化學(xué)中常見的實(shí)驗(yàn)方法（考題猜想）（5大題型）解析版

專題化學(xué)中常見的實(shí)驗(yàn)方法

題型1實(shí)驗(yàn)室制備氯氣題型2物質(zhì)的分離與提純

題型3物質(zhì)的檢驗(yàn)題型4配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液

題型5測定氣體摩爾體積

■題型1實(shí)驗(yàn)室制備氯氣

利用如圖的裝置(省略部分加熱裝置)制備NaBiOs(鈾酸鈉)，已知NaBiC>3不溶于冷水且在酸性溶液中迅

速分解，Bi(OH)3是一種難溶于水的白色沉淀。下列說法正確的是

B.為使Bi(OH［完全轉(zhuǎn)化為NaBiOs，反應(yīng)過程中應(yīng)向裝置C通入過量C4

C.拆除裝置前必須進(jìn)行的操作是關(guān)閉K1、K3,打開K?

D.上述反應(yīng)中若消耗22.4LC4則理論上可制得280gNaBiO3

【答案】C

【分析】裝置A中首先生成氯氣，裝置B盛放飽和食鹽水可除去中的HCI,凈化后氯氣進(jìn)入C,裝置C中氯

氣在堿性條件下和Bi(OH)3反應(yīng)生成NaBiC>3,氯氣有毒，裝置D用于吸收多余的氯氣；拆除裝置前必須進(jìn)

行的操作是關(guān)閉K1、K3,打開K?,使用氫氧化鈉吸收滯留在裝置中的氯氣，防止污染;

【解析】A.碳酸氫鈉會和氯氣反應(yīng)，由分析可知，裝置B應(yīng)放入飽和食鹽水，A錯誤；

B.已知NaBiC>3不溶于冷水且在酸性溶液中迅速分解，而過量氯氣和水生成鹽酸，導(dǎo)致NaBiOs分解，故不

能通入過量氯氣，B錯誤；

C.由分析可知，拆除裝置前必須進(jìn)行的操作是關(guān)閉K1、K3,打開K2,使用氫氧化鈉吸收滯留在裝置中的

氯氣，C正確；

D.沒有標(biāo)況，不能計(jì)算氯氣的物質(zhì)的量，不能接受生成NaBiC)3的量，D錯誤；

故選C。

【變式1-1］有兩組學(xué)生根據(jù)不同的反應(yīng)原理在實(shí)驗(yàn)室制取氯氣

⑴請按要求填表:

實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)原理發(fā)生裝置(填編號)

MnO+4HCl(^)匚MnCl+ClT+2HO

第一組2222—

第二組2KMnO4+16HCl(^c)=2MnCl2+2KC1+5C12+8H2O—

(2)有同學(xué)建議第一組使用下圖所示裝置作為氯氣的發(fā)生裝置，請談?wù)勀愕目捶?/p>

(2)該裝置改用恒壓滴液漏斗，利用恒壓滴液漏斗可平衡上下氣壓，便于液體滴下，解決了使用分液漏斗開

始時會有氯氣從分液漏斗中逸出的問題等

【解析】（1）①M(fèi)nO2+4HC1（濃）=MnCl2+Cl2T+2H2O該反應(yīng)為固液加熱制取氣體的反應(yīng)，應(yīng)選用③裝置；

2KMnC）4+16HCl（濃）=2MnClz+2KCl+5c1?T+8H2O該反應(yīng)為固液常溫反應(yīng)制取氣體的反應(yīng),應(yīng)選用④裝置;

（2）由圖可知，該裝置改用恒壓滴液漏斗，利用恒壓滴液漏斗可平衡上下氣壓，便于液體滴下，解決了使

用分液漏斗開始時會有氯氣從分液漏斗中逸出的問題等。

【變式1-2]氯氣和亞氯酸鈉（NaCIOz）都是重要的漂白劑。

⑴某小組以KMnCU和濃鹽酸為原料制備干燥、純凈的氯氣

⑴制備氯氣的離子方程為0

⑵制備氯氣時，可選用的發(fā)生裝置為（填序號），選擇上述合適的裝置，其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置

