高中化学二轮复习专题十四综合实验探究练习

专题十四综合实验探究

［考纲要求］1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。2.掌握常见气体的实验室

制法（包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法）。3.根据化学实验的目的和要求，能做

到：（1）设计实验方案；（2）正确选用实验装置；（3）掌握控制实验条件的方法；（4）预测或描

述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论；（5）评价或改进实验方案。

考点一评价型实验题

n核心精讲

评价型实验题包括的题型很多，其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、物质

制备和应用探究型等，该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程，其实验流程与考

查内容一般为

1.常见的气体发生装置

固+固A气体

①③

2.常见的净化装置一一用于除去气体中的杂质气体

3.常见的气体收集装置

4.常见的量气装置一一通过排液法测量气体的体积

一

二

二

甲

乙

二

二

-

TI

IX一

号

..

..

..

5.有毒气体的处理装置

燃烧式收集式吸收式

2题组集训

题组一“仪器连接”评价型

1.（2015•全国卷I,26）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其4=5.4X10-2,左=

5.4X10-。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体（HGO「2&O）无

色，熔点为101℃,易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。回答下列问题：

ABC

⑴甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置c中可观察到

的现象是___________________________________________________________________________

由此可知草酸晶体分解的产物中有o装置B的主要作用是。

⑵乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有C0,为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B

和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、

装置H反应管中盛有的物质是

②能证明D中草酸晶体分解产物中有CO的现象是

（3）设计实验证明：

①草酸的酸性比碳酸的强：=

②草酸为二元酸：o

答案（1）有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊C02冷凝（水蒸气、草酸等），防止草酸进入装

置C反应生成沉淀，干扰CO?的检验

（2）①F、D、G、H、D、ICuO（氧化铜）

②前面D中澄清石灰水无明显现象，H中黑色粉末变红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊

（3）①向盛有少量NaHCOs的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生②用NaOH标准溶液滴定草

