高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第2部分 應(yīng)試高分策略 第4關(guān) 綜合實(shí)驗(yàn)題突破策略與技巧課件

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1、應(yīng) 試 高 分 策 略第二部分第四關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)題突破策略與技巧 【例1】(1)(2016江蘇卷節(jié)選)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的抗氧化劑，在空氣中，受熱時(shí)均易分解。實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的方法：在不斷攪拌下，控制反應(yīng)溫度在40左右，向Na2CO3過飽和溶液中通入SO2，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。題型一探究物質(zhì)性質(zhì)型沖關(guān)題型 當(dāng)溶液pH約為4時(shí)，停止反應(yīng)。在20靜置結(jié)晶，生成Na2S2O5的化學(xué)方程式為2NaHSO3=Na2S2O5H2OSO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2，其離子方程式為_。裝置Y的作用是_。析出固體的反應(yīng)液經(jīng)減壓抽濾，洗滌，2530干燥，可獲得Na2S2

2、O5固體。依次用飽和SO2水溶液、無水乙醇洗滌Na2S2O5固體，用飽和SO2水溶液洗滌的目的是_。實(shí)驗(yàn)制得的Na 2S2O5固體中含有一定量的Na2SO3 和Na2SO4，其可能的原因是_。 (2)(2016浙江卷節(jié)選)無水MgBr2可用作催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2，裝置如圖1，主要步驟如下： 【例2】(2014安徽卷) 某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如下圖所示)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。 (1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)：題型二探究反應(yīng)原理

3、型編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.5 2.0 90.0醋酸濃度的影響0.5 36.00.2 2.0 90.0 【解析】(1)為得出影響規(guī)律，兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)只能保留一個(gè)變量不同，實(shí)驗(yàn)為探究醋酸濃度的影響，則所取碳粉質(zhì)量、鐵粉質(zhì)量需要和實(shí)驗(yàn)相同；對(duì)比實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)，二者所取碳粉質(zhì)量不同，實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄刻挤酆繉?duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小，則容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量減少，說明發(fā)生了吸氧腐蝕；發(fā)生腐蝕時(shí)形成原電池，因此電子由負(fù)極(Fe)流向正極(C)；在碳粉(正極)表面發(fā)生的反應(yīng)是溶解的O2得電子還原為OH(起始時(shí)，滴入醋酸，則電解質(zhì)溶液酸性強(qiáng)，O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，與H

4、結(jié)合成H2O，因此正極電極反應(yīng)也可寫成4HO24e=2H2O)。(4)錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)開始時(shí)變大的原因有兩個(gè)：一是發(fā)生析氫腐蝕，二是反應(yīng)放熱，瓶內(nèi)溫度升高；為驗(yàn)證發(fā)生析氫腐蝕，可另取一裝置，藥品用量和實(shí)驗(yàn)操作與編號(hào)的實(shí)驗(yàn)相同，根據(jù)需要可在橡皮塞上打孔，測(cè)量瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化、溶液中c(Fe 2)隨時(shí)間的變化等均可，利用測(cè)得的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)判斷。 【答案】編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%2.0碳粉含量的影響 題型三物質(zhì)制備或檢驗(yàn)型 請(qǐng)回答下列問題： (1)儀器X的名稱是_。 (2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a_e(填操作的編號(hào))。 a檢查裝置的氣密性后加入藥品 b熄滅酒精燈，冷卻 c在“氣體入口”處通

5、入干燥HCl d點(diǎn)燃酒精燈，加熱 e停止通入HCl，然后通入N2 (3)在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中試紙的顏色變化是_。 (4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_。 【探究反思】 (5)反應(yīng)結(jié)束后，取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)，根據(jù)資料信息分析：若雜質(zhì)是CuCl2，則產(chǎn)生的原因是_。若雜質(zhì)是CuO，則產(chǎn)生的原因是_?！窘馕觥?1)X盛放固體無水CuSO4，為干燥管。 (2)先通HCl，再加熱(防止加熱時(shí)生成Cu2(OH)2Cl2)，結(jié)束時(shí)應(yīng)先停止加熱，冷卻，再停止通HCl。順序?yàn)閏db。 【例4】(2016天津卷)水中溶氧量(D

6、O)是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo)，通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示，單位mgL1，我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，生活飲用水源的DO不能低于5 mg/L。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下列裝置(夾持裝置略)，測(cè)定某河水的DO。題型四定性與定量綜合分析型 回答下列問題： (1)配制以上無氧溶液時(shí)，除去所用溶劑水中氧的簡單操作為_。 (2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器為_。滴定管注射器量筒 (3)攪拌的作用是_。 (4)步驟f為_。 (5)步驟e中達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為_。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL，水樣的DO_mgL1(保留一位小數(shù))。作為飲用水源，此次測(cè)得DO是否達(dá)標(biāo)：_(填

