高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 突破高考大題3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題課件

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1、三化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題-2-一、題型分析仔細(xì)分析近幾年來的高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題,不難看出許多綜合性實(shí)驗(yàn)命題的素材直接來源于教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和整合,命題人要求考生能運(yùn)用已學(xué)知識(shí)去理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)裝置的意圖,或者通過設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)過程或?qū)嶒?yàn)裝置來考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。這類考題并不少見,但要準(zhǔn)確回答仍需要有積極思考的習(xí)慣、熟練的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和綜合考慮問題的能力。因此在備考復(fù)習(xí)過程中,要對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行落實(shí)和鞏固,尤其是對(duì)一些物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行深入的研究,對(duì)實(shí)驗(yàn)中所涉及的重要的化學(xué)方程式和重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都應(yīng)做到熟練掌握。展望2019年高考,將延續(xù)近幾年的命題模式,特別需要關(guān)注以下各類背景

2、的實(shí)驗(yàn):(1)以物質(zhì)制備為背景的實(shí)驗(yàn)題;(2)以實(shí)驗(yàn)探究為背景的實(shí)驗(yàn)題;(3)以實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)為背景的實(shí)驗(yàn)題;(4)以定性、定量分析為背景的實(shí)驗(yàn)題。-3-二、重難考向剖析考向1定量計(jì)算型綜合實(shí)驗(yàn)【例1】 (2018課標(biāo),28,15分)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍(lán)圖,回答下列問題:(1)曬制藍(lán)圖時(shí),用K3Fe(C2O4)33H2O作感光劑,以K3Fe(CN)6溶液為顯色劑,其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2K3Fe(C2O4)3 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2;顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 -4-(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所

3、示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入氮?dú)獾哪康氖恰?實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有、。 為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是。 樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是:。 -5-(3)測(cè)定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。 向上述溶液中加入適量鋅粉至反應(yīng)完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中,加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V mL,該晶體中

4、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為。 (2)隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置CO2CO先熄滅裝置A、E處的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)馊∩僭S固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3(3)溶液出現(xiàn)粉紅色且半分鐘內(nèi)粉紅色不消失-6-解析:(1)根據(jù)題目信息,三草酸合鐵酸鉀感光后得到FeC2O4,故以K3Fe(CN)6溶液為顯色劑,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeC2O4+2K3Fe(CN)6 Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4。(2)探究三草酸合鐵酸鉀熱分解的產(chǎn)物,通入氮?dú)饪梢云鸬礁艚^空氣,使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置的作用。分析裝置圖各部分的作用,A

5、為熱分解的反應(yīng)裝置,B用于檢驗(yàn)生成的氣體中是否含有CO2,C吸收生成的CO2,D為干燥裝置,E、F檢驗(yàn)生成的氣體中是否含有CO。若B、F中澄清石灰水均變渾濁,E中CuO變?yōu)榧t色,則熱分解的產(chǎn)物中一定含有CO2和CO。為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先熄滅A、E處酒精燈并繼續(xù)通入氮?dú)?待反應(yīng)管冷卻后停止通入氮?dú)?。檢驗(yàn)裝置A中的殘留物中是否含有Fe2O3,可將殘留物溶于稀硫酸,使Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe3+,然后用KSCN溶液檢驗(yàn)。-7-(3)用KMnO4溶液滴定三草酸合鐵酸鉀,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液出現(xiàn)粉紅色(極稀的酸性KMnO4溶液顏色)且半分鐘內(nèi)粉紅色不消失。該測(cè)定原理的離子方程式為2Fe3+Zn-8-【

6、例2】 (2017課標(biāo),26,14分)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉栴}:(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:、。 (2)為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。-9-儀器B的名稱是。 將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序(填標(biāo)號(hào));重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3 g。 a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱b.

7、熄滅酒精燈c.關(guān)閉K1和K2d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2e.稱量Af.冷卻到室溫根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作,則使x(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 -10-(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。C、D中的溶液依次為(填標(biāo)號(hào))。C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為。 a.品紅b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.濃硫酸寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 -11-答案:(1)樣品中沒有Fe()Fe()易

8、被氧化成Fe() 解析:(1)樣品溶于水,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,說明樣品中不存在Fe3+;通入空氣,溶液逐漸變紅色,說明Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+。(2)B為干燥管;在反應(yīng)之前先通入N2,目的是排除裝置中的空氣,防止Fe2+被空氣中的O2氧化,再加熱使綠礬隔絕空氣分解,然后熄滅酒精燈使其在N2中冷卻到室溫,再關(guān)閉K1、K2,最后稱量A,根據(jù)前后質(zhì)量變化,可得出失去的結(jié)晶水質(zhì)量。則操作步驟的正確排序是dabfce。根據(jù)題意FeSO4的質(zhì)量為(m3-m1) g,結(jié)晶水的質(zhì)量為(m2-m3) g,綠礬分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:-12-152 18x(m3-m1) g(m2-m3)

