2025届高考化学二轮专题复习与测试第二部分题型解读二化学实验题解题指导

题型解读二化学试验题解题指导类型一物质的制备试验制备、合成类试验通常以制备某种物质为目的，考查物质的制备、分别、提纯、检验等。在制备试验中通常考查：仪器的选择、药品的运用、装置的连接等；在提纯、检验中通常考查：药品的选择、试验操作、试验现象的分析等。1．(2024·新课标卷)试验室由安眠香制备二苯乙二酮的反应式如下：相关信息列表如下：物质性状熔点/℃沸点/℃溶解性安眠香白色固体133344难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸二苯乙二酮淡黄色固体95347不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸冰乙酸无色液体17118与水、乙醇互溶装置示意图如下图所示，试验步骤为：①在圆底烧瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3·6H2O，边搅拌边加热，至固体全部溶解。②停止加热，待沸腾平静后加入2.0g安眠香，加热回流45～60min。③加入50mL水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶1.6g。回答下列问题：(1)仪器A中应加入______(填“水”或“油”)作为热传导介质。(2)仪器B的名称是______________；冷却水应从________(填“a”或“b”)口通入。(3)试验步骤②中，安眠香必需待沸腾平静后方可加入，其主要目的是________________________________________________________________________。(4)在本试验中，FeCl3为氧化剂且过量，其还原产物为__________；某同学尝试改进本试验：采纳催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行________？简述推断理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)本试验步骤①～③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是防止________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)若粗品中混有少量未氧化的安眠香，可用少量________(填字母)洗涤的方法除去。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。a．热水b．乙酸c．冷水d．乙醇(7)本试验的产率最接近于______(填字母)。a．85%b．80%c．75%d．70%解析：在圆底烧瓶中加入10mL冰乙酸，5mL水，及9.0gFeCl3·6H2O，加热至固体全部溶解，停止加热，待沸腾平静后加入2.0g安眠香，加热回流45～60min，反应结束后加入50mL水，煮沸后冷却，析出黄色固体，即为二苯乙二酮，过滤，用冷水洗涤固体三次，得到粗品，再用75%乙醇重结晶，干燥后得到产品1.6g，据此分析解答。(1)该试验须要加热使冰乙酸沸腾，冰乙酸的沸点超过了100℃，应选择油浴加热，所以仪器A中应加入油作为热传导介质。(2)依据仪器的结构特征可知，B为球形冷凝管，为了充分冷却，冷却水应从a口进，b口出。(3)步骤②中，若沸腾时加入安眠香，会暴沸，所以须要沸腾平静后加入，故答案为防暴沸。(4)FeCl3为氧化剂，则铁的化合价降低，还原产物为FeCl2，若采纳催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮，空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参加反应。(5)由表格中信息可知，安眠香难溶于冷水，溶于热水，乙醇，乙酸，所以步骤①～③中，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是溶解安眠香，防止安眠香析出。(6)依据安眠香和二苯乙二酮的溶解特征，安眠香溶于热水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以采纳热水洗涤粗品除去安眠香，故选a。(7)2.0g安眠香(C14H12O2)的物质的量约为0.0094mol，理论上可产生二苯乙二酮(C14H10O2)的物质的量约为0.0094mol，质量约为1.98g，产率为eq\f(1.6g,1.98g)×100%≈80.8%，最接近80%，故选b。答案：(1)油(2)球形冷凝管a(3)防暴沸(4)FeCl2可行空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参加反应(5)溶解安眠香，防止安眠香析出(6)a(7)b1．物质制备流程。2．试验操作流程。仪器连接→检查装置的气密性→填装药品→防倒吸、防氧化措施→试验过程→仪器拆卸。3．操作先后流程。(1)连接仪器：先下后上，先左后右。(2)加入试剂：先固后液。(3)试验起先：先检查装置的气密性，再加药品，后点燃酒精灯。(4)净化气体：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无刺激性气味的气体，最终除去水蒸气。(5)防倒吸试验：往往是最终停止加热或停止通气。(6)防氧化试验：先熄灭酒精灯，再停止通气。4．试验条件限制的操作与目的。(1)试验中温度限制的目的。①加热的目的：增大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限制温度在肯定范围的目的：若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较小；若温度过高，则某物质(如H2O2、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐)会分解或挥发。④水浴加热的优点：受热匀称，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趁热过滤的缘由：保持过滤温度，防止温度降低后某物质析出。⑦减压蒸发的缘由：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如浓缩过氧化氢需减压蒸发低浓度的过氧化氢溶液)。(2)试验中溶液pH限制的目的。①分别除杂：使杂质充分沉淀或溶解，提高纯度。②调控反应：使溶液呈酸性，提高氧化性，或使溶液呈碱性，限制反应的发生。类型二物质的性质试验主要以探究物质的性质、组成为线索，综合考查化学常用仪器的名称，物质的检验、分别，装置气密性以及对某处试验设计的评价及改进等学问。2．(2024·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应。将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性显著提高。