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专项突破六探究与评价综合型 实验题的解题策略,题型特点,解题必备,考法突破,探究与评价综合型实验题一般为新课标全国卷第26题,分值为1315分。该类题通常以与教材或时事相关的新物质为载体,考查物质的制备与混合物的分离和提纯、反应产物的探究、样品纯度或物质组成的定量测定以及实验方案的评价等。其中仪器(如近几年高考中出现的玻璃液封管、防倒吸的长导管等)的选择与使用、实验方案的设计与评 价等成为高考命题热点。,考法突破,2.明确实验原理 (1)有的题目中会直接给出实验所涉及反应的化学方程式; (2)有的题目需要根据题意推测出化学方程式; (3)设计实验时,需要根据实验目的,结合所学知识选择所要利用的化学反应。,1.审清实验目的 实验目的一般在题干信息中,通过阅读比较容易审出。,3.选择并组装实验装置 (1)仪器的选择:依据实验原理(化学方程式)中反应物的状态、用量和反应条件选择合适的仪器。例如:固体与固体混合物,多盛放在大试管中;液体与液体混合物,多盛放在烧瓶中;固体与液体混合物,可盛放在大试管或烧瓶中;反应若需要加热,应根据反应所需温度高低选择酒精灯(可满足普通加热条件的反应)、水浴(可满足低于100 加热条件的反应)或酒精喷灯(可满足条件为高温的反应);反应物易挥发或有副产物生成的反应,需要选择除杂装置,如洗气瓶(除气体杂质)、过滤装,置、分液装置、分馏装置等;根据制备物质的量选择合适规格的仪器。 (2)仪器的连接:实验仪器大多按物质制备纯化性质探究或验证尾气处理的顺序连接。若制备物质为液体时,一般按制备(蒸馏烧瓶)蒸馏(温度计测温)冷凝(冷凝管)接收(牛角管、锥形瓶)的思路连接仪器;若制备物质为气体时,可根据气体的流动方向,按制气除杂性质验证尾气处理的思路连接仪器。,4.准确描述实验操作 掌握以下常考的实验操作,并能准确描述:(1)检查装置气密性的操作;(2)检查分液漏斗、滴定管等是否漏液的操作,冷凝管中冷却水的流动方向等;(3)常见气体(如O2、H2、Cl2或NH3等)的检验操作;(4)常见离子(如S、Cl-、Fe3+、Fe2+等)的检验操作;(5)混合气体、混合液体的分离操 作;(6)有害气体的尾气处理操作;(7)分析某实验操作的作用;(8)某些实验操作的先后顺序。,5.准确判断实验现象 注意以下常考问题的答题要点:(1)描述实验现象时,一定要具体,要指明固体或溶液的颜色变化、沉淀的出现及溶解、气泡的产生等;描述滴定终点的现象时,一定要指出溶液由色变为色,且半分钟内不变色。(2)根据实验现象书写化学方程式时,要先分析发生的是什么类型的反应,然后依据相应的书写规则进行书写。(3)根据实验现象得出相关结论,一定要从现象入手推断结论,与现象无关的结论不要写。,6.实验计算 部分实验题在实验操作的基础上会涉及计算,设问求某物质的百分含量(或质量、物质的量浓度)、化学式,某元素的相对原子质量或目标产物的产率等,一般难度较小。,7.规范科学评价、设计 考查实验评价时,通常会考查对某步骤的合理性、装置的优缺点进行评价,有时还有误差分析。实验设计通常考查设计实验方案验证物质的性质或设计实验方案验证某假设等。 总之,在了解综合实验题设计思路的基础上,按实验目的实验原理实验步骤实验装置实验操作现象分析实验计算评价设计的思路一一分析,即可顺利解答各个问题。,典例催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对H2O2分解的催化效果,某研究小组做了如下实验: (1)探究MnO2的量对催化效果的影响。甲同学分别量取50 mL 1% H2O2溶液加入容器中,在一定质量范围内,加入不同质量的MnO2,测量所得气体体积,数据如下:,写出H2O2在二氧化锰作用下发生分解的化学方程式:。 由上表数据得出的结论是,原因是。 (2)探究Fe3+和Cu2+对催化效果的影响。 