9、g小。(3)FeSO4分解看到有紅色粉末,說明有Fe2O3生成。將氣體通入BaCl2溶液中,若有沉淀生成,說明產(chǎn)物中有SO3,SO2與BaCl2不反應(yīng)。繼續(xù)通入品紅溶液中,若紅色褪去,說明產(chǎn)物中有SO2,SO2并不能完全被品紅吸收,所以在最后要進(jìn)行尾氣處理。BaCl2溶液不能為Ba(NO3)2溶液,因?yàn)閷O2和SO3的混合氣通入Ba(NO3)2溶液,SO2和SO3均能與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷出分解產(chǎn)物有Fe2O3、SO2和SO3,則FeSO4分解反應(yīng)-13-解題策略:定量型實(shí)驗(yàn)題的解題模板-14-考向2無機(jī)物制備型綜合實(shí)驗(yàn)【例3】 (2016課標(biāo),26,1

10、4分)過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法。回答下列問題:(一)碳酸鈣的制備(1)步驟加入氨水的目的是。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于。 -15-(2)右圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是(填標(biāo)號(hào))。 a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b.玻璃棒用作引流c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁d.濾紙邊緣高出漏斗e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過濾速度-16-(二)過氧化鈣的制備 (3)步驟的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈性(填“酸”“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是。 (4)步

11、驟中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是。 (5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是。 (6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是。 -17-答案:(一)(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀過濾分離(2)ade(二)(3)酸除去溶液中的CO2(5)去除結(jié)晶表面水分(6)工藝簡單、操作方便純度較低 解析:(1)用鹽酸溶解固體時(shí)鹽酸過量,加入氨水中和了過量的鹽酸,OH-的濃度增大,使Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+平衡正向移動(dòng),從而使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH

12、)3沉淀而除去。(2)過濾時(shí),漏斗末端頸尖應(yīng)緊貼燒杯內(nèi)壁,a不規(guī)范;如果濾紙邊緣高于漏斗邊緣,則液體易灑出,故濾紙邊緣應(yīng)低于漏斗邊緣,d不規(guī)范;過濾時(shí),不可用玻璃棒攪拌,否則易損壞濾紙,e不規(guī)范。-18-呈酸性;可通過煮沸的方法除去CO2。(4)反應(yīng)物為CaCl2、NH3H2O、H2O2,產(chǎn)物之一為目標(biāo)產(chǎn)物CaO2,根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒,可判斷還有NH4Cl和H2O生成。H2O2不穩(wěn)定,受熱易分解,冰浴下進(jìn)行反應(yīng)的目的是防止H2O2分解。(5)乙醇易揮發(fā),且CaO2在乙醇中溶解度小,用乙醇洗滌可帶走晶體表面的水分得到較干燥的晶體。(6)相對(duì)于前一種方法,直接煅燒石灰石后加入雙氧水,操作更簡單,但得

13、到的CaO2中會(huì)混有CaCO3、CaO等雜質(zhì)而使產(chǎn)品不純。-19-解題策略:無機(jī)物制備綜合實(shí)驗(yàn)的思維方法-20-考向3物質(zhì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)【例4】 (2016課標(biāo),26,14分)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究。回答下列問題:(1)氨氣的制備-21-氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?發(fā)生裝置(按氣流方向,用小寫字母表示)。 (2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,

14、充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。-22-23-Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓-24-NH3+H2O制取NH3,故也可以選B裝置。生成的NH3中混有水蒸氣,且氨氣是堿性氣體,可用堿石灰干燥,用向下排空氣法收集;在收集裝置后,需用防倒吸的尾氣處理裝置;(2)NO2具有強(qiáng)氧化性,NH3具有還原性,NO2中氮元素由+4價(jià)降至0價(jià),NH3中氮元素由-3價(jià)上升至0價(jià),生成N2,故化學(xué)方程式為8NH3+6NO2 7N2+12H2O,則Y管內(nèi)氣體顏色變淺甚至變?yōu)闊o色。由于反應(yīng)前后氣體體積減小,故Y中壓強(qiáng)減小,燒杯內(nèi)NaOH溶液在大氣壓強(qiáng)的作用下會(huì)倒吸入Y管內(nèi)。-25-解題策略:1.實(shí)驗(yàn)流程-26-2.裝置連接順序(1)分析各裝置的作用,按實(shí)驗(yàn)流程連接;填接口連接順序時(shí)還應(yīng)注意:洗氣或干燥氣體時(shí)導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出,干燥管大口進(jìn)小口出。(2)凈化氣體時(shí):一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體,后除去無毒、無味的氣體,最后除水蒸氣。(3)檢驗(yàn)混合氣體時(shí):先檢驗(yàn)水蒸氣,再檢驗(yàn)并除去性質(zhì)較活潑的氣體,最后檢驗(yàn)其他氣體。如蔗糖與濃硫酸反應(yīng)時(shí)混有少量SO2、CO2及水蒸氣,應(yīng)先用無水CuSO4檢驗(yàn)水蒸氣,再用品紅檢驗(yàn)SO2,用酸性高錳酸鉀溶液除去SO2,然后用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。