2021版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講義：第2部分 專項1 題型3 綜合實(shí)驗探究

.PAGE下載后可自行編輯修改，頁腳下載后可刪除。題型3綜合實(shí)驗探究(對應(yīng)學(xué)生用書第103頁)■題型特點(diǎn)解讀·1.綜合實(shí)驗探究題主要有物質(zhì)的制備實(shí)驗探究和物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗探究。以常見氣體或有機(jī)物為載體，結(jié)合實(shí)驗根底知識、根本操作與化學(xué)根本理論、元素化合物知識、化學(xué)計算等。2．將定性實(shí)驗與定量實(shí)驗相結(jié)合，將實(shí)驗根底與實(shí)驗操作相結(jié)合，立足于對考生綜合實(shí)驗?zāi)芰Φ目疾臁?．主要考察方向：(1)給定實(shí)驗情境或物質(zhì)性質(zhì)，要求設(shè)計實(shí)驗方案；(2)提出實(shí)驗問題，要求選擇儀器、藥品，組裝實(shí)驗裝置，確定實(shí)驗步驟，評價實(shí)驗方案；(3)結(jié)合給定的實(shí)驗情境考察現(xiàn)象分析與結(jié)論得出?！鼋忸}策略指導(dǎo)·1．制備型探究題的破題思路(1)明確實(shí)驗?zāi)康暮驮怼?shí)驗原理可從題目所給實(shí)驗?zāi)康慕Y(jié)合有關(guān)知識獲取，綜合考慮，促進(jìn)制備主反響，消除、控制副反響。(2)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、除雜、提純操作的先后關(guān)系與原理。(3)弄懂各裝置的特點(diǎn)和作用。分析圖中各項裝置，并結(jié)合實(shí)驗?zāi)康暮驮?，分析裝置作用，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(yùn)用落實(shí)。(4)梳理總結(jié)現(xiàn)象，得出正確結(jié)論。實(shí)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(shí)驗成敗的關(guān)鍵因素，產(chǎn)生誤差的原因，進(jìn)展必要的推導(dǎo)與計算。2．探究型實(shí)驗的破題思路(1)根本流程(2)整體思路①明確目標(biāo)，根據(jù)題目要求，找出該題需要解決的最終目標(biāo)。②分析問題，根據(jù)目標(biāo)，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。③注意細(xì)節(jié)，在解決該類問題時，注意分析實(shí)驗原理是否正確可行，實(shí)驗操作是否平安合理，實(shí)驗步驟是否簡單方便，實(shí)驗現(xiàn)象是否突出明顯?！龅淅饰鍪痉丁?(2021·全國Ⅰ卷)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eq\a\vs4\al(用NH3將NOx復(fù)原生成N2)①。某同學(xué)在實(shí)驗室中對NH3與NO2反響進(jìn)展了探究。答復(fù)以下問題： (1)eq\a\vs4\al(氨氣的制備)②③ ①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的________，反響的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ②欲收集一瓶枯燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置→____________________(eq\a\vs4\al(按氣流方向，用小寫字母表示)④)。 (2)氨氣與二氧化氮的反響 將上述收集到的NH3充入注射器X中，eq\a\vs4\al(硬質(zhì)玻璃管Y中)⑤參加少量催化劑，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)展實(shí)驗。操作步驟實(shí)驗現(xiàn)象解釋原因翻開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入Y管中①eq\a\vs4\al(Y管中)⑤________________②反響的化學(xué)方程式__________________________________________將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復(fù)到室溫eq\a\vs4\al(Y管中有)eq\a\vs4\al(少量水珠)⑤生成的氣態(tài)水凝聚eq\a\vs4\al(翻開K2)⑥③________________________________④________________________________________ ①實(shí)驗?zāi)康模禾骄縉H3將NOx復(fù)原生成N2；潛在信息，發(fā)生氧化復(fù)原反響。②知識根底：源于教材。③考察裝置：氨氣制備裝置是主體，要結(jié)合實(shí)驗?zāi)康暮拖鄳?yīng)試劑選裝置。④關(guān)注細(xì)節(jié)：答題要標(biāo)準(zhǔn)。⑤信息提煉：NO2是紅棕色氣體，反響生成水且室溫下水為液態(tài)。⑥信息遷移：反響使氣體體積減小，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小；噴泉實(shí)驗原理的遷移和應(yīng)用?！窘馕觥?1)①圖中給出了兩種氣體制備裝置，一種是固固加熱制氣裝置，一種是固液加熱制氣裝置。如果選擇A裝置制取氨氣，那么反響的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up8(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；如果選擇B裝置制取氨氣，那么反響的化學(xué)方程式為NH3·H2Oeq\o(=,\s\up8(△))NH3↑＋H2O。