综合实验题的题型特点与一般解法

1、.综合实验题的题型特点与一般解法综合实验题是近几年的高考热点题型， 这类试题是指给出整套实验装置图并就物质在装置中发生的反响、仪器的功用、实验操作等方面提出问题要求作答的试题。综合实验题从内容上可分为探究物质性质型、设计实验方案制备和检验物质型、定性与定量结合分析型、探究反响原理型等四大类。此类试题既能考察学生在中学阶段动手实验的情况，又能考察学生的根本实验操作技能，还能考察学生设计实验、探究性质、分析处理数据并得出正确结论、准确表述实验过程和结论的探究性学习的才能。因此，综合实验题一直以来是再现率较高、权重较大的高考题型，在近几年新课标高考中，更是频繁出现，而且融化工流程、表格数据分析和图像

2、表达于一体，呈现出新特点。一、综合实验题的类型和特点1.探究物质性质型例1、某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反响，进展了如下系列实验。实验1：铜与浓硫酸反响，实验装置如下图：实验步骤：先连接好装置，检验气密性，参加试剂;加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯;将Cu丝上提分开液面。1装置A中发生反响的化学方程式为 。2熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是3撤除装置前，不需翻开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是 。实验2：实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝外表还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。查阅

3、资料：氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化复原反响生成Cu2+和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。为了研究甲的成分，该小组同学在搜集到足够量的固体甲后，进展了如以下图的实验：4中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是 。5中在煅烧过程中一定发生的反响的化学方程式为 。6以下对于固体甲的成分的判断中，正确的选项是填字母选项 。A.固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在B.固体甲中，CuO和Cu2O至少有一种C.固体甲中假设没有Cu2O，那么一定有Cu2SD.固体甲中假设存在Cu2O，也可能有Cu2S【

4、答案】12H2SO4浓+CuCuSO4+SO2↑+2H2O 2试管A中气体压强减小，空气从D导管进入试管A中3从D管口向A中大量鼓气 4取最后一次洗涤后所得液体于试管中，滴加硝酸银溶液，假设无白色沉淀产生，那么说明沉淀洗涤干净;假设有白色沉淀生成，那么说明未洗干净52CuS+3O22CuO+2SO2 条件也可为“煅烧6BCD【解析】1装置A中发生反响的化学方程式为2H2SO4浓+CuCuSO4+SO2↑+2H2O。2熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是试管A中气体压强减小，空气从D导管进入试管A中。3撤除装置前，不需翻开胶塞，就可使装置中残留气体完

5、全被吸收，应当采取的操作是从D管口向A中大量鼓气。4中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是取最后一次洗涤后所得液体少许于试管中，滴加硝酸银溶液，假设无白色沉淀产生，那么说明沉淀洗涤干净;假设有白色沉淀生成，那么说明未洗干净。5经分析固体甲参加稀盐酸后，得到的蓝色溶液，说明固体甲的成分中CuO和Cu2O至少有一种。分析反响：Cu + O2 = CuO 增重;Cu2S+2O2= 2CuO+2SO2 不变;2CuS+3O2=2CuO+2SO2 减重。因题给“固体乙称取2.00g，氧气流中煅烧、冷却称量至恒重，得固体丙1.84g，即实际减重了，说明必有CuS，还要有其他物质。讨论：假设有Cu2O， Cu2

6、S可有可无;假设无Cu2O，必有Cu2S。故中在煅烧过程中一定发生的反响的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2 条件也可为“煅烧。6经上分析，对于固体甲的成分的判断中，正确的选项是BCD。【特点与启示】该题整合和拓展了教材中的典型实验，测重根本实验操作才能考察。一定要弄清楚课本中的根本实验，要通过动手做实验去理解仪器的构造、适用范围和工作原理，掌握常见气体的制备、除杂、搜集、尾气处理等根本操作，熟悉教材中的典型实验装置。2.设计实验方案制备和检验物质型例2、实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分屡次参加到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反响完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。1为了节约原

7、料，硫酸和硝酸的物质的量之比最正确为 ;以下四个容器中均盛有NaOH溶液，为了吸收该反响中产生的尾气，请选择以下中适宜的装置 。2为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进展如下设计：第一组：以空气为氧化剂法方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反响生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反响。方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发如今常温下几乎不反响。向反响液中加少量FeSO4，即发生反响，生成硫酸铜。反响完全后，加物质甲调节pH，铁元素全部沉淀一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全，然后过滤、浓缩、结晶。：KspCu

8、OH2≈10-22， KspFeOH2≈10-16 , KspFeOH3≈10-38请答复以下问题：如开场参加的铜粉为3.2 g，最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。方案1中的B仪器名称是 。为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_。方案2中甲物质可选用的是 。A、 CaO B、NaOH C、CuCO3 D、Cu2OH2CO3 E、Fe2SO43反响中参加少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其 。第二组：过氧化氢为氧化剂法将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中，控温在50。参加18mL