酸，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍

解析（1）装置C中澄清石灰水的作用是检验是否有CO?气体生成，若有CO2气体生成，澄清

石灰水变浑浊。装置B中冰水的作用是降低温度，使生成的水和草酸（题给信息：受热脱

水、升华）冷凝。若草酸进入装置C,会生成草酸钙沉淀，干扰CO?检验。（2）检验CO可通过

检验CO还原黑色的CuO生成的C02进行。因为分解产物中有C02）所以要先除去C02,可用

浓NaOH溶液吸收CO?,并用澄清石灰水检验CO?是否除尽，再用无水氯化钙干燥CO,然后通

过加热的CuO,再用澄清石灰水检验生成的CO?气体，没有反应掉的CO可用排水法收集。若

前面澄清石灰水无明显现象，H中黑色的CuO变红色，后面的澄清石灰水变浑浊，说明草酸

晶体分解产物中有CO。（3）①证明草酸的酸性比碳酸强，可以利用溶液中较强酸制较弱酸的

原理，将草酸与NaHCOs溶液混合，看是否有气体产生。②证明草酸是二元酸，可以利用酸

碱中和滴定原理，若消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍，即可证明草酸是二元酸。

2.（2017•河北省衡水中学高三下学期三调）一氯化碘（沸点97.4℃）,是一种红棕色易挥

发的液体，不溶于水，溶于乙醇和乙酸。某校研究性学习小组的同学拟制备一氯化碘。回答

下列问题：

（1）甲组同学拟利用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘，其装置如下：（已知碘与氯气

的反应为放热反应）

①各装置连接顺序为A-；

A装置中发生反应的离子方程式为_________________________________________________

②B装置烧瓶需放在冷水中，其目的：,

D装置的作用是0

③将B装置得到的液态产物进一步提纯可得到较纯净的IC1,则提纯采取的操作方法是

(2)乙组同学采用的是最新报道的制一氯化碘的方法。即在三颈烧瓶中加入粗碘和盐酸，控

制温度约50℃,在不断搅拌下逐滴加入氯酸钠溶液，生成一氯化碘。则发生反应的化学方

程式为o

(3)设计实验证明：

①IC］的氧化性比L强：0

②IC1与乙烯作用发生加成反应：O

+2+

答案(1)①CfE-BfDMnO2+4H+2Cr=™Mn+Cl2f+2H20②防止IC1挥发吸

收未反应的氯气，防止污染空气③蒸储

50℃

(2)3I2+6HC1+NaC103=====6ICH-NaCl+3H20

(3)①用湿润的KI-淀粉试纸检验一氯化碘蒸气，试纸变蓝②在IC1的乙醇溶液中通入乙

烯，溶液褪色

解析用干燥纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘，A装置用二氧化锦和浓盐酸制备氯气，制

得的氯气中含有HC1气体和水蒸气，先用饱和食盐水(C)除HC1气体，再用浓硫酸(E)干燥，

将干燥的氯气通入B中与碘反应，制备IC1,而IC1易挥发，所以B应放在冷水中，最后用

氢氧化钠(D)处理未反应完的氯气，结合问题分析解答。

(1)用干燥纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘，A装置用二氧化锦和浓盐酸制备氯气，制得

的氯气中含有HC1气体和水蒸气，因此需要先用饱和食盐水(C)除HC1气体，再用浓硫酸(E)

干燥氯气，将干燥的氯气通入B中与碘反应，制备IC1«由于IC1易挥发，所以B应放在冷

水中。又因为氯气有毒，需要尾气处理，所以最后用氢氧化钠(D)处理未反应完的氯气，则

+-2+

①装置顺序：A-C-EfB-D,A中发生反应的离子方程式为Mn02+4H+2C1™=Mn+

Cl2t+2H20；②IC1易挥发，所以B应放在冷水中，用氢氧化钠(D)处理未反应完的氯气，

防止污染空气；③已知：一氯化碘沸点97.4°C,则B装置得到的液态产物进一步蒸储，收

集97.4℃的微分可得到较纯净的IC1。(2)粗碘和盐酸，控制温度约50℃,在不断搅拌下

逐滴加入氯酸钠溶液，生成一氯化碘，碘元素总共升2价，氯元素总共降6价，化合价升降

50℃

应相等，则碘单质应配3,再由原子守恒可得3L+6HCl+NaC103=====6ICl+NaCl+3H?0。

⑶①根据氧化性强的物质制氧化性弱的物质，可用湿润的KI-淀粉试纸检验一氯化碘蒸

气，试纸变蓝即证明IC1的氧化性比L强；②一氯化碘是一种红棕色液体，不溶于水，溶

于乙醇和乙酸，与乙烯发生加成反应，则颜色褪去，即在IC1的乙醇溶液中通入乙烯，溶液

褪色说明IC1与乙烯作用发生加成反应。

题组二“反应原理”评价型

3.(2017•梅州市高三下学期一检)据报道：研究人员破解了北京及华北地区雾霾主要成分

硫酸盐的形成之谜，发现在大气细颗粒物吸附的水分中NO?与S0?的化学反应是当前雾霾期

间硫酸盐的主要生成路径。某实验小组对NO?和S0?的反应进行探究。

(1)SO2的发生装置可以选择图中的(填字母)，反应的化学方程式为

(2)按D图所示进行实验。

①实验时往集气瓶中通入等体积的S0?和NO”观察到集气瓶中有白烟产生，通入的NO?气体

颜色变浅，该反应的化学方程式为0

如果集气瓶中有少量水，则可能观察不到白烟，其原因是

②请指出D图装置设计的不合理之处：o

(3)硫酸镇是我国PM2.5雾霾的主要成分，收集一定量的雾霾固体进行验证:

操作步骤实验现象结论

取一定量的雾霾固体于试管中，加

入适量的水溶解，把溶液分成两份

一份_________________有__白__色沉淀生成证明雾霾固体中含有soa-

证明雾霾固体中含有NH分。

另一•份__________________综合上面实验，说明雾霾固体

颗粒中含有(NH4)2S04

答案⑴A(或C)Na2sO3+H2s0式浓)=Na2sO4+SO2t+比0[或Cu+2H2sOi(浓)=£=CuSO&

+SO2t+2H20]