②欲收集一瓶枯燥的氨氣，首先要除去雜質(zhì)，制備氨氣的雜質(zhì)只有水蒸氣，由于氨氣溶于水顯堿性，因此要選用堿石灰作枯燥劑，枯燥管的進(jìn)出口方向為粗進(jìn)細(xì)出，因此先接d后接c；其次要收集氨氣，由于氨氣的密度小于空氣，要從短管進(jìn)氣，因此先接f再接e；最后要進(jìn)展尾氣處理，由于氨氣極易溶于水，因此可以選擇水吸收尾氣，還要注意防倒吸，所以接i。(2)由題干內(nèi)容“工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx復(fù)原生成N2”，結(jié)合實(shí)驗條件可知反響為8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up8(催化劑))7N2＋12H2O，NO2為紅棕色氣體，發(fā)生反響后變成無色氣體，因此現(xiàn)象為紅棕色氣體逐漸變淺。反響后氣體分子數(shù)減少，Y管中的壓強(qiáng)小于外壓，因此產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。【答案】(1)①A2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up8(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或BNH3·H2Oeq\o(=,\s\up8(△))NH3↑＋H2O)②dcfei(2)①紅棕色氣體慢慢變淺②8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up8(催化劑))7N2＋12H2O③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象④反響后氣體分子數(shù)減少，Y管中壓強(qiáng)小于外壓■即時應(yīng)用體驗·1．(2021·山西四校聯(lián)考)某同學(xué)對銅與濃硫酸反響產(chǎn)生的黑色沉淀進(jìn)展探究，實(shí)驗步驟如下： 【導(dǎo)學(xué)號：97184294】Ⅰ.將光亮銅絲插入濃硫酸，加熱；Ⅱ.待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時，抽出銅絲，停頓加熱；Ⅲ.冷卻后，從反響后的混合物中別離出黑色沉淀，洗凈、枯燥備用。查閱文獻(xiàn)：檢驗微量Cu2＋的方法是：向試液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，假設(shè)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：①將CuO放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加K4[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。②將黑色沉淀放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加K4[Fe(CN)6]溶液，未見紅褐色沉淀。由該檢驗過程所得結(jié)論是_________________________________________。(2)再次假設(shè)，黑色沉淀是銅的硫化物。實(shí)驗如下：實(shí)驗裝置現(xiàn)象①現(xiàn)象2說明黑色沉淀具有________性。②能確認(rèn)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___________________________________________________________________________________________________________________。③為確認(rèn)黑色沉淀是“銅的硫化物〞，還需進(jìn)展的實(shí)驗操作是________________________________________________________________。(3)以上實(shí)驗說明，黑色沉淀中存在銅的硫化物。進(jìn)一步實(shí)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__________________________________?！窘馕觥?1)向試液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，假設(shè)產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2＋，根據(jù)②將黑色沉淀放入稀硫酸中，一段時間后，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，未見紅褐色沉淀可知，黑色沉淀中一定不含CuO。(2)①A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色氣體，說明反響中有NO2生成，證明了黑色沉淀具有復(fù)原性，在反響中被氧化；②根據(jù)B試管中出現(xiàn)白色沉淀可知，白色沉淀為BaSO4，說明黑色沉淀中含有硫元素，發(fā)生反響的離子方程式為2NOeq\o\al(－,3)＋3SO2＋3Ba2＋＋2H2O3BaSO4↓＋2NO＋4H＋(或NO2＋SO2＋Ba2＋＋H2OBaSO4↓＋NO＋2H＋)；③為確認(rèn)黑色沉淀是“銅的硫化物〞，還需檢驗黑色沉淀中含有銅離子，方法為：取冷卻后A試管中的溶液，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，假設(shè)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)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，硫化銅被