乙同学设计了图甲所示的实验(三支试管中均盛有2 mL 5% H2O2溶液)。通过观察三支试管中产生气泡的情况,得出的结论是。,实验的目的是。 丙同学设计了图乙所示的实验,实验时均以生成40 mL气体为准,忽略其他可能影响的因素。检查图乙装置气密性的方法是,; 实验中需要测量的数据是。 (3)查阅资料得知:将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液中后,溶液中会发生两个氧化还原反应,H2O2均参加了反应。试从催化剂的角度分析并写出这两个氧化还原反应的化学方程式:和(按反应发生的顺序写)。,答案(1)2H2O22H2O+O2在一定质量范围内,MnO2质量 越大,反应速率越快在一定质量范围内,固体质量越大,其表面积也越大,故催化效果更好,反应速率更快 (2)Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用,且Fe3+比Cu2+催化效果好对比实验,证明Cl-对H2O2的分解没有催化作用关闭分液漏斗活塞,把注射器活塞向左推,若一段时间后注射器活塞回到原来位置,则气密性良好,反之,气密性不好生成40 mL气体所需要的时间 (3)2FeCl3+H2O2 2FeCl2+O2+2HCl,2FeCl2+H2O2+2HCl 2FeCl3+2H2O,解析(1)MnO2是H2O2分解反应的催化剂,化学方程式为2H2O2 2H2O+O2;根据生成气体的体积变化,可知MnO2的量越多,生成气体的体积越大,这与反应物与催化剂的接触面积有关。(2)根据生成气泡的多少,可判断出Fe3+的催化效果更好,而加入NaCl溶液无气泡生成,说明Cl-对H2O2分解无催化作用;检查图乙装置气密性可通过推动注射器活塞,移开推力后,观察活塞是否退回原位得出结论。(3)催化剂会参加反应,但最终性质和质量不改变,根据化合价的升降,FeCl3和H2O2反应,FeCl3中铁元素化合价降低,生成氯化亚铁,H2O2中氧元素化合价升高,生成氧气,化学方程式为2FeCl3+H2O2 2FeCl2+O2+2HCl;FeCl3作催 化剂,在第二个反应中重新生成,氯化亚铁被H2O2氧化成氯化铁,化学方程式为FeCl2+H2O2+2HCl 2FeCl3+2H2O。 反思归纳高考实验“十大目的”及答题方向 (1)加入某一物质的目的:一般可从洗涤、除杂、溶解、沉淀等方面考虑。 (2)反应前后通入某一气体的目的:一般可从驱赶气体、提供反应物等方面考虑。,(3)酸(碱)浸的目的:一般可从将某些元素从矿物中浸取出来等方面考虑。 (4)物质洗涤(水洗、有机物洗)的目的:一般可从洗去杂质离子等方面考虑。 (5)趁热过滤的目的:一般可从”趁热”和“过滤”两个方面考虑。 (6)控制温度的目的:一般可从反应速率、平衡移动、溶解度、稳定性、挥发、升华等方面考虑。 (7)控制pH的目的:一般可从溶液的酸碱性对反应的影响方面考虑。,(8)某一实验操作的目的:一般可从除杂、检验、收集、尾气处理、防倒吸、改变反应速率、保证实验安全等方面考虑。 (9)使用某一仪器的目的:一般可从仪器的用途方面考虑,注意一些组合仪器的使用,如安全瓶、量气瓶。 (10)控制物质加入量的目的:一般可从加入的物质与反应体系中的其他物质发生的反应方面考虑。如为了防止发生反应消耗产物或生成其他物质,从而影响产品的产率或纯度。,1.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图甲所示),并测定NH3H2O的电离平衡常数Kb。,图甲氨气喷泉实验,(1)实验室可用浓氨水和X固体制取NH3,X可以是(填字母)。 A.生石灰 B.无水氯化钙 C.五氧化二磷 D.碱石灰 (2)检验三颈烧瓶集满NH3的方法是。 (3)关闭止水夹a,将带有装满水的胶头滴管的橡胶塞塞紧c口,(填写操作),引发喷泉实验,电脑绘制三颈烧瓶内气压变化曲线如图乙所示。图乙中(填字母)点时喷泉现象 最剧烈。