文档内容
专题突破(十三) 化学实验操作的规范描述
化学实验操作的规范描述是高考实验命题的重要角度,主要涉及离子(或物质)的检验、
沉淀的洗涤、气密性的检验等,侧重考查化学实验基础知识和基本技能,体现《中国高考评价
体系》对于“实践操作能力”的要求,涉及实验设计能力、动手操作能力、应用写作能力、语
言表达能力等,能够运用口头语言和书面语言进行沟通交流,准确表达自己的看法,通过合
作解决问题。
1.检验离子是否已经沉淀完全的方法
规范解答 将反应混合液静置,在上层清液中继续滴加沉淀剂××,若不再产生沉淀,
则××离子已经沉淀完全,若产生沉淀,则××离子未完全沉淀。
2.过滤时洗涤沉淀的方法
规范解答 向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次。
3.检验沉淀是否洗涤干净的方法
规范解答 以FeCl 溶液与NaOH溶液制得Fe(OH) 沉淀后过滤为例:取最后一次的洗
3 3
涤液少许置于试管中,加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则沉淀未洗涤干
净,若无白色沉淀生成,则沉淀已经洗涤干净。
4.酸碱中和滴定判断滴定终点的方法
规范解答 当滴入最后一滴××溶液时,锥形瓶中的溶液由××色变为××色,且半分
钟内不再恢复原色,说明已经达到滴定终点。
5.检验如图所示的装置气密性的操作方法
(1)空气热胀冷缩法
规范解答 关闭分液漏斗的活塞,将导管口a处用橡皮管连接一段导管放入烧杯中的水
中,双手握住圆底烧瓶(或用酒精灯微热),若有气泡从导管口逸出,放开手后(或移开酒精灯
后),有少量水进入导管形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。
(2)液面差法
规范解答 将导管口a处连接一段导管并插入加水烧杯中,打开分液漏斗的活塞,从分液漏斗口注水至漏斗中的水与容器中的水形成液面差,静置观察,一段时间后若液面差保持
不变,表明装置气密性良好。
若要检验整个一套连续的实验装置的气密性时,只能用空气热胀冷缩法,而且
必须用酒精灯加热圆底烧瓶。
6.检验某溶液中是否含有SO的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加过量稀盐酸无明显现象(若有沉淀则静置后
取上层清液继续实验);再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀则证明溶液里含有SO,反之则证
明溶液里不含SO。
7.检验某溶液中是否含有Cl-的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加硝酸银溶液产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,
若产生的白色沉淀不溶解,则证明溶液里含有Cl-,反之则证明溶液里不含Cl-。
8.检验某溶液中是否含有NH的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,加入过量的浓氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红
色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,则证明溶液里含有NH,反之则溶液里不含NH。
9.检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变红,则证明溶
液里含有Fe3+,反之则证明溶液里不含Fe3+(若溶液里只含有Fe3+也可滴加氢氧化钠溶液观
察沉淀的颜色)。
10.检验二氧化硫气体的操作方法
规范解答 将气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热褪色后的溶液红色复现,说
明气体是二氧化硫。
(2020·天津卷,15题节选)为测定CuSO 溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。
4
甲方案实验原理:CuSO +BaCl ===BaSO ↓+CuCl
4 2 4 2
实验步骤:
(1)判断SO沉淀完全的操作为_________________________________________。
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为________。解析 (1)判断SO沉淀完全的操作为向上层清液中继续滴加BaCl 溶液,无白色沉淀生
2
成,则沉淀完全。(2)所选用的试剂为AgNO 溶液,BaSO 沉淀表面可能附着有BaCl ,为了判
3 4 2
断沉淀是否洗净,可以向洗涤液中加入硝酸银溶液,若不产生白色沉淀,则沉淀已洗涤干净,
反之则未洗涤干净。
答案 (1)向上层清液中继续滴加BaCl 溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全
2
(2)AgNO 溶液
3
(2018·全国卷Ⅲ,26题节选)硫代硫酸钠晶体(Na SO·5H O,M=248 g·mol-1)可用
2 2 3 2
作定影剂、还原剂。回答下列问题:
已知:K (BaSO)=1.1×10-10,K (BaS O)=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸
sp 4 sp 2 3
根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:稀盐酸、稀HSO 、BaCl 溶液、NaCO 溶液、HO 溶液
2 4 2 2 3 2 2
实验步骤 现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水 ②固体完全溶解得无色澄清溶液
③__________________ ④________________,有刺激性气体产生