7、是或否)。 【解析】(1)氣體在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，將溶劑水煮沸可以除去所用溶劑水中氧氣。 (2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑，應(yīng)選擇注射器。 (3)攪拌可以使溶液混合均勻，加快反應(yīng)速率。 (4)為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，滴定操作一般需要重復(fù)滴定操作23次，因此步驟f為重復(fù)步驟e的操作23次。 解答綜合實(shí)驗(yàn)題的思維過程一般是：反應(yīng)原理反應(yīng)物的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論操作與裝置評(píng)價(jià)改進(jìn)思考。如：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？?shí)驗(yàn)是根據(jù)什么原理和性質(zhì)來設(shè)計(jì)的？反應(yīng)物的名稱、狀態(tài)、性質(zhì)特點(diǎn)、替代物(根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理，進(jìn)行全面地分析、比較和推理，并合理選擇)。裝置主要儀器的名稱及規(guī)格、使用

8、方法、適用范圍、注意事項(xiàng)、是否有替代裝置可使用、其他用途等。實(shí)驗(yàn)操作技能、操作要點(diǎn)、操作順序、注意事項(xiàng)、錯(cuò)誤操作的后果等。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象自下而上、從左至右全面觀察，“固、液、氣”的現(xiàn)象描述。實(shí)驗(yàn)直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。在分析思考的過程中，要注意主次先后的順序。沖關(guān)技巧 一是要圍繞主要問題來思考。如選擇實(shí)驗(yàn)路線、方法是否恰當(dāng)；所用藥品是否合理；儀器選擇是否恰當(dāng)合理；實(shí)驗(yàn)過程是否快速、安全、環(huán)保；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯(是否抗干擾)。二是要思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收、存放、環(huán)保、安全，是否需要驅(qū)趕空氣？是否需要防止空氣中二氧化碳或水蒸氣進(jìn)入裝置？三是要思考儀器及裝置的連接順序。一般為：驅(qū)趕空氣或鼓入空氣發(fā)生裝

9、置除雜裝置干燥裝置收集裝置性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置尾氣處理裝置。四是要思考實(shí)驗(yàn)的操作順序。一般為：連接儀器氣密性檢查加固體藥品加液體藥品按程序開始實(shí)驗(yàn)拆卸裝置其他處理等。 1對(duì)于有機(jī)物制備類綜合實(shí)驗(yàn)題，分析破解題時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： (1)制備原理。特別是來自于教材中的化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)的某一特性，或者題示的新信息反應(yīng)(一般會(huì)附上相關(guān)物質(zhì)的主要物理性質(zhì))。 (2)設(shè)計(jì)問題。裝置：冷凝管中的水流方向(下口進(jìn)水上口出水)、溫度計(jì)水銀球的位置、燒瓶或三頸瓶的容量大小、尾氣處理、加熱方式(水浴或油浴等)；制備操作：加入試劑的順序、試劑的相對(duì)用量、沸石、溫度控制與加熱時(shí)間等；產(chǎn)品分離：加入試劑除去雜質(zhì)、用蒸餾水洗滌、蒸餾

10、(控制溫度收集餾分)；檢驗(yàn)：檢驗(yàn)產(chǎn)品中主要產(chǎn)物或雜質(zhì)成分、反應(yīng)是否進(jìn)行完全(或部分完成或完全未進(jìn)行)；計(jì)算：有機(jī)制備一般需要計(jì)算產(chǎn)率。 (3)特殊操作與裝置。若漏加“沸石或碎瓷片”，則應(yīng)停止加熱，待冷卻后補(bǔ)充加入碎瓷片；混合物分離方法的選擇要結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)及題給物質(zhì)的數(shù)據(jù)，如根據(jù)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)來控制反應(yīng)的溫度或收集餾分的溫度范圍。 2探究型綜合實(shí)驗(yàn)題的一般解題思路是：先通過對(duì)比找出實(shí)驗(yàn)的不同之處(物質(zhì)、操作、現(xiàn)象等)，再揭示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的本質(zhì)原因，然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。還有一些題目將基本理論與原理置于實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)之中，只要熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)，理解基本原理，此類題目一般容易上手。在探究過程中往往

