2025年下學期高二化學實驗題專項訓練（四）一、物質制備類實驗題（一）氣體制備實驗實驗一：氧氣的實驗室制備與性質驗證實驗原理加熱高錳酸鉀固體：$2KMnO_4\stackrel{\triangle}{=}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\uparrow$或加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物：$2KClO_3\stackrel{MnO_2}{\triangle}2KCl+3O_2\uparrow$實驗裝置發(fā)生裝置：固體加熱型（試管、鐵架臺、酒精燈）注意事項：試管口略向下傾斜（防止冷凝水倒流炸裂試管）；高錳酸鉀法制氧氣時，試管口需塞棉花團（防止粉末進入導管）。收集裝置：排水法（適用于純凈氧氣，收集后正放于桌面）向上排空氣法（適用于干燥氧氣，需驗滿：帶火星木條置于瓶口，復燃則滿）誤差分析某同學用排水法收集氧氣時，發(fā)現(xiàn)收集的氣體純度偏低，可能原因是：未等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集（初始氣體含空氣）集氣瓶未裝滿水（殘留空氣）實驗二：氫氣的制備與干燥實驗原理鋅與稀硫酸反應：$Zn+H_2SO_4=ZnSO_4+H_2\uparrow$關鍵操作發(fā)生裝置：啟普發(fā)生器（或簡易裝置：長頸漏斗+錐形瓶，漏斗下端需伸入液面以下形成液封）干燥裝置：通過盛有濃硫酸的洗氣瓶（長進短出）收集方法：向下排空氣法（驗純：試管口向下移近酒精燈，發(fā)出“噗”聲則純）（二）化合物制備實驗實驗三：氫氧化亞鐵的制備與氧化觀察實驗步驟（1）向煮沸過的蒸餾水中滴加飽和$FeSO_4$溶液，制得純凈$FeSO_4$溶液；（2）向上述溶液中滴加煮沸過的$NaOH$溶液，立即觀察現(xiàn)象；（3）若向反應體系中加入少量煤油，可延長白色沉淀的觀察時間?，F(xiàn)象與解釋初始生成白色絮狀沉淀：$FeSO_4+2NaOH=Fe(OH)_2\downarrow+Na_2SO_4$迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色：$4Fe(OH)_2+O_2+2H_2O=4Fe(OH)_3$煤油作用：隔絕空氣，防止$Fe(OH)_2$被氧化二、物質性質探究類實驗題（一）金屬活動性探究實驗四：鋁、鐵、銅的活動性比較實驗設計|實驗操作|現(xiàn)象|結論||---|---|---||鋁片放入稀鹽酸|劇烈反應，產生大量氣泡|鋁活動性較強||鐵片放入稀鹽酸|緩慢反應，氣泡較少|鐵活動性較弱||銅片放入稀鹽酸|無明顯現(xiàn)象|銅活動性最弱||鐵釘放入$CuSO_4$溶液|鐵釘表面有紅色固體析出|$Fe>Cu$|拓展應用設計實驗驗證$Mg>Al>Cu$的活動性順序：方案：將$Mg$、$Cu$分別放入$AlCl_3$溶液中，觀察$Mg$表面有銀白色固體析出，$Cu$無變化。（二）非金屬化合物性質探究實驗五：二氧化硫的漂白性與還原性實驗裝置亞硫酸鈉固體+濃硫酸→品紅溶液→酸性$KMnO_4$溶液→氫氧化鈉溶液現(xiàn)象與結論品紅溶液褪色（漂白性），加熱后恢復紅色（暫時性漂白）；酸性$KMnO_4$溶液褪色（還原性）：$5SO_2+2MnO_4^-+2H_2O=5SO_4^{2-}+2Mn^{2+}+4H^+$；氫氧化鈉溶液作用：吸收尾氣，防止污染（$SO_2+2NaOH=Na_2SO_3+H_2O$）三、定量分析實驗題實驗六：碳酸鈉純度的測定（重量法）實驗原理樣品中$Na_2CO_3$與過量$BaCl_2$反應生成$BaCO_3$沉淀，通過稱量沉淀質量計算純度：$Na_2CO_3+BaCl_2=BaCO_3\downarrow+2NaCl$數(shù)據(jù)處理樣品質量：$m_1=2.00g$沉淀質量：$m_2=1.97g$純度計算：$n(BaCO_3)=\frac{1.97g}{197g/mol}=0.01mol$$n(Na_2CO_3)=0.01mol$$w(Na_2CO_3)=\frac{0.01mol\times106g/mol}{2.00g}\times100%=53.0%$誤差分析若沉淀未洗滌干凈（殘留$BaCl_2$），則測定結果偏高（沉淀質量偏大）。四、實驗方案設計與評價實驗七：設計實驗鑒別$NaCl$、$Na_2CO_3$、$Na_2SO_4$三種溶液方案設計（1）取樣，分別滴加稀鹽酸→產生氣泡的為$Na_2CO_3$（$CO_3^{2-}+2H^+=CO_2\uparrow+H_2O$）；（2）剩余兩種溶液中滴加$BaCl_2$溶液→產生白色沉淀的為$Na_2SO_4$（$SO_4^{2-}+Ba^{2+}=BaSO_4\downarrow$）；（3）無現(xiàn)象的為$NaCl$。方案優(yōu)化若將步驟（2）中的$BaCl_2$換為$Ba(NO_3)_2$，可排除$Ag^+$干擾（如樣品含$AgNO_3$時，$Cl^-$會生成$AgCl$沉淀）。五、高頻易錯點總結儀器使用規(guī)范分液漏斗：分離互不相溶的液體（如汽油和水），下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出容量瓶：不能用于溶解固體或稀釋濃溶液（需在燒杯中操作后轉移）實驗安全操作濃硫酸稀釋：將濃硫酸沿燒杯壁緩慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌（防暴沸）有毒氣體處理：$Cl_2$、$SO_2$等需用$NaOH$溶液吸收，$H_2S$用$CuSO_4$溶液吸收現(xiàn)象描述規(guī)范正確：“