
一、有关实验操作的问题
1、检验离子是否已经沉淀完全的方法
把反应混合液静置下来。接着在上层清液里继续滴加沉淀剂 xxx 。如果之后不再有沉淀产生,那就说明 xx 离子已经沉淀完全了。要是还产生沉淀,那就意味着 xx 离子没有完全沉淀。
2、过滤时洗涤沉淀的方法
向过滤器里加入蒸馏水,让蒸馏水没过沉淀。接着,等待水自然地流下。之后,重复进行这样的操作 2 到 3 次。
3、检验沉淀是否洗涤干净的方法
以 FeCl3 溶液和 NaOH 溶液反应制得 Fe(OH)3 沉淀,然后对其进行过滤。
把少许最后一次的洗涤液放到试管里,接着加入经过硝酸酸化的硝酸银溶液。如果有白色沉淀出现,那就说明沉淀没有洗涤干净;要是没有白色沉淀,那就意味着沉淀已经洗涤干净了。
要选择在溶液中浓度较大且比较容易检验的离子进行检验,不能检验沉淀本身所具有的离子。
4、配制一定物质的量浓度的溶液时定容的操作方法
向容量瓶加水,加到离刻度线 1 到 2 厘米的地方。接着改用胶头滴管进行滴加。在滴加过程中,要眼睛平视刻度线。一直滴加到凹液面的最低点与刻度线相切为止。
5、读取量气装置中的气体体积的方法
待装置冷却至室温后,首先进行上下移动量筒的操作(或者对量气管有刻度的一侧进行上下移动),目的是让量筒内外(或者量气管的两侧)的液面相平。接着,要使视线与凹液面的最低点保持相平,以此来读取数据。
6、用pH试纸测定溶液的pH的方法
取一小片 pH 试纸放置在洁净干燥的玻璃片或表面皿上。接着用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液,然后将蘸取的待测液点在试纸的中部。之后等待 pH 试纸显色。最后将显色后的 pH 试纸与标准比色卡进行比色。
7、酸碱中和滴定判断滴定终点的方法
当最后一滴 xx 溶液滴入时,锥形瓶里的溶液从 xx 色变成了 xx 色,并且在半分钟内不会再变回原来的颜色,这表明已经达到了滴定终点。
8、分液的操作方法
将萃取后的分液漏斗放置在铁架台的铁圈上使其静置。当液体分层后,打开分液漏斗上口的玻璃塞(或者让玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合,以实现漏斗内外空气相通)。接着,小心地旋转分液漏斗的活塞,让下层液体顺着烧杯内壁流入烧杯中。待下层液体流出后,及时关闭活塞。最后,将上层液体从分液漏斗的上口倒出。
实验室用烧瓶漏斗式气体发生装置制备气体时,需要进行向圆底烧瓶中滴加液体的操作。具体操作方法如下:将液体缓慢地倒入漏斗中,让液体顺着漏斗的壁流下,避免液体溅出。同时,要控制好液体的滴加速度,使其均匀地滴入圆底烧瓶中。在滴加液体的过程中,要时刻观察圆底烧瓶内的情况,确保液体的加入不会导致烧瓶内的压力过大或其他异常情况的发生。
打开分液漏斗上口的玻璃塞,使玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合,然后旋转分液漏斗的活塞,缓慢滴加液体。
10、引发铝热反应的操作方法
在铝粉与氧化铁的混合物上放置少量的氯酸钾,接着插入一根镁条,然后用燃着的木条去引燃镁条。
然后通过特定的步骤来完成制取。
在蒸发皿中向 FeCl3 溶液加入过量浓盐酸,接着进行蒸发浓缩,然后冷却结晶,之后进行过滤、洗涤以及干燥操作。
(2)蒸发结晶的操作方法
