大学化学实验精品课程
适用课程:&大学化学实验（Ⅱ）-1(),大学化学实验（Ⅲ）()【访问量：1665843】
实验一 硝酸钾的制备
1． 实验中为什么第一次固、液分离要采用热过滤？
2． 将热过滤后的滤液冷却时，KCl能否析出，为什么？
3． 本实验制得的KNO3若不纯，杂质是什么？怎样将其提纯？
实验二 化学反应速率及活化能的测定
1． 根据实验三部分内容的实验结果，说明各种因素（浓度，温度和催化剂）是如何影响化学反应速率的？
2． 若不用S2O82-，而用I-或I3-的浓度变化来表示反应速率，则反应速率常数k是否一样？
3． 实验中，为什么要迅速把(NH4)2S2O8溶液加到其他几种物质的混合溶液中？
4． 实验中为什么可以由反应溶液出现蓝色的时间长短来计算反应速率？当溶液出现蓝色后，反应是否停止了？
实验三 甲酸铜的制备
1． 可溶性金属盐和碳酸盐反应，哪些情况下生成碳酸盐，哪些情况下又生成碱式碳酸盐或金属氢氧化物？
2． 在制备碱式碳酸铜的过程中，如果温度太高，对产物有什么影响？
3． 制备碱式碳酸铜时，为什么不用氧化铜而用碱式碳酸铜为原料？
4． 简述固液分离的几种方法以及它们的适用条件？
实验四 凝固点降低法测定尿素相对分子质量
1． 用凝固点降低法测定溶质的相对分子质量，对溶质和溶剂各有什么要求？
2． 若溶质在溶液中发生离解或缔合，对实验结果有何影响？
3． 测定溶液的凝固点比较困难，在操作中应注意哪些问题？
实验五 酸碱标准溶液的配制及标定
1． 为什么每次测定的初读数，都要从“0”或“0”附近刻度开始？
2． 下列的操作情况，对标定HCl溶液的浓度有否影响？其结果怎样？
（1） 装入HCl溶液的滴定管没有用HCl溶液润洗；
（2） 滴定管中HCl溶液的最初读数应为0.01ml，而记录数据时，误记为0.10ml；
（3） 锥形瓶用Na2CO3溶液润洗。
实验六 醋酸电离常数和电离度的测定
1． 怎样正确使用玻璃电极和甘汞电极？
2． 实验中测定不同浓度的HAc溶液的pH值时，为什么要用干燥的烧杯来盛装溶液？若不用干烧杯应怎样操作？
3． 若所用的HAc溶液浓度极稀，是否还能用K≈c2(H+)/c求电离常数？
4． 由你的实验结果，总结电离度、电离常数和HAc溶液浓度的关系。
实验七 水样中总硬度的测定
1． 水的硬度决定于哪些因素？
2． 水的暂时硬度与永久硬度有何区别？
3． 为什么滴定前要在水中加入三乙醇胺？若水中存在Fe3+、Al3+等离子，不加三乙醇胺对测定结果有何影响？
实验八 磺基水杨酸与三价铁离子配合物的组成及稳定常数的测定
1． 使用721型分光光度计测定有色溶液吸光度时有哪些操作步骤？
2． 怎样正确使用比色皿？
3． 连续变化法测定配合物组成时，为什么说只有当金属离子与配位体浓度之比恰好与配合物组成相同时，配合物的浓度最大？
4． 本实验中，如果各溶液的pH值不相同，对结果有什么影响？
实验九 食盐的精制
1．产率偏大与偏小的原因何在？
实验十 电离平衡
1． 实验中为什么用甲基橙指示剂来测定HAc~NaAc体系和用酚酞指示剂来测定NH3?H2O~NH4Cl体系的pH值变化？
2． 用试纸检查反应中所产生的气体性质时，应怎样操作？
3． 本实验在配制缓冲溶液时，用哪种仪器取HAc和NaAc溶液较合适？为什么？
4． 在实验室内应如何配制Sn2+、Fe3+、Sb3+和Bi3+的溶液？
5． 下列溶液的酸碱性有何不同？
NaHCO3；NaHSO4；Na3PO4；Na2HPO4；NaH2PO4
实验十一 化学反应焓变的测定
1． 什么实验中所用锌粉只需用台秤称取，而对于所用CuSO4溶液的浓度与体积则要求比较精确？
2． 实验对所用量热器、温度计等有何要求？是否允许洗涤水残留于保温杯中？为什么？
3． 对于△T的数值为什么不取溶液刚混合后的温度或混合后溶液的最高温度作为温度上限值，而采用t-T图的外推法求之？
实验十二 卟啉铁配合物的合成和电子吸收光谱性质研究
1. 二价铁，如FeCl2在空气中易被氧化，而四苯基卟啉铁（II）在空气中稳定吗？为什么？
2. 请思考每个合成步骤的目的，回答以下问题：
? 实验中，要求溶剂、原料均需无水处理，这是为什么?
? 反应中，反应物是哪两种物质，哪种过量，为什么？
? 反应时，为什么要加还原性铁粉？
? 反应后处理过程中，为什么首先要趁热过滤？滤渣主要是什么？
? 干燥时，如果没有真空干燥箱，可以用什么方法代替？能否放在三角烧瓶中抽高真空？能否敞开放在空气中以红外灯去除溶剂？
3. 为什么在UV-vis扫描过程中，应使测定时最大吸收波长λmax的吸光度A在0.7~1.5范围内?
