2019版高考化学二轮复习 第二篇 理综化学填空题突破 第10题 综合实验探究课件.ppt

第10题综合实验探究复习建议 4课时 题型突破2课时习题2课时 1 2018 课标全国 26 醋酸亚铬 CH3COO 2Cr 2H2O 为砖红色晶体 难溶于冷水 易溶于酸 在气体分析中用作氧气吸收剂 一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂 将三价铬还原为二价铬 二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬 实验装置如图所示 回答下列问题 1 实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却 目的是 仪器a的名称是 2 将过量锌粒和氯化铬固体置于c中 加入少量蒸馏水 按图连接好装置 打开K1 K2 关闭K3 c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色 该反应的离子方程式为 同时c中有气体产生 该气体的作用是 3 打开K3 关闭K1和K2 c中亮蓝色溶液流入d 其原因是 d中析出砖红色沉淀 为使沉淀充分析出并分离 需采用的操作是 洗涤 干燥 4 指出装置d可能存在的缺点 解析 1 审题时抓住醋酸亚铬 在气体分析中用作氧气吸收剂 这暗示醋酸亚铬具有强还原性 易被氧气氧化 故该实验中使用的蒸馏水必须去除溶解氧 2 依题意可知 c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色 主要是由于锌与铬离子反应生成亚铬离子和锌离子 即Zn 2Cr3 Zn2 2Cr2 c中产生的气体为氢气 该气体主要用于排尽装置内的空气 避免O2氧化Cr2 3 c中有氢气产生 打开K3 关闭K1和K2后 c中压强大于外界压强 从而将c中溶液压入醋酸钠溶液中 析出并分离产品的操作是冷却 过滤 洗涤 干燥 4 观察d装置 可发现其与空气相通 这会导致生成的醋酸亚铬被O2氧化 答案 1 去除水中溶解氧分液漏斗 2 Zn 2Cr3 Zn2 2Cr2 排除c中空气 3 c中产生H2使压强大于大气压 冰浴 冷却过滤 4 敞开体系 可能使醋酸亚铬与空气接触 2 2018 课标全国 28 K3 Fe C2O4 3 3H2O 三草酸合铁酸钾 为亮绿色晶体 可用于晒制蓝图 回答下列问题 通入氮气的目的是 实验中观察到装置B F中澄清石灰水均变浑浊 装置E中固体变为红色 由此判断热分解产物中一定含有 为防止倒吸 停止实验时应进行的操作是 样品完全分解后 装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3 检验Fe2O3存在的方法是 3 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量 称量mg样品于锥形瓶中 溶解后加稀H2SO4酸化 用cmol L 1KMnO4溶液滴定至终点 滴定终点的现象是 向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后 过滤 洗涤 将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中 加稀H2SO4酸化 用cmol L 1KMnO4溶液滴定至终点 消耗KMnO4溶液VmL 该晶体中铁的质量分数的表达式为 3 2018 课标全国 26 硫代硫酸钠晶体 Na2S2O3 5H2O M 248g mol 1 可用作定影剂 还原剂 回答下列问题 1 已知 Ksp BaSO4 1 1 10 10 Ksp BaS2O3 4 1 10 5 市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质 选用下列试剂设计实验方案进行检验 试剂 稀盐酸 稀H2SO4 BaCl2溶液 Na2CO3溶液 H2O2溶液 答案 1 加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊 吸 取上层清液 滴入BaCl2溶液 产生白色沉淀 2 烧杯容量瓶刻度线 蓝色褪去95 0 4 2017 全国卷 26 节选 凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法 其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐 利用如图所示装置处理铵盐 然后通过滴定测量 已知 NH3 H3BO3 NH3 H3BO3 NH3 H3BO3 HCl NH4Cl H3BO3 回答下列问题 1 a的作用是 2 b中放入少量碎瓷片的目的是 f的名称是 3 清洗仪器 g中加蒸馏水 打开K1 关闭K2 K3 加热b 蒸气充满管路 停止加热 关闭K1 g中蒸馏水倒吸进入c 原因是 打开K2放掉水 重复操作2 3次 4 仪器清洗后 g中加入硼酸 H3BO3 和指示剂 铵盐试样由d注入e 随后注入氢氧化钠溶液 用蒸馏水冲洗d 关闭K3 d中保留少量水 打开K1 加热b 使水蒸气进入e d中保留少量水的目的是 e中主要反应的离子方程式为 e采用中空双层玻璃瓶的作用是 解析 1 