一、關于儀器檢驗的描述
格式:進行什麼操作→觀察到什麼現象→得相應的結論。
例1:容量瓶如何檢漏
(操作)在容量瓶内裝入半瓶水,塞緊瓶塞,用右手食指頂住瓶塞,另一隻手五指托住容量瓶底,将其倒立(瓶口朝下);
(現象)觀察容量瓶是否漏水。若不漏水,(操作)将瓶正立且将瓶塞旋轉180°後,再次倒立,檢查是否漏水;
(結論)若沒有水漏出,則說明容量瓶不漏水。
例2:裝置氣密性的檢查
圖1:(操作)加熱圓底燒瓶;(現象)燒杯中的導管口有氣泡;(操作)不加熱,(現象)燒杯中的導管口有一段水柱倒灌;(結論)說明該裝置不漏氣。
圖2:(操作)夾緊彈簧夾;往長頸漏鬥中注水;(現象)看到長頸漏鬥内外液面形成液面差;(結論)說明該裝置不漏氣。
二、關于氣體檢驗的描述
格式:取樣,添加試劑(或進行什麼操作),觀察到什麼現象,得相應的結論。
表1 檢驗氣體
三、關于離子檢驗的描述
例3:如何檢驗NH4 ?
(操作)取樣,滴加濃的氫氧化鈉溶液,加熱,将濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口;(現象)若試紙變藍;(結論)則說明是NH4 。
例4:如何檢驗鐵和硝酸反應後的溶液裡除了Fe3 ,還有Fe2 ?
(操作)取樣,滴加酸性KMnO4溶液,(現象)若紫紅色褪去,(結論)則說明有Fe2 ;反之則無。
易出現的錯答:“滴加NaOH,看是否出現白色沉澱。”未考慮Fe(OH)3紅褐色沉澱,則看不到白色沉澱。
例5:要測定某溶液中SO42-的質量,用加BaCl2溶液沉澱的重量法。如何檢驗SO42-沉澱完全?
(操作)往溶液中加足量的BaCl2溶液,靜置,再往上層清液中滴加BaCl2溶液,(現象)若上層清液不産生沉澱,(結論)說明沉澱已完全。
四、常見有機物的檢驗
例6:如何檢驗CH2====CH—CHO中有碳碳雙鍵?
(操作)取樣,先加入銀氨溶液氧化—CHO後,調pH至中性再加入溴水;(現象)若溴水褪色;(結論)說明有碳碳雙鍵。
例7:溴乙烷有溴原子的檢驗?
(操作)取樣,加NaOH溶液,發現下層是油層,加熱片刻;滴加HNO3溶液過量,再滴加AgNO3溶液;(現象)若出現淡黃色沉澱;(結論)則說明有溴原子。反之則無。
五、驗證物質性質的實驗闡述題
例8:用實驗證明分子間存在作用力?
(操作)取幹冰,放在一杯水杯外;(現象)水結冰了,幹冰消失;(解釋)因為幹冰升華,分子間距變大,需要克服一種作用力,由外界提供能量。從水的物态轉變就看出幹冰升華吸收了液态水的能量。從而證明CO2分子間有作用力。
例9:設計實驗證明MnO2中含有哪種類型的化學鍵?
(操作)取MnO2,加熱融化,測其導電性;(現象)若導電;(結論)說明其中存在離子鍵,反之則為共價鍵。
六、對選擇某種條件的理由解釋
例10:為什麼可以選CCl4萃取碘水中的碘?
答:(1)CCl4與水不互溶;(2)CCl4不與碘反應;(3)碘在CCl4中的溶解度比在水中大。
例11:堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。已知:
若選擇Na2CO3堿液作吸收液,其優點是_______;缺點是__________。如果選擇K2CO3堿液作吸收液,用什麼方法可以降低成本?
分析:圖表給出了藥品的成本,學生顯然會從性價比的角度去找線索,此題回答Na2CO3堿液的優點比較容易,找缺點就比較深入地考查學生對物質濃度、化學反應的考查。濃度太低,會影響吸收率,這裡面有“從海水中提取溴、碘”等濃縮富集操作的做法;選擇K2CO3堿液來吸收CO2,并且利用酸式鹽不穩定,分解後回收K2CO3堿液的設計又包含了“氨堿法”中NH3、CO2等物質回收的綠色化學思想。
例12:這是工業上吸收CO2的碳化反應
Ca(OH)2 Mg(OH)2 3CO2=CaCO3 Mg(HCO3)2 H2O,該反應放熱。溫度保持在50~60℃。
溫度偏高不利于碳化反應,原因是_________、___________。
溫度偏低也不利于碳化反應,原因是_______。
答:溫度高,CO2溶解度下降,不利于吸收;且平衡向左移,影響碳化反應。溫度低,反應速率慢,也不利于吸收。
例13:制備乙酸乙酯實驗:加入數滴濃硫酸即能起催化作用,但實際用量多于此量,原因是_______,濃硫酸用量又不能過多,原因是______________。
答:濃硫酸除了作催化劑,還要吸水,所以量要多;又不能太多,因為其會使有機物脫水進而氧化有機物,副反應多。
例14:合成乙酸乙酯的反應為放熱反應。實驗表明,反應溫度應控制在85℃左右為宜。回答:實驗溫度不宜低于85℃左右的原因是__________;實驗溫度不宜高于85℃左右的原因是_____________。
答:反應速率低,達不到催化劑活性溫度;溫度過高利于平衡逆向移動,酯産率降低。
例15:Na2S2O3與I2之間反應2NaI+Na2S4O6
此反應必須在中性或弱酸性條件下進行,為什麼?
答:強酸性溶液中不但Na2S2O3會分解,而且I2也容易被空氣中的氧所氧化;堿性條件下I2要發生歧化反應。
例16:海水提溴蒸餾過程中,溫度應控制在80~90℃,溫度過高或過低都不利于生産,請解釋原因?
答:在溴水中,溴的沸點是58.5°C,水是100°C,溫度過高,大量水蒸氣随之排出,溴氣中水分增加;溫度過低,溴不能完全蒸出,産率低。
例12~例16的文字題均在詢問條件選擇的“不高不低”、“不多不少”,一般思路就是“高了、多了如何?”、“低了、少了又如何?”。這種題目的形成來源于“合成氨”工藝中450℃的選擇理由:
(1)溫度過高,因為反應放熱,平衡逆向移動,影響轉化率;
(2)溫度過低,反應速率慢,産量低。培養學生這種辯證的思維方式,可以在實踐中合理地進行方案設計。
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