4. 为什么四苯基卟啉配体和四苯基卟啉铁的UV-vis光谱有区别？你认为四苯基卟啉作为配体的铁配合物、镍配合物和锌配合物UV-vis光谱有区别吗？
实验十三 三草酸根合铁（III）酸钾的制备及组成的测定
1．用铁和稀H2SO4反应制备FeSO4时，哪一种反应物过量，为什么？
2．加入6% H2O2溶液后，为什么要将溶液加热至沸？
3．最后在溶液中加入乙醇的目的是什么？
4．用KMnO4标准溶液滴定配合物溶液中的C2O42-时，为什么要先加约10ml的KMnO4标准溶液，并在加热开始反应后再滴定？先加入的KMnO4溶液是否需要准确读数？
5．根据滴定用的KMnO4标准溶液的用量，如何计算每摩尔样品中的C2O42-和Fe3+的物质的量。
6．测定溶液中的电导率时，是否要求溶液的浓度在一定的范围内？为什么？
化学定量分析部分
实验1 有机酸试剂纯度的测定
1. 若NaOH标准溶液在保存过程中吸收了空气中的CO2，用该标准溶液滴定盐酸，若以甲基橙为指示剂，对测定结果有无影响？为什么？若以酚酞为指示剂时情况又如何？
2. Na2C2O4能否作为酸碱滴定的基准物质？为什么？
3. 如果NaOH吸收CO2形成的Na2CO3，如何去除NaOH表面上少量的Na2CO3。
实验2 返滴定法测定蛋壳中的钙含量
1. 蛋壳粉溶解稀释时的泡沫如何处置？为什么？
2. 为什么向试样中加入HCl溶液时要逐滴加入？加完HCl溶液以后为什么要放置30min才能用NaOH溶液返滴定？
实验3 硫酸铵中氮含量的测定（甲醛法）
1. NH4NO3、NH4C1或NH4HCO3中的含氮量能否用甲醛法分别测定？
2. 为测定尿素CO(NH2)2中含氮量，先加H2SO4加热消化，全部变为(NH4)2SO4后，按甲醛法测定，试写出含氮量的计算式。
3. (NH4)2SO4试样溶解于水后呈现酸性还是碱性？能否用NaOH标液直接测定其中的含氮量？
4. (NH4)2SO4试液中含有PO43-、Fe3+、Al3+等离子，对测定结果有何影响？
实验4 非水滴定法测定?-氨基酸含量
1． 为什么要在HClO4-冰醋酸滴定剂中加入乙酸酐？
2． 邻苯二甲酸氢钾常用于标定NaOH水溶液，为什么在本实验中作为标定HClO4-冰醋酸的基准物质？
3． 冰醋酸对于HClO4、H2SO4、HCl和HNO3四种酸是什么溶剂？水对于它们又是什么溶剂？
4． 氨基乙酸在水中以什么形态存在？
实验5 葡萄糖酸钙注射液中钙含量的测定
EDTA标准溶液和CaCO3标准溶液的制备方法有何不同？
实验6 铅、铋混合液中铋和铅的连续测定
1. 用纯锌标定EDTA时，为什么要加入六次甲基四胺？
2. 试分析本实验中，金属指示剂从滴定Bi3+到滴定Pb2+的变色的过程和原因。
3. 能否直接称取EDTA二钠盐配制EDTA标液？
实验7 铝合金中铝含量的测定
1. 为什么不采用直接滴定法测A13＋？
2. 试分析从开始加入二甲酚橙时，直到测定结束的整个过程中，溶液颜色几次变红、变黄的原因。
3. 第一次用Zn2+标准溶液滴定使溶液由黄色转变为紫红色时，是否需要准确滴定？是否需要记录所消耗Zn2+标准溶液的体积？为什么？
4. 返滴定中与置换滴定中所使用的EDTA有什么不同？
5. 用锌标准溶液滴定多余的EDTA，为什么不计滴定体积？能否不用锌标准溶液，而用没有准确浓度的Zn2+溶液滴定？
6．实验中使用的EDTA需不需要标定?
实验8 过氧化氢含量的测定
1. 用Na2C2O4标定KMnO4 溶液浓度时，酸度过高或过低有无影响？
2. 溶液的温度对滴定有影响。实验内容中需要加热到75~85℃，为什么？
3. 配制KMnO4溶液时，过滤后的滤器上沾污的物质是什么？应选用什么物质清洗干净？
4．深色溶液与浅色溶液读数方法有何区别？
5. 蒸馏水中常含有少量的还原性物质，使KMnO4 还原为MnO2?nH2O。如何去除？
实验9 高锰酸钾法间接法测定补钙剂中钙含量
1．加入(NH4)2C2O4时为什么要在热溶液中逐滴加入？
2．洗涤CaC2O4沉淀时为什么要洗至无Cl-？
3．试比较用KMnO4法和配位滴定法测定Ca2+的优缺点。
实验10 重铬酸钾法测定水体化学耗氧量（COD）
1.测定水样的耗氧量时，是否一定要加入硫酸银？加入硫酸银的作用是什么？
2.什么样的情况下，才加入硫酸汞？
3. 请解释用重铬酸钾氧化水体中还原性物质的反应为何要在强酸条件下进行？
实验11 重铬酸钾法测定铁矿石中铁含量（无汞测铁法）
1. 在滴定过程中能允许有硝酸存在吗？如何消除？
2. 怎样才能合理的配制SnCl2溶液？如要久置，SnCl2溶液应如何配制？
3. 经典的K2Cr2O7法测定铁与无汞法测定铁在原理上有何不同？
4. 试样溶解完全后，锥瓶底部出现有白色残渣物是什么？
实验12 碘量法测定葡萄糖
1. 配制I2溶液时为什么要加入过量的KI？为什么先用很少量的水进行溶解？
2. 计算葡萄糖含量时是否需要I2溶液的浓度值？
3. I2溶液可否装在碱式滴定管中，为什么？
实验13 莫尔法测定氯化物中氯含量
1．莫尔法测氯时，为什么溶液的pH须控制在6.5－10.5？
2．K2CrO4作指示剂时，指示剂浓度过大或过小对测定有何影响？
3．氯的测定除莫尔法外，还有什么方法？
4．沉淀滴定中，还需要加入25ml水，为什么？
实验14 可溶性氯化物中氯含量的测定（佛尔哈德法）
1. 佛尔哈德法测氯时，为什么要加入石油醚或硝基苯？当用此法测定Br-，I-时，还需加入石油醚或硝基苯吗？?
2. 试讨论酸度对佛尔哈德法测定卤素离子含量的影响。?
3. 本实验溶液为什么用HNO3酸化？可否用HCl溶液或H2SO4酸化？为什么？
实验15. 鞣革废水的前处理及铬含量的测定
1.样品硝化处理可采用不同的方法，对不同硝化液所测得的铬含量有无显著性差异？
2.鞣革废液中常含有机染色剂，对分光光度测定有干扰，通常可采用那些方法消除有机染色剂的干扰？[转载]运用程序化思想解决化学问题
&&&&&&运用程序化思想解决化学问题
&& 计算机应用要程序化、各种管理要程序化、各种交易要程序化、各种学习要程序化、化工生产也要流程化，我们解决化学问题更需要且可以程序化。
程序化思想是一种有次序的、有针对性的、逐步求精的、科学的自然而然的思想。程序化思想解决化学问题是指按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的处理过程。这种程序必须是确定的、有效的、有限的。简单地说就是遇到某些化学问题时有相对固定的工作方法和步骤。即“有规矩，才成方圆”。从心理学的角度上来讲程序化思想解决化学问题就是定势思维的积极作用，就是用过去经验按照常规不费力地解决问题，不仅有利于节约心理资源，而且可以降低解决问题时的心理负担，达到快速准确解决问题的目的。
一、正确书写各类方程式的程序化
各类方程式是化学用语的一条主线，是正确表述物质变化规律的重要工具，是解决化学问题必不可少且不可忽视的基本技能，贯穿中学化学教学的全过程，如何正确、规范书写各类方程式要作为化学教学的重中之重，要养成规范书写的良好习惯，就很有必要在平时教学中按照一定程序强化训练。
案例1：正确书写陌生的、较为复杂的氧化还原反应的离子方程式。
&&&&氧化还原反应是高中化学的重要理论之一，应用十分广泛，是每年高考的热点。根据信息正确书写陌生的、较为复杂的氧化还原反应方程式又是高考经常关注的重点考点，此类问题知识背景陌生，涉及反应复杂，往往成为解题的难点，在平时教学时要按照程序化思想加以强化训练。
程序化：按照书写化学方程式的程序分为6步骤(简称“三配法”)：①写两剂：写出参与氧化与还原反应的微粒(即氧化剂与还原剂)；②推产物：根据信息合理地预测氧化产物与还原产物；③配电子：根据电子守恒配平参与氧化还原反应的微粒；④配电荷：根据电荷守恒配平可能参加反应的其他离子；⑤配原子：根据原子守恒写出未参与氧化还原反应的微粒并配平。⑥查规范：根据信息检查有无反应条件等。
例1．(2012·新课程全国高考26节选)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为&&&
；与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为&&&&&&&&&&&&
，该电池总反应的离子方程式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
解析：本小题是考查化学用语基本功的，考查两个陌生的氧化还原反应离子方程式和一个电极方程式，两个氧化还原反应方程式可按正确书写程序：
制取K2FeO4的离子方程式：①写两剂：Fe3++ClO－→；
②推产物：Fe3++ClO－→FeO42－+Cl－；
③配电子：2Fe3++3ClO－→2FeO42－+3Cl－；
④配电荷：2Fe3++3ClO－+10OH－→2FeO42－+3Cl－；
⑤配原子：2Fe3++3ClO－+10OH－==2FeO42－+3Cl－+5H2O；
⑥查规范：无反应条件等要求。
K2FeO4—Zn电池总反应：①写两剂：FeO42－+Zn→；
②推产物：FeO42－+Zn→Fe(OH)3+Zn(OH)2；
③配电子：2FeO42－+3Zn→2Fe(OH)3+3Zn(OH)2；
④配电荷：2FeO42－+3Zn→2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH－
