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2018届高考化学二轮复习专题整合突破课件:第2部分 专项1 题型3 综合实验探究

资料类别: 化学/课件

所属版本: 通用

所属地区: 全国

上传时间:2018/3/16

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资料类型:

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所属点数: 2

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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 高考非选择题五大题型突破
题型3 综合实验探究
(对应学生用书第103页)
■题型特点解读·
1. 综合实验探究题主要有物质的制备实验探究和物质的性质实验探究。以常见气体或有机物为载体,结合实验基础知识、基本操作与化学基本理论、元素化合物知识、化学计算等。
2.将定性实验与定量实验相结合,将实验基础与实验操作相结合,立足于对考生综合实验能力的考查。
3.主要考查方向:(1)给定实验情境或物质性质,要求设计实验方案;(2)提出实验问题,要求选择仪器、药品,组装实验装置,确定实验步骤,评价实验方案;(3)结合给定的实验情境考查现象分析与结论得出。
■解题策略指导·
1.制备型探究题的破题思路
(1)明确实验目的和原理。实验原理可从题目所给实验目的结合有关知识获取,综合考虑,促进制备主反应,消除、控制副反应。
(2)理清操作步骤的先后顺序。根据方案中方法步骤,把握各步操作的要领、目的和原理,理清制备、除杂、提纯操作的先后关系与原理。
(3)弄懂各装置的特点和作用。分析图中各项装置,并结合实验目的和原理,分析装置作用,举一反三,分析缺少装置的可能后果,表格中信息如何控制运用落实。
(4)梳理总结现象,得出正确结论。实验数据(现象)是化学原理的外在表现,分析现象(或数据),找出影响实验成败的关键因素,产生误差的原因,进行必要的推导与计算。
2.探究型实验的破题思路
(1)基本流程