a管作用是平衡气压 防止b中压强过大 2 碎瓷片防止液体加热时暴沸 f为直形冷凝管 3 停止加热 管路中气体温度下降 水蒸气冷凝为液态水 形成负压 g中蒸馏水倒吸入c中 4 d中少量水 起液封作用 防止有NH3逸出 e中NH与OH 加热反应放出NH3 因为加热水蒸气充满管路 中空双层玻璃瓶中也充满水蒸气 起保温作用 有利于NH3完全逸出 5 2016 新课标全国 26 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用NH3将NOx还原生成N2 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 氨气的制备 氨气的发生装置可以选择上图中的 反应的化学方程式 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 按气流方向 用小写字母表示 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 硬质玻璃管Y中加入少量催化剂 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 命题调研 2014 2018五年大数据 实验是高考的重要内容 所占分值较高 从近几年的实验题来看 通常为考生提供一个真实的实验环境 让考生用已有的化学原理和实验技能 结合新信息 新问题去研究和解决问题 以无机物制备为背景的题目除了考查制备方法 操作方法及制备过程中需要注意的问题等往往还涉及方法改进 实验探究类题目往往涉及到方案设计 定量分析等较高层次的要求 预计2019年高考实验部分会加大对实验设计方案的考查 1 装置连接顺序 装置 仪器 连接顺序考查内容 常用仪器的使用 由多个仪器组成的装置的正确选择 常见气体的制备 性质 常见物质的检验 分离 提纯 实验现象的预测能力与过程分析的推导能力 仪器连接顺序 考查思维流程 接口的连接 总体做到 自下而上 从左到右 净化装置应 长 进 短 出量气装置应 短 进 长 出干燥管应 粗 进 细 出 2 实验操作顺序与气体有关的实验操作顺序 装置选择与连接 气密性检查 装入固体药品 加液体药品 按程序实验 拆卸仪器 3 解题指导 示例1 三氯化硼 BCl3 常用作有机合成的催化剂 也可用于制取乙硼烷 B2H6 遇水能够发生水解反应 某兴趣小组设计如图所示装置 用单质硼与氯气反应制备三氯化硼 已知 BCl3的熔点为 107 3 沸点为12 5 SiCl4的熔点为 70 沸点为57 6 1 装置的连接顺序为A F 2 装置D的作用是 装置F可用一个盛装 填试剂名称 的干燥管代替 3 实验过程中 应先点燃A处的酒精灯 当观察到 时再点燃B处的酒精灯 解题指导由A装置出来的Cl2中含有氯化氢和水蒸气 首先要通过E装置 除去氯化氢 再通过C装置 除去水蒸气 纯净的Cl2进入B装置参与反应 用D装置收集三氯化硼 所以装置的连接顺序为A E C B D F 实验过程中 先点燃A处酒精灯 当观察到装置F中试剂瓶内充满黄绿色气体时 说明已经把装置中的空气排尽了 再点燃B处酒精灯 答案 1 E C B D 2 冷却和收集三氯化硼碱石灰 3 装置F中试剂瓶内充满黄绿色气体 条件控制是化学实验中的重要手段 也是高考命题的一个热点 通过控制条件可以使反应向着实际需要的方向进行和转化 尤其是实验中 温度 的控制 考查内容 1 加热的目的 加快化学反应速率或使化学平衡向某方向移动 2 降温的目的 防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动 3 控制温度在一定范围的目的 若温度过低 则反应速率 或溶解速率 较慢 若温度过高 则某物质 如H2O2 氨水 草酸 浓硝酸 铵盐等 会分解或挥发 4 水浴加热的好处 受热均匀 温度可控 且温度不超过100 5 冰水浴冷却的目的 防止某物质分解或挥发 6 趁热过滤的原因 保持过滤温度 防止温度降低后某物质析出 7 减压蒸发的原因 减压蒸发降低了蒸发温度 可以防止某物质分解或失去结晶水 如题目要求制备结晶水合物产品 示例2 ClO2气体是一种高效 广谱 安全的杀菌消毒剂 可用NaClO3和草酸 H2C2O4 反应制得 已知 无水草酸100 可以升华 问题 制备ClO2时实验需在60 100 进行的原因是 控制所需温度的方法是 解题指导 1 经验 要充分利用题给信息 尤其是物质熔点和沸点 受热分解或升华等信息 2 实验规律 一般实验所需温度不超过100 常用水浴加热的方法控制温度 3 答题角度 答题一般分2个角度 温度低了反应速率较慢 温度高了某种反应物 或产物 受热分解 或升华 答案若温度过低 化学反应速率较慢 若温度过高 草酸升华或分解水浴加热 剖析 1 思维流程 2 解题指导 示例3 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 是常用的氧气吸收剂 实验室中以锌粒 三氯化铬溶液 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 且仪器2中预先加入锌粒 已知二价铬不稳定 极易被氧气氧化 不与锌反应 制备过程中发生的相关反应如下 Zn s 2HCl aq ZnCl2 aq H2 g 2CrCl3 