實驗題簡答填空專項突破

■廣西柳州市第二中學 黃 穎(正高級教師)

實驗題簡答填空不光是在實驗綜合題中出現(xiàn),在無機工藝流程和化學反應原理中也有考查。考生普遍會而不對,對而不全。收集答題模板并背記,就能夠快速提高得分率。

類型一:實驗中描述類填空

1.裝置的氣密性檢查。

檢查裝置氣密性的基本思路是使裝置內(nèi)外壓強不等,觀察氣泡或液面變化。

【答題模板】裝置氣密性檢查:形成密閉體系→操作→描述現(xiàn)象→得出結(jié)論。

(1)微熱法:封閉(關閉活塞、導管末端插入盛水的燒杯中),微熱(雙手捂熱或用酒精燈稍微加熱),氣泡(觀察到導管口有氣泡逸出),水柱(移開雙手或停止加熱,觀察到導管中液面上升,形成一段穩(wěn)定的水柱)。

(2)液面差法:封閉(關閉活塞或用止水夾夾住橡皮管等),用××向××容器中加水,使××和××形成液面差,停止加水,放置一段時間,液面差保持不變。

注意:若要檢驗整個一套連續(xù)的實驗裝置的氣密性時,只能用空氣熱脹冷縮法,而且必須用酒精燈加熱圓底燒瓶。

微熱法:如圖1中裝置a和裝置d。

圖1

裝置a:用酒精燈微熱或用手捂熱容器,導管口產(chǎn)生氣泡,停止加熱或松開手后導管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱,證明裝置不漏氣。

裝置d:關閉分液漏斗的活塞,將導管口處用橡皮管連接一段導管放入燒杯中的水中,雙手握住圓底燒瓶(或用酒精燈微熱),若有氣泡從導管口逸出,放開手后(或移開酒精燈后),有少量水進入導管形成一段穩(wěn)定的水柱,說明裝置氣密性良好。

液差法:如圖1中裝置b和裝置c。

裝置b:將導管口處橡皮管用止水夾夾緊,從長頸漏斗中注入適量水,使長頸漏斗中的液面高于錐形瓶中的液面,靜置,若液面位置長時間保持不變,證明裝置不漏氣。

裝置c:從乙管加入適量水,使乙管液面高于甲管液面,靜置,若液面位置長時間保持不變,證明裝置不漏氣。

滴液法:如圖1中裝置d。

裝置d:向分液漏斗中注入適量水,關閉彈簧夾,打開分液漏斗活塞,如果滴入少量水后很快停止流下,則裝置氣密性良好。

抽氣(吹氣)法:如1中裝置e和裝置f。

裝置e:關閉分液漏斗的活塞,輕輕向外拉動或向里推動注射器的活塞,一段時間后,活塞能回到原來的位置,表明裝置的氣密性良好。

裝置f:打開彈簧夾,向?qū)Ч芸诖禋?如果長頸漏斗中的液面上升,且停止吹氣后,夾上彈簧夾,長頸漏斗液面保持穩(wěn)定,則表明裝置的氣密性良好(液差法的拓展)。

分段法:較復雜的實驗裝置檢驗氣密性時,可分段檢查,多是常用方法的組合。如圖2裝置,可分別關閉K1、K2,分段檢查。

圖2

【方法模仿】圖3 所示是制取氨氣的裝置,如何檢驗該裝置的氣密性:____。

圖4

答案:關閉止水夾a和分液漏斗的活塞,在b上連接導氣管并伸入水槽中,微熱圓底燒瓶,水槽中的導氣管口有氣泡冒出,停止加熱,水槽中的導氣管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱,說明裝置A 的氣密性良好

2.操作方法。

【規(guī)范操作】用pH 試紙測定溶液的pH 的方法:取一小片pH 試紙放在潔凈干燥的玻璃片或表面皿上,用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中部,待pH 試紙顯色后與標準比色卡比色。

萃取(或利用分液漏斗洗去液體雜質(zhì))——關閉分液漏斗的旋塞,打開上口的玻璃塞,將混合物倒入分液漏斗中,蓋緊玻璃塞,用右手心頂住塞子,左手握住活塞部分,將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來,充分振蕩并不時打開旋塞放氣,正立放鐵圈上靜置。

分液——將梨形分液漏斗放在鐵架臺上靜置分層,在分液漏斗下面放一個小燒杯,打開上口玻璃塞,旋開旋塞,使下層液體沿燒杯內(nèi)壁流下,待下層液體流出后及時關閉活塞,上層液體從上口倒出。

檢查滴定管是否漏水的操作:

酸式滴定管:關閉活塞,向滴定管中加入適量水,用滴定管夾將滴定管固定在鐵架臺上,觀察是否漏水,若2 min 內(nèi)不漏水,將活塞旋轉(zhuǎn)180°,重復上述操作。

