江蘇省高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題24 怎樣進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)探究解題突破精品學(xué)案.doc

專題24. 怎樣進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)探究解題突破考試說(shuō)明中：總的方面：了解并初步實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一般過(guò)程，掌握并應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能。能設(shè)計(jì)解決簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)探究方案，能運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、閱讀資料等多種手段收集證據(jù)，能運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法形成探究結(jié)論等等。必考內(nèi)容中對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)要求共10條。高考試卷中：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，高考中實(shí)驗(yàn)考查是必需的。綜合實(shí)驗(yàn)探究題在每年高考試題中都會(huì)出現(xiàn)，考查內(nèi)容是方方面面的，許多與物質(zhì)的制取聯(lián)系在一起。實(shí)驗(yàn)題既能考查學(xué)生的自學(xué)能力、信息分析處理能力，又能考查學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力，同時(shí)還可考查科學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)能力。實(shí)驗(yàn)題已成為高考考查新能力的主陣地，可以說(shuō)實(shí)驗(yàn)題的答題情況直接決定高考的成敗。答題過(guò)程中：綜合實(shí)驗(yàn)題解題模式：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 根據(jù)題給條件，分析實(shí)驗(yàn)原理，選擇最佳方案，排除干擾因素（除雜、干燥、防倒吸、防氧化、防水解、防漏氣、防污染、防空氣進(jìn)入，先通或后通排盡系統(tǒng)內(nèi)殘留氣體），理由分析透徹，文字表述清晰 。一。能力展示1.硫酸亞鐵銨（nh4）2so4feso46h2o為淺綠色晶體，實(shí)驗(yàn)室中常以廢鐵屑為原料來(lái)制備，其步驟如下：步驟1 ： 將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑。步驟2 ： 向處理過(guò)的鐵屑中加入過(guò)量的3moll-1h2so4溶液，在60左右使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過(guò)濾，得feso4溶液。步驟3 ： 向所得feso4溶液中加入飽和（nh4）2so4溶液，經(jīng)過(guò)“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1） 在步驟1的操作中，下列儀器中不必用到的有_（填儀器編號(hào)）鐵架臺(tái) 燃燒匙 錐形瓶 廣口瓶 研缽 玻璃棒 酒精燈（2） 在步驟2中所加的硫酸必須過(guò)量，其原因是_；（3） 在步驟3中，“一系列操作”依次為_(kāi)、_和過(guò)濾；（4） 本實(shí)驗(yàn)制得的硫酸亞鐵銨晶體常含有fe3+雜質(zhì)。檢驗(yàn)fe3+常用的試劑是_，可以觀察到得現(xiàn)象是_。過(guò)程分析：1.本題目考查點(diǎn)有溶液加熱、過(guò)濾、固體溶解、蒸發(fā)（防水解）、結(jié)晶等一系列實(shí)驗(yàn)。步驟1是溶液加熱和過(guò)濾操作，用不到；亞鐵離子在加熱過(guò)程中有水解，因而要加酸抑制亞鐵離子的水解；步驟3是抑制亞鐵離子的水解下的蒸發(fā)與結(jié)晶過(guò)程；答案：（1）；（2）抑制亞鐵離子的水解和氧化；（3）加熱濃縮、冷卻結(jié)晶；（4）kscn溶液，溶液顯血紅色精要點(diǎn)評(píng)：1. 高考試題通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理的判斷、實(shí)驗(yàn)裝置作用的識(shí)別、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的分析、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的解釋和異常現(xiàn)象的辨析等實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)在聯(lián)系的整體把握，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的體驗(yàn)和運(yùn)用，全面細(xì)致地考查了我們實(shí)驗(yàn)品質(zhì)的深刻性、靈活性和批判性。2.實(shí)驗(yàn)綜合題歷來(lái)是高考中的難點(diǎn)。操作要點(diǎn)在平時(shí)復(fù)習(xí)中注意積累，分析過(guò)程中可能要注意的問(wèn)題，要緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，多方面考慮，才可確保萬(wàn)無(wú)一失。二。能力培養(yǎng)高純是制備高性能磁性材料的主要原料。實(shí)驗(yàn)室以為原料制備少量高純的操作步驟如下：（1）制備溶液：在燒瓶中（裝置見(jiàn)右圖）加入一定量和水，攪拌，通入和混合氣體，反應(yīng)3h。