以蒸发 NaCl 溶液获取氯化钠晶体为例,首先把氯化钠溶液放置在蒸发皿里,要确保溶液体积不超过蒸发皿体积的三分之二。接着用酒精灯进行加热,在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌溶液。当看到蒸发皿中出现大量晶体的时候,就需要停止加热。
如果是纯净的氯化钠溶液,就可以利用余热将其蒸干,从而得到氯化钠晶体;如果氯化钠溶液中含有硝酸钾等杂质,那么就要趁热进行过滤,以此得到氯化钠晶体。
12、检验如图的装置气密性的操作方法
规范表达:
关闭分液漏斗的活塞,把导管口 a 处用橡皮管连接一段导管放入烧杯的水中。用双手握住圆底烧瓶,或者用酒精灯微热圆底烧瓶。此时若有气泡从导管口逸出,当放开手后,或者移开酒精灯后,会有少量水进入导管并形成一段稳定的水注,这就说明装置的气密性良好。
液面差法:先将导管口 a 处连接一段橡皮管,并用止水夹夹紧。接着打开分液漏斗的活塞,从分液漏斗口开始注水,使漏斗中的水与容器中的水形成液面差。然后静置观察,过了一段时间后,如果液面差保持不变,就表明装置的气密性良好。
当要检验整个一套连续的实验装置的气密性时,仅能使用空气热胀冷缩法。并且,必须要用酒精灯来加热圆底烧瓶。
13、检验容量瓶是否漏水的方法
若都不漏水,则说明容量瓶不漏水。
在使用分液漏斗之前必须检验它是否漏水。
14、配制FeCl3溶液时溶解的操作方法
把称量好的氯化铁晶体放在烧杯里,接着加入过量的浓盐酸,同时用玻璃棒进行搅拌,之后再加入适量的蒸馏水来进行稀释。
15、除去氯化氢气体中氯气的操作方法
规范解答:将混合气体通过盛有四氯化碳的洗气瓶。
16、加热灼烧固体使固体失去结晶水或分解完全的操作方法
把固体放置在坩埚里进行充分灼烧,接着将其放在干燥器里让其冷却并进行称量,之后再次加热、冷却以及称量,如此反复,直到两次称量的质量差小于或等于 0.1g 为止。
注意:实验中最少称量4次。
二、有关物质检验的问题
1、检验某溶液中是否含有SO42-的操作方法
反之,若未产生白色沉淀,就证明溶液里不含 SO42-。
2、检验某溶液中是否含有Cl-的操作方法
反之,如果沉淀溶解了,就证明溶液里不含 Cl-。
3、检验某溶液中是否含有NH4+的操作方法
若试纸不变蓝,就证明溶液里不含 NH4+。
4、检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法
取少许待测液置于试管中,接着滴入几滴硫氰酸钾溶液。若溶液变红,那就证明溶液里含有 Fe3+;若溶液未变红,就证明溶液里不含 Fe3+。另外,若溶液里只含有 Fe3+,还可以滴加氢氧化钠溶液,然后观察沉淀的颜色。
5、检验某溶液中是否含有Fe2+的操作方法
若溶液未变红,就证明溶液里不含 Fe2+。
6、检验含有Fe3+的溶液中含有Fe2+的操作方法
取待测液少许置于试管里,接着滴加少量的酸性高锰酸钾溶液,之后观察到紫色褪去,这就表明含有 Fe2+。
检验某含有大量硫酸根离子(SO4²⁻)的溶液中是否含有氯离子(Cl⁻)的操作方法如下:首先,向该溶液中加入过量的硝酸钡(Ba(NO₃)₂)溶液,使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡(BaSO₄)沉淀,以排除硫酸根离子对后续检验氯离子的干扰;然后,将沉淀过滤掉,得到滤液;接着,向滤液中加入硝酸银(AgNO₃)溶液,若有白色沉淀生成,则说明溶液中含有氯离子;若无白色沉淀生成,则说明溶液中不含有氯离子。
