（新课标）高考化学总复习大题突破（三）综合实验探究讲义.docx

综合实验探究(对应复习讲义第176页)题型解读 1呈现形式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，考查实验基础知识、基本操作与化学基本理论、元素化合物知识、化学计算等。2试题特点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。解题指导 1制备型探究题的分析思路(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，理清制备后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：发现特殊现象，提出新猜想 (2)整体思路：明确目标，根据题目要求，找出该题需要解决的最终目标。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。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。典例示范 (2016全国卷，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N。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_，反应的化学方程式为_。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。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Y管中_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Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K_实验目的：探究NH3将NOx还原生成N2；潜在原理信息，发生氧化还原反应。知识基础：源于教材，氨气有多种制备方法。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(除杂、防倒吸等)。关注细节：答题要规范，回答问题要明确到具体装置名称等。信息提炼：NO2是红棕色气体，反应生成水且室温下水为液态。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。(1)制取氨气可以用固体氯化铵和氢氧化钙反应，发生装置应选择图中的A，反应的化学方程式为2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O；也可以用浓氨水和碱石灰加热制取，反应的化学方程式为NH3H2ONH3H2O，发生装置应选择图中的B。欲收集一瓶干燥的氨气，其连接顺序为发生装置干燥装置收集装置尾气吸收装置，按气流方向表示为dcfei。(2)打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，氨气和二氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气和水，所以Y管中红棕色慢慢变浅，反应的化学方程式为8NH36NO27N212H2O；将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温，Y管中有少量水珠，生成的气态水凝聚。打开K2时，Z中的溶液倒吸入Y管中，原因是该反应为气体体积减小的反应，装置内压强降低，在大气压的作用下发生倒吸。答案(1)A2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(或BNH3H2ONH3H2O)dcfei(2)红棕色气体慢慢变浅8NH36NO27N212H2OZ中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压对点训练 1(2019合肥模拟)某学习小组通过如图装置探究MnO2与FeCl36H2O能否反应产生Cl2。实验操作和现象如表：实验编号 操作现象实验1按如图所示加热MnO2与FeCl36H2O的混合物试管A中部分固体溶解，上方出现白雾稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴试管B中溶液变蓝实验2把A中的混合物换为FeCl36H2O，B中溶液换为KSCN溶液，加热A中部分固体溶解，产生白雾和黄色气体，B中KSCN溶液变红回答下列问题：(1)上述实验中的白雾是_；试管A管口向上倾斜的原因是_。(2)实验2说明黄色气体中含有FeCl3，写出FeCl3使KI淀粉溶液变蓝的离子方程式：_。(3)为进一步确认黄色气体中含有Cl2，该学习小组对实验1提出两种改进方案：方案1：在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C，结果B中溶液仍变为蓝色。方案2：将B中KI淀粉溶液替换为NaBr溶液，结果B中溶液呈橙红色，且未检出Fe2。则方案1 C中盛放的试剂是_；方案2中检验Fe2的试剂是_，选择NaBr溶液的依据是_。(4)实验1充分加热后，若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为12，则A中发生反应的化学方程式为_；其尾气处理的方法是_。(5)该学习小组认为实验1 B中溶液变蓝，可能还有另外一种原因：_。请你设计实验方案验证此猜想：_。解析(1)FeCl36H2O受热水解生成HCl气体，同时受热分解失去结晶水，实验中的白雾即为HCl和H2O结合形成的盐酸小液滴。根据实验现象可知，试管A中部分固体可溶解在FeCl36H2O受热分解生成的水中形成溶液，故试管A的管口应向上倾斜。(2)FeCl3能使KI淀粉溶液变蓝，说明溶液中有I2生成，发生反应的离子方程式为2Fe32I=2Fe2I2。(3)方案1是除去Cl2中的FeCl3和HCl，若仍能观察到试管B中溶液变蓝，则可证明原气体中确实存在Cl2，所以C中盛放的试剂的作用是除去FeCl3和HCl，可以选用饱和NaCl溶液。方案2中选择NaBr溶液检验Cl2，是因为Br可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3氧化为Br2，故在含有Fe3、Cl的溶液中检验Fe2，可选用铁氰化钾溶液。(4)实验1中可看做先发生反应：2FeCl36H2OFe2O36HCl9H2O，随后HCl与MnO2发生反应，根据被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为12，可知HCl与MnO2发生反应：MnO26HClMnCl2Cl22HCl2H2O，将两个方程式合并，可得试管A中发生反应的化学方程式：MnO22FeCl36H2OFe2O3MnCl2Cl22HCl11H2O。该反应产生的尾气中含有Cl2和HCl，故应将其通入NaOH溶液中进行处理。(5)因实验未先赶出空气，所以实验1 B中溶液变蓝，还可能是空气中的O2将I氧化为I2，所以可以设计对照实验进行验证：向一试管中加入KI淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝。答案(1)盐酸小液滴试管A中部分固体溶解在FeCl36H2O分解生成的水中形成溶液(2)2Fe32I=2Fe2I2(3)饱和NaCl溶液铁氰化钾溶液Br可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3氧化为Br2(4)MnO22FeCl36H2OFe2O3MnCl2Cl22HCl11H2O将尾气通入到氢氧化钠溶液中(5)实验未先赶出空气，其中的O2在此条件下可能氧化I向一试管中加入KI淀粉溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝2(2019湖北六校联考)水合肼(N2H4H2O)又名水合联氨，无色透明，是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)22NaOHNaClO =Na2CO3N2H4H2ONaCl。实验一：制备NaClO溶液(实验装置如图甲所示)。(1)配制30% NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有_(填标号)。A玻璃棒B烧杯C烧瓶D容量瓶E胶头滴管(2)锥形瓶中发生反应的离子方程式是_。实验二：制取水合肼(实验装置如图乙所示)。(3)仪器A的名称为_。反应过程中需控制反应温度，同时将分液漏斗中溶液缓慢滴入A中，如果滴速过快则会导致产品产率降低，同时产生大量氮气，写出该过程反应的化学方程式：_；分液漏斗中的溶液是_(填字母代号)。ACO(NH2)2溶液BNaOH和NaClO混合溶液充分反应后，加热蒸馏A内的溶液，收集108114 馏分，即可得到水合肼的粗产品。实验三：测定馏分中水合肼的含量。(4)称取馏分5.0 g，加入适量NaHCO3固体，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加23滴淀粉溶液，用0.10 molL1的I2溶液滴定。滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。(已知：N2H4H2O2I2=N24HIH2O)滴定时，碘的标准溶液盛放在_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，本实验滴定终点的现象为_。实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00 mL，馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为_。解析(1)配制30%NaOH溶液时，用天平称量NaOH固体的质量，在烧杯中加水溶解，并用玻璃棒搅拌，除量筒外，还需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒。(2)锥形瓶中氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应的离子方程式为Cl22OH=ClOClH2O。(3)根据图示可知，仪器A为三颈烧瓶；N2H4H2O具有强还原性，容易被过量的NaClO氧化，会发生反应：N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl，故应将NaOH和NaClO混合溶液滴入CO(NH2)2溶液中，分液漏斗中盛放的为NaOH和NaClO混合溶液。(4)碘的标准溶液具有氧化性，可以腐蚀橡皮管，应盛放在酸式滴定管中；肼反应完全，再滴入碘的标准溶液后，淀粉变蓝色，故实验滴定终点的现象为