熱點專題講座(四) 綜合實驗題解題策略

1、熱點專題講座(四)綜合實驗題解題策略考情分析1全國卷近五年考查情況年份考查內(nèi)容對應(yīng)題號2015性質(zhì)綜合探究設(shè)計/工藝流程與物質(zhì)制備全國卷·T26全國卷·T27物質(zhì)制備與性質(zhì)探究方案評價全國卷 T282014乙酸異戊酯的制備與分離提純、產(chǎn)率計算新課標全國卷·T26物質(zhì)成分的確定新課標全國卷·T282013以環(huán)己烯的制備實驗為載體考查化學(xué)實驗新課標全國卷·T26以正丁醛的制備為載體考查綜合實驗新課標全國卷·T262012以溴苯的制取為載體考查考生的實驗?zāi)芰π抡n標全國卷·T282011以氫化鈣制備為載體考查物質(zhì)制備方案設(shè)計與評價新

2、課標全國卷·T282.題型特點：本題型一般有三種形式：制備型綜合實驗、性質(zhì)探究型綜合實驗、與化工流程相結(jié)合的綜合實驗。高考主要有以下命題角度：是以有機物合成為載體考查儀器的使用，基本操作，特別是分離與提純、產(chǎn)率計算；是以新物質(zhì)合成為載體，考查實驗雙基。儀器創(chuàng)新使用，實驗設(shè)計及評價；是以工業(yè)流程為載體，考查實驗技術(shù)在模擬工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；是定量實驗，考查定量實驗技術(shù)及測定原理在實際中的應(yīng)用。近幾年高考的命題思路與以前相比有較大的轉(zhuǎn)變，回歸實驗真實性，丟棄實驗紙上談兵，重視實驗情景的真實性與創(chuàng)新性，讓做過實驗的考生能拿高分，重視能力立意，并突出考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精

3、神。解題策略1制備型實驗題解題程序(1)巧審題，明確實驗?zāi)康暮驮怼嶒炘砜蓮念}目所給實驗?zāi)康慕Y(jié)合有關(guān)知識獲取，綜合考慮，促進制備主反應(yīng)，消除控制副反應(yīng)。遵循可行、簡捷、安全性原則，確定符合目的要求的制取、提純方案。(2)善思考，理清操作步驟的先后順序。根據(jù)方案中方法步驟，把握各步操作的要領(lǐng)目的和原理，理清制備后除雜提純操作的先后關(guān)系與原理。(3)看圖表，認識各裝置的作用，分析圖中各項裝置，并結(jié)合實驗?zāi)康暮驮恚治鲅b置作用，舉一反三，分析缺少裝置的可能后果，表格中信息如何控制運用落實。(4)悟規(guī)律，得出正確的結(jié)論，實驗數(shù)據(jù)(現(xiàn)象)是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)，分析現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))，找出影響實驗成敗的

4、關(guān)鍵因素，產(chǎn)生誤差的原因，進行必要的推導(dǎo)與計算。2探究型實驗的基本程序(1)解答探究型實驗題的基本程序可用以下流程圖表示：提出問題要提出問題，首先得發(fā)現(xiàn)問題，對題給信息進行對比、質(zhì)疑，通過思考提出值得探究的問題。此外，實驗中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象也是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的重要契機。 提出猜想所謂猜想就是根據(jù)已有知識對問題的解決提出的幾種可能的情況。有一些問題，結(jié)論有多種可能(這就是猜想)，只能通過實驗進行驗證。設(shè)計驗證方案提出猜想后，就要結(jié)合題給條件，設(shè)計出科學(xué)、合理、安全的實驗方案，對可能的情況進行探究。實驗設(shè)計中，關(guān)鍵點是對試劑的選擇和實驗條件的調(diào)控。觀察實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論根據(jù)設(shè)計的實驗方案，根據(jù)實

5、驗現(xiàn)象進行推理分析或計算分析得出結(jié)論。(2)整體思路明確目標，根據(jù)題目要求，找出該題需要解決的最終目標。分析問題，根據(jù)上述目標，結(jié)合題目所給信息，分析解決該問題可能涉及的所學(xué)知識，即利用所學(xué)知識，分析解決該問題。注意細節(jié)，在解決該類問題時，注意分析實驗原理是否正確可行，實驗操作是否安全合理，實驗步驟是否簡單方便，實驗現(xiàn)象是否突出明顯。3化工流程題(1)化工流程的模式及規(guī)律模式：規(guī)律：主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。(2)常見設(shè)問角度化學(xué)方程式或離子方程式的書寫物質(zhì)成分的判斷除雜試劑的選擇物質(zhì)分離提純操作反應(yīng)條件的控制產(chǎn)率的計算、純度的計算(3)審題步驟(4)解題思路明確流程目的分析條件和性