如果没有产生白色沉淀,就证明溶液里不含 Cl-。
8、检验二氧化硫气体的操作方法
把气体通入品红溶液里,如果品红溶液褪色了,接着对褪色后的溶液进行加热,溶液的红色又恢复了,这就表明气体是二氧化硫。
9、检验溶液中含有SO32-的实验方法
则可证明原溶液中含有 SO32-。
注意:要排除HSO3-的干扰。
10、检验NH4Cl固体中是否含有的操作方法
取少许固体试样放在试管里,然后对其进行充分加热。如果加热后试管中没有固体物质残留,那就表明氯化铵固体中不含有硫酸钠。要是加热后试管中有固体物质残留,那就说明氯化铵固体中含有硫酸钠。
11、检验溶液中是否含有钾离子的操作方法
用洁净的铂丝蘸取少许溶液,在酒精灯火焰上进行灼烧。接着透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。如果火焰呈紫色,那就证明溶液中含有钾离子;如果火焰不是紫色,那就说明溶液中不含钾离子。
12、检验某纳米碳酸钙是否为纳米级颗粒的操作方法
取少量碳酸钙试样放进试管里,接着往里面加水并充分搅拌。之后,用一束可见光去照射。然后,在入射光的侧面进行观察。如果有丁达尔现象,那就表明碳酸钙颗粒是纳米级颗粒;如果没有丁达尔现象,那就说明碳酸钙颗粒不是纳米级颗粒。
13、检验碳与浓硫酸反应的产物的方法
规范解答:气流通过试剂的先后顺序以及作用分别是:
无水硫酸铜进行检测,接着将其产物通入品红溶液,然后再通入酸性 KMnO4 溶液或溴水,之后再次通入品红溶液,最后通入澄清石灰水。
检验H2O检验SO2除去SO2检验SO2已经除尽检验CO2
14、检验淀粉水解(催化剂是稀硫酸)的产物是葡萄糖的方法
5. 如果产生砖红色沉淀(或产生光亮的银镜),就证明水解产物中有葡萄糖。
15、检验溴乙烷中含有溴元素的方法
6. 如果产生浅黄色沉淀,就证明溴乙烷中含有溴元素。
如果有气泡产生且溶液变蓝,就说明红色产物中含有 Cu2O;如果没有气泡产生或溶液不变蓝,就说明红色产物中不含有 Cu2O。
取少许试样放在试管里,接着加入足量的稀硫酸,然后充分地振荡,之后进行观察。如果溶液呈现出蓝色,那就证明试样当中含有 Cu2O;如果溶液没有呈现出蓝色,那就说明试样中不含 Cu2O。
硫化铜是黑色固体,能溶于硝酸,高温灼烧后得到的产物与硫化亚铜高温灼烧后得到的产物相同。硫化亚铜也是黑色固体,能溶于硝酸,高温灼烧后得到的产物与硫化铜高温灼烧后得到的产物相同。需要设计实验来鉴别 CuS 和 Cu₂S。
取质量相等的两种黑色固体。分别进行灼烧操作,然后冷却。接着进行称量,一直到质量不再发生变化为止。在这个过程中,固体质量变化较大的那个为 CuS,而另一种则为 Cu2S。
18、证明碳酸钠溶液中存在水解平衡的实验方法
取少许碳酸钠溶液放在试管里,滴加几滴酚酞试液,这样溶液就呈红色了。接着向红色溶液中滴加 BaCl₂溶液,一直滴加到过量,此时会产生白色沉淀,并且溶液的红色逐渐消失。这就证明了碳酸钠溶液的碱性是由碳酸根水解导致的,也就是说溶液中存在水解平衡。
19、证明亚硫酸钠已经被氧化的实验方法
取少许亚硫酸钠试样置于试管中钢材下差标准,接着用适量蒸馏水将其溶解。然后向溶解后的溶液中加入过量的稀盐酸,一直加到不再产生气体为止。之后再向其中滴加几滴 BaCl₂溶液。如果产生了白色沉淀,那就说明亚硫酸钠已经被氧化了。需要注意的是,不能使用稀硝酸或硝酸钡溶液,因为这样会防止将亚硫酸根离子氧化。