停止通入，繼續(xù)反應(yīng)片刻，過(guò)濾（已知）。石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。反應(yīng)過(guò)程中，為使盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入和比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施有 、 。若實(shí)驗(yàn)中將換成空氣，測(cè)得反應(yīng)液中、的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如右圖。導(dǎo)致溶液中、濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是 。（2）制備高純固體：已知難溶于水、乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，100開(kāi)始分解；開(kāi)始沉淀時(shí)。請(qǐng)補(bǔ)充由（1）制得的溶液制備高純的操作步驟實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑： 、 、。 ； ； ； ；低于100干燥。分析：本題主要考查的是實(shí)驗(yàn)的基本操作、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)誤差分析。因此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的考察依然是以后學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。（1）石灰乳參與反應(yīng)主要是與so2的反應(yīng)。為是so2盡快轉(zhuǎn)化，在比例不變的情況下，可以通過(guò)控制溫度或控制氣體的流速以確保反應(yīng)的充分進(jìn)行；從圖中可以看出，c(mn2+)減少，c(so42-)增加，可以認(rèn)為mn2+在o2與h2so3反應(yīng)中起了催化作用；（2）根據(jù)題給信息，可以得出制備高純mnco3的操作流程：加入nahco3溶解，同時(shí)控制溶液的ph7.7過(guò)濾、洗滌檢驗(yàn)so42-是否被除去為了降低mnco3的損耗，用c2h5oh洗滌低溫干燥。答案：（1）ca(oh)2+so2=caso3+h2o， 控制適當(dāng)?shù)臏囟?緩慢通入混合氣體，mn2+催化o2與h2so3,反應(yīng)生成h2s04，（2）邊攪拌邊加入nahco3(na2co3),并控制溶液ph7.7，過(guò)濾，用少量水洗滌23次。，檢驗(yàn)so42-是否被洗滌除去，用少量c2h5oh洗滌。方法指導(dǎo)：1.高考實(shí)驗(yàn)題對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述及實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的要求較高，學(xué)生的失分率很高，其原因在于回答這類試題需要準(zhǔn)確精煉的語(yǔ)言。而我們?cè)诖痤}過(guò)程中常見(jiàn)的錯(cuò)誤往往是文字表達(dá)不確切，內(nèi)容概括不全面，甚至答非所問(wèn)。因此，在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中應(yīng)首先提高思想上的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練，逐漸培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣，努力使實(shí)驗(yàn)語(yǔ)言規(guī)范、準(zhǔn)確。2. 解答這類以某一明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槟繕?biāo)的實(shí)驗(yàn)操作題，首先應(yīng)該理清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，再在此基礎(chǔ)上找出實(shí)驗(yàn)的原理，理出操作的具體步驟，并注意在文字表達(dá)中以操作過(guò)程的邏輯順序來(lái)準(zhǔn)確表達(dá)實(shí)驗(yàn)操作。需要解題時(shí)弄清操作要達(dá)到的結(jié)果，明確操作的原理，理清操作中的因果關(guān)系。三。能力測(cè)評(píng)1.醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補(bǔ)鈣、抗過(guò)敏和消炎等藥物。以工業(yè)碳酸鈣（含有少量等雜志）生產(chǎn)醫(yī)藥級(jí)二水合氯化鈣（的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.0%103.0%）的主要流程如下：濾渣（1）除雜操作是加入氫氧化鈣，調(diào)節(jié)溶液的為8.08.5，以出去溶液中的少量。檢驗(yàn)是否沉淀完全的試驗(yàn)操作是 。（2）酸化操作是加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的約為4.0，其目的有：將溶液中的少量； 防止在蒸發(fā)時(shí)水解； 。（3）測(cè)定樣品中含量的方法是：a.稱取0.7500g樣品，溶解，在250ml容量瓶中定容；b.量取25.00ml待測(cè)溶液于錐形瓶中；c.用0.05000溶液滴定至終點(diǎn)，消耗溶液體積的平均值為20.39ml。上述測(cè)定過(guò)程中需要溶液潤(rùn)洗的儀器有 。計(jì)算上述樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。若用上述辦法測(cè)定的樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高（測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因有 ； 。