⑤静置,____________ ⑥________________
解析 NaSO·5HO晶体样品中含有SO,在SO的检验过程中应防止加入氧化剂,如
2 2 3 2
HO,会把SO氧化为SO,也要防止加入稀HSO 而引入SO,所以样品加水溶解后应加入过
2 2 2 2 4
量稀盐酸,发生反应:SO+2H+===S↓+SO ↑+HO。以避免生成BaS O 沉淀,对检验产生
2 2 2 2 3
干扰。取上层清液滴入BaCl 溶液,产生白色沉淀:Ba2++SO===BaSO ↓,证明溶液中存在
2 4
SO。
答案 ③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊 ⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl 溶液
2
⑥产生白色沉淀1.(2021·山东实验中学检测)硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如
下实验由废铁屑制备FeSO ·7H O晶体:
4 2
①将5%的NaCO 溶液加入盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去
2 3
NaCO 溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;
2 3
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80 ℃之间至铁屑耗尽;
③________,将滤液转入密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO ·7H O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
4 2
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是_________________________________________________。
(2)写出实验步骤②中的化学方程式:___________________________________________。
(3)补全实验步骤③的操作名称:_________________________________________。
(4) 实 验 步 骤 ④ 中 用 少 量 冰 水 洗 涤 晶 体 , 其 目 的 是
__________________________________
________________________________________________________________________。
(5)乙同学认为甲的实验方案中存在明显的不合理之处,乙同学判断的理由是
________________________________________________________________________。
答案 (1)去除油污(或利用碳酸钠水解呈碱性的性质除去铁屑表面油污)
(2)Fe+HSO =====FeSO +H↑
2 4 4 2
(3)趁热过滤
(4)洗去杂质,降低洗涤过程中FeSO ·7H O的损耗
4 2
(5)过量硫酸使铁粉耗尽,不能防止Fe2+被氧化
2.(2021·江西九江六校联考)以废旧铅蓄电池的含铅废料(主要含Pb、PbO、PbO 、PbSO )
2 4
和稀HSO 为原料制备高纯PbO,实现铅的再生利用,其主要流程如图1:
2 4图2
已知:在Fe2+催化下,Pb和PbO 反应:Pb+PbO +2HSO ===2PbSO+2HO。
2 2 2 4 4 2
(1)酸溶过程中加热的目的是_________________________________________。
(2)检验滤液A中是否含有Fe2+,可选用________(填字母)。
a.KSCN溶液 b.氯水 c.酸性KMnO 溶液
4
(3)脱硫时主要反应为:PbSO +2OH-===PbO+SO+HO,则滤液B中的主要溶质是
4 2
________________________________________________________________________。
(4)冷却过滤后对所得的固体进行洗涤的操作_________________________________
________________________________________________________________________。
(5)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)⇌NaHPbO
2
(aq),其溶解度曲
线如图2所示,结合上述溶解度曲线,简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作____________
___________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
解析 (3)脱硫时的化学方程式为PbSO (s)+2NaOH===PbO(s)+NaSO +HO,因而主
4 2 4 2
要溶质是NaSO 。
2 4
(5)根据PbO的溶解度曲线,提纯粗PbO的方法为将粗PbO溶解在NaOH溶液中,结合
溶解度曲线特点可知浓度高的NaOH溶液和较高的温度,PbO的溶解度高,因此加热至较高
温度,充分溶解,然后高温下趁热过滤除去杂质,冷却后PbO又析出结晶,再次过滤可得到
PbO固体。
答案 (1)加快酸溶速率 (2)c (3)Na SO
2 4
(4)沿玻璃棒向过滤器(漏斗)中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水慢慢流出,重复2~3次
(5)将粗PbO溶解在一定量35% NaOH溶液中,加热至110 ℃,充分溶解后,趁热过滤,
冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体