证明分液漏斗中萃取后的两层液体哪一层是水层,哪一层是油层的实验方法如下:首先,取少量其中一层液体置于试管中,然后向试管中滴加少量水,如果液体不分层,说明该层是水层;如果液体分层,再取少量另一层液体加入试管中,继续滴加水,若液体不分层,此层为水层,另一层则为油层;反之,若加入水后液体仍分层,那么之前取的少量液体所在层为油层,另一层为水层。
取分液漏斗中的下层液体少许置于试管中。接着向试管中加入少量水。如果试管中的液体不分层,那就表明分液漏斗中的下层是水层,而上层是油层。反之,如果试管中的液体分层,那就说明分液漏斗中的上层是水层,而下层是油层。
实验室进行这样一个实验设计:从主要由铁的氧化物构成的矿石(矿石中含有杂质氧化铜以及二氧化硅)里制取铁红,同时附带生产胆矾。
取适量的矿石,将其研磨成粉末状。接着把所得的粉末溶解在过量的稀盐酸里,同时进行搅拌,然后进行过滤。
(2)向滤液中滴加过量的过氧化氢溶液,充分搅拌;
向步骤(2)所得的溶液里加入 CuO 固体,以此来调节溶液的 pH,使其处于 4 到 5 之间,然后进行过滤操作;
所得沉淀经过洗涤和干燥后,被放入坩埚中,然后进行充分灼烧,最终得到铁红(Fe2O3)。
将步骤(3)得到的滤液放置在蒸发皿中进行蒸发浓缩操作,接着进行冷却结晶,然后进行过滤,之后进行洗涤,最后进行干燥,这样就能得到胆矾晶体。
向 BaCl₂溶液中通入 SO₂气体,不会产生沉淀。要分别得到 BaSO₄沉淀、BaSO₃沉淀和淡黄色的硫沉淀,可以进行如下实验:其一,通过特定的反应条件使 BaCl₂溶液与某种物质反应生成 BaSO₄沉淀;其二,利用另一种反应方式让 BaCl₂溶液与其他物质反应得到 BaSO₃沉淀;其三,通过特定的化学反应使 BaCl₂溶液与相关物质反应生成淡黄色的硫沉淀。
若要得到 BaSO4 沉淀,可加入氧化性物质,例如 Cl2 ;也可通入氧化性物质,比如 HNO3 、NO2 、O2 等。
若要得到 BaSO3 沉淀,可加入碱性物质,例如 NH3;也可通入碱性物质,像氨水等;还可加入 NaOH 溶液。
(3)若要得到淡黄色的硫沉淀,可以通入H2S气体。
实验室进行的实验设计是用来证明一氧化碳能够还原氧化铜并且检验其产物二氧化碳的
规范解答:CO气体依次通过的实验装置以及各装置的作用如下:
硬质玻璃管中盛有 CuO 且进行加热,接着通入澄清石灰水,之后再通入 NaOH 溶液,最后通入燃着的酒精灯
主反应装置检验CO2除去CO2消除CO的污染
注意:(1)首先通一氧化碳驱除装置中的空气后再点燃酒精灯;
(2)点燃酒精灯之前一定要检验CO的纯度;
(3)停止加热硬质玻璃管后要继续通入CO直至玻璃管冷却;
NaOH 溶液的作用在于将气体中的二氧化碳去除,这样做是为了便于尾气进行燃烧。
实验现象为:硬质玻璃管中的黑色粉末变成了红色固体,同时澄清石灰水变得浑浊了。
实验室进行关于乙二酸分解产物(包括 H2O、CO2 以及 CO)的检验的实验设计。
乙二酸的熔沸点比较低,在酒精灯加热的情况下容易变成气体;草酸钙是一种白色沉淀,并且难溶于水。
规范解答:各实验装置以及各装置的作用如下:
硬质玻璃管对草酸晶体进行加热,接着通过无水硫酸铜,然后经过冰水冷凝装置,再通入澄清石灰水,最后经过 NaOH 溶液。
