第71讲以性质为主的探究类综合实验-2024年高考化学大一轮复习课件

第十一章化学实验热点新教材第71讲以性质为主的探究类综合实验复习目标1.能根据不同情景、不同类型实验特点评价或设计解决问题的简单方案。2.建立解答探究类综合实验的思维模型。内容索引类型一

物质性质的探究类型二

反应产物、反应机理的探究专项突破归纳整合类型一

物质性质的探究(1)根据物质性质设计实验方案归纳整合类型一

物质性质的探究1.物质性质探究类实验的类型(2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案归纳整合类型一

物质性质的探究1.物质性质探究类实验的类型2.探究实验中常见操作及原因操作目的或原因沉淀水洗沉淀用乙醇洗涤冷凝回流控制溶液pH除去××(可溶于水)杂质a.减小固体的溶解度；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇挥发带走水分，使固体快速干燥防止××蒸气逸出脱离反应体系；提高××物质的转化率防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶解等2.探究实验中常见操作及原因操作目的或原因“趁热过滤”后，有时先向滤液中加入少量水，加热至沸腾，然后再“冷却结晶”稀释溶液，防止降温过程中杂质析出，提高产品的纯度加过量A试剂温度不高于××℃使B物质反应完全(或提高B物质的转化率等)温度过高××物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)或××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如Na2SO3等)或促进××物质水解(如AlCl3等)减压蒸馏(减压蒸发)蒸发、反应时的气体氛围配制某溶液前先煮沸水反应容器中用玻璃管和大气相通2.探究实验中常见操作及原因操作目的或原因减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时需在HCl气流中进行，加热MgCl2·6H2O制MgCl2时需在HCl气流中进行等)除去溶解在水中的氧气，防止××物质被氧化指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(1)证明CO2

气体中混有CO先除尽

，再通过灼热的

，若黑色固体变为红色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，则证明

气体中混有

黑色固体变为红色，说明该气体具有还原性归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(2)证明含有

的溶液中混有

向混合液中加入足量

溶液，将沉淀溶于足量盐酸中，若沉淀部分溶解且生成有刺激性气味的气体，则证明原混合液中含有

；或加入盐酸生成能使品红溶液褪色的、有刺激性气味的气体，证明原混合溶液中含有

能与稀盐酸反应生成有刺激性气味的

；

能使品红溶液褪色归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(3)证明含有

的溶液中混有

加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾溶液褪色，则证明原混合液中含有

不能有

干扰，不能用氯水和

溶液鉴别归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(4)①证明草酸的酸性比碳酸的强②证明草酸是二元酸①向

溶液中加入

草酸，若产生大量气泡，则证明草酸的酸性比碳酸的强②定量实验：用

标准溶液滴定等浓度的草酸溶液，消耗

溶液的体积为草酸溶液体积的2倍，说明草酸是二元酸①强酸制弱酸②定量中和实验归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(5)证明碳酸的酸性比硅酸的强将

通入硅酸钠溶液中，若出现白色胶状沉淀，则说明碳酸的酸性比硅酸的强强酸制弱酸(6)证明氯气的氧化性比单质硫的强将氯气通入硫化氢溶液中，若有黄色沉淀生成，则证明氯气的氧化性比单质硫的强氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(7)证明

是弱酸常温下，测

溶液的

，

，说明

是弱酸；或将

的

溶液稀释10倍并测其

，

，说明

是弱酸弱酸阴离子存在水解平衡；弱酸存在电离平衡归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(8)证明

溶液与

溶液的反应存在化学平衡将

的

溶液与

的

溶液混合，充分反应后，滴加几滴

溶液，溶液变红，证明

与

的反应是可逆反应在

有剩余的情况下，还存在

归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(9)证明

气体中混有

先把混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液中，再通入品红溶液且品红溶液不褪色，最后通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，说明含有

品红溶液不褪色，说明

已除尽；澄清石灰水变浑浊，说明含有

归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明(10)证明多元弱酸的酸式酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小（以