6、質(zhì)結(jié)合問題聯(lián)系原理答題注意模式，抓住要點示例國家衛(wèi)計委等五部門規(guī)定，膨化食品中不再允許使用任何含鋁食品添加劑。長期食用含鋁食品對人體傷害很大，尤其對兒童的生長發(fā)育和智力發(fā)育都會造成傷害。請回答下列問題：.下列說法正確的是_(填字母)。A不能用焰色反應(yīng)鑒別硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨B可用NaOH溶液鑒別硫酸鋁鉀和小蘇打C青少年應(yīng)該少吃含鋁膨化劑的餅干、油條等食品DNH4Al(SO4)2·12H2O屬于混合物.明礬石的主要成分為K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O，另外還含有少量的Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如圖所示：(1)焙燒過程

7、中發(fā)生的反應(yīng)為2Al2(SO4)33S2Al2O39SO2，其中氧化劑為_。(2)“溶解”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)調(diào)節(jié)pH后過濾、洗滌Al(OH)3沉淀，證明已洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是_。(4)調(diào)節(jié)pH時使用的是質(zhì)量濃度(單位體積溶液所含溶質(zhì)的質(zhì)量)為882 g·L1的H2SO4溶液，配制1 L該溶液，需用量筒量取質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸(密度是1.8 g·cm3)_ mL。(5)“廢渣”、“母液”中可回收的物質(zhì)分別是_、_。(6)請設(shè)計一個簡單實驗，證明明礬石中存在鐵元素：_?！敬鸢浮?BC.(1)Al2(SO4)3(2)Al2O32OH=2AlOH2O(3)取

8、少量最后一次洗滌液于試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已洗滌干凈(4)500(5)Fe2O3K2SO4、Na2SO4(6)取少許廢渣溶于稀鹽酸后，向其中加入幾滴KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則證明明礬石中存在鐵元素 跟蹤訓(xùn)練實驗室常用苯甲醛(C6H5CHO)制備苯甲醇(C6H5CH2OH)和苯甲酸(C6H5COOH)，其反應(yīng)原理為2C6H5CHONaOHC6H5CH2OHC6H5COONa；C6H4COONaHClC6H5COOHNaCl。實驗裝置如圖所示：圖甲圖乙已知：苯甲醇、苯甲酸鈉(C6H5COONa)溶于水，乙醚難溶于水；不同溫度下苯甲酸在水中的溶解度為0.

9、18 g(4 )、0.34 g(25 )、5.8 g(95 )。請回答下列問題：(1)在圖甲所示的三頸燒瓶中加入適量NaOH，再加入適量水溶解，冷卻至室溫后，加入21.2 g苯甲醛，再加入少許碎瓷片。加熱(加熱裝置已略去)，同時不斷攪拌。反應(yīng)完畢，從冷凝管上口加入適量冷水，充分混合，得混合液A。圖甲中冷凝管的作用是_，碎瓷片的作用是_。(2)將混合液A轉(zhuǎn)入儀器B中，加入適量乙醚，充分振蕩，靜置，液體分為兩層：水層和乙醚層。儀器B的名稱是_，在振蕩過程中常有氣體產(chǎn)生，為避免發(fā)生實驗事故，應(yīng)進行的操作是_。能否用乙醇代替乙醚？_(填“能”或“不能”)。(3)將乙醚層轉(zhuǎn)入蒸餾燒瓶中，按圖乙所示裝置組

