鹽酸就無(wú)法完全反應(yīng)。