主反应装置检验H2O除去草酸蒸气检验CO2除去CO2
浓硫酸与某种物质反应,生成的气体经过灼热氧化铜,再通入澄清石灰水,接着通过 NaOH 溶液,最后用燃着的酒精灯处理尾气。
先检验除去水蒸气后的气体中的 CO,接着检验新生成的 CO₂,然后除去 CO₂,最后消除 CO 的污染。
草酸蒸气会对二氧化碳的检验造成干扰,所以需要事先将草酸蒸气除去。
大量二氧化碳的存在会对一氧化碳的燃烧产生不利影响,所以需要事先将二氧化碳除去。
(3)也可以用碱石灰一次除去二氧化碳和水蒸气。
要有尾气处理装置,并且要使用燃着的酒精灯来消除 CO 对空气的污染。
探究向含有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加氯水后红色褪去原因的实验设计如下:首先准备含有酚酞的氢氧化钠溶液,然后向其中滴加氯水,观察红色褪去的现象,接着分析红色褪去可能的原因,如氯水与氢氧化钠反应导致碱性减弱、氯水的氧化性使酚酞变质等,最后设计相关实验来验证这些可能的原因。
四是溶液碱性减弱是造成褪色的原因。
(2)氯水中的次氯酸发挥了漂白作用所致。
向褪色后的溶液中滴加氢氧化钠溶液,若滴加后溶液变为红色,那么(1)正确;若滴加后溶液未变红,那么(2)正确。
注意:实验的关键是检验酚酞是否还存在。
三、有关现象、原理的解释、试剂或操作的作用等问题
1、明矾净水的原理
明矾溶于水后,其电离出的 Al3+会发生水解反应。即 Al3+与 3H2O 反应,生成 Al(OH)3(胶体)和 3H+。而氢氧化铝胶体具有较强的吸附能力,它能够吸附水中悬浮的杂质,从而使水变得澄清。
2、高铁酸钠既能用作净水剂又能对水进行消毒、杀菌的原理
规范解答中,铁元素呈现+6 价,它的氧化性能很强,能够对水进行杀菌和消毒。其还原产物是 Fe3+,Fe3+会发生水解反应,即 Fe3++3H2O=Fel(OH)3(胶体)+3H+。氢氧化铁胶体的吸附能力较强,能够吸附水中悬浮的杂质,使水变得澄清。
3、碳酸铵溶液显碱性的原因
碳酸铵溶于水会发生水解。其中,NH4+会与 H2O 反应生成 NH3·H2O 和 H+,即 NH4++H2O NH3·H2O+H+;同时,CO32-也会与 H2O 反应生成 HCO3-和 OH-,即 CO32-+H2O HCO3-+OH-。并且,CO32-的水解程度比 NH4+的水解程度大,所以溶液呈现碱性。
4、碳酸氢钠溶液显碱性的原因
碳酸氢钠溶于水后,会发生两个反应:HCO3- 会分解为 H++CO32-,同时 HCO3- 还会与 H2O 反应生成 H2CO3+OH-。并且 HCO3- 的水解程度比其电离程度大,所以溶液显碱性。
5、在钢材表面镀铝可以防止钢材腐蚀的原因
规范解答:铝在空气中能形成致密的氧化膜,能防止钢材被腐蚀。
6、蒸干灼烧FeCl3溶液得到Fe2O3的原理
在 FeCl3 溶液里存在着水解平衡,即 FeCl3 加上 3H2O 会生成 Fe(OH)3 以及 3HCl。在蒸发的过程当中,因为氯化氢大量地挥发出去了,这就使得水解平衡朝着向右的方向移动。当蒸干溶液的时候,就会得到……
Fe(OH)3 在灼烧时会发生反应,其反应式为 2Fe(OH)3 会生成 Fe2O3 和 3H2O,最终得到的是 Fe2O3。
在使用酸性过氧化氢溶液溶解铜片的实验里,铜片溶解的速率在温度升高的过程中,先是加快的,接着又减慢了,这其中的原因是什么呢?