⑵①SO2+N()2=SO3+NO生成的S03与水反应生成硫酸②没有进行尾气处理，会导致环

境污染

（3）加入足量稀盐酸后，再加入BaCL溶液加入适量的NaOH浓溶液并加热产生使湿润的

红色石蕊试纸变蓝色的气体

解析（1）硫酸的酸性强于亚硫酸，制取二氧化硫可选用浓硫酸和亚硫酸钠在常温下制取，

选择仪器A,圆底烧瓶中盛放Na2s固体，分液漏斗中盛放浓硫酸，滴入烧瓶中发生反应：

Na2SO3+H2SO4（ja）=Na2SO4+SO2t+H20；也可用浓硫酸与铜在加热条件下制取，选择C,浓

硫酸与铜在加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式：Cu+2压SOK浓）

=^=CuS04+S02t+2H20„（2）①二氧化硫具有还原性，二氧化氮具有氧化性，实验时往集

气瓶中通入等体积的SO?和N02,观察到集气瓶中有白烟产生，生成三氧化硫，反应方程

式：SO2+NO2=SO3+NO,如果集气瓶中有少量水，则三氧化硫和水反应S03+H20=H2S04,

观察不到白烟；②二氧化硫、二氧化氮都为大气污染物，D图装置为二氧化氮和二氧化硫反

应的装置，缺少尾气处理，所以设计的不合理之处为没有进行尾气处理，会导致环境污染。

⑶在检验soa一时，加入氯化领之前要先加盐酸排除C03一的干扰。即先加盐酸酸化，无明

显现象，再加氯化钢溶液，出现白色沉淀，说明含有S09一；检验某溶液中含有NH蜚的操作

方法：取少量试样于试管中，加入氢氧化钠溶液加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验

放出气体，试纸由红变蓝。

4.（2017•全国卷III,26）绿矶是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要

的用途。某化学兴趣小组对绿矶的一些性质进行探究。回答下列问题：

⑴在试管中加入少量绿矶样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试

管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：

⑵为测定绿研中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K和K）（设为装置A）称重，记为

®go将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为泌g„按下图连接好装置进行实

验。

①仪器B的名称是0

②将下列实验操作步骤正确排序（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为

nhgo

b.熄灭酒精灯a.点燃酒精灯，加热

d.打开Ki和Kz,缓缓通入Nzc.关闭&和K,

e.称量Af.冷却到室温

③根据实验记录，计算绿矶化学式中结晶水数目x=（列式表示）。若实验时按a、d

次序操作，则使;r(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

⑶为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开Ki

和Kz,缓缓通入Nz,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为

a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(N03)2e.浓H2s04

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式

答案(1)样品中没有Fe"Fe?+易被氧气氧化为F1+

(2)①干燥管②d、a、b、f、c、e③错误！偏小

(3)①c、a生成白色沉淀、褪色

@2FeSO4=^^Fe2O3+SO2t+S03t

解析(1)绿矶溶于水电离出Fe2+,滴加KSCN溶液后颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3