⑤配原子：2FeO42－+3Zn+8H2O==2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH－；
⑥查规范：无反应条件等要求。
因为K2FeO4在电池中正极反应的电极反应式也是氧化还原反应的半反应，故也可按程序简化书写：
①参与还原反应的微粒与还原产物：FeO42－→Fe(OH)3；
②配电子：FeO42－+3e－→Fe(OH)3；
③配电荷：FeO42－+3e－→Fe(OH)3+5OH－；
④配原子：FeO42－+3e－+4H2O→Fe(OH)3+5OH－。
现场体验：
1.(2012·江苏高考18节选)硫酸钠﹣过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.7700g样品，配制成100mL溶液A
。②准确量取25.00
mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825g
。③准确量取25.00 ml溶液A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.02000
mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00
mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：
2MnO4－+5H2O2+6H+==4Mn2++8H2O+5O2↑
上述滴定不加稀硫酸酸化，MnO4－被还原成MnO2，其离子方程式为
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(2011·浙江高考26节选)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。
已知：氧化性：IO3－﹥Fe3+﹥I2；还原性：S2O32－﹥I－；
3I2+6OH－==
IO3－+5I－+3H2O；
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为：
________________&&&&&&
____、_______________________________。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：___________&&&
2MnO4－+3H2O2==2MnO2+3O2↑+2OH－+2H2O
2.②IO3－+5I－+6H+==3I2+3H2O&&
2Fe3++2I－==2Fe2++I2
(2)O2+4I－+2H2O==2I2+4KOH&
【专题强化训练】正确写出以下反应的离子方程式：
1．在微生物作用的条件下，NH4+可被空气氧化成NO3－。
2．在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl白色沉淀。
3．金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3－发生氧化还原反应。写出铝在强碱性溶液中与NO3－反应生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体的离子方程式。
4．二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由KClO3在硫酸存在下与亚硫酸钠反应制得。
5．NH3与NaClO
反应可制N2H4。肼﹣空气燃料电池是一种碱性电池，电解质为KOH，写出电池负极反应的电极方程式。
6．向K2MnO4溶液中通入CO2，可制得KMnO4，同时产生黑色沉淀。
7．向紫色KMnO4溶液中通入SO2，
KMnO4溶液可褪色。
8．Na2SO3与酸性KMnO4溶液反应。
9．As2S3和浓硝酸发生反应时，As2S3
被氧化生成酸性比磷酸弱的砷酸和单质硫。
10．盐卤中含有Mg2+、Cl-，还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+和CO(NH2)
2等。向盐卤中加入NaClO将Fe2+氧化，使它变成Fe(OH)3沉淀而除去。
案例2：正确书写较为复杂的、反应物用量不同的离子方程式。
与量有关的离子方程式的书写既是高中化学的重点，又是化学用语的难点，同时还是化学高考的热点。由于反应物的用量不同，得到的产物也不同。因此，根据反应物量的不同可以写出不同的离子方程式。现结合程序化思想正确书写有关定量的、相对较复杂的离子反应方程式。
程序化：按照书写离子方程式的程序分为4步骤(简称“定1法”)：①审用量：明确反应物何者过量？何者不足？还是按物质的量之比书写？量少的反应物定为“1”，并按其组成写出相应反应的微粒。②写产物：根据参与反应的微粒写出生成物。③配电荷：根据电荷守恒配平各微粒。④查规范：检查有无反应条件等。
例2．(2011上海高考21)在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，可能发生的反应的离子方程式是(&&
A．Fe2++SO42－+Ba2++2OH－==BaSO4↓+Fe(OH)2↓
B．NH4++Fe3++2SO42－+2Ba2++4OH－==2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3·H2O
C．2Fe3++3SO42－+3Ba2++6OH－==3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
D．3NH4++Fe3++3SO42－+3Ba2++6OH－==3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3·H2O
解析：题给复盐的电离方程式是：NH4Fe(SO4)2==NH4++Fe3++2SO42－，显然溶液中的微粒NH4+、Fe3+均可与OH－反应，SO42－与Ba2+可反应。由于逐滴加入Ba(OH)2溶液的用量不清，故应讨论多种情况。
当Ba(OH)2足量时，①审用量：NH4Fe(SO4)2的量不足，定为“1”，即NH4+、Fe3+、SO42－只能以1:2的组成关系出现，NH4++Fe3++2SO42－+Ba2++OH－→
②写产物：
NH4++Fe3++2SO42－+Ba2++OH－→BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3·H2O
③配电荷：
NH4++Fe3++2SO42－+2Ba2++4OH－==2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3·H2O
④查规范：检查无反应条件等。
当Ba(OH)2不足时，Ba(OH)2定为“1”，即Ba2+与OH－只能以1∶2的组成关系出现，由于Fe3+离子比NH4+离子更容易与OH－离子反应，复盐NH4Fe(SO4)2还可以写成(NH4)2SO4·Fe2(SO4)3的形式，故不足量的Ba(OH)2只能先与Fe3+离子反应，3Ba2++6OH－+2Fe3++3SO42－==3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓。
选项A不正确，是因为复盐NH4Fe(SO4)2中的Fe不是Fe2+；选项D不正确，是因为NH4Fe(SO4)2组成中NH4+与Fe3+离子为1∶1的关系，Ba(OH)2不足时，不可能剩余Fe3+离子未反应。正确答案为B、C。
现场体验：
1.(2012·四川高考9)下列离子方程式正确的是(&&
A．钠与水反应：Na+2H2O==Na++2OH－+H2↑
B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：SiO32－+2H+==H2SiO3↓
mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液与0.02
mol·L-1Ba(OH)
2溶液等体积混合：NH4++Al3++2SO42－+2Ba2++4OH－==2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe+3NO3－+6H+Fe3++3NO2↑+3H2O
2.(高考题选编组合)下列离子方程式书写正确的是
A．(2010·四川高考9)向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：
Al3++2SO42－+2Ba2++4OH－==2BaSO4↓+AlO2－+2H2O
B．(2010·四川高考9)向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：
Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O
C．(2010·四川高考9)向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：
NH4++OH－==NH3·H2O
D．(2012·北京高考7)向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：2HCO3－+Ca2++2OH－==CaCO3↓+CO32－+2H2O
答案：1. C&& 2.