玲玲i（按氣流方向，用小寫字母表示）。

（3）F裝置所盛溶液是（填溶液名稱）。

（II）工業(yè)上NaCQ可由。。2、出。2和NaOH溶液混合制得，實(shí)驗(yàn)流程如下：

HANaOH

]]]過海|.T1

CIOj--.收塔-----*|[_*NaCIO?JII>O

O1

⑷吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為O

⑸已知力。2（沸點(diǎn)150。0濃度對反應(yīng)速率有影響。通過下圖所示裝置將少量30%H2O2溶液濃縮至40%,B處

應(yīng)增加一個設(shè)備。該設(shè)備的作用是

(6)NaCIO2可用于消除煙氣中的NO。其他條件相同時，以NaCICh溶液為吸收劑，測得相同時間內(nèi)NO的氧化

率隨NaCICh溶液的起始濃度的變化情況如圖所示。NO的氧化率隨起始NaCIS溶液濃度增大而增大的原因

%

/

^

7

y

M

O

N

起始NaClC)2濃度/(mmol/L)

【答案】(l)2MnO；+10C「+16H+=2Mn2++5Cl2個+8氏0

⑵Ahgdcef

(3)飽和食鹽水

⑷2CIO2+H2C)2+2NaOH=2NaCIO2+O2個+2力0

(5)減壓

⑹隨著NaCKh溶液的起始濃度增大，反應(yīng)速率加快，故相同時間內(nèi)NO的氧化率增大

【解析】(1)制備氯氣的離子方程為2MnO；+10Cr+16H+=2Mn2++5Cl2個+8出0；

(2)①KMnO4和濃鹽酸為原料制備氯氣時，常溫即可，可選用的發(fā)生裝置為A；

②其連接裝置：發(fā)生裝置好吸收鹽酸好干燥氯氣好收集，其連接順序?yàn)閔gdcef；

(3)F裝置得作用是吸收鹽酸，可以用飽和食鹽水；

(4)吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2cIO2+H2O2+2NaOH=2NaCIO2+O2個+2出0；

(5)為避免溫度過高H2O2分解，采用減壓蒸儲的方法，故B處應(yīng)增加減壓設(shè)備；

(6)NO的氧化率隨起始NaCICh溶液濃度增大而增大的原因是：隨著NaCKh溶液的起始濃度增大，反應(yīng)速

率加快，故相同時間內(nèi)NO的氧化率增大。

下列實(shí)驗(yàn)中，能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

A.除去CO中混有的CO：在足量的氧氣中點(diǎn)燃

B.分離Fe和Cu固體：加足量稀硫酸溶解，過濾、洗滌、干燥

C.檢驗(yàn)Na2cOs溶液中混有NaCI：取樣，滴加硝酸銀溶液，觀察是否白色沉淀

D.鑒別(NHjSO,、NH4NO3兩種氮肥：取樣，分別加入Ba(OHk溶液，觀察現(xiàn)象

【答案】D

【解析】A.CO中混有的CO：在足量的氧氣中點(diǎn)燃，由「二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒，一氧化碳的

含量也較低，無法將其點(diǎn)燃，即使能點(diǎn)燃，也難以控制氧氣用量而不能提純，故A錯誤；

B.鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，銅不與稀硫酸反應(yīng)，過濾只能得到銅，無法分離鐵和銅，故B錯