9、 10%的H2O2，反响0.5h，升温到60，持续反响1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 10.5g。请答复以下问题：反响时温度控制在5060不宜过高的原因是 。本实验CuSO4·5H2O的产率为 。【答案】13:2，B 2坩埚 3 CD 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O; 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ 防止双氧水分解 84%【解析】1因铜、硫酸、硝酸三者完全反响的化学方程式为3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O，故硫酸和硝酸的物质的量之比最正确为32。该

10、反响中产生的尾气为NO，由于NO与NaOH溶液不反响，故应向溶液中通入空气氧气，显然适宜的装置为B。2高温灼烧固体应在坩埚中进展，方案1将铜粉在仪器B中反复灼烧，因此B仪器应为坩埚。因铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全，即cFe3+=10-5 mol·L-1，又FeOH3的沉淀溶解平衡为FeOH3sFe3+aq+3OH-aq，那么有KspFeOH2 =cFe3+·c3OH-= 10-16，解得c OH-=10-11 mol·L-1，故pH=3。由于溶液酸性较强，欲使Fe3+沉淀，需参加某种试剂降低cH+浓度，但又不

11、能引入新杂质，故合理选项为C和D。参加的FeSO4可被氧气氧化，反响为4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O，然后Fe3+可将Cu氧化，反响为2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+。反响时温度控制在5060不宜过高的原因是防止双氧水分解。用3.2g铜制取CuSO4·5H2O，理论上应制得CuSO4·5H2O为3.2g/64g·mol-1×250 g·mol-1=12.5g，而得实际制得CuSO4·5H2O 为10.5g，故产率为10.5g/12.5g×100%=84%。【特点与启示】设计实验方案要解决

12、以下问题：根据实验目的考虑实验原理，根据实验原理中反响物的状态和反响条件确定试剂和装置，通过比较和评价优选最正确实验方案。3.定性与定量结合分析型例3、单晶硅是信息产业中重要的根底材料。通常用炭在高温下复原二氧化硅制得粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质，粗硅与氯气反响生成四氯化硅反响温度450500，四氯化硅经提纯后用氢气复原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：四氯化硅遇水极易水解;硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反响生成相应的氯化物;有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/-70.0-107.2升华

13、温度/180300162请答复以下问题：1写出装置A中发生反响的离子方程式 。2装置A中g管的作用是 ;装置C中的试剂是 ;装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。3装置E中h瓶搜集到的粗产物可通过精馏类似屡次蒸馏得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 填写元素符号。4为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素复原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进展氧化复原滴定，反响的离子方程式是：5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O。滴定前是否要滴加指示剂? 填“是或“否，请说明理由某同学称取5.000g残留物后，经预处理后在容量瓶中

14、配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10-2 mol/L KMnO4标准溶液滴定。到达滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，那么残留物中铁元素的质量分数是 。【答案】1MnO2+4H+2Cl Mn2+Cl2↑+2H2O;2平衡压强，使液体顺利流出并防止漏气;浓硫酸;产物SiCl4沸点低，需要冷凝搜集;3Al、P、Cl;4否;KMnO4溶液的紫红色可指示反响终点;4.480%。【解析】装置A是氯气发生装置，因浓盐酸有挥发性，故分液漏斗要加盖，加盖后如没有g管，那么盐酸就不易流下去。A中的离子方程式为MnO2+4H+2Cl Mn2+Cl2&

15、uarr;+2H2O。B为除杂装置，内盛饱和氯化钠溶液，既能除去HCl，又不损耗Cl2;C装置为枯燥装置，内盛浓硫酸。D中氯气与粗硅反响生成SiCl4，h瓶搜集粗产物，精馏粗产品可得高纯度四氯化硅，由表中数据可以看出，蒸出SiCl4气体时，BCl3早已成气体被蒸出，而AlCl3、FeCl3、PCl5升华温度均低于SiCl4，所以当SiCl4蒸出后，而AlCl3、FeCl3、PCl5还为固体留在瓶里。而检验残留物中铁元素那么是通过氧化复原滴定来进展的，最后结果那么要根据题中所取样品的准确度取四位有效数字。【特点与启示】解答此类题的根底是纯熟掌握教材中的根本定量实验如酸碱中和滴定等，理解不同仪器的