10、裝儀器并蒸餾除去乙醚。請指出圖乙所示裝置中的兩處錯誤：_、_。(4)在水層中加入適量的鹽酸，使苯甲酸鈉充分轉(zhuǎn)化，然后將反應(yīng)混合物用冰水冷卻，再通過操作C可得到苯甲酸。請設(shè)計實驗證明苯甲酸鈉已充分轉(zhuǎn)化：_。操作C的名稱是_。用冰水冷卻的目的是_。(5)若最終得到7.56 g苯甲醇和8.54 g苯甲酸，則本實驗中苯甲酸的產(chǎn)率為_?！敬鸢浮?1)冷凝回流防止暴沸(2)分液漏斗適時打開旋塞，將分液漏斗內(nèi)氣體放出不能(3)溫度計水銀球插入液面下冷凝水的進出口方向顛倒(4)將反應(yīng)后的混合物靜置后，取少許上層清液，滴加鹽酸，不再出現(xiàn)沉淀，即可證明苯甲酸鈉已充分轉(zhuǎn)化過濾降低苯甲酸的溶解度，減少損失(5)70%

11、專題強化提升練(四) (限時：45分鐘)1(2016·山西四校聯(lián)考)某同學(xué)對銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的黑色沉淀進行探究，實驗步驟如下：.將光亮銅絲插入濃硫酸，加熱；.待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時，抽出銅絲，停止加熱；.冷卻后，從反應(yīng)后的混合物中分離出黑色沉淀，洗凈、干燥備用。查閱文獻：檢驗微量Cu2的方法是：向試液中滴加K4Fe(CN)6溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2。(1)該同學(xué)假設(shè)黑色沉淀是CuO。檢驗過程如下：將CuO放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加K4Fe(CN)6溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。將黑色沉淀放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加K4Fe(CN)6溶液，未見紅褐色沉淀。由該檢驗過程所

12、得結(jié)論是_。(2)再次假設(shè)，黑色沉淀是銅的硫化物。實驗如下：實驗裝置現(xiàn)象1.A試管中黑色沉淀逐漸溶解2.A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色氣體3.B試管中出現(xiàn)白色沉淀現(xiàn)象2說明黑色沉淀具有_性。能確認黑色沉淀中含有S元素的現(xiàn)象是_，相應(yīng)的離子方程式是_。為確認黑色沉淀是“銅的硫化物”，還需進行的實驗操作是_。(3)以上實驗說明，黑色沉淀中存在銅的硫化物。進一步實驗后證明黑色沉淀是CuS與Cu2S的混合物。將黑色沉淀放入濃硫酸中加熱一段時間后，沉淀溶解，其中CuS溶解的化學(xué)方程式是_?！敬鸢浮?1)黑色沉淀中不含有CuO(2)還原B試管中出現(xiàn)白色沉淀2NO3SO23Ba22H2O=3BaSO42NO4H(或

13、NO2SO2Ba2H2O=BaSO4NO2H)取冷卻后A裝置試管中的溶液，滴加K4Fe(CN)6溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2，說明黑色沉淀是銅的硫化物(3)CuS4H2SO4(濃)CuSO44SO24H2O2(2016·商丘一模)亞硝酸鈉在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。現(xiàn)以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示(部分夾持裝置略)。已知：3NaNO23HCl=3NaClHNO32NOH2O；酸性條件下，NO或NO都能與MnO反應(yīng)生成NO和Mn2。完成下列填空：(1)寫出儀器a的名稱：_。(2)為避免B中逸出的氣體中混有的雜質(zhì)氣體與Na2O2

14、反應(yīng)，應(yīng)在B、C裝置間增加一個裝置，則該裝置中盛放的藥品名稱為_。(3)寫出NO與Na2O2在常溫下生成NaNO2的化學(xué)反應(yīng)方程式：_；當該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1 mol e時，理論上吸收標準狀況下NO的體積為_L。(4)D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(5)將11.7 g過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化為亞硝酸鈉，理論上至少需要木炭_g。【答案】(1)分液漏斗(2)堿石灰(或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體)(3)2NONa2O2=2NaNO22.24(4)5NO3MnO4H=5NO3Mn22H2O(5)1.83(2016·陜西五校一模)工業(yè)上設(shè)計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質(zhì)除去并回收得到V2O5

15、的流程如下：請回答下列問題：(1)步驟所得廢渣的成分是_(寫化學(xué)式)，操作的名稱是_。(2)步驟、的變化過程可簡化為(下式R表示VO2，HA表示有機萃取劑)：R2(SO4)n(水層)2nHA(有機層)2RAn(有機層)nH2SO4(水層)中萃取時必須加入適量堿，其原因是_。中X試劑為_。(3)的離子方程式為_。(4)25 時，取樣進行實驗分析，得到釩沉淀率和溶液pH之間關(guān)系如下表：pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1釩沉淀率%88.194.896.598.098.898.896.493.189.3結(jié)合上表，在實際生產(chǎn)中，中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為_；若釩沉淀率為93