aq Zn s 2CrCl2 aq ZnCl2 aq 2Cr2 aq 4CH3COO aq 2H2O l Cr CH3COO 2 2 2H2O s 请回答下列问题 1 仪器1的名称是 2 往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是 选下面字母 目的是 A 盐酸和三氯化铬溶液同时加入B 先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸C 先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液 3 为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合 应关闭止水夹 填 A 或 B 下同 打开止水夹 4 本实验中锌粒要过量 其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液反应外 另一个作用是 5 已知其他反应物足量 实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9 51g 取用的醋酸钠溶液为1 5L0 1mol L 1 实验后得干燥纯净的 Cr CH3COO 2 2 2H2O9 48g 则该实验所得产品的产率为 不考虑溶解的醋酸亚铬水合物 解题指导第一步 明确实验目的 要求及所给原料以锌粒 CrCl3溶液 CH3COONa溶液和盐酸为主要原料制备 Cr CH3COO 2 2 2H2O 第二步 分析制备原理要得到二价Cr 三氯化铬溶液中需要加入还原剂 选择Zn做还原剂 发生的反应为 2CrCl3 aq Zn s 2CrCl2 aq ZnCl2 aq 然后Cr2 与醋酸钠溶液反应 2Cr2 aq 4CH3COO aq 2H2O l Cr CH3COO 2 2 2H2O s 第三步 解决实际问题例如装置2分析 Cr2 不稳定 极易被O2氧化 让锌粒与盐酸先反应产生H2 把装置2和3中的空气赶出 避免生成的Cr2 被氧化 还有一个作用是利用生成氢气 使装置内气压增大 将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液顺利混合 装置2锌粒要过量 除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外 另一个作用是 过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2 第四步 产率计算要细算题目中给了CrCl3和CH3COONa两个量 注意CH3COONa是过量的 根据元素守恒即可算出 Cr CH3COO 2 2 2H2O的量 答案 1 分液漏斗 2 C让锌粒与盐酸先反应产生H2 把装置2和3中的空气赶出 避免生成的亚铬离子被氧化 3 BA 4 使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2 5 84 0 典例演示1 2018 北京理综 28 实验小组制备高铁酸钾 K2FeO4 并探究其性质 资料 K2FeO4为紫色固体 微溶于KOH溶液 具有强氧化性 在酸性或中性溶液中快速产生O2 在碱性溶液中较稳定 1 制备K2FeO4 夹持装置略 A为氯气发生装置 A中反应方程式是 锰被还原为Mn2 将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 C中得到紫色固体和溶液 C中Cl2发生的反应有3Cl2 2Fe OH 3 10KOH 2K2FeO4 6KCl 8H2O 另外还有 2 探究K2FeO4的性质 取C中紫色溶液 加入稀硫酸 产生黄绿色气体 得溶液a 经检验气体中含有Cl2 为证明是否K2FeO4氧化了Cl 而产生Cl2 设计以下方案 i 由方案I中溶液变红可知a中含有 离子 但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl 氧化 还可能由 产生 用方程式表示 ii 方案 可证明K2FeO4氧化了Cl 用KOH溶液洗涤的目的是 答案 1 2KMnO4 16HCl 2MnCl2 2KCl 5Cl2 8H2O 题型训练1 1 溴丙烷是一种重要的有机合成中间体 沸点为71 密度为1 36g cm 3 实验室制备少量1 溴丙烷的主要步骤如下 步骤1 在仪器A中加入搅拌磁子 12g正丙醇及20mL水 冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4 冷却至室温 搅拌下加入24gNaBr 步骤2 如图所示搭建实验装置 缓慢加热 直到无油状物馏出为止 步骤3 将馏出液转入分液漏斗 分出有机相 步骤4 将分出的有机相转入分液漏斗 依次用12mLH2O 12mL5 Na2CO3溶液和12mLH2O洗涤 分液 得粗产品 进一步提纯得1 溴丙烷 1 仪器A的名称是 加入搅拌磁子的目的是搅拌和 2 反应时生成的主要有机副产物有2 溴丙烷和 3 步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是 4 步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行 