(2)整体思路
①明确目标,根据题目要求,找出该题需要解决的最终目标。
②分析问题,根据目标,结合题目所给信息,分析解决该问题可能涉及的所学知识,即利用所学知识,分析解决该问题。
③注意细节,在解决该类问题时,注意分析实验原理是否正确可行,实验操作是否安全合理,实验步骤是否简单方便,实验现象是否突出明显。
 ■典例剖析示范·
 (2016·全国卷)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下①。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)②
	①氨气的发生装置可以选择上图中的________,反应的化学方程式为_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→____________________(④)。
	(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,⑤加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤	实验现象	解释原因		打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中	①⑤
________
________	②反应的化学方程式
_____________________
_____________________		将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温	⑤	生成的气态水凝聚		⑥	③_______________
_________________	④___________________
_____________________		
	 ①实验目的:探究NH3将NOx还原生成N2;潜在信息,发生氧化还原反应。
②知识基础:源于教材。
③考查装置:氨气制备装置是主体,要结合实验目的和相应试剂选装置。
④关注细节:答题要规范。
⑤信息提炼:NO2是红棕色气体,反应生成水且室温下水为液态。
⑥信息迁移:反应使气体体积减小,容器内压强减小;喷泉实验原理的迁移和应用。
【解析】 (1)①图中给出了两种气体制备装置,一种是固固加热制气装置,一种是固液加热制气装置。如果选择A装置制取氨气,则反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;如果选择B装置制取氨气,则反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O。②欲收集一瓶干燥的氨气,首先要除去杂质,制备氨气的杂质只有水蒸气,由于氨气溶于水显碱性,因此要选用碱石灰作干燥剂,干燥管的进出口方向为粗进细出,因此先接d后接c;其次要收集氨气,由于氨气的密度小于空气,要从短管进气,因此先接f再接e;最后要进行尾气处理,由于氨气极易溶于水,因此可以选择水吸收尾气,还要注意防倒吸,所以接i。
(2)由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2”,结合实验条件可知反应为8NH3+6NO27N2+12H2O,NO2为红棕色气体,发生反应后变成无色气体,因此现象为红棕色气体逐渐变浅。反应后气体分子数减少,Y管中的压强小于外压,因此产生倒吸现象。
【答案】 (1)①A 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或B NH3·H2ONH3↑+H2O) ②dcfei (2)①红棕色气体慢慢变浅 ②8NH3+6NO27N2+12H2O ③Z中NaOH溶液产生倒吸现象 ④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
■即时应用体验·
1.(2017·山西四校联考)某同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究,实验步骤如下: 
Ⅰ.将光亮铜丝插入浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用。
查阅文献:
检验微量Cu2+的方法是:向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+。
(1)该同学假设黑色沉淀是CuO。检验过程如下:
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,产生红褐色沉淀。
②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液,未见红褐色沉淀。
由该检验过程所得结论是_________________________________________。
(2)再次假设,黑色沉淀是铜的硫化物。实验如下:
实验装置	现象			1.A试管中黑色沉淀逐渐溶解
2.A试管内上方出现红棕色气体
3.B试管中出现白色沉淀		
①现象2说明黑色沉淀具有________性。
②能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是________________________,相应的离子方程式是___________________________________________________
________________________________________________________________。
③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需进行的实验操作是________________________________________________________________。
(3)以上实验说明,黑色沉淀中存在铜的硫化物。进一步实验后证明黑色沉淀是CuS与Cu2S的混合物。将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后,沉淀溶解,其中CuS溶解的化学方程式是__________________________________。
【解析】 (1)向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,根据②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀可知,黑色沉淀中一定不含CuO。(2)①A试管内上方出现红棕色气体,说明反应中有NO2生成,证明了黑色沉淀具有还原性,在反应中被氧化;②根据B试管中出现白色沉淀可知,白色沉淀为BaSO4,说明黑色沉淀中含有硫元素,发生反应的离子方程式为2NO+3SO2+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+(或NO2+SO2+Ba2++H2O===BaSO4↓+NO+2H+);③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需检验黑色沉淀中含有铜离子,方法为:取冷却后A试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物。(3)浓硫酸具有强氧化性,硫化铜被浓硫酸氧化为SO2。 
【答案】 (1)黑色沉淀中不含有CuO
(2)①还原 ②B试管中出现白色沉淀
2NO+3SO2+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+(或NO2+SO2+Ba2++H2O===BaSO4↓+NO+2H+)
③取冷却后A试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物 (3)CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2↑+4H2O
2.(2017·重庆一中模拟)二价铬不稳定,极易被氧气氧化。醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水和醚,易溶于盐酸,是常用的氧气吸收剂。实验室以锌粒、CrCl3溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如图所示:  
制备过程中发生的化学反应或离子反应:
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑;2CrCl3+Zn===2CrCl2+ZnCl2;
2Cr2++4CH3COO-+2H2O===[Cr(CH3COO)2]2·2H2O↓。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是__________,所盛装的试剂是__________。
(2)本实验中配制所用溶液的蒸馏水都需事先煮沸,原因是_______________。
(3)仪器D的主要作用是___________________________________________。
(4)实验生成H2后,为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应________(填“打开”或“关闭”,后同)阀门1、________阀门2。
(5)本实验中锌粒须过量,其原因是___________________________________
________________________________________________________________。
(6)已知其他反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质6.34 g,实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 5.64 g,所得产品的产率为________。
(7)若使用该装置制备Fe(OH)2,且能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀现象。则在仪器A、B、C中应装入的试剂依次为________、________、________(填化学式)。
【解析】 先向三颈烧瓶B中加入过量的Zn(产生足量的氢气将空气排出,且产生足够的压力把三颈烧瓶B中的液体压入三颈烧瓶C中;充分还原CrCl3),关闭阀门1,打开阀门2,通过分液漏斗加入稀盐酸,产生的氢气排出三颈烧瓶B、三颈烧瓶C及导管中的空气。再滴入CrCl3溶液使其与Zn反应生成CrCl2;然后打开阀门1,关闭阀门2,三颈烧瓶B中的液体在氢气的压力下被压入三颈烧瓶C中,CrCl2与CH3COONa溶液反应生成[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。(2)二价铬不稳定,极易被氧气氧化,故除用氢气排除装置中的空气(O2)外,配制盐酸、CrCl3溶液和醋酸钠溶液时所用的蒸馏水需要加热除去氧气。(3)为防止装置外的空气(O2)进入装置,右端烧杯盛水起液封作用。(6)根据关系式2CrCl3~[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,理论产品质量为m{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O}=××376 g/mol=7.52 g,产率为×100%=75%。(7)若以相同原理制Fe(OH)2,分液漏斗A中盛放稀硫酸、三颈烧瓶B中盛放铁粉、三颈烧瓶C中盛放氢氧化钠溶液,可制得Fe(OH)2。
【答案】 (1)分液漏斗 盐酸与CrCl3溶液 (2)去除水中溶解的氧气,防止二价铬被氧化 (3)盛水,防止空气(O2)进入装置 (4)打开 关闭 (5)与CrCl3充分反应得到CrCl2;产生足量的H2,将装置中的空气排尽,将CrCl2溶液压入三颈烧瓶C中,使其与CH3COONa溶液反应(混合) (6)75% (7)稀H2SO4 Fe NaOH
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