&&&【专题强化训练】正确写出以下反应的离子方程式：
1．将过量的或少量的Ba(HCO3)2溶液与NaHSO4溶液混合。
2．将过量的NaOH溶液加入Ca(HCO3)2溶液中或将过量的石灰水加入碳酸氢钠溶液中。
3．将少量的或过量的Ca(OH)2溶液分别加入到Mg(HCO3)2溶液中。
4．向NH4HSO4溶液中分别逐滴加入少量的Ba(OH)2溶液与过量的Ba(OH)2溶液。
5．向明矾溶液中分别加入少量的Ba(OH)2溶液与过量的Ba(OH)2溶液。
6．向新制氯水中分别滴入少量的溴化亚铁溶液与过量的溴化亚铁溶液。
7．写出Cl2与FeI2按物质的量之比为2∶3，在溶液中反应的离子方程式。
8．写出Cl2与FeI2按物质的量之比为3∶2，在溶液中反应的离子方程式。
感悟：当遇到弱酸酸式盐分别与强碱或强酸的酸式盐反应、酸或酸酐与多元酸正盐反应、多元酸或多元酸的酸酐分别与强碱反应、铝盐溶液与强碱反应、四羟基合铝酸盐溶液与强酸反应、银盐或铜盐溶液等与氨水反应、电解质中多种离子都发生反应、多种还原性微粒或多种氧化性微粒都参与反应等各种情况都要注意有关离子方程式的不同写法。
案例3：根据盖斯定律正确书写热化学方程式。
根据盖斯定律书写热化学方程式，学生往往不会根据题设给定的已知热化学方程式进行适当加减变形得出目标热化学方程式，不重视各物质的聚集状态而漏写或写错，不重视焓变大小与化学计量数成正比例关系而使△H不对应或计算出错，不重视焓变的正负号及单位而漏写或写错等，致使这一知识点成为了部分学生的易错点。借助程序化思想可以避免书写过程的失误。
程序化：按照书写热化学方程式的程序分为3步骤(简称“加减法”)：①写出目标方程式：根据题目要求写出目标热化学方程式的反应物与产物并配平。②加减已知方程式：将已知热化学方程式与目标热化学方程式进行比较，找出该消去的物质，乘以适当系数后合理加减，得出求算目标热化学方程式焓变的关系式，并求出焓变。③查规范：检查有无各物质漏写各物质聚集状态和焓变符号及单位等。
例3．(2012·海南高考13节选)
(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g)+2O2(g)==N2O4(1)&&&&&△H1＝﹣19.5
②N2H4(1)+O2(g)==N2(g)
+2H2O(g)&&&△H2＝﹣534.2
写出肼和N2O4反应的热化学方程式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
解析：①写出目标方程式：依题意知肼与N2O4反应生成N2和水蒸气的目标方程式为2N2H4+N2O4==3N2+4H2O；②加减已知方程式：观察两个已知方程式知，要消去的物质是O2，②&2﹣①得：2N2H4(1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g)，△H＝△H2&2﹣△H1＝﹣534.2kJ·mol-1&2﹣(﹣19.5
kJ·mol-1)＝﹣1048.9
kJ·mol-1；③查规范：2N2H4(1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g)&
△H＝﹣1048.9 kJ· mol-1。
现场体验：
1.(2011·江苏高考20节选) 已知：
CH4(g)+H2O(g)==CO(g)+3H2(g)&&&
△H＝206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g)&&
△H＝247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)==2H2(g)+S2(g)&&&&&&&
△H＝169.8 kJ·mol-1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
2.(2010·江苏高考17节选)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅱ重要发生了下列反应：
(2)2CO(g)+SO2(g)==S(g)+2CO2(g)
&&△H＝+8.0kJ·mol-1
2H2(g)+SO2(g)==S(g)+2H2O(g)&&&
&&△H＝+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)
&&&&&&&&&&△H＝﹣566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)
&&&&&&&&&&&△H＝﹣483.6kJ·mol-1
&&&&S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式为&&&&&&&&&&&&&&&&。
CH4(g)+2H2O(g)==CO2(g)+4H2(g)&&
△H＝+165.0kJ·mol-1
2. S(g)+O2(g)==SO2(g)
&&&△H＝﹣574.0kJ·mol-1
【专题强化训练】正确写出以下热化学方程式：
1．(2009江苏高考17节选)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。
(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
(aq)==Cu2+(aq)+H2(g)&&&
△H＝+64.39kJ·mol-1
2H2O2(l)==2H2O(l)+O2(g)&&&&&&&&&
△H＝﹣196.46kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)
&&&&&&&&&△H＝﹣285.84kJ·mol-1
H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为&&&
2．(2011浙江高考12改编)
已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)==
2Fe(s)+3CO(g)，△H＝+489.0kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)，△H＝﹣283.0kJ·mol-1
C(石墨)+O2(g)==CO2(g)，△H＝﹣393.5kJ·mol-1
写出Fe(s)和O2(g)
反应生成Fe2O3(s)的热化学方程式&&&&&&&&&&
二、化学计算的程序化
化学计算是从“量”的方面来反映物质及其变化的规律，历来是高中化学教学的重难点之一，如何让学生掌握解答化学计算题的正确思路是教学中必须重视的，教学实践证明，正确的解题思路来源于教学过程中的培养，得益于程序化思想的应用。
案例1：程序化思想解化学平衡计算题
有关化学平衡计算的问题常结合化学平衡和反应速率概念进行，含有求算反应速率、各物质的量或浓度或含量、平衡转化率、化学平衡常数等，是学生感到困难的学习内容，做此类计算时学生不知从何下手，解答问题的思路和程序混乱，没有按一定的思维方式和程序列式求解，常顾此失彼，错误甚多。因此，必须建立解题模式，规范程序，一目了然。
程序化：参照化学方程式的计算，化学平衡计算的程序可分为3步骤(简称“三段式”)：①写方程：写出有关化学平衡的方程式；②列三量：在平衡反应的方程式下方列出反应物、生成物的起始浓度、转化浓度(各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比)、平衡浓度(反应物：平衡浓度=起始浓度－转化浓度，生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度)，或列出起始、转化、平衡时各物质的物质的量亦可；③求未知：根据已知条件建立方程式而求解未知各量。
例1．(2012·海南高考13节选)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
温度/&℃
回答下列问题：
&&&&(1)该反应的平衡常数表达式K=&&&&&&&&&&，△H&&&&0(填“&”“&&”“&=”)；
(2)830℃时，向一个5
L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1，则6s时c(A)=&&&&
mol·L-1，C的物质的量为&&&&&mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为&&&&&&，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为&&&&&&&&&&。
解析：(1)因可逆反应中的各物质都是气体，据化学平衡常数的定义可知其K=c(C)c(D)/c(A)c(B)；由表中数据可知，温度升高，K值减小，说明升高温度向吸热的逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即ΔH&0。
(2)υ(A)=0.003mol·L-1·s-1，则6s后A减少的浓度c(A)=υ(A)t=0.018&
mol·L-1，故剩余的A的浓度为0.2mol/5L－0.018mol·L-1=0.022mol·L-1；A减少的物质的量为0.018&mol·L-1&5L=0.09mol，根据方程式的系数关系，生成的C的物质的量也为0.09mol。
设830℃达平衡时，转化的A的浓度为x，则：
　　　　　　　　&&&
A(g) + B(g)&C(g)+D(g)
起始浓度(mol·L-1)&0.04&&&
0.16　　 0　& 0
转化浓度(mol·L-1)&&x&　&&
x　　　& x　&
平衡浓度(mol·L-1)0.04－x&
0.16－x　x　& x
有：K=c(C)c(D)/c(A)c(B)=x/(0.04－x)(0.16－x)=1.0，&解得x
=0.032，故A的转化率α(A)＝0.032&mol·L-1/0.04&mol·L-1&100%＝80%；由于容器的体积是固定的，通入氩气后各组分的浓度不变，反应速率不改变，平衡不移动，故平衡时A的转化率仍为80%。
现场体验：
1.(2012·浙江高考27节选)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)22(t-BuNO)&。
(1)当(t-BuNO)2的起始浓度(CO)为0.50mol·L-1时，实验测得20℃时的平衡转化率(α)是65%。列式计算20℃时上述反应的平衡常数K
=&&&&&&&&。