解題分析：1（1）實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)fe3是否存在的，選用kscn溶液。這問(wèn)比較簡(jiǎn)單（2）此問(wèn)學(xué)生比較難回答出來(lái)，如果吸收了少量的co2 會(huì)導(dǎo)致最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低（3）標(biāo)準(zhǔn)液為硝酸銀溶液，所以用酸式滴定管。在使用前應(yīng)先用硝酸銀溶液進(jìn)行潤(rùn)洗。 根據(jù)到達(dá)滴定終點(diǎn)生成氯化銀的物質(zhì)的量等于消耗硝酸銀溶液的物質(zhì)的量這一關(guān)系求出消耗硝酸銀的物質(zhì)的量，然后n(agcl)=0.5n(cacl2.2h2o)據(jù)此可以算出實(shí)際上的cacl2.2h2o的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出質(zhì)量。注意的是我們是從250mol中取25ml,所以在計(jì)算時(shí)要注意這一點(diǎn)，就不會(huì)錯(cuò)了。樣品中存在少量的nacl據(jù) n(agcl)=0.5n(cacl2.2h2o) ，cacl2.2h2o的物質(zhì)的量增大。同樣若cacl2 .2h2o失水導(dǎo)致分母變小，值偏大。答案：（1）取少量上層清液，滴加kscn溶液，若不出現(xiàn)血紅色，則表明fe(oh)3 沉淀完全。（2）防止溶液吸收空氣中co2 ，(3)酸式滴定管，99.9%，樣品中存在少量的nacl ，少量的cacl2 .2h2o失水防錯(cuò)機(jī)制：1.實(shí)驗(yàn)題多以課本實(shí)驗(yàn)為原型，進(jìn)行適當(dāng)拓展和延伸，綜合考查學(xué)生的知識(shí)遷移能力、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力等，試題輔以大量的數(shù)據(jù)、圖表、流程圖、關(guān)系曲線和文字描述等多種方式呈現(xiàn)信息，由于信息呈現(xiàn)的多樣性，會(huì)使我們一時(shí)把握不住問(wèn)題的關(guān)鍵，理不清問(wèn)題，從而造成答題困難。解答實(shí)驗(yàn)題時(shí)，首先要明確題意，明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理，明確實(shí)驗(yàn)到底要解決什么問(wèn)題，用什么樣的化學(xué)原理等。四。能力提升1. 三草酸合鐵酸鉀晶體（k3fe(c2o4)3xh2o）是一種光敏材料，在110可完全失去結(jié)晶水。為測(cè)定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：（1） 鐵含量的測(cè)定步驟一：稱量5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250ml溶液。步驟二：取所配溶液25.00ml于錐形瓶中，加稀h2so4酸化，滴加kmno4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同時(shí)，mno4-被還原成mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過(guò)濾，洗滌，將過(guò)濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時(shí)，溶液仍呈酸性。步驟三：用0.010mol/l kmno4溶液滴定步驟二所得溶液至終點(diǎn)，消耗kmno4溶液20.02ml，滴定中mno4-，被還原成mn2+ 。重復(fù)步驟二、步驟三操作，滴定消耗0.010mol/l kmno4溶液19.98ml請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是：稱量、_、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、_搖勻。 加入鋅粉的目的是_。 寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。 實(shí)驗(yàn)測(cè)得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)。在步驟二中，若加入的kmno4的溶液的量不夠，則測(cè)得的鐵含量_。（選填“偏低”“偏高”“不變”）（2） 結(jié)晶水的測(cè)定 將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細(xì)的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110，恒溫一段時(shí)間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計(jì)算結(jié)晶水含量。請(qǐng)糾正實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的兩處錯(cuò)誤；_;_ _。2. 工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：探究一（1）將已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，10分鐘后移人硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無(wú)明顯變化，其原因是 。（2）另稱取鐵釘60g放入150ml濃硫酸中，加熱，充分應(yīng)后得到溶液x并收集到氣體y。甲同學(xué)認(rèn)為x中除外還可能含有。若要確認(rèn)其中的，應(yīng)先用 選填序號(hào)）。