堿式滴定管:向滴定管中加入適量水,用滴定管夾將滴定管固定在鐵架臺上,觀察是否漏水,若2 min內(nèi)不漏水,輕輕擠壓玻璃球,放出少量液體,再次觀察滴定管是否漏水。

檢查容量瓶是否漏水:向容量瓶中加入適量水,蓋好瓶塞,右手食指頂住瓶塞,左手托住瓶底,將容量瓶倒轉(zhuǎn)過來看瓶口處是否有水滲出,若沒有,將容量瓶直立,將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°,重復上述操作,如果瓶口仍無水滲出,則此容量瓶不漏水。

配制一定物質(zhì)的量濃度溶液定容操作:往容量瓶中緩慢加蒸餾水,等液面離容量瓶瓶頸刻度線1～2 cm 時,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。

讀取量氣裝置中的氣體體積的方法:待裝置冷卻至室溫后,先上下移動量筒(或量氣管有刻度的一側(cè))使量筒內(nèi)外(或量氣管的兩側(cè))液面相平,然后使視線與凹液面的最低點相平,讀取數(shù)據(jù)。

【方法模仿】潤洗滴定管的操作方法是____。

答案:從滴定管上口加入少量待測液,傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管,使液體潤濕內(nèi)壁,然后從下部放出,重復2～3次

3.滴定終點描述。

【答題模板】“最后一滴→顏色變化→半分鐘”滴定終點的準確判斷:當?shù)稳胱詈笠坏巍痢翗藴嗜芤汉?溶液由××色變成××色(或溶液××色褪去),且半分鐘內(nèi)不恢復原來的顏色。

例如,用標準酸性KMnO4溶液測定某補血口服液中Fe2+的含量時,酸性KMnO4溶液應放在酸式滴定管中,判斷滴定終點的方法:滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液呈淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色。

再如,測定維生素C(C6H8O6)含量的方法:向其溶液中加入過量的碘水,發(fā)生反應,然后用已知濃度的Na2S2O3滴定過量的碘,發(fā)生反應,可選用淀粉溶液作指示劑,滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴Na2S2O3溶液,藍色褪去,且半分鐘不恢復。

【方法模仿】用amol·L-1的HCl滴定未知濃度的NaOH 溶液,用酚酞作指示劑,達到滴定終點的現(xiàn)象是____;若用甲基橙作指示劑,滴定終點現(xiàn)象是____。

答案:滴入最后一滴標準液,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復紅色 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室?溶液由黃色變?yōu)槌壬?且半分鐘內(nèi)不恢復黃色

4.物質(zhì)檢驗。

【答題模板】物質(zhì)的檢驗、鑒別:取樣→滴加××試劑→描述現(xiàn)象→得出結(jié)論。

【方法模仿】

答案:取少量溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無色刺激性氣體

5.沉淀洗滌

【規(guī)范操作】如何洗滌沉淀? 答:往漏斗中(或過濾器中)沿玻璃棒加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復以上操作2～3次(若濾渣易溶于水,可用無水乙醇進行洗滌)。

【答題模板】沉淀是否洗滌干凈? 答:取少許最后一次洗滌濾液于試管中,滴入少量××溶液(沉淀上可能的雜質(zhì)是什么,選擇相應的檢驗試劑)。若(未)出現(xiàn)××現(xiàn)象,表明沉淀已(未)洗滌干凈。

檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法:

以FeCl3溶液與NaOH 溶液制得Fe(OH)3沉淀后過濾為例:取少許最后一次的洗滌液置于試管中,加入用硝酸酸化的硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成,則沉淀未洗滌干凈,若無白色沉淀,則沉淀已經(jīng)洗滌干凈。

注意:要選擇一種溶液中濃度較大的比較容易檢驗的離子檢驗,不能檢驗沉淀本身具有的離子。

【方法模仿】檢驗TiO2·xH2O 中Cl-是否被洗凈的方法是_____。

答案:取少量最后一次洗滌液,滴加AgNO3溶液和稀硝酸,不產(chǎn)生白色沉淀,說明Cl-已洗凈

6.沉淀完全。

【答題模板】檢驗離子是否已經(jīng)沉淀完全的方法:將反應混合液靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加沉淀劑××,若不再產(chǎn)生沉淀,則××離子已經(jīng)沉淀完全,若產(chǎn)生沉淀,則××離子未完全沉淀。

沉淀劑是否過量的判斷方法:

方法Ⅰ:繼續(xù)滴加沉淀劑法:靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加少量沉淀劑,若無沉淀產(chǎn)生,則證明沉淀劑已過量,否則沉淀劑不過量。

方法Ⅱ:加入原試劑法:靜置,取適量上層清液于另一潔凈試管中,向其中加入少量與沉淀劑作用產(chǎn)生沉淀的試劑,若產(chǎn)生沉淀,證明沉淀劑已過量,否則沉淀劑不過量。