(2)一定温度下，随着(t-BuNO)2的起始浓度增大，其平衡转化率&&&&&(填“增大”、“不变”或“减小”)。已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9，若将反应溶剂正庚烷改成CCl4，并保持(t-BuNO)2起始浓度相同，则它在CCl4溶剂中的平衡转化率&&&&&&&&(填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。
2．(2012·北京高考26节选)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：
(2)对于反应A，下图是4种投料比[n(HCl)∶n(O2)分别为1&#∶1、
4：1、6∶1、]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______________。
②当曲线b, c,
d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_________________。
③投料比为2∶1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_______________。
答案：1.&(1)K=2.4mol·L-1&&&&&&(2)减小&&&小于
2.&(2):1&&&&②投料比越高，对应的反应温度越低&&&&&#%
【专题强化训练】
1．(2011·全国高考8)在容积可变的密闭容器中，2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于(&&&)
A．5%&&&&&B．10%&&&&&&&C．15%&&&&&D．20%
2．(2011·广东高考31节选)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。该反应的△H=+206&kJ·mol-1。
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。
案例2：程序化思想解氧化还原反应计算题
涉及氧化还原反应的计算问题，其核心就是利用得失电子的物质的量守恒来建立等式，因此，准确找到氧化剂和还原剂得失电子的数目，并利用好总结出的公式是解这类问题的关键。得失电子守恒的规律是我们解氧化还原反应计算题的一把钥匙，巧妙地运用电子守恒法可以快速准确地解决问题，提高我们多视角分析问题、解决问题的能力。
程序化：参照化学式的计算，氧化还原反应计算的程序可分为3步骤(简称“电子守恒法”)：①定各物：确定氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；②找变价：找准氧化剂中的元素降低价与还原剂中的元素升高价(注意化学式中粒子的个数，求出该化学式中升降的总价数)；③列等式：根据已知氧化剂、还原剂的量和电子守恒列出恒等式求解。恒等式的模式为：
n(氧化剂)&得电子总数=n(还原剂)&失电子总数
例2．(2012·海南高考6)将0.195g锌粉加入到20mL的0.100mol·L-1MO2+溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是(&&&)
A．M&&&&&&B．M2+&&&&&C．M3+&&&&&D．MO2+
解析：①定各物：还原剂是锌，氧化剂是MO2+，氧化产物为Zn2+，还原产物待求。②找变价：Zn升2价，MO2+中M的化合价为+5，设其降低为+x价，MO2+降(5﹣x)价。③列等式：0.2L&0.100mol·L-1(5﹣x)=0.195g/65g·mol-1&
2，解得x=2，故B选项正确。
现场体验：
1．(2011·全国高考Ⅱ13)某含铬Cr2O72-&废水用硫酸亚铁铵［FeSO4·(NH4)2&SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n
molFeO·FeyCrxO3&。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是(&&&)
A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol
B．处理废水中Cr2O72-的物质的量为mol
C．反应中发生转移的电子的物质的量为3nx mol
D．在FeO·FeyCrxO3中3x=y
2．(2010·全国高考Ⅱ10)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为(&&&)
&&&&A．1∶4&&&&&&B．1∶2&&&&&&C．2∶1&&&&&D．4∶1
答案：1．A&&&2．B
【专题强化训练】
1．(2009·全国高考Ⅱ6)物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是(&&&
1∶4&&&&&&&B.1∶5&&&&&&&C.
2∶3&&&&&&&D.2∶5
2．(2012·四川高考13)向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO&和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0mol·L-1的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是(&&&&)
A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1&&&&&&&&&&&
B．硝酸的物质的量浓度为2.6mol·L-1
C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48L&&&&&&
D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
案例3：程序化思想解混合溶液pH计算题
有关混合溶液pH的计算涉及混合后不反应与混合后反应两种类型，对于溶液的稀释，可认为水的浓度为0，仍属于混合后不反应的一类。此类试题特点是定性判断与定量计算同时展现，数字与字母相互结合，正向思维与逆向思维交替出现，不管试题千变万化，但万变不离其宗，解题思维要点可概括为“知三求一”：①强酸溶液的[H+]、②强碱溶液的[OH-]、③混合溶液的pH、④混合时的体积比，知道其中的三个数据即可求第四个。
程序化：参照有关溶液pH的计算，混合溶液pH计算的程序可分为2步骤：①审变化：明确溶液混合时有无化学反应？是恰好完全反应、还是酸过量或碱过量(若混合溶液呈碱性，一定要先求[OH－]，再由Kw表达式求&[H+]，最后求pH)？混合溶液的体积如何变化？②列式求未知：根据题设已知信息“知三求一”。
&&&&例3．(2010·海南高考2)常温下，将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06
mol·L-1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于(&&&)
A．1.7&&&&&&B．2.0&&&&&&C．12.0&&&&&&D．12.4
解析：①审变化：此题属于混合后反应型，酸过量，混合后溶液呈酸性；等体积混合溶液体积翻倍。②列式求未知：c(OH－)=0.1mol·L-1，c(H+)=0.06
mol·L-1&2
=0.12mol·L-1，混合反应后c(H+)=(0.12－0.1)mol·L-1/2=0.01
mol·L-1，pH=2。正确答案为B。
现场体验：
&&&&1．(2010·全国高考14)下列叙述正确的是(&&&)
A．在醋酸溶液的pH=a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH=b，则a﹥b
&&&&B．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH﹤7
C．1.0&10－3mol·L-1盐酸的pH=3.0，1.0&10－8mol·L-1盐酸的pH=8.0
D．若1mL pH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11
2．(2011·安徽师大附中模拟))水的电离平衡曲线如图所示。
(1)若以A点表示25&℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度升高到100&℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从　　　　增加到　　　。&
(2)将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持100℃的恒温，欲使混合溶液pH=7，则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积之比为　　　　。&
答案：1．D&&&2．(1)
1.0&10－14&mol2·L-&&&&1.0&10－12&mol2·L-2(2)2∶9
【专题强化训练】
1．(2011·龙岩模拟)现有常温时pH=1的某强酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是(&&&)
A．加水稀释成100mL&&&&&B．加入10mL的水进行稀释
C．加入10mL0.01mol·L-1的NaOH溶液
D．加入10mL0.01mol·L-1的盐酸
2．常温下，将0.11mol·L-1的Ba(OH)2溶液与0.2mol·L-1的盐酸等体积混合，该混合溶液的pH等于(&&&)
A．5.0&&&&&B．2.0&&&&&C．12.0&&&&&D．12.4
3．(2011·保定模拟)室温时，将xmL&pH=a的稀NaOH溶液与ymL&pH=b的稀盐酸充分反应，下列关于反应后溶液pH的判断，正确的是(&&&)
A．若x=y，且a+b=14，则pH&7
B．若10x=y，且a+b=13，则pH=7
C．若ax=by，且a+b=13，则pH=7
D．若x=10y，且a+b=14，则pH&7
4．在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液。当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是&(&&&)
A．1∶9&&&&&B．1∶1&&&&&C．1∶2&&&&&D．1∶4