誤；

C.取樣，滴加硝酸銀溶液，由于碳酸鈉、氯化鈉溶液分別能與硝酸銀反應(yīng)生成碳酸銀、氯化銀，產(chǎn)物均為

白色沉淀，故無法確定Na2cO3溶液中是否含有氯化鈉，故C錯誤；

D.取樣，分別加入Ba(OH)2溶液到(NHJzS?！?、NH4NOs兩種氮肥中，前者可產(chǎn)生白色硫酸銀沉淀、后者

不反應(yīng)，則觀察到不同現(xiàn)象，故可鑒別(NHJSOQNH4NO3兩種氮肥，故D正確。

故選D。

【變式1-1］晾曬海水制鹽在我國有悠久的歷史，利用該工藝可得到氯化鈉和氯化鎂等物質(zhì)。氯化鈉和氯化

鎂的溶解度曲線如圖。下列說法正確的是

A.海水曬鹽利用了蒸發(fā)結(jié)晶的方法獲得晶體

B.氯化鈉的溶解度受溫度影響較大

C.t℃時，氯化鎂飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%

D.采用降溫結(jié)晶的方法可除去氯化鈉飽和溶液中少量的氯化鎂雜質(zhì)

【答案】A

【解析】A.由于氯化鈉的溶解度受溫度影響較小，所以海水曬鹽是利用蒸發(fā)結(jié)晶的方法獲得晶體，A正確;

B.由圖可知，氯化鎂的溶解度受溫度影響較大，氯化鈉的溶解度受溫度影響較小，B錯誤；

C.tT時，氯化鎂的溶解度為70g,即100g水中最多溶解70g氯化鎂，達(dá)到該溫度下的飽和狀態(tài)，故飽和

溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為小￡1。。％,C錯誤；

D.由圖可知，氯化鎂的溶解度受溫度影響較大，氯化鈉的溶解度受溫度影響較小，采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法可

除去氯化鈉飽和溶液中少量的氯化鎂雜質(zhì)，D正確；

故選A?

■題型3物質(zhì)的檢驗(yàn)

可用如圖所示裝置完成的實(shí)驗(yàn)任務(wù)是（夾持裝置省略）

0

帝

nr

A.粗鹽提純B.分離泥水中固體雜質(zhì)

B.C.用CC14提取碘水中碘D.從海水中提取蒸儲水

【答案】C

【解析】A.粗鹽提純，需要過濾、蒸發(fā)，需要漏斗、蒸發(fā)皿等儀器，A錯誤；

B.不溶于水的泥與水通過固液分離分開，分離泥水中固體雜質(zhì)，需過濾操作，使用漏斗、燒杯、玻璃棒等

儀器，B錯誤；

C.用CCI4提取碘水中碘，萃取分液操作，使用該裝置，c正確；

D.從海水中提取蒸儲水，需蒸儲操作，需要蒸儲燒瓶、冷凝管、酒精燈等儀器，D錯誤；

答案選C。

【變式1-1］基于問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是實(shí)驗(yàn)探究活動的重要環(huán)節(jié)。下列實(shí)驗(yàn)方案中不合理的是

選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)問題實(shí)驗(yàn)方案

A鑒別和空氣將帶火星的木條伸入盛有氣體的試管中，觀察現(xiàn)象

B分離KC1和MnO?的混合物溶解，過濾，洗滌、干燥；蒸發(fā)結(jié)晶

C驗(yàn)證Cu、Al的金屬活動性將潔凈的鋁絲浸入CUSO4溶液中，觀察現(xiàn)象

D測定西瓜汁的酸堿度將pH試紙浸入西瓜汁中，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】A.將帶火星的木條伸入盛有氣體的試管中，能使帶火星的木條復(fù)燃的是氧氣，不能使帶火星的木

條復(fù)燃的是空氣，可以鑒別，故A不符合題意；

B.KCI易溶于水，MnO2難溶于水，溶解，過濾，洗滌、干燥，能分離出二氧化錦，對濾液蒸發(fā)結(jié)晶，能分

離出氯化鉀，故B不符合題意；

C.將潔凈的鋁絲浸入CuS04溶液中，鋁絲表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o色，說明了金屬

活動性AI>Cu,故C不符合題意；

D.用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作方法為在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，用潔凈、干燥

的玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，讀出pH。不能將pH試紙伸入

待測液中，以免污染待測液，故D符合題意；

故選D?