十,通入空气之后，空气中的氧气把Fe?+氧化为Fe'+,Fe"与KSCN反应而使溶液显红色，说

明Fe?+易被氧气氧化为Fe时。

(2)①仪器B的名称是干燥管；②实验时先打开K和K”缓慢通入N?,排除装置中的空气，

防止空气中的氧气将绿研中的F/+氧化为Fe时,一段时间后点燃酒精灯，使绿研中的结晶

水变为水蒸气并被冲排出，然后熄灭酒精灯，将石英玻璃管冷却至室温后关闭及和Kz,防

止空气进入石英玻璃管中，最后称量A；

③由题意可知FeSO,的物质的量为室占mol,水的物质的量为嗓吱mol,则绿矶中结晶

水的数目x=错误！=错误！=错误！；若先点燃酒精灯再通Nz,则石英玻璃管中原有的空气

会将绿矶中的Fe~氧化，最终剩余的固体质量会偏大，则计算得到的结晶水的数目会偏

小。

(3)①实验后反应管中残留的红色粉末为FezOs,根据得失电子守恒可知必然有SO?产生，根

据元素守恒可知还会生成SOs,检验的试剂应选择品红溶液、BaCk溶液，不能选择Ba(N03)2

溶液，因为SO?会与Ba(N03)2溶液产生白色沉淀，干扰S03的检验，由于SOs可与水反应生

成硫酸，故应先检验SOs,再利用SO,能使品红褪色的原理检验SO?；②由题意可以得到硫酸

亚铁分解的方程式为2FeS04支逞Fe^+SOzt+S03t。

考点二定量测定型实验题

n核心精讲

常见的定量测定型实验题包括混合物成分的测定、物质纯度的测定以及化学式的确定等。该

类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定、一定物质的量浓度溶液的配制等

实验操作。实验过程中或问题解答中要特别注意以下几个问题：

1.气体体积的测量

(1)量气装置的改进

(2)量气时应注意的问题

①量气时应保持装置处于室温状态。

②读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如上

图(I)(W)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。

2.测定实验中要有消除干扰气体的意识

如用“惰性”气体将干扰气体排出，或用溶液吸收干扰气体等。

3.测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识

如采取反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方

法。

4.测定实验中要有“数据”的采集处理意识

实验数据的采集是化学计算的基础，一般来讲，固体试剂称质量，而液体试剂和气体试剂则

测量体积。

(1)称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1g,精确度要求高的实验中可以

用分析天平或电子天平，可精确到0.0001go

⑵测量液体体积时，一般实验中选用适当规格的量筒，可估读到0.1mL,准确度要求高的

定量实验如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式)，可估读到0.01mL«容量瓶作为精密的定

容仪器，用于配制一定物质的量浓度的溶液，一般不用于量取液体的体积。

(3)气体除了量取外，还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法：一种方法是称反应装

置在放出气体前后的质量减小值；另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。

⑷用pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH,经过计算可以得到溶

液中射或的物质的量浓度。为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子

完全沉淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定，然后取其平均值进行

计算。如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做2〜3次滴定，取体积的平均值求算未

知溶液的浓度，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数据

“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。

2题组集训

题组一滴定实验在定量测定实验中的应用

1.(2017•全国卷I,26)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫

酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成锈盐，利用如图所示装置处理镂盐，然后通过滴定

测量。已知：NH3+H3B03=NH3-H3BO3；NHS-H3BO3+HC1=NH4CH-H3BO3„

回答下列问题：

(Da的作用是o

(2)b中放入少量碎瓷片的目的是o

f的名称是。

(3)清洗仪器：g中加蒸储水：打开kl,关闭kz、k3,加热b,蒸气充满管路：停止加热，关

闭ki,g中蒸储水倒吸进入C,原因是；

打开k2放掉水，重复操作2〜3次。

(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂，锈盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠

溶液，用蒸储水冲洗d,关闭ks,d中保留少量水，打开k”加热b,使水蒸气进入e。

①d中保留少量水的目的是O

②e中主要反应的离子方程式为,

e采用中空双层玻璃瓶的作用是-

⑸取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol•。的盐

酸MmL,则样品中氮的质量分数为除样品的纯度W%o

答案（1）避免b中压强过大（2）防止暴沸直形冷凝管（3）c中温度下降，管路中形成

负压

⑷①液封，防止氨气逸出②NH分+0『=鱼=阳3t+出0保温使氨完全蒸出

,、1.4cV7.5cV

(5)-------------------

mm

解析（Da管作用是平衡气压，防止b中压强过大。（2）碎瓷片可防止液体加热时暴沸。f

为直形冷凝管。（3）停止加热，管路中气体温度下降，水蒸气冷凝为液态水，形成负压，g

中蒸储水倒吸入c中。（4）①d中保留少量水，起液封作用，防止有N&逸出。②e中NH蜚

与加热反应放出NH3o因为加热水蒸气充满管路，双层玻璃瓶中也充满水蒸气，起保温

作用，有利于Nft完全逸出。（5）C2H5N02~NH3~NH3-H3BO3~HC1,样品中氮的质量分数为

cVX10—3molX14g•mol—11.4cV

-----------------------------------------X100%--------%样品的纯度

mgm

^cVX10—3molX75g•mol—17.5cV

W------------------------------------------X100%=--------%

mgmo

题组二装置变化在定量测定实验中的应用

2.青蒿素是燃的含氧衍生物，为无色针状晶体。易溶于丙酮、氯仿和苯中，在水中几乎不

溶，熔点为156〜157青蒿素是有效的抗疟药。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃

取原理为基础，主要有乙醛浸取法和汽油浸取法。乙醛浸取法的主要工艺:

乙醛

用而、7fc操作n

青蒿~提取液-----

►粗品遴皿精品

干燥乙醍

剪碎操作1

~＞残渣

请回答下列问题:

（1）对青蒿进行干燥剪碎的目的是

（2）操作I的名称是.,操作H名称是

（3）用下列实验装置测定青蒿素的分子式,将28.2g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧:

①装置E中盛放的物质是,装置F中盛放的物质是

②该实验装置可能产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是

③己知青蒿素是燃的含氧衍生物，用合理改进后的装置进行实验，称得:

装置实验前/g实验后/g

E22.642.4

F80.2146.2

青蒿素的最简式是=

（4）某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚醐的水溶液中，青蒿素的

溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与

（填字母）具有相似的性质。

A.乙醇B.乙酸C.乙酸乙酯D.葡萄糖

答案（1）增大青蒿素与乙醛的接触面积，提高青蒿素的浸取率（2）过滤蒸t留

（3）①无水CaCb或碱石灰（或其他合理答案）②除去装置左侧通入的空气中的CO?和

水蒸气，在装置F后加一个防止空气中的CO?和水蒸气进入F的装置③。5H（4）C

解析（1）为了加快反应速率和增大青蒿素的浸取率，可以对青蒿进行干燥剪碎以增大青蒿

素与乙醛的接触面积。

⑵根据流程图，经过操作I得到了残渣，故操作I为过滤；乙醛和青蒿素是互溶的液体，

可以通过蒸储分离。

（3）①实验测定青蒿素的分子式，需要测定其中的碳、氢、氧的含量，燃烧后生成二氧化碳

和水，因此，需要测定二氧化碳和水的质量，因此装置E中盛放无水CaCb或P2O5吸收生成

的水，装置F中盛放碱石灰固体，吸收二氧化碳。

②装置左右两侧都可能使得空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置，造成误差，改进方法是除

去装置左侧通入的空气中的CO?和水蒸气，在装置F后加入一个防止空气中的CO?和水蒸气

进入F的装置。

③E管质量增加42.4g—22.6g=19.8g,说明生成了19.8g水，可得氢元素的质量：

2

19.8gX—=2.2g,F管质量增加146.2g-80.2g=66g,说明生成了66g二氧化碳，

lo

12

可得碳元素的质量：66gX-=18g,从而可推出含氧元素的质量：28.2g—2.2g—18g

=8g,设最简式为QHO,贝I］：12x：y：162=18：2.2：8,故x：y：z=15：22：5,故该

有机物的最简式为C15H2205O

（4）A项，乙醇易溶于水，错误；B项，乙酸易溶于水，错误；C项，乙酸乙酯在水中的溶解

度不大，加入含有NaOH、酚麟的水溶液后水解生成乙酸，溶液的碱性减弱，溶液红色变

浅，正确；D项，葡萄糖易溶于水，错误，故选C。

3.（2017•湖北省荆州中学高三1月质量检测）现有如下药品和装置：mg锌片、铁片、稀

硫酸、水，设计一个实验，测定锌的相对原子质量（实验是在通常状况下进行的）。请完成下

列实验：

(1)写出该反应的化学方程式：O

(2)所选用装置的连接顺序为(填接口字母)。

(3)取Vg纯铁片与稀硫酸反应测得生成气体KmL,该步骤的目的是o

(4)实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为合理的是0

A.待实验装置冷却后再读数

B.上下移动量筒④，使其中液面与广口瓶中液面相平

C.上下移动量筒⑤，使其中液面与广口瓶中液面相平

D.视线与凹液面的最低点水平读取量筒中水的体积

⑸mg锌片与稀硫酸反应测得生成气体上mL,则Zn的相对原子质量的数学表达式为

___________________________________________________________(用上述字母表示)。

⑹假设锌片中含不与酸反应的杂质，实验测得锌的相对原子质量可能比真实值(填“偏

大”“偏小”或“不变”，下同);实验结束时，仰视量筒读数，测得值

答案(l)Zn+H2S04=ZnS04+H2f(2)BDCE

(3)测定该条件下气体摩尔体积(其他合理答案也可)