5．在某温度时，测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11。
(1)该温度下水的离子积常数Kw=_____。
(2)在此温度下，将pH=a的NaOH溶液Va&L与pH=b的硫酸Vb&L混合。
①若所得混合液为中性，且a=12，b=2，则Va∶Vb=_____；
②若所得混合液为中性，且a+b=12，则Va∶Vb&=_____。
三、化学实验装置与实验操作的程序化
化学是一门具有创造性的科学，化学是以实验为基础的学科，化学实验是研究或探究物质的组成、结构、性质、变化、制备等内容的实践活动，化学实践活动以及实验方案的设计除了应明确实验目的，理解实验原理，遵循科学性、安全性、可行性、简约性等四项基本要求外，还必须十分注意实验装置以及实验操作的程序化。科学规范的实验操作是顺利进行实验的可靠保证，否则，难以达到实验目的，甚至出现安全事故；规范答题是解答好化学实验题的重要关键，否则，解决实验问题无从着手，高考实验题得分率很低。因此，化学实验装置与实验操作的程序化是解决化学实验问题的重要化学思想之一。
程序化：化学实验装置与实验操作的程序化规范要求甚多，诸如：
1．研究物质性质的实验程序：观察物质的外观→预测物质的性质→实验和观察→解释和结论。
2．实验探究的程序：提出问题→提出假设→提出实验程序→预测可能的结果→进行实验→获得实验数据→分析解释实验数据→得出结论。
3．仪器选择的程序：由反应物的状态和反应条件选择适合的反应装置→由生成物的状态和性质选择相应的收集装置或尾气处理装置→由实验目的及实验原理选用相应的除杂、干燥、检验及进行性质实验的装置→为达到良好的实验效果，需充分考虑前面实验可能会对后续实验的影响，合理安排连接顺序。&&&
4．仪器组装的总体程序可按“自下而上”、“从左到右”进行。
“自下而上”：如实验室制取氯气的发生装置装配程序是：放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→石棉网→固定好圆底烧瓶。
“从左到右”：如一个完整的气体制备或气体性质实验装置装配程序是：发生装置→除杂装置→干燥装置→气体收集或主体实验装置→尾气处理装置。&&
细节注意：采用溶液除杂时，“先净化后干燥”，采用加热除杂时，“先干燥后净化”。对于吸收装置或洗气装置应“长进短出”，排水量气装置应“短进长出”，干燥管应“大进小出”。
5．气体制备的操作程序：装置选择与连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。
细节注意：主体实验加热时，若装置内空气会影响实验，应“先赶空气后加热”。实验结束时，应“先点后灭”。拆卸装置与组装程序相反。
6．装置气密性检查的程序：将装置处理成一个密闭体系→设法使密封系统内产生压强变化→观察体系内压强是否变化。
对装置气密性检查答题时的规范要求：装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。
7．性质实验方案的程序：研究物质结构→预测可能性质→设计实验方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)→实施实验→结论。
8．物质鉴别、鉴定、检验的实验操作以及简答叙述时的程序：取少量样品→加入某种试剂→加热、振荡等操作→根据现象→得出结论。
细节注意：检验操作应“先取样，后操作”、“先简后繁”；物质检出顺序为“先活后惰”；物质检出结果要“先现象，后结论”。
例1．(2011·全国高考28节选)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)。
(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A．加热反应一段时间&&&&&&
B．收集气体并检验其纯度
C．关闭分液漏斗活塞&&&&&&
D．停止加热，充分冷却
(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式 ___________________。
②该同学的判断不正确，原因是_________________。
(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_________&&&&&&&&&&&&&&&&
解析：本题属于物质制备与性质实验的实验综合题，涉及实验装置仪器接口的连接程序、实验操作程序、鉴别物质的实验程序等，必须根据程序化思想进行分析解题。本实验目的是制取氢化钙，所制备的物质涉及到的实验原理有：Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑，Ca+H2CaH2
，CaH2+2H2O==Ca(OH)2+H2↑等，显然，从锌粒与盐酸中制取的氢气中会混有水蒸气和氯化氢，故在与钙反应前需要除杂和干燥，分别选用试剂是氢氧化钠和浓硫酸；同时为防止空气中水蒸气进入，最后还需要连接盛有无水氯化钙的干燥管，因此，根据仪器组装程序知完整的装置按气流方向连接顺序为：i→e，f→d，c→j，k(或k，j)→a。(2)由于装置中有空气存在，为防止空气与氢气混合后加热爆炸，应该先收集一部分气体并检验其纯度；同时，为了防止生成的氢化钙被空气中的氧气氧化，反应结束后还需要使氢化钙在氢气的氛围中冷却，故最后的操作是关闭分液漏斗活塞，因此，正确的操作顺序为：BADC。(3)①CaH2+2H2O==Ca(OH)2+H2↑；②该同学的判断不正确原因是金属钙与水反应也会生成氢氧化钙和氢气，同样会出现上述现象。(4)由于氢化钙中含有氢元素，因此氢化钙的燃烧产物有水，所以可以利用无水硫酸铜进行检验其燃烧产物。根据物质鉴别的实验操作程序知：取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气态产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色。
&&&&例2．(2012·福建高考25节选)
实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2 (反应装置如下图所示)。
&&&&&&&&&&&&&&&&
(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是&&&&&&
(填序号)。
A．往烧瓶中加入MnO2粉末&&
C．往烧瓶中加入浓盐酸
解析：根据气体制备加入试剂的程序“先固体，后液体”知操作依次是：A、C、B。
例3．(2012·四川高考28节选)
甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
请回答下列问题：
(1)写出仪器a的名称：&&&&&&&&
(2)检查A装置气密性的操作是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
解析：(1)圆底烧瓶&
(2)装置气密性检查往往是学生简答时易忽视的实验操作，根据装置气密性检查的程序：连接导管，将导管的末端插入水中(说明：装置形成密闭体系)，微热(或用手捂热或用热毛巾捂热)试管(说明：操作)，导管口有气泡冒出，停止加热，导管中形成一段稳定的水柱(说明：描述现象)，说明装置气密性良好(说明：得到结论)。
现场体验：
(2010·山东高考30)聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)过程如下：
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是_____。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2
，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→&
→f装置D的作用是_____，装置E中NaOH溶液的作用是______。
&&&&&(3)制备绿矾时，向溶液X中加入过量_____，充分反应后，经_______操作得到溶液Y，再经浓缩，结晶等步骤得到绿矾。
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为______。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏_______。
答案：(1)将气体通入品红溶液中，若品红褪色，加热后又变红，证明气体含有SO2。(2) d e b
c；& 安全瓶，防止倒吸；&
尾气处理，防止污染&&
(4)将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对比。&
【专题强化训练】
1．(2010·上海高考27)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：
完成下列填空：
(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂)，写出A、B的化学式:A&&&&&&
&&&&&&、B&&&&&&&&&&&&&&&
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：
&&&&取样、&&&
&、沉淀、&
&&&&&、冷却结晶、&&&&&&&
(3)工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是&&&&&&&&&&&&&&
。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(4)碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(填写化学式)，检验这一成分的阴离子的具体方法是：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(5)氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&,&滤液D加石灰水前先要加热，原因是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：&&&&&&&&&&&&(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
2．(2011·上海高考27)
CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