已知：①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，在制备和运用时，需用水或有机溶剂保持其表面“潮湿”。②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。某试验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的试验如下：步骤1：雷尼Ni的制备。eq\x(Ni/Al合金颗粒)eq\o(→,\s\up7(（a）),\s\do5(\a\vs4\al(NaOH溶液)))eq\x(雷尼Ni混合物)eq\o(→,\s\up7(（b）),\s\do5(移除清液))eq\o(→,\s\up7(（c）),\s\do5(碱洗))eq\o(→,\s\up7(（d）),\s\do5(水洗))eq\o(→,\s\up7(（e）),\s\do5(\a\vs4\al(加入有机溶剂)))eq\x(雷尼Ni悬浮液)步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应。反应的原理和试验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。回答下列问题：(1)操作(a)中，反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)操作(d)中，推断雷尼Ni被水洗净的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是__________(填字母)。A．丙酮B．四氯化碳C．乙醇D．正己烷(4)向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置如下图所示；发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调整为__________(填字母)。(5)仪器M的名称是__________。(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(7)假如将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(8)推断氢化反应完全的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题是一道工业流程兼试验的综合题，首先用氢氧化钠溶液溶解镍铝合金中的铝，过滤后先、后用碱和水来洗涤固体镍，随后加入有机溶剂制得雷尼Ni悬浮液，用于步骤2中邻硝基苯胺的催化氢化。(1)铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑。(2)由于水洗之前是用碱洗，此时溶液显碱性，故可以用酸碱指示剂来推断是否洗净，详细方法为，取最终一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，假如溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。(3)依据题给信息可知，邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，在丙酮，四氯化碳，乙醇，正己烷中极性较强的为乙醇，故选C。(4)向集气管中充入H2时，氢气从左侧进入，向下进入集气管，再由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调整为气体由下方的集气管，向右进入装置Ⅱ，故选C。(5)由图可知，仪器M的名称是恒压滴液漏斗。(6)依据题给信息可知，雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，故反应前向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是解除装置中的空气，防止雷尼Ni自燃。(7)假如将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，则会在三颈瓶中产生气泡，从而导致管道中气流不稳，不利于监测反应过程。(8)反应完成后，氢气不再被消耗，则集气管中液面不再变更。答案：(1)2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑(2)取最终一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，假如溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净(3)C(4)C(5)恒压滴液漏斗(6)解除装置中的空气，防止雷尼Ni自燃(7)管道中气流不稳，不利于监测反应过程(8)集气管中液面不再变更1．明确相关物质的性质和试验原理是解答探究物质的性质试验题的关键，试验设计的基本流程：原理→反应物→试验装置→现象→结论→作用→意义→联想。(1)巧审题，明确试验目的和原理。试验原理可从题给的化学情境(或题首所给试验目的)并结合元素化合物、化学试验基本操作、化学反应基本原理等有关学问获得。(2)想过程，理清试验操作的先后依次。依据试验原理所确定的试验方案中的试验过程，确定试验操作的方法、步骤，把握各步试验操作的要点，理清试验操作的先后依次。(3)看准图，分析各项试验装置的作用。在解答过程中，要仔细细致地分析图中所示的各项装置，并结合试验目的和原理，确定它们在该试验中的作用。(4)细分析，得出正确的试验结论。在分析试验现象(或数据)的过程中，要擅长找出影响试验成败的关键以及产生误差的缘由，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变更曲线等。2．试验方案设计要明确以下要点：(1)题目有无特别要求。(2)题给的药品、装置的数量和种类。(3)留意试验过程中的平安性操作。(4)会画简洁的试验装置图。(5)留意仪器的规格。(6)要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水，冷凝、冷却、水浴加热时应实行相应措施。(7)同一仪器在不同位置的相应作用。(8)要严格按“操作(试验步骤)＋现象＋结论”的格式叙述。类型三探究性试验探究性试验题在学问点的涵盖上既可以考查基本概念、基本理论，又可以考查元素化合物的相关学问，而且符合新课改在学习方法上强调的“探究学习”“自主学习”，因此探究性试验题将会是今后高考题中的一个亮点。创新探究类试题一般有以下几种命题形式：探究化学反应机理，探究化学试验中的反常现象，探究对经典问题的质疑，探究未知物的成分，探究物质的性质，探究化学反应的条件以及化学反应的现象等。3．(2024·深圳光明区高级中学校联考模拟预料)某试验小组为探究CuSO4与Na2SO3反应后的产物，做如下探究试验。【查阅资料】①Cu2O为砖红色固体，不溶于水。②Cu2SO3为黄色固体，不溶于水。③[Cu(SO3)2]3－为无色协作离子、[Cu(NH3)2]＋为无色协作离子、[Cu(NH3)4]2＋为深蓝色协作离子。