akscn溶液和氯水 b鐵粉和kscn溶液 c濃氨水 d酸性溶液乙同學(xué)取336ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體y通入足量溴水中，發(fā)生反應(yīng)：然后加入足量溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體233g。由于此推知?dú)怏wy中的體積分?jǐn)?shù)為 。探究二分析上述實(shí)驗(yàn)中體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，丙同學(xué)認(rèn)為氣體y中還可能含量有和q氣體。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)狀置（圖中夾持儀器省略）。（3）裝置b中試劑的作用是 。（4）認(rèn)為氣體y中還含有q的理由是 （用化學(xué)方程式表示）。（5）為確認(rèn)q的存在，需在裝置中添加m于 （選填序號(hào)）。 a a之前 ba-b間 cb-c間 dc-d間（6）如果氣體y中含有，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是 。（7）若要測(cè)定限定體積氣體y中的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀況下約有28ml ），除可用測(cè)量體積的方法外，可否選用質(zhì)量稱量的方法？做出判斷并說(shuō)明理由 。3. 某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，將cuso4溶液與na2co3溶液混合會(huì)產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀。他們對(duì)沉淀的組成很感興趣，決定采用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究?！咎岢霾孪搿坎孪?：所得沉淀為 ；猜想2：所得沉淀為 ； 猜想3：所得沉淀為堿式碳酸銅化學(xué)式可表示為mcu (oh)2ncuco3。查閱資料獲知，無(wú)論是哪一種沉淀受熱均易分解（假設(shè)均不含結(jié)晶水）?！緦?shí)驗(yàn)探究】步驟1：將所得懸濁液過(guò)濾，先用蒸餾水洗滌，再用無(wú)水乙醇洗滌，風(fēng)干。步驟2：取一定量所得固體，用如下裝置（夾持儀器未畫(huà)出）進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn)。藍(lán)綠色固體堿石灰kabcd無(wú)水cuso4澄清石灰水n2能證明猜想1成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。【問(wèn)題討論】（1）檢查上述虛線框內(nèi)裝置氣密性的實(shí)驗(yàn)操作是：關(guān)閉k， 。 （2）若在上述裝置b中盛放無(wú)水cacl2，c中盛放ba(oh)2溶液，還可測(cè)定所得沉淀的組成。c中盛放ba(oh)2溶液，而不使用澄清石灰水的原因是 。若所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為27.1 g，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置b的質(zhì)量增加2.7 g，c中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為19.7 g。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為 。4. baso4性質(zhì)穩(wěn)定，組成與化學(xué)式相符，常以baso4重量法測(cè)定bacl2nh2o中的ba的含量。主要步驟如下：在酒精噴燈下灼燒瓷坩堝至恒重，稱得坩堝的質(zhì)量為m g稱取m1 gbacl2nh2o并在燒杯中溶解，加鹽酸等作一系列前處理將一定濃度的過(guò)量硫酸滴入鋇鹽中得到白色沉淀靜置， 將沉淀和濾紙置于瓷坩堝中，經(jīng)酒精噴燈加熱碳化后，繼續(xù)在800-850灼燒至恒重，稱得坩堝和固體的質(zhì)量為m2 g計(jì)算請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）第步灼燒坩堝后稱量前應(yīng)放在_冷卻，省略第步中“灼燒瓷坩堝至恒重”可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果_（填“偏高”、“不變”或“偏低”）,原因是 。（2）沉淀鋇鹽時(shí)應(yīng)加入過(guò)量的硫酸，原因是 。（3）第步靜置后的操作是 。（4）第步灼燒溫度不超過(guò)900，是因?yàn)開(kāi)5. 海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：提取碘mno2h2so4（?。┙葑茻ШЩ液Щ覒覞嵋汉怆x子溶液含碘水溶液含碘苯溶液?jiǎn)钨|(zhì)碘請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝翰襟E灼燒海帶時(shí)，除需要三腳架外，還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是 （從下列儀器中選出所需的儀器，用標(biāo)號(hào)字母填寫在空白處）。a燒杯 b坩堝 c表面皿 d泥三角 e酒精燈 f干燥器步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 ；步驟的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 。步驟反應(yīng)的離子方程式是 。步驟中，某學(xué)生選擇用苯來(lái)提取碘的理由是 。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法： 習(xí)題答案1. （1）溶解 定容將fe3還原成fe2 5fe2+mno48h=