、

为例）①常温下，测

溶液的

，

，说明

的水解程度大于其电离程度②常温下，测

溶液的

，

，说明

的电离程度大于其水解程度多元弱酸的酸式盐中

水解呈碱性，

电离呈酸性，故通过测定溶液酸碱性来判断归纳整合3.熟知常考的“十一大实验设计”实验目的实验设计方案说明

大小的比较（相同类型的难溶电解质；以

、

为例）①向

稀溶液中滴加

溶液至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加相同浓度的

溶液产生黄色沉淀，说明

②向浓度均为

的

、

混合溶液中，滴加

溶液，先产生黄色沉淀，说明

①沉淀转化的实质是

小的难溶电解质转化成

更小的难溶电解质，

②向等浓度的

、

混合溶液中滴加

溶液，

小的先产生沉淀1.某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3+、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题：(1)检查装置气密性后，关闭K1、K3、K4，打开K2，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为___________________________。(2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭K2。打开旋塞b，使约2mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验B中生成离子的方法是_______________________________________________。Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色关键能力专项突破1.某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3+、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题：关键能力专项突破(3)若要继续证明Fe3+和SO2氧化性的强弱，需要进行的操作是___________。打开K3，打开旋塞c，向C中加入70%硫酸，一段时间后关闭K3。更换试管D，打开旋塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的SO42-和Fe2＋

过程(2)B中溶液含有的离子过程(3)B中溶液含有的离子甲既有Fe3＋又有Fe2＋

乙有Fe3＋无Fe2＋

丙有Fe3＋无Fe2＋有Fe2＋(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。甲、丙1.某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3+、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题：关键能力专项突破(5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，打开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是________________________________。除去A和C中分别产生的氯气和SO2，防止污染大气2.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强，可将Fe2+氧化。(1)由AgNO3固体配制0.1mol·L－1的AgNO3溶液50mL，下列仪器中不需要使用的有___________________(填名称)，配制好的溶液应转移到____________(填试剂瓶的名称)中保存。蒸馏烧瓶、分液漏斗棕色细口瓶回答下列问题：2.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强，可将Fe2+氧化。回答下列问题：(2)步骤1的实验现象是___________；步骤2无明显现象；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，______________。由此可知，步骤3反应的离子方程式为__________________________________。溶液变蓝溶液蓝色褪去I2＋2Fe2＋＋2Ag＋=2AgI↓＋2Fe3＋2.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强，可将Fe2+氧化。回答下列问题：(3)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2＋氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：分别取少量的_______________和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，向两支试管中加入过量的___________，观察到的现象为____________________________________________________。步骤2中的溶液NaOH溶液试管a中蓝色褪去、先出现白色沉淀、迅速变成灰绿色最后变成红褐色，试管b中有白色沉淀(转变为褐色沉淀)和红褐色沉淀专项突破归纳整合类型二

反应产物、反应机理的探究由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路，而题目中所涉及的物质，一般分为两类。第一类常见的熟悉物质第二类能类比迁移的陌生物质归纳整合类型二

反应产物、反应机理的探究1.解答产物确定题的思路分析要注意物质的特殊性质，比如颜色、状态、气味、溶解性等物理性质，或能与哪些物质反应生成特殊的沉淀、气体等化学性质虽然平时接触不多，但其某种组成成分、结构成分(如离子、原子团、官能团等)必然学过，则可以考虑与其结构相似的物质的性质，进而推断其具体组成2.寻求反应机理类探究性实验解题流程归纳整合取少许最后一次洗涤液，滴入少量……溶液(试剂)，若……(现象)，表示已经洗涤完全。取样要取“少许最后一次”洗涤液试剂选择合理的试剂现象须有明显的现象描述结论根据现象得出结论(1)沉淀洗涤是否完全的检验答题模板注意四个得分点：取样＋试剂＋现象＋结论。3.注意五种描述类规范语言表述归纳整合归纳整合（2）实验现象描述的表达模式①有关溶液的现象描述

颜色由

色变成

色

液面上升或下降（形成液面差）

溶液变浑浊或生成（产生）

色沉淀

溶液发生倒吸

产生大量气泡（或有气体从溶液中逸出）3.注意五种描述类规范语言表述归纳整合（2）实验现象描述的表达模式②有关固体物质的现象描述

（固体）表面产生大量气泡

（固体）逐渐溶解

（固体）体积逐渐变小（变细）

（固体）颜色由

色变成

色3.注意五种描述类规范语言表述归纳整合（2）实验现象描述的表达模式③有关气体的现象描述

生成

色（味）气体

气体由

色变成

色

气体先变

后

（加深、变浅、褪色等）3.注意五种描述类规范语言表述归纳整合

3.注意五种描述类规范语言表述归纳整合

3.注意五种描述类规范语言表述归纳整合（5）检查装置气密性的表达模式①微热法封闭（关闭活塞、导管末端插入盛水的烧杯中等）、微热（用双手捂热或用酒精灯稍微加热）、气泡（观察到导管口有气泡逸出）、水柱（移开双手或停止加热，观察到导管中液面上升形成一段稳定的水柱）。3.注意五种描述类规范语言表述归纳整合（5）检查装置气密性的表达模式