根据题意完成下列填空：
(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
、&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(2)如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4·5H2O中可能存在的杂质是&&&&&&&&
，除去这种杂质的实验操作称为&&&&&&&&&&&&&&&&&
(3)已知：CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
&称取0.1000
g提纯后的CuSO4·5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000mol·L-1氢氧化钠溶液28.00
mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000mol·L-1盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16
mL，则0.1000
g该试样中含CuSO4·5H2O&&&
(4)上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用&&&&&&。
在滴定中，准确读数应该是滴定管上蓝线&
&&&&&&&&&&&&&&&所对应的刻度。
(5)如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步骤：
&&&&&&&&&&&&&②加水溶解
③加氯化钡溶液，沉淀
④过滤(其余步骤省略)在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是&&&&&&&&&&&&&&。&&&&&&&&
(6)如果1.040 g提纯后的试样中含CuSO4·5H2O的准确值为1.015
g，而实验测定结果是l.000 g
测定的相对误差为&&&&&&&&&&&&。
3．(2012·上海高考)
碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：
&&步骤一：废铜屑制硝酸铜
如图，用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。
步骤二：碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4
mol·L-1的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，
得到碱式碳酸铜产品。
&&完成下列填空：
(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(2)上图装置中NaOH溶液的作用是_&&&
_。反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有___&&
_(填写化学式)。
(3)步骤二中，水浴加热所需仪器有____、_&&&
_(加热、夹持仪器、石棉网除外)；洗涤的目的是___&&&&
(4)步骤二的滤液中可能含有CO32－，写出检验CO32－的方法&&&&&&&&&
(5)影响产品产量的主要因素有_&&&&
(6)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80
g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是___&&&
4．(2012·全国高考28)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(2)试验中，观察到反应管中发生的现象时
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&；
尾气的主要成分是
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&；
(3)反应完成后，正确的操作顺序为&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&a．关闭漏斗开关&
&&b．熄灭酒精1&&
&c．熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8g，则原样品中单质铜的质量分数为&&&&&&&&&
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案；
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)
&&&&&&&&&&&&&；
②写出有关反应的化学方程式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
5．(2012·重庆理高考27)氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是以中国新型离子交换材料，其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气，现用下图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。
Mg2Al(OH)6Cl·xH2O热分解的化学方程式为&&&&&&&&&&&&&&&
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为&&&&&&&&(按气流方向，用接口字母表示)，其中C的作用是&&&&&&&&&&
。装置连接后，首先要进行的操作名称是&&&&&&&&&&&&&&&&
(3)加热前先通过N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2的作用是&&&&&&
&&&&&、&&&&&&&&&&&&
(4)完全分解后测得C增重3.65g 、D增重9.90g
，则x=&&&&&&&&&&&
&。若取消冷却玻管B后进行实验，测定x值将&&&&&&&&&&
(填“偏高”或“偏低”)
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成
[Mg2Al(OH)6Cl(1-2y)(CO3)z&xH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应，现以此物为样品，用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定&&&&&&&&&&&&&
【参考答案】
1．(1)Ca(OH)2或CaO；Na2CO3
(2)溶解；过滤；蒸发；过滤
(3)有晶体析出(或出现浑浊)；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
(4)NH4Cl；取样，加硝酸酸化，加硝酸银溶液，有白色沉淀，该阴离子是氯离子。
(5)NH4++OH－==NH3↑+H2O；防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀
2．(1)溶液呈蓝色，有红棕色气体生成&
(2)Cu(NO3)2
(4)标准盐酸溶液润洗2～3次；&
粗细交界点&
(5)称取样品；&
在上层清液中继续滴加加氯化钡溶液，观察有无沉淀产生&&&&
(6)－1.5%(或－1.48%)
3．(1)Cu+4H++2NO32－==Cu2++2NO2↑+2H2O&&&
(2)吸收氮氧化物；NaNO3、NaNO2&&&&
(3)烧杯、温度计；除去产品表面吸附的硝酸钠
(4)取样，加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明有CO32－。&&&
(5)温度、pH&&&&&&&&
4．(1)HCOOHCO↑+H2O
(2)黑色粉末变红；&&
(5)①将浓硫酸用蒸馏水稀释，将样品与稀硫酸充分反应后，过滤，干燥，称量剩余固体铜的质量&&&
②CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
5．(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O
(2)a-e-d-b； 吸收HCl气体；检验气密性
(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收，防止产生倒吸
(4)3； &偏低
(5)装置C的增重及样品质量(样品质量后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)
四、解答化学问题的程序化
案例1：有机物同分异构体数目的确定。
有机物同分异构体数目的确定是教学重点，又是教学难点，还是高考热点。正确确定同分异构体及其数目可以考查学生的思维能力和创新能力，而困扰学生掌握这一知识点的关键在于思维混乱，不按一定的程序书写，采取硬拼方式，常常出现漏写或多写的差错。因此，在教学中培养学生正确的解题思想是解决问题症结所在。
程序化：确定有机物同分异构体数目的程序为：碳链异构(碳原子排列顺序不同)→位置异构(取代基或官能团在碳链上位置不同)→类型异构(官能团种类不同)→立体异构(又称空间异构，即原子或原子团的空间排列不同，中学阶段一般不要掌握)。
例1．(2012·海南高考5)分子式为C10H14的单取代芳烃，其可能的结构有(&&&
&A．2种&&&
解析：分子式为C10H14的单取代芳烃为C6H5﹣C4H9，﹣C4H9为丁基，而丁基的碳链异构有4种如下：
故其单取代芳烃有4种。正确答案为C。
变式训练：①若将题设条件的“单取代芳烃”改为“苯环上有两个侧链”，其余不变，该有机物的可能结构有几种？②如果题设条件不作任何限制，则同分异构体有几种？
解析：①碳链异构：苯环上两个侧链，可以两个乙基：C2H5﹣C6H4﹣C2H5；也可以一个甲基和一个丙基：CH3﹣C6H4﹣C3H7，丙基又可以写为正丙基或异丙基两种；位置异构：三种情况均按苯环上邻、间、对位三种不同位置，共有以下9种同分异构体：
②显然，题设条件不作任何限制，则碳链异构：芳烃C10H14只有一个侧链的(即原题共4种)、有两个侧链的(即变题①共9种)、有三个侧链(2个甲基、1个乙基)的、四个侧链(4个甲基)的。位置异构：2个甲基、1个乙基的不同位置如下图所示(共6种)：