温度升高会加快反应 Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O 的反应速率,所以铜的溶解速率会加快。当温度升高到一定程度后,H2O2 的分解速率会加快,此时 H2O2 的浓度下降,这种浓度下降对反应速率的影响超过了温度对反应速率的影响,从而导致铜的溶解速率减慢。
适当升温会使氮气和氢气合成氨的速率加快。然而,当温度过高时钢材下差标准,反应速率反而会下降。这其中的原因是……
温度升高会促使合成氨反应的反应速率加快。然而,若温度过高,就会导致催化剂失去活性,进而使反应速率降低。
9、用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极附近溶液呈碱性的原因
阴极发生反应:2H++2e-=H2↑。因为氢离子持续放电,这就破坏了水的电离平衡。这种破坏促使了水的电离。其结果导致溶液中的 c(OH-)大于 c(H+)。从而使溶液呈现出碱性。
在氯碱工业里,电解饱和食盐水的时候,通常会用盐酸来控制阳极区溶液的 pH 使其处于 2 到 3 这个范围,这其中的原因是……
阳极产生的氯气会与水发生反应,即 Cl2 与 H2O 反应生成 HCl 和 HClO。如果增大溶液中盐酸的浓度,就能够使该平衡逆向移动,这样就能减少氯气在水中的溶解,从而有利于氯气的逸出。
用平衡移动原理解释相关问题时,有以下四个步骤:一是列出平衡;二是写出改变的条件;三是说明平衡移向的方向;四是阐述平衡移动所产生的结果。
11、在燃料电池中,常在电极表面镀上铂粉的原因
增大电极单位面积所吸收气体的分子数量,让电极反应速率得以加快。
12、在化工生产流程图题中常考的三个问题
矿石粉碎的原因在于,这样可以增大矿石与其他物质(如 xx 溶液或 xx 气体)的接触面积,进而能够加快反应速率(或者提高浸出率)。
用热碳酸钠溶液洗涤废铁屑等原料的原因在于,碳酸钠溶液具有水解显碱性的特性,能够清除废铁屑表面的油污。
盐酸溶解废铁屑时会过量,其原因在于盐酸不仅能与废铁屑发生反应,还能起到抑制 Fe2+水解的作用,从而防止生成 Fe(OH)2 沉淀。
13、在尾气吸收装置中试剂的作用
规范解答:吸收尾气中xx气体,防止污染空气。
14、在定量实验或者制备实验中装置最后连接的干燥管的作用
防止空气中的 xx 气体进入 xx 装置,以免对实验造成干扰。有时它还能同时起到吸收尾气的作用,例如在有关氨气的探究实验中,最后连接的盛有浓硫酸的洗气瓶,其作用既能吸收多余的氨气,又能防止空气中的水蒸气进入。
导管末端连接倒置漏斗的原因,是将倒置漏斗浸入水或溶液中;导管末端连接干燥管的原因,是把干燥管浸入水或溶液中;导管末端连接硬质玻璃管的原因,是使硬质玻璃管浸入水或溶液中。
规范解答:防倒吸,并且它具有扩大吸收面积的作用,同时也能加快吸收速率。
根据反应:2Cu(NO3)2 分解生成 2CuO、4NO2↑和 O2↑。将带火星的木条插入该反应产生的气体中,木条复燃。由此来分析 NO2 是否支持燃烧。
硝酸铜分解产生的气体中氧气含量与空气中氧气含量相当。在空气中木条不复燃。而在二氧化氮和氧气的混合气体中木条复燃。这说明二氧化氮能够支持燃烧。
17、不能用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气的原因
氨气很容易溶于水。氯化铵溶液达到饱和状态后,对氨气在水中的溶解所产生的影响不是很大。
在气体的连续实验里,若存在需要用盛有碱石灰的干燥管去吸收 CO2 或 H2O(g)等气体以进行定量测定的部分,通常在实验开始和结束时,需要通入氮气或稀有气体等与实验无关的气体,其作用在于此。
实验开始时的作用为:将装置内的空气排出,避免空气中的 xx 对实验产生干扰。
实验结束时的作用在于把产生的 xx 气体全部排出,同时让 xx 试剂将其完全吸收,这样做是为了减少实验误差。
工业接触法制硫酸时,在将二氧化硫催化氧化为三氧化硫这一过程中,采用常压的原因是常压下该反应速率已能满足工业生产需求,且采用常压能降低设备成本和操作难度,有利于工业生产的进行。
常压下二氧化硫的转化率已经处于较高水平。若再增大压强,二氧化硫的转化率提升幅度较小。然而,生产成本会随之增加,这样做是得不偿失的。