【方法模仿】用Fe2(SO4)3和NaOH 溶液制備適量Fe(OH)3沉淀,檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的實驗操作是____。

答案:取少量上層清液或過濾后的濾液,滴加幾滴KSCN 溶液,若不出現(xiàn)血紅色,則表明Fe(OH)3沉淀完全

【易錯易混】沉淀洗滌和沉淀是否完全答題方式是不同的。例如,除去NaCl 中的Na2SO4,取少量樣品于試管中,加水溶解,加入過量的BaCl2溶液。

①判斷是否沉淀完全:取少許上層清液于試管中,再滴入BaCl2溶液,若不再產(chǎn)生沉淀,則已沉淀完全(注:若未沉淀完全,需將取出的溶液倒回原容器,繼續(xù)滴加沉淀劑)。

②怎樣洗滌沉淀:在漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,使之自然濾出,重復2～3次。

③判斷沉淀是否洗凈的方法:取最后一次洗滌液,加入AgNO3溶液,若無白色沉淀,則證明沉淀已洗凈,反之未洗凈。

類型二:實驗中解釋類填空

1.儀器作用。

裝置①,有機物制備裝置中長導管(或冷凝管)的作用:冷凝回流、導氣。

裝置②,固液加熱型制氣裝置中滴液漏斗與蒸餾燒瓶之間導管的作用:保證蒸餾燒瓶液面上方壓強與滴液漏斗液面上方壓強相等(平衡氣壓),使分液漏斗中的液體易于滴下。

裝置③,固液不加熱型制氣裝置在長頸漏斗下端套一小試管:可以通過控制加酸的量,來控制氣體產(chǎn)生的快慢;同時小試管中充滿鹽酸,可以起到液封作用,防止反應劇烈時氣體經(jīng)漏斗沖出。

裝置④的主要作用:冷凝。

裝置⑤安全瓶,用于防止液體倒吸或減小氣體的壓強,防止出現(xiàn)安全事故。

在定量實驗或者制備實驗裝置中最后連接的干燥管的作用:防止空氣中的××氣體進入××裝置對實驗造成干擾(有時還可能同時起到吸收尾氣的作用)。

在導管末端連接倒置漏斗、干燥管或硬質(zhì)玻璃管浸入水或溶液中的原因:防倒吸(同時具有擴大吸收面積,加快吸收速率的作用)。

【方法模仿】已知某純堿試樣中含有雜質(zhì)氯化鈉,為測定試樣中純堿的質(zhì)量分數(shù),可用圖5裝置進行實驗。

圖5

(1)裝置A 的作用:____。

(2)裝置B的作用:___。

(3)裝置C的作用:___。

(4)裝置D 的作用:____。

答案:(1)NaOH 溶液除掉空氣中CO2,鼓入的空氣使反應產(chǎn)生的CO2全部導入U形管中

(2)干燥氣體

(3)吸收產(chǎn)生的CO2

(4)防止空氣中的水蒸氣或其他氣體進入反應器,除去尾氣中的有害氣體以防止污染環(huán)境

2.措施原因。

【答題模板】“有理”——化學原理,“有據(jù)”——事實依據(jù)。

可采取以下兩種方式:

(1)“正說”:“直接原因+根本目的”。

(2)“反說”:“如果+就”。

【答題角度】加過量試劑:提高另外一個反應物的利用率或轉(zhuǎn)化率。

加氧化劑(如H2O2):氧化還原性物質(zhì),生成目標產(chǎn)物或除去某種離子。

通入N2或其他惰性氣體:除去裝置中的空氣,排除氧氣的干擾。

為何使用H2O2替代氧化劑HNO3:HNO3釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染。

在氣體的連續(xù)實驗中,若有需要用盛有堿石灰的干燥管吸收CO2或H2O(g)等氣體來進行定量測定的部分,常常需要在實驗開始和結(jié)束時通入氮氣或稀有氣體等與實驗無關的氣體的作用:

實驗開始時的作用:排盡裝置內(nèi)的空氣,防止空氣中的××對實驗造成干擾。

實驗結(jié)束時的作用:將產(chǎn)生的××氣體全部排出被××試劑完全吸收,以減少實驗誤差。

在尾氣吸收裝置中試劑的作用:吸收尾氣中××氣體,防止污染空氣。

【方法模仿】(1)用于環(huán)境殺菌消毒的NaClO 溶液需要稀釋并及時使用,若在空氣中暴露時間過長且見光,將會導致消毒作用減弱,其原因是____。

(2)過氧化鈣的制備,CaCl2+2NH3·H2O+H2O2CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,該反應需要在冰浴下進行,原因是_____。

答案:(1)NaClO 溶液吸收空氣中的CO2后產(chǎn)生HClO,HClO 見光分解 (2)如果溫度過高,雙氧水就分解