,图乙喷泉实验中瓶内压强变化曲线 (4)从三颈烧瓶中用(填仪器名称)量取20.00 mL氨水至锥 形瓶中,用0.050 0 molL-1 盐酸滴定。用pH计采集数据,电脑绘制滴定曲,线如图丙所示。据图丙计算,常温下当pH=11.0时,NH3H2O的电离平衡常数Kb的近似值为(保留两位有效数字)。,图丙盐酸滴定氨水的pH曲线,答案(1)AD (2)将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已集满(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c,有白烟生成,证明NH3已集满) (3)打开止水夹b,挤压胶头滴管使水进入烧瓶C (4)碱式滴定管(或20 mL移液管)1.810-5,解析(1)氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ON+OH-,升温和 增大OH-的浓度可促进NH3的产生,因此利用浓氨水制备氨气,可以加入的是氧化钙或氢氧化钠或碱石灰等固体,选A、D。(2)检验氨气通常用,湿润的红色石蕊试纸。(3)进行喷泉实验时在瓶内压强最小的时候现象最剧烈,从图乙中看出C点压强最小,故C点喷泉现象最剧烈。(4)准确量取液体可以用滴定管或移液管,氨水显碱性,故可用碱式滴定管或移液管量取;从图中看出,加入盐酸22.50 mL时pH发生突变,说明此时二者恰好完全反应,则c(NH3H2O)20.00 mL=0.050 0 molL-122.50 mL,得,c(NH3H2O)=0.056 25 molL-1;NH3H2O的电离平衡常数Kb=, pH=11.0时,c(N)c(OH-)=10-3 molL-1,c(NH3H2O)0.056 25 molL-1,Kb= 1.810-5。,2.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计算),某研究小组设计了如下实验: 酒样气体溶液A数据处理 已知还原性:SI-Cl-。请按要求回答下列问题: (1)葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,这利用了亚硫酸盐的性。,(2)反应的离子方程式为。边通N2边煮沸的目的是。 (3)若吸收液X选择NaOH溶液,滴定前,在溶液A中需先添加试剂,调pH至微酸性,再添加试剂,此时选择酸性KIO3溶液作标准液Y进行滴定。 (4)若吸收液X选择氯水(假设溶质仅含Cl2),反应的离子方程式为;而标准液Y选择NaOH溶液(含酚酞),此方,案不可行的原因是(写出一条即可,可用离子方程式表示)。,答案(1)还原 (2)S+2H+H2O+SO2尽可能将SO2赶出酒样,并防止+4价S被氧 气氧化 (3)稀硫酸淀粉溶液 (4)SO2+Cl2+2H2O 4H+S+2Cl-过量的氯水也会消耗NaOH溶 液,即Cl2+2OH- H2O+Cl-+ClO-,解析(1)葡萄酒中添加亚硫酸盐是为了防止氧化,利用了亚硫酸盐的还原性。(2)反应加入稀硫酸和亚硫酸盐反应产生二氧化硫,由此可写出对应的离子方程式;煮沸的目的是减小二氧化硫的溶解度,使二氧化硫逸出,通入氮气可以将产生的二氧化硫及时赶出,同时隔绝氧气,防止+4价的S被氧化。(3)用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,由于还原性:SI-,用酸性KIO3溶液作标准液滴定S,滴定终点时有I2生成,故滴定 前要先加稀硫酸调节pH至微酸性,然后加入淀粉溶液作指示剂。(4)用氯水吸收二氧化硫,会产生H2SO4和HCl,由此可写出对应的离子方程式;若直接用氢氧化钠溶液滴定,则多余的氯水中的氯气也会和氢氧化钠反应,使测定结果不准确。,
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