【變式1-2］工業(yè)處理含C產(chǎn)的酸性廢水，通常加入某種試劑調(diào)節(jié)溶液的pH,使之轉(zhuǎn)化為Cr(0H)3沉淀而除

去。這種試劑可以選擇

A.NaCIB.Ca(OH)2C.H2so4D.S02

【答案】B

【解析】工業(yè)處理含(：產(chǎn)的酸性廢水，通常加入某種試劑調(diào)節(jié)溶液的pH,使之轉(zhuǎn)化為Cr(0H)3沉淀而除去，

所以需要加入含有0H的物質(zhì)，Ca(0H)2可以將C/+轉(zhuǎn)化為Cr(0H)3,綜上所述故選B。

【變式1-3】一包白色粉末可能含有硝酸鋁、氫氧化鉀、氯化鈉的一種或多種，某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究

該白色粉末的組成，依次做了以下實(shí)驗(yàn)：

第一步：將該粉末加水溶解，得到澄清溶液；

第二步：取該澄清溶液少量，逐滴加入鹽酸至過量，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解；

第三步：取第二步所得溶液少量，滴入硝酸銀溶液，有白色沉淀出現(xiàn)。

下列判斷正確的是

A.該粉末中一定含有硝酸鋁、氫氧化鉀、氯化鈉

B.該粉末中一定含有硝酸鋁和氫氧化鉀，不能確定是否含有氯化鈉

C.該粉末中一定含有氯化鈉，但不能確定是否含有硝酸鋁和氫氧化鉀

D.以上過程不能確定該溶液中含有哪種物質(zhì)

【答案】B

【解析】第二步中取該澄清溶液少量，逐滴加入鹽酸至過量，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解，證明第一步

澄清溶液中含偏鋁酸鹽，從而推斷原混合物含有硝酸鋁和過量的氫氧化鉀，二者反應(yīng)得到偏鋁酸鉀和硝酸

鉀，當(dāng)加入鹽酸至過量，先得到氫氧化鋁，再加入鹽酸得到氯化鋁、氯化鉀；第三步現(xiàn)象證明第二步澄清

溶液中含有氯離子，由于第二步中外加鹽酸，所以不能確定原混合物是否含有氯化鈉；綜上得出：該粉末

中一定含有硝酸鋁和氫氧化鉀，但不能確定是否含有氯化鈉，B正確。

■題型4配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液

回答下列問題。

⑴實(shí)驗(yàn)室用密度l.lg-cm\質(zhì)量分?jǐn)?shù)36.5%濃鹽酸來配制90mL2.0mol?口鹽酸溶液。

①本實(shí)驗(yàn)用到的基本儀器已有燒杯、量筒、膠頭滴管，還缺少的儀器有、。

②需要用量筒量取密度l.lgcm-\質(zhì)量分?jǐn)?shù)36.5%濃鹽酸的體積為mLo

③在其他操作均正確的前提下，下列情況會使所配溶液濃度偏低的是(填序號)。

a.定容時俯視

b.未用蒸儲水洗滌燒杯和玻璃棒

c.加蒸儲水時，不慎超過了刻度線，趕緊用滴管將多余的溶液吸出

d.在轉(zhuǎn)移溶液過程中，不慎少量液體灑在容量瓶外

(2)實(shí)驗(yàn)室里需要配制500mLO.lOmollT的硫酸銅溶液，下列所稱量的固體質(zhì)量及實(shí)驗(yàn)操作正確的是

選項(xiàng)所需固體質(zhì)量實(shí)驗(yàn)操作

A硫酸銅：8.0g力口入500mL水

B膽研：12.5g加入500mL水

C硫酸銅：8.0g配成500mL溶液

D膽研:12.5g配成500mL溶液

A.AB.BC.CD.D

【答案】⑴100mL容量瓶玻璃棒18.2bed

(2)CD

【解析】⑴①配制90mL2.0mol鹽酸溶液，應(yīng)選用100mL容量瓶，量筒量取濃鹽酸，在燒杯中稀釋

冷卻后，沿玻璃棒引流入容量瓶中，定容時需用到膠頭滴管，故還缺少的儀器有100mL容量瓶、玻璃棒；

1000><365%

②密度1”?加一3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)36.5%濃鹽酸，其濃度為：c（HCZ）=^^-=1lmol/L；配制ioomL

