实验题简答填空专项突破

■广西柳州市第二中学 黄 颖(正高级教师)

实验题简答填空不光是在实验综合题中出现,在无机工艺流程和化学反应原理中也有考查。考生普遍会而不对,对而不全。收集答题模板并背记,就能够快速提高得分率。

类型一:实验中描述类填空

1.装置的气密性检查。

检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。

【答题模板】装置气密性检查:形成密闭体系→操作→描述现象→得出结论。

(1)微热法:封闭(关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中),微热(双手捂热或用酒精灯稍微加热),气泡(观察到导管口有气泡逸出),水柱(移开双手或停止加热,观察到导管中液面上升,形成一段稳定的水柱)。

(2)液面差法:封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡皮管等),用××向××容器中加水,使××和××形成液面差,停止加水,放置一段时间,液面差保持不变。

注意: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。

微热法:如图1中装置a和装置d。

图1

装置a:用酒精灯微热或用手捂热容器,导管口产生气泡,停止加热或松开手后导管内形成一段稳定的水柱,证明装置不漏气。

装置d:关闭分液漏斗的活塞,将导管口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。

液差法:如图1中装置b和装置c。

装置b:将导管口处橡皮管用止水夹夹紧,从长颈漏斗中注入适量水,使长颈漏斗中的液面高于锥形瓶中的液面,静置,若液面位置长时间保持不变,证明装置不漏气。

装置c:从乙管加入适量水,使乙管液面高于甲管液面,静置,若液面位置长时间保持不变,证明装置不漏气。

滴液法:如图1中装置d。

装置d:向分液漏斗中注入适量水,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,如果滴入少量水后很快停止流下,则装置气密性良好。

抽气(吹气)法:如1中装置e和装置f。

装置e:关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞能回到原来的位置,表明装置的气密性良好。

装置f:打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面上升,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗液面保持稳定,则表明装置的气密性良好(液差法的拓展)。

分段法:较复杂的实验装置检验气密性时,可分段检查,多是常用方法的组合。如图2装置,可分别关闭K1、K2,分段检查。

图2

【方法模仿】图3 所示是制取氨气的装置,如何检验该装置的气密性:____。

图4

答案:关闭止水夹a和分液漏斗的活塞,在b上连接导气管并伸入水槽中,微热圆底烧瓶,水槽中的导气管口有气泡冒出,停止加热,水槽中的导气管内形成一段稳定的水柱,说明装置A 的气密性良好

2.操作方法。

【规范操作】用pH 试纸测定溶液的pH 的方法:取一小片pH 试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,待pH 试纸显色后与标准比色卡比色。

萃取(或利用分液漏斗洗去液体杂质)——关闭分液漏斗的旋塞,打开上口的玻璃塞,将混合物倒入分液漏斗中,盖紧玻璃塞,用右手心顶住塞子,左手握住活塞部分,将分液漏斗倒转过来,充分振荡并不时打开旋塞放气,正立放铁圈上静置。

分液——将梨形分液漏斗放在铁架台上静置分层,在分液漏斗下面放一个小烧杯,打开上口玻璃塞,旋开旋塞,使下层液体沿烧杯内壁流下,待下层液体流出后及时关闭活塞,上层液体从上口倒出。

检查滴定管是否漏水的操作:

酸式滴定管:关闭活塞,向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2 min 内不漏水,将活塞旋转180°,重复上述操作。

碱式滴定管:向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2 min内不漏水,轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。

检查容量瓶是否漏水:向容量瓶中加入适量水,盖好瓶塞,右手食指顶住瓶塞,左手托住瓶底,将容量瓶倒转过来看瓶口处是否有水渗出,若没有,将容量瓶直立,将瓶塞旋转180°,重复上述操作,如果瓶口仍无水渗出,则此容量瓶不漏水。

配制一定物质的量浓度溶液定容操作:往容量瓶中缓慢加蒸馏水,等液面离容量瓶瓶颈刻度线1～2 cm 时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。

读取量气装置中的气体体积的方法:待装置冷却至室温后,先上下移动量筒(或量气管有刻度的一侧)使量筒内外(或量气管的两侧)液面相平,然后使视线与凹液面的最低点相平,读取数据。

【方法模仿】润洗滴定管的操作方法是____。

答案:从滴定管上口加入少量待测液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复2～3次

3.滴定终点描述。

【答题模板】“最后一滴→颜色变化→半分钟”滴定终点的准确判断:当滴入最后一滴××标准溶液后,溶液由××色变成××色(或溶液××色褪去),且半分钟内不恢复原来的颜色。

例如,用标准酸性KMnO4溶液测定某补血口服液中Fe2+的含量时,酸性KMnO4溶液应放在酸式滴定管中,判断滴定终点的方法:滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液呈浅红色,且半分钟内不褪色。

再如,测定维生素C(C6H8O6)含量的方法:向其溶液中加入过量的碘水,发生反应,然后用已知浓度的Na2S2O3滴定过量的碘,发生反应,可选用淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象是滴入最后一滴Na2S2O3溶液,蓝色褪去,且半分钟不恢复。

【方法模仿】用amol·L-1的HCl滴定未知浓度的NaOH 溶液,用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是____;若用甲基橙作指示剂,滴定终点现象是____。

答案:滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色 当滴入最后一滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色