16、准确度如台式天平的准确度为0.1g，分析天平的准确度为0.0001g，量筒的准确度为0.1mL，滴定管和移液管的准确度为0.01mL等等，对实验所测的数据要根据仪器的准确度进展四舍五入的处理，然后再根据反响的化学方程式进展计算。高考复习阶段不能纸上谈兵式地读实验和背实验，要走进实验室亲自观察计量仪器的构造和准确度。4.探究反响原理型例4、某化学学习小组对铝与酸和碱的反响进展探究，过程如下。实验I： 1取形状、大小均一样的铝丝分别与等体积的、PH一样的盐酸、稀硫酸反响，随反响进展，盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快，对此原因，你认为合理的猜测是以下的 填写相应的字母;a. 盐酸的物

17、质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度b. Cl-能促进此反响的进展c. SO42-能抑制此反响的进展d. 硫酸使铝发生钝化2为了探究反响速率不同的原因，请你根据所提供的药品，填写实验方案中的空白部分。药品：氯化钠固体、硫酸钠固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/L盐酸、3mol/L硫酸、18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸。方案：取两支试管，分别参加形状、大小均一样的铝丝和等体积的 填写相应的试剂，下同，再向其中的一支试管中参加适量的固体并振荡使固体溶解，观察实验现象。实验II：取足量的形状、质量均一样的铝丝分别与等体积的6mol/L的盐酸、6mol/L氢氧化钠溶液反响，待反响停顿后取出剩余

18、的铝丝洗净、枯燥、称量，剩余铝丝的质量关系是前者 后者填“大于或“小于或“等于;观察反响后的液体，发现铝与盐酸反响后所得的液体是黑色浑浊的，试管底部有少量黑色沉淀，对此现象，同学们进展了如下探究：1提出猜测同学们查找资料后获得如下信息：工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质，据此，同学们提出如下猜测：猜测1：此黑色固体是铁单质，可能是电解得到的铝与杂质反响生成的，相应的化学反响方程式为 ;猜测2：此黑色固体是硅单质，是电解得到的铝与二氧化硅反响生成的。猜测3：此黑色固体是铝单质，是铝与盐酸反响时因反响过快而变成粉末分散

19、到溶液中;猜测4：此黑色固体可能是上述假设干种单质组成的混合物。2设计实验方案并完成相关实验：将反响后所得的液体进展过滤、洗涤，分别取少量固体置于两支试管中，完成以下实验：向其中的一支试管中参加足量的稀盐酸，观察固体是否溶解。实验时发现固体完全溶解，证明猜测 一定不正确填“1、“2、“3、“4。向另一试管中参加足量的氢氧化钠溶液，观察固体是否溶解。实验时发现固体完全溶解，证明猜测 一定不正确填“1、“2、“3、“4;3得出结论：综合实验的现象，可推知猜测 填“1、“2、“3、“4是正确的，固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为 。【答案】实验I：1bc;23mol/LH2SO4、氯化钠固体或6

20、mol/LHCl、硫酸钠固体。实验II：大于2分12Al+Fe2O32Fe + Al2O3;22;1;33，2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑【解析】此题取自于课堂实验和学生实验中观察到的现象，是学生经常询问老师的问题，对此司空见惯的现象进展研究很有必要。实验I主要考察学生在探究实验中分析和提出问题的才能，并学会用控制变量法和比照实验法设计简单的探究方案。实验II考察了化学方程式的简单计算、获取和运用信息的才能、提出问题和解决问题的才能、书写化学方程式的才能、综合分析的才能等。实验I：1两实验现象的差异原因应从反响物组成的不同点去寻找，此题中其他条件均一样，不同的是盐

21、酸中含有Cl-而硫酸中含有SO42-，所以从这个方面考虑即可得答案;2根据控制变量法和比照实验法，在控制其他条件一样时，只让两实验中有一个变量不同。如：都用稀硫酸，但其中一份参加Cl-而另一份不加Cl-，即可得出结论类似方法亦可。实验II：由化学方程式可知，等物质的量的HCl与NaOH相比，NaOH消耗的铝更多，所以留下的铝就少，故“前者大于后者;1根据信息和有关物质的性质，可以看出黑色固体可能是铝、铁、硅三种单质中的一种或几种，从而提出猜测。猜测1中铁的生成是由于电解法时生成的铝能与氧化铁发生铝热反响，由此可写出相应的化学反响方程式;猜测2的化学反响方程式根据题意就可直接写出;2在盐酸中固体完全溶解，证明一定不含硅，所以猜测2一定不正确;在氢氧化钠溶液中固体完全溶解，证明一定不含铁，所以猜测1一定不正确;3综合12中相应的结论，可知此固体只含有铝，故猜测3正确，猜测4不正确，固体是铝，铝与氢氧化钠溶液反响的离子方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。【特点与启示】此类题型以探究反响原理为根本目的，重在考察实验探究才能。解此类题的一般程序为：根据物质类别或物理性质预测化学性质，椐据装置图