36.5

2.0mol.U1鹽酸溶液，根據(jù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量守恒可得：

V（濃鹽酸）=。（稀鹽呼【寒鹽酸）=Slg.Om*'=0Q182L=18.2mL；

c（濃鹽酸）HmolL1

③a.定容時俯視，溶液體積偏小，所配溶液濃度偏高，故a不選；

b.未用蒸儲水洗滌燒杯和玻璃棒，導(dǎo)致溶質(zhì)損失，所配溶液濃度偏低，故b選；

c.加蒸儲水時，不慎超過了刻度線，趕緊用滴管將多余的溶液吸出，導(dǎo)致溶質(zhì)損失，所配溶液濃度偏低，

故C選；

d.在轉(zhuǎn)移溶液過程中，不慎少量液體灑在容量瓶外，導(dǎo)致溶質(zhì)損失，所配溶液濃度偏低，故d選;

故選bcd?

（2）配制500mL0.10mollT的硫酸銅溶液，所需溶質(zhì)硫酸銅的物質(zhì)的量為0.5L?0.10mol.L-=0.05mol,硫

酸銅的質(zhì)量為8.0g,若用膽研則質(zhì)量為12.5g,再將硫酸銅或膽研溶于水配成500mL溶液即可。故選CD。

【變式1-1］下面是小明同學(xué)的體檢報告單（由于隱私問題，部分結(jié)果未提供）。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)回答下列

問題：

序號項(xiàng)目名稱檢查結(jié)果參考范圍

10*鈉155mmol/L135~145

11*氯103mmol/L96^111

12*鈣0.68mmol/L2.13~2.70

13胱抑素C0.78mg/L0.59-1.03

14*尿素4.18mmol/L2.78-7.14

15*葡萄糖5.1mmol/L3.9~6.1

16胃液pH0.5L5~3.5

已知：①葡萄糖的分子式為QHg；②質(zhì)量濃度一客艘；③WOOOmg；④?。

⑴針對上述體檢結(jié)果，醫(yī)生建議小明服用碳酸鈣D3片（主要成分是碳酸鈣和維生素D3）和復(fù)方氫氧化鋁

片（主要成分是氫氧化鋁和三硅酸鎂），試寫出服藥后氫氧化鋁在胃液中參與反應(yīng)的離子方程式：o

⑵根據(jù)參考范圍可知，正常人體內(nèi)葡萄糖的最大質(zhì)量濃度為mg/Lo

⑶50%的葡萄糖溶液被稱為高糖溶液，每20mL該溶液中含10g葡萄糖。醫(yī)院生化實(shí)驗(yàn)室需要用高糖溶液

配制100mL0.25mol/L的稀溶液。

①高糖溶液的物質(zhì)的量濃度為mol/L（保留1位小數(shù)），配制稀溶液需要量取mL（保留2位有效

數(shù)字）高糖溶液，量取高糖溶液時仰視量筒刻度，所配溶液濃度（填"偏高""偏低"或"不變

②配制過程須用到的玻璃儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、,其中玻璃棒的作用為=

【答案】⑴AI（OH）3+3H*=A|3*+3H2。

（2）1098

⑶2.88.9偏高容量瓶攪拌、引流

【解析】（1）胃液的主要成分為鹽酸，則氫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁與水，離子方程式：

+3+

AI（OH）3+3H=AI+3H2O；

（2）參考范圍中葡萄糖（C6Hl2。6）最高含量為6.1mmol/L,質(zhì)量濃度