4.物质检验。

【答题模板】物质的检验、鉴别:取样→滴加××试剂→描述现象→得出结论。

【方法模仿】

答案:取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体

5.沉淀洗涤

【规范操作】如何洗涤沉淀? 答:往漏斗中(或过滤器中)沿玻璃棒加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2～3次(若滤渣易溶于水,可用无水乙醇进行洗涤)。

【答题模板】沉淀是否洗涤干净? 答:取少许最后一次洗涤滤液于试管中,滴入少量××溶液(沉淀上可能的杂质是什么,选择相应的检验试剂)。若(未)出现××现象,表明沉淀已(未)洗涤干净。

检验沉淀是否洗涤干净的方法:

以FeCl3溶液与NaOH 溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例:取少许最后一次的洗涤液置于试管中,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,则沉淀已经洗涤干净。

注意:要选择一种溶液中浓度较大的比较容易检验的离子检验,不能检验沉淀本身具有的离子。

【方法模仿】检验TiO2·xH2O 中Cl-是否被洗净的方法是_____。

答案:取少量最后一次洗涤液,滴加AgNO3溶液和稀硝酸,不产生白色沉淀,说明Cl-已洗净

6.沉淀完全。

【答题模板】检验离子是否已经沉淀完全的方法: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。

沉淀剂是否过量的判断方法:

方法Ⅰ:继续滴加沉淀剂法:静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。

方法Ⅱ:加入原试剂法:静置,取适量上层清液于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。

【方法模仿】用Fe2(SO4)3和NaOH 溶液制备适量Fe(OH)3沉淀,检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是____。

答案:取少量上层清液或过滤后的滤液,滴加几滴KSCN 溶液,若不出现血红色,则表明Fe(OH)3沉淀完全

【易错易混】沉淀洗涤和沉淀是否完全答题方式是不同的。例如,除去NaCl 中的Na2SO4,取少量样品于试管中,加水溶解,加入过量的BaCl2溶液。

①判断是否沉淀完全:取少许上层清液于试管中,再滴入BaCl2溶液,若不再产生沉淀,则已沉淀完全(注:若未沉淀完全,需将取出的溶液倒回原容器,继续滴加沉淀剂)。

②怎样洗涤沉淀:在漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,使之自然滤出,重复2～3次。

③判断沉淀是否洗净的方法:取最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明沉淀已洗净,反之未洗净。

类型二:实验中解释类填空

1.仪器作用。

装置①,有机物制备装置中长导管(或冷凝管)的作用:冷凝回流、导气。

装置②,固液加热型制气装置中滴液漏斗与蒸馏烧瓶之间导管的作用:保证蒸馏烧瓶液面上方压强与滴液漏斗液面上方压强相等(平衡气压),使分液漏斗中的液体易于滴下。

装置③,固液不加热型制气装置在长颈漏斗下端套一小试管:可以通过控制加酸的量,来控制气体产生的快慢;同时小试管中充满盐酸,可以起到液封作用,防止反应剧烈时气体经漏斗冲出。

装置④的主要作用:冷凝。

装置⑤安全瓶,用于防止液体倒吸或减小气体的压强,防止出现安全事故。

在定量实验或者制备实验装置中最后连接的干燥管的作用:防止空气中的××气体进入××装置对实验造成干扰(有时还可能同时起到吸收尾气的作用)。

在导管末端连接倒置漏斗、干燥管或硬质玻璃管浸入水或溶液中的原因:防倒吸(同时具有扩大吸收面积,加快吸收速率的作用)。

【方法模仿】已知某纯碱试样中含有杂质氯化钠,为测定试样中纯碱的质量分数,可用图5装置进行实验。

图5

(1)装置A 的作用:____。

(2)装置B的作用:___。

(3)装置C的作用:___。

(4)装置D 的作用:____。

答案:(1)NaOH 溶液除掉空气中CO2,鼓入的空气使反应产生的CO2全部导入U形管中

(2)干燥气体

(3)吸收产生的CO2

(4)防止空气中的水蒸气或其他气体进入反应器,除去尾气中的有害气体以防止污染环境

2.措施原因。

【答题模板】“有理”——化学原理,“有据”——事实依据。

可采取以下两种方式:

(1)“正说”:“直接原因+根本目的”。

(2)“反说”:“如果+就”。

【答题角度】加过量试剂:提高另外一个反应物的利用率或转化率。

加氧化剂(如H2O2):氧化还原性物质,生成目标产物或除去某种离子。

通入N2或其他惰性气体:除去装置中的空气,排除氧气的干扰。

为何使用H2O2替代氧化剂HNO3:HNO3释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染。

在气体的连续实验中,若有需要用盛有碱石灰的干燥管吸收CO2或H2O(g)等气体来进行定量测定的部分,常常需要在实验开始和结束时通入氮气或稀有气体等与实验无关的气体的作用:

实验开始时的作用:排尽装置内的空气,防止空气中的××对实验造成干扰。

实验结束时的作用:将产生的××气体全部排出被××试剂完全吸收,以减少实验误差。

在尾气吸收装置中试剂的作用:吸收尾气中××气体,防止污染空气。

【方法模仿】(1)用于环境杀菌消毒的NaClO 溶液需要稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是____。

(2)过氧化钙的制备,CaCl2+2NH3·H2O+H2O2CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,该反应需要在冰浴下进行,原因是_____。

答案:(1)NaClO 溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO 见光分解 (2)如果温度过高,双氧水就分解