3.注意五种描述类规范语言表述(1)仪器B的名称是_________，B中固体物质为_____________________。(2)反应过程中导管末端必须插入试管C的水中，目的是______(填字母)。干燥管碱石灰(或无水氯化钙BC1.某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。关键能力专项突破A.吸收反应剩余的氮气B.控制通入气体的流速C.防止空气中的氧气倒流进入反应装置，干扰反应1.某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。关键能力专项突破(3)将下列操作步骤补充完整：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，__________________________________________________。先熄灭酒精灯，待A冷却至室温后，再停止通入氮气1.某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。关键能力专项突破(4)该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式，数据记录如下：A的质量m0/gA与钙的质量m1/gA与产物的质量m2/g14.8015.0815.15①通过计算得到化学式CaxN2，其中x=____。2.8参加反应的钙的质量为15.08g-14.80g=0.28g40xg

28g0.28g

0.07g解得x=2.8。参加反应的N2的质量为15.15g-15.08g=0.07g②小组同学查阅资料得知产物为Ca3N2，能与水强烈反应，请写出Ca3N2与水反应的化学方程式：________________________________，设计实验检验Ca3N2与水反应的产物(写出必要的操作及现象)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ca3N2＋6H2O=3Ca(OH)2＋2NH3↑取少量氮化钙于一洁净试管中，加入适量水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，则证明有氨气生成，反应一段时间后，再向试管中滴加Na2CO3溶液，若有白色沉淀出现则证明有氢氧化钙生成(或其他合理答案均可)(2)装置丙的作用是__________________。2.实验室以浓硫酸、铜与NaOH溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl为白色难溶于水的化合物。分液漏斗防倒吸、尾气处理(1)仪器a的名称是__________。Ⅰ.制备NaHSO3(装置如图所示)解析:实验的原理甲中浓硫酸和铜在加热条件下反应生成SO2，乙中过量SO2和NaOH反应生成NaHSO3，SO2有毒，用丙中的高锰酸钾氧化SO2，防止污染。(3)推测实验②产生的无色气体为SO2，用新制的氯水检验该无色气体，可观察到淡黄绿色消失，滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成。写出SO2与氯气反应的离子方程式：___________________________________。向2mL1mol/LNaHSO3溶液中加入2mL1mol/LCuSO4溶液，得到绿色溶液，3min内无明显变化。将所得混合液分为两等份。Ⅱ.探究：NaHSO3与Cu2+的反应，设计实验：2.实验室以浓硫酸、铜与NaOH溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl为白色难溶于水的化合物。①第一份加入适量Na2SO4固体，瞬间无明显变化，30s时也无明显变化。②另一份加入适量NaCl固体，瞬间无明显变化，30s时有无色气体和白色沉淀生成，上层溶液颜色变浅。SO2＋Cl2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SO42-②实验证实假设2合理，实验Ⅱ中发生反应的离子方程式有_____________________________________和H++HSO3-=SO2↑+H2O。假设1：Cu2+水解使溶液中c(H+)增大。假设2：Cl－存在时，Cu2+与HSO3-反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H+)增大。①假设1不合理，实验证据是____________________。实验①无气体放出(4)对实验Ⅱ产生SO2的原因进行分析，提出两种假设：2.实验室以浓硫酸、铜与NaOH溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl为白色难溶于水的化合物。2Cu2++HSO3-+2Cl－+H2O=2CuCl↓+SO42-+3H+3.某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是_________________________________________。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝实验实验试剂实验现象15mL蒸馏水反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2)25mL1.0mol/LNH4Cl溶液(pH=4.6)剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体3.某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。实验实验试剂实验现象15mL蒸馏水反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2)25mL1.0mol/LNH4Cl溶液(pH=4.6)剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有_____，灰白色固体可能是___________(填化学式)。Cl－Mg(OH)Cl3.某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3