11、可以通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)(即設(shè)置幾組平行實(shí)驗(yàn))來對(duì)照、比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。無論是無機(jī)物還是有機(jī)物性質(zhì)的探究，都必須在牢牢掌握元素化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上，大膽猜想、細(xì)心論證。只有靈活運(yùn)用已有的元素化合物知識(shí)，才能變探究型實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，使復(fù)雜問題簡單化。 3實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的解題思路是：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)遵循四項(xiàng)原則：條件合適，操作方便；原理正確，步驟簡單；原料易得，價(jià)格低廉；產(chǎn)物純凈，注重環(huán)保。性質(zhì)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，求證物質(zhì)具備的性質(zhì)，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出簡捷的實(shí)驗(yàn)方案，要求操作簡單、簡便易行、現(xiàn)象明顯、安全可行。在評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案是否合理時(shí)，應(yīng)主要從“合理選擇

12、、排除干擾、操作準(zhǔn)確”等方面來考慮。其中，“合理選擇”是指儀器及連接方式、藥品、反應(yīng)條件、操作等方面的選擇要合理；“排除干擾”是指通過反應(yīng)條件的控制，盡可能排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，如防止空氣介入、避免副反應(yīng)、清除雜質(zhì)，防止或減少物質(zhì)的揮發(fā)、溶解，等等；“操作準(zhǔn)確”則要求熟悉主要儀器的性能、用途和基本實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)。 4定量實(shí)驗(yàn)主要考查樣品純度的測(cè)定、某溶液濃度的測(cè)定、物質(zhì)組成的確定等，主要涉及酸堿中和滴定原理的遷移應(yīng)用。除了要熟練掌握相關(guān)的基本計(jì)算外，還應(yīng)關(guān)注氣體體積的測(cè)定方法及數(shù)據(jù)處理、滴定反應(yīng)計(jì)算關(guān)系式的確定以及誤差分析方法等。 5在規(guī)范回答綜合實(shí)驗(yàn)題的相關(guān)問題時(shí)，應(yīng)注意文字表述，要在熟悉常見實(shí)驗(yàn)

13、問題的基礎(chǔ)上，抓住其中的要點(diǎn)與關(guān)鍵詞，具體問題具體分析。 (1)驅(qū)趕空氣：在需要驅(qū)趕空氣的實(shí)驗(yàn)中，一般是用反應(yīng)產(chǎn)生的氣體來驅(qū)趕空氣，或者用不參與反應(yīng)的氣體來驅(qū)趕空氣。 (2)加熱操作先后順序的選擇：若氣體的發(fā)生需加熱且空氣能作為雜質(zhì)氣體參與體系內(nèi)的反應(yīng)，一般先用酒精燈加熱氣體發(fā)生裝置，等氣體充滿裝置后，再給實(shí)驗(yàn)中需要加熱的固體物質(zhì)加熱。這樣做的目的，一是防止可能的爆炸，二是保證產(chǎn)品的純度和質(zhì)量。 (3)冷凝回流：若是易揮發(fā)的液體反應(yīng)物，為了避免或減少反應(yīng)物的損耗，充分利用原料，要在發(fā)生裝置中設(shè)計(jì)冷凝回流裝置。如在發(fā)生裝置中安裝長玻璃管或冷凝管。有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而受損失，需用冷凝管或

14、冷水(或冰水)冷凝氣體(或物質(zhì)的蒸氣)，使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。 (4)點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體的裝置前，必須檢查氣體的純度。如用CO、氫氣等氣體還原金屬氧化物時(shí)，不能先加熱后通入氣體，應(yīng)先通入氣體，將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再驗(yàn)純檢查氣體是否純凈，待純凈后，再點(diǎn)燃酒精燈加熱金屬氧化物。 (5)實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸一般應(yīng)從防爆炸、防氧化、防生成雜質(zhì)、防倒吸等角度，考慮停止加熱或停止通氣的時(shí)間、順序。如對(duì)有尾氣吸收裝置的實(shí)驗(yàn)，一般必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才能熄滅酒精燈(避免溶液倒吸)；用氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)應(yīng)先熄滅加熱氧化銅的酒精燈，同時(shí)繼續(xù)通入氫氣，待加熱區(qū)冷卻后才停止通入氫氣(避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化，或避免形成易爆的混合氣)； 有多個(gè)酒精燈的實(shí)驗(yàn)，一般最后撤除產(chǎn)生氣體的酒精燈(以免內(nèi)部氣壓降低引起倒吸)；拆卸用排水法收集并需要加熱制取氣體的裝置時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中取出，再熄滅酒精燈(防止水槽中的水倒吸)；拆下的儀器要冷卻后再清洗、干燥和歸位。 (6)防止倒吸：某些實(shí)驗(yàn)在溶解度大(或與液體反應(yīng)迅速)的氣體溶于液體后，可能會(huì)引起倒吸，從而影響實(shí)驗(yàn)，一般需要加裝專門的防倒吸裝置。 (7)具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：為防止分液漏斗中的液體不能順利流出，用橡皮管連接成連通裝置；為防止氣體從長頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一個(gè)小試管形成液封等等。