（两种不同位置）；（三种不同位置）；（一种位置）。
4个甲基的不同位置如下图所示(共3种)：
& (邻位H)；(间位H)；(对位H)；
所以，变式训练②的正确答案为22种。
现场体验：1．(2012·新课程全国高考10)分子是为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)(&&&
2．(2011·上海高考15)β—月桂烯的结构如下图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有(&&&
&&C．4种&&&
答案：1．D&&&&
【专题强化训练】
1．(2011·新课标全国高考8)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)(&&
B．7种&& C．
2．(2012·海南高考18-II节选)化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C5H8。回答下列问题：
&&&&&(6)A的同分异构体中不含聚集双烯(C=C=C)结构单元的链状烃还有&&&
写出其中互为立体异构体的化合物的结构简式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
3．(2011·浙江高考29节选)白黎芦醇属二苯乙烯类多酚化合物，具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病的作用。
(6)化合物有多种同分异构体，写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式：________________________________。
①能发生银镜反应；
②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子&。&&
4．(2012·浙江高考29节选)化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B
和C(C8H8O2)。C的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G，G由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量为172，元素分析表明，含碳55.8
%，含氢7.0 %，核磁共振氢谱显示只有一个峰。
请回答下列问题：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(4)写出满足下列条件的C的所有同分异构体：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。
①是苯的对位二取代化合物；&&
②能与FeCl3溶液发生显色反应；
③不考虑烯醇(
5．(2011·新课标全国高考38节选)香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)已知以下信息：
A中有五种不同化学环境的氢。
B可与FeCl3溶液发生显色反应。
同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。
请回答下列问题：
(4)B的同分异构体中含有苯环的还有______种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_______种；
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有______中，其中：既能发生银境反应，又能发生水解反应的是________(写结构简式)；能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_________(写结构简式)。
答案：1．C&&&
2．(6) 6&&&&&
5．(4)4&&&&
案例2：确定电子数相同或等电子体的微粒。
确定核外电子数相同或等电子体的微粒是物质结构的有关问题，常有2电子微粒、10电子微粒、18电子微粒、14电子微粒、22电子微粒以及等电子体的确定。等电子体是指原子数和价电子数或电子总数相同的分子、离子或基团。有些等电子体化学键和构型类似。此类题要借助于元素周期表知识与微粒结构知识。为了全面准确分析到位，可按一定程序进行推理。
程序化：确定等电子微粒的程序为：稀有气体原子→同周期单核阴离子→下周期单核阳离子→分子→多核阴、阳离子(由分子的化学式与元素周期表来推理)。
如18电子微粒的确定思路：原子序数为18的稀有气体Ar→同周期单核阴离子Cl－、S2－、P3－→下周期单核阳离子K+、Ca2+→分子：同周期非金属氢化物分子HCl、H2S、PH3、SiH4；9电子微粒(如羟基－OH、氨基－NH2、甲基－CH3、氟原子－F等)两两组合的分子：H2O2、N2H4、C2H6、NH2OH、CH3OH、CH3NH2、CH3F、F2等→多核阴、阳离子：以上微粒加减氢离子得HS－、PH4+、O22－、N2H5+、N2H62+等。同理，2电子微粒、10电子微粒、14电子微粒、22电子微粒等均可采用程序化思想进行确定。
例2．(2012·全国高考10)元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径，X元素为(&&&
D．K&&&&&&&
解析：与Ca2+核外电子排布相同的18电子微粒有单核阳离子K+、单核阴离子P3－、单原子分子Ar，唯有K+的半径小于S2－的半径，故正确答案为D。
例3．(2012·江苏高考21A节选)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物
(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为&&&&&&&&&&&&&
②NO3－的空间构型&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理，CO分子的结构式为&&&&&&&&&
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为&&&&&&&&&&&
③1molCO2中含有的σ键数目为&&&&&&&&&&&&&&&
解析：(1)①Mn的原子序数为25，价电子排布为3d54s2，Mn2+失去4s2电子，故电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)。②NO3－共有32个电子，与同周期的四核阴离子CO32－、四核分子BF3以及下周期的四核分子SO3等微粒互为等电子体，故由BF3平面三角形推理知NO3－的空间构型为平面三角形。(2)①CO有14个电子，与同周期的分子N2、阴离子CN－、C22－、阳离子NO+等微粒互为等电子体，根据N2分子的结构式推理知CO分子的结构式为C≡O。②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为sp3。③1molCO2中含有的σ键数目为2&6.02&1023个(或2NA个或2mol)。
现场体验：(2012·厦门集美中学模拟节选)氮元素可形成卤化物、叠氮化物即络合物等。(2)氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H+和N3－。与N3－互为等电子体的分子、离子有：
&&&&&&&&&、&&&&&&&&
(各举1例)，由此推知N3－的空间构型是&&&&&&&&&&&&&
答案：N2O(或CO2或CS2或BeCl2等)&&
CNO－(或OCN－或SCN－或NO2+等)&&&
&&&【专题强化训练】
1．用A+、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：
(1)A元素是________，B元素是________，C元素是_______(用元素符号表示)。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其电子式是____。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其结构式是________。
(5)G分子中含有4个原子，是常用的绿色氧化剂，其电子式是_____。&&&&
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________。
2．通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答下列问题：
(1)用化学符号表示下列四种微粒： A：_____，B：______，C：______，D：______。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：___________。
3．(2010·福建高考30节选)
(1)中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为2KNO3+3C+S==A+N2↑+3CO2↑
③已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为&&&
4．(2010江苏高考21节选) 乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用
CaC2与水反应生成乙炔。
CaC2中C22－与O22+互为等电子体，O22+的电子式可表示为&&&&&&&&
O22+中含有的π键数目为&&&&&&&
5．(2009·全国高考Ⅰ29节选)已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：
(4)这5种元素的氢化物分子中，电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。
答案：1．(1)K&&
H－S－H&&&&(5)&&&&
2．(1)H2O&
(2)2H2O+2NH3+Mg2+==Mg(OH)2↓+2NH4+
或3H2O+3NH3+Al3+==Al(OH)3↓+3NH4+
3．1∶1
5．SiH4、PH3和H2S；正四面体、三角锥和V形。&&
（胡嘉谋）
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