目的是 5 步骤4中用5 Na2CO3溶液洗涤有机相的操作 向分液漏斗中小心加入12mL5 Na2CO3溶液 振荡 静置 分液 解析 2 浓H2SO4存在条件下 正丙醇可能发生消去反应生成丙烯 也可能分子间脱水生成正丙醚 3 冰水降低温度 减少1 溴丙烷的挥发 4 因正丙醇与HBr反应生成1 溴丙烷 HBr易挥发 缓慢加热 以减少HBr的挥发 答案 1 蒸馏烧瓶防止暴沸 2 丙烯 正丙醚 3 减少1 溴丙烷的挥发 4 减少HBr挥发 5 将分液漏斗下口向上倾斜 打开活塞排出气体 典例演示2 绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁 在工农业生产中具有重要的用途 某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究 回答下列问题 1 在试管中加入少量绿矾样品 加水溶解 滴加KSCN溶液 溶液颜色无明显变化 再向试管中通入空气 溶液逐渐变红 由此可知 2 为测定绿矾中结晶水含量 将石英玻璃管 带两端开关K1和K2 设为装置A 称重 记为m1g 将样品装入石英玻璃管中 再次将装置A称重 记为m2g 按下图连接好装置进行实验 仪器B的名称是 将下列实验操作步骤正确排序 填标号 重复上述操作步骤 直至A恒重 记为m3g a 点燃酒精灯 加热b 熄灭酒精灯c 关闭K1和K2d 打开K1和K2 缓缓通入N2e 称量Af 冷却到室温 根据实验记录 计算绿矾化学式中结晶水数目x 列式表示 若实验时按a d次序操作 则使x 填 偏大 偏小 或 无影响 3 为探究硫酸亚铁的分解产物 将 2 中已恒重的装置A接入下图所示的装置中 打开K1和K2 缓缓通入N2 加热 实验后反应管中残留固体为红色粉末 C D中的溶液依次为 填标号 C D中有气泡冒出 并可观察到的现象分别为 a 品红b NaOHc BaCl2d Ba NO3 2e 浓H2SO4 写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式 典例演示3 用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c I 实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液 准备标准溶液a 准确称取AgNO3基准物4 2468g 0 0250mol 后 配制成250mL标准溶液 放在棕色试剂瓶中避光保存 备用 b 配制并标定100mL0 1000mol L 1NH4SCN标准溶液 备用 滴定的主要步骤a 取待测NaI溶液25 00mL于锥形瓶中 b 加入25 00mL0 1000mol L 1AgNO3溶液 过量 使I 完全转化为AgI沉淀 c 加入NH4Fe SO4 2溶液作指示剂 d 用0 1000mol L 1NH4SCN溶液滴定过量的Ag 使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后 体系出现淡红色 停止滴定 e 重复上述操作两次 三次测定数据如下表 f 数据处理 回答下列问题 1 将称得的AgNO3配制成标准溶液 所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 2 AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是 3 滴定应在pH 0 5的条件下进行 其原因是 4 b和c两步操作是否可以颠倒 说明理由 5 所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为 mL 测得c I mol L 1 6 在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步 应进行的操作为 7 判断下列操作对c I 测定结果的影响 填 偏高 偏低 或 无影响 若在配制AgNO3标准溶液时 烧杯中的溶液有少量溅出 则测定结果 若在滴定终点读取滴定管刻度时 俯视标准液液面 则测定结果 答案 1 250mL 棕色 容量瓶 胶头滴管 2 避免AgNO3见光分解 3 防止因Fe3 的水解而影响滴定终点的判断 或抑制Fe3 的水解 4 否 或不能 若颠倒 Fe3 与I 反应 指示剂耗尽 无法判断滴定终点 5 10 000 0600 6 用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2 3次 7 偏高偏高 题型训练2 2018 天津理综 9 烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一 为了监测其含量 选用如下采样和检测方法 回答下列问题 采样 采样系统简图 采样步骤 检验系统气密性 加热器将烟道气加热至140 打开抽气泵置换系统内空气 采集无尘 干燥的气样 关闭系统 停止采样 1 A中装有无碱玻璃棉 其作用为 2 C中填充的干燥剂是 填序号 a 碱石灰b 无水CuSO4c P2O5 3 用实验室常用仪器组装一套装置 其作用与D 装有碱液 相同 在虚线框中画出该装置的示意图 标明气体的流向及试剂