【试验探究】试验1：①向2mL0.2mol·L－1的CuSO4溶液中滴加0.2mol·L－1的Na2SO3溶液，起先出现黄色沉淀，但无气体产生。②接着加入Na2SO3溶液，最终沉淀消逝。经检验，溶液中生成[Cu(SO3)2]3－离子。试验2：向90℃2mL0.2mol·L－1的CuSO4溶液中滴加0.2mol·L－1的Na2SO3溶液，干脆生成砖红色沉淀。试验3：向2mL0.2mol·L－1的Na2SO3溶液中滴加0.2mol·L－1的CuSO4溶液，起先阶段有蓝色沉淀出现。(1)某同学认为试验1黄色沉淀中有少量Cu(OH)2，该同学认为是CuSO4、Na2SO3相互促进水解产生的，用离子方程式表示生成Cu(OH)2沉淀的过程：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若要进一步检验黄色沉淀中有Cu(OH)2，可采纳的详细试验方法为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)经检验，试验2所得溶液中有大量SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,3)生成。该试验中Cu2＋表现________性，写出该试验中反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某同学设计了如图所示的电化学装置，探究CuSO4与Na2SO3的反应。该装置中左侧烧杯中的石墨电极作________(填“正”或“负”)极，右侧烧杯中发生反应的电极反应式为____________________________________。设计试验检验右侧烧杯中生成的阴离子，写出详细操作、现象和结论：________________________________________________________________________。解析：通过查阅的资料，结合试验1可知，CuSO4与Na2SO3生成Cu2SO3，接着加入则生成[Cu(SO3)2]3－离子，沉淀消逝；结合试验2可知，上升温度则二者反应干脆生成Cu2O；结合试验3可知，Na2SO3过量则发生双水解，得到Cu(OH)2蓝色沉淀。(1)Na2SO3与CuSO4发生相互促进的水解反应，生成Cu(OH)2沉淀；离子方程式为Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2SO3[或Cu2＋＋2SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Cu(OH)2↓＋2HSOeq\o\al(－,3)]。(2)若要证明沉淀中有Cu(OH)2沉淀，为避开溶液中Cu2＋的干扰，应先将沉淀过滤，然后利用Cu(OH)2可溶于氨水生成深蓝色协作离子进行检验。(3)试验2所得沉淀为Cu2O沉淀，Cu2＋表现氧化性，结合题中信息溶液中有HSOeq\o\al(－,3)生成，可写出反应的离子方程式为2Cu2＋＋5SOeq\o\al(2－,3)＋2H2OCu2O↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4HSOeq\o\al(－,3)。(4)该装置为原电池装置，避开了Cu2＋和SOeq\o\al(2－,3)的相互促进水解反应，左侧石墨作正极，烧杯中发生Cu2＋的还原反应，右侧石墨作负极；烧杯中发生SOeq\o\al(2－,3)的氧化反应，所以右侧烧杯中的电极反应式为SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(或3SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2HSOeq\o\al(－,3))；若要检验生成的SOeq\o\al(2－,4)，应先解除SOeq\o\al(2－,3)的干扰，详细操作为取少量右侧烧杯中的溶液，滴加盐酸调至酸性，然后滴加氯化钡溶液，溶液中产生白色沉淀证明有SOeq\o\al(2－,4)生成。答案：(1)Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2SO3[或Cu2＋＋2SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Cu(OH)2↓＋2HSOeq\o\al(－,3)](2)将试验1中的黄色沉淀过滤，并洗涤，向沉淀中加入浓氨水，若沉淀溶解并得到深蓝色溶液可证明沉淀中有Cu(OH)2(3)氧化2Cu2＋＋5SOeq\o\al(2－,3)＋2H2OCu2O↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4HSOeq\o\al(－,3)(或2Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2H2OCu2O↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋、H＋＋SOeq\o\al(2－,3)=HSOeq\o\al(－,3))(4)正SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(或3SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2HSOeq\o\al(－,3))取少量右侧烧杯中的溶液，滴加盐酸调至酸性，然后滴加氯化钡溶液，溶液中产生白色沉淀则证明有SOeq\o\al(2－,4)生成1．探究性试验的一般思路。提出假设→试验探究→得出结论。虽然探究性试验主要考查学生的探究实力，但在问题的设置上常包含了对试验基础学问的考查，如：(1)常见物质的分别、提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取分液法、渗析法等。(2)常见气体的制备、净化、干燥、收集方法。(3)熟识重点操作，气密性检查，量气操作，防倒吸，防污染等。2．探究试验的解题要领。(1)细心审题是关键：目的、原理要清晰。(2)仔细分析是核心：原理分析、变量分析、结果分析。(3)正确表达是保障：大多数学生有试验思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中肯定要做到条理清晰，表述规范。3.熟知常考的“十大试验设计”试验目的试验设计方案说明(1)证明CO2中含有CO先除尽CO2，再把气体通入灼热的CuO中，若黑色固体变为红色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，则原混合气体中含有CO先除尽CO2后再通入CuO中，黑色固体变红色说明该气体具有还原性(2)证明SOeq\o\al(2－,4)中含有SOeq\o\al(2－,3)向混合液中加入足量BaCl2溶液，将沉淀溶于足量盐酸中，若沉淀部分溶解且有刺激性气味的气体生成，则原混合液中含有SOeq\o\al(2－,3)或加入盐酸生成能使品