(4)ABD(5)(6)偏大偏大

VNW

解析(1)发生的反应即锌和稀硫酸的反应，化学方程式为Zn+H£04=ZnS04+H2t。(2)将

稀硫酸与锌片在②中充分反应，产生的氢气从B通入D,通过C将集气瓶中的水排入量筒

中，通过测量排出的水的量来得知产生氢气的量，故装置的连接顺序为BDCEo(3)由于不是

标准状况下，则需要测定该条件下的气体摩尔体积，即实验目的是测定该条件下气体摩尔体

积。(4)要准确测量气体体积必须保持量筒内外气体的温度和压强相等，因此在读取量筒内

气体的体积之前，应使试管和量筒内的气体都冷却至室温；再调节量筒内外液面高度使之相

同，所以合理的为ABD。(5)该条件下气体摩尔体积为叫丝，0g锌片与稀硫酸反应测得

生成气体故mL,贝哈=摩字，解得Zn的相对原子质量的数学表达式为其二(6)假如

M0.056V1V2W

锌片含不与酸反应的杂质，则测得生成的氢气的体积%偏小，则测量值偏高；实验结束

时，仰视量筒读数，吸读数偏小，测得值偏高。

考点三”猜想、验证”型实验题

n核心精讲

假设验证型实验题在高考中主要由两部分组成，一部分是针对问题提出合理假设(猜想部

分)，另一部分是针对提出的假设进行验证(实验设计部分)。在实验设计部分往往会提供所

能选用的仪器和试剂，这样就限定了实验设计的方向。该类题规律性较强，需要注意设计实

验部分描述实验步骤和现象的规范性。

2题组集训

题组一“物质成分”猜想型

1.(2017•枣庄市高三“二调”)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成

分进行研究。

(D提出假设

①该反应的气体产物是C02o

②该反应的气体产物是CO„

③该反应的气体产物是。

(2)设计方案：如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测

定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

(3)查阅资料:

氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化镀饱和溶液和亚硝酸钠(NaNOj饱和溶液

混合加热反应制得氮气。

请写出该反应的离子方程式：o

(4)实验操作及实验现象：

①按上图连接装置，,

称取3.20g氧化铁与2.00g炭粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；

②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；

③停止通入Nz后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊；

④待反应结束，再通一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.4

go

⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤，烘干后称得质量为2.00go

步骤②④中都分别通入N2,其作用分别为O

(5)数据处理

试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：。

(6)实验优化

学习小组同学认为应对实验装置进一步完善。

①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(0H)2溶液，其理由是0

②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案：

答案(l)COz、CO的混合物

(3)NH4F+NO2-=====2N2t+2H20

⑷并检查装置的气密性步骤②中是为了排尽空气；步骤④是为了赶出所有的C02,确保

完全吸收

(5)2C+Fe203====2Fe+COt+C02t

(6)①Ba(OH)2溶解度大，浓度大，使CO,被吸收的更完全，#(BaC03)>#(CaC03),称量时相对

误差小②在尾气出口处加一点燃的酒精灯(或增加尾气处理装置)

解析(1)①该反应的气体产物是CO,；

②该反应的气体产物是CO；

③该反应的气体产物是二氧化碳和一氧化碳。

⑶氯化镀饱和溶液和亚硝酸钠(NaNOj饱和溶液混合加热反应时，能生成氮气、氯化钠和

水，化学方程式：NaN02+NH4Cl™=N2t+NaCl+2H20o(4)步骤②④中都分别通入N?,其

作用分别为排尽装置中的空气、使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收。(5)生成气体的质

量：3.20g+2.00g+48.48g-52.4g=l,28g,设二氧化碳的质量为x,

Ca(0H)2+C02=CaC03i+H20

44100

x2.00g

44100

一==「，x=0.88g,生成气体的质量与二氧化碳的质量之差就是生成的一氧化碳的质

量，为1.28g-0.88g=0.4g；根据实验数据分析，该实验中氧化铁与碳发生反应生成

铁、一氧化碳和二氧化碳，反应的化学方程式：Fe2O3+2C^=2Fe+CO2t+C0to(6)①甲

同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)?溶液，其理由是氢氧化钢易溶于水，可以吸收更多

的二氧化碳；②从环境保护的角度，应该对尾气进行处理，方法是点燃或收集尾气。

题组二“反应原理”猜想型

2.(2017•北京理综，28)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe"+2Ag”的实验中检测到Fe3

十,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05mol硝酸银溶液(pH^2)中加入过量铁

粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

(1)检验产物

①取少量黑色固体，洗涤后，________________________________________________

(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有

(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe时,乙依据

的原理是__________________