16、.1%時不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀，則溶液中c(Fe3)<_。已知：25 時，KspFe(OH)32.6×1039(5)該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有_和_?！敬鸢浮?1)SiO2過濾(2)加入堿中和硫酸，促使平衡正向移動，提高釩的萃取率或類似表述，如提高RAn(有機層)的濃度、百分含量等H2SO4(3)NH3·H2OVO=NH4VO3OH(4)1.71.8(或1.7或1.8)2.6×103 mol·L1(5)氨氣(或氨水)有機萃取劑4(2016·湖北七市聯(lián)考)Na2S2O3可用作照相的定影劑等。已知Na2S2O3的某些性質(zhì)如下：()S

17、2O能被I2氧化為S4O；()酸性條件下S2O迅速分解為S和SO2；()向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3；所得產(chǎn)品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。實驗室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模仿生成過程。實驗步驟：(1)儀器組裝完成后，_，則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是_，裝置E中溶液的作用是_。(2)先向C燒瓶中加入Na2CO3和Na2S混合溶液，再向A燒瓶中滴加濃H2SO4。(3)等Na2CO3和Na2S完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)。過濾C中混合物，將溶液蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。(4)為驗證產(chǎn)品中含有硫酸鹽，該小組設(shè)計了以下實驗方案，請將方案

18、補充完整。實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象或結(jié)論a.取少量固體樣品溶于無氧蒸餾水中固體完全溶解得無色澄清溶液b.加入過量鹽酸c.靜置后取上清液，加入BaCl2溶液(5)利用KMnO4標準溶液可以定量測定硫代硫酸鈉試劑的純度，步驟為：溶液配制：稱取1.0 g Na2S2O3試樣，用新煮沸并冷卻的蒸餾水溶解，最終定容至100 mL。滴定：取10.00 mL 0.01 mol·L1 KMnO4標準溶液，加硫酸酸化，再加過量KI溶液。寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。往步驟所得溶液中加入某指示劑，用Na2S2O3滴定至終點(2S2OI2=S4O2I)，記錄Na2S2O3溶液用量，滴定3次。指示劑最好選用_，本次滴

19、定時所用的玻璃儀器除錐形瓶外，還有_。若3次滴定Na2S2O3溶液的平均用量為12.00 mL，則樣品的純度為_?！敬鸢浮?1)關(guān)閉A、C中分液漏斗活塞，將E中導(dǎo)管伸入盛水的水槽中，微熱A中圓底燒瓶，E中導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱，導(dǎo)管中回流一段穩(wěn)定的水柱防止倒吸吸收多余的SO2(4)預(yù)期現(xiàn)象或結(jié)論有淺黃色渾濁出現(xiàn)，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生有白色沉淀產(chǎn)生，說明樣品中含有SO(5)2MnO16H10I=5I22Mn28H2O淀粉溶液堿式滴定管65.8%(或0.658)5已知乙醇在加熱的條件下可與HBr反應(yīng)得到溴乙烷(CH3CH2Br)，二者某些物理性質(zhì)如下表所示：溶解性沸點()密度(g/mL)乙醇與

20、水互溶78.50.8溴乙烷難溶于水38.41.4某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將乙醇、80%的硫酸、NaBr固體按一定比例混合后(總體積約140 mL)置于圖1的反應(yīng)容器B中后進行加熱(兩個裝置中的加熱、固定裝置及沸石均省略)。圖1溴乙烷制備裝置圖圖2蒸餾溴乙烷裝置圖(1)儀器A的名稱是_。容器B的容積是_(填字母)。a150 mLB200 mLc250 mL(2)兩個水槽中的液體均是冰水，使用冰水的目的是_。(3)HBr與乙醇反應(yīng)生成目標產(chǎn)物的化學(xué)方程式為_。(4)圖1中收集到的產(chǎn)品中含有一定量的雜質(zhì)Br2。為除去該雜質(zhì)，可先向混合液中加入適量的(從下面所給試劑中選取)_，然后再進行_操作即可。a四氯化碳 B碳酸鈉稀溶液c無水CaCl2 D無水MgSO4(5)經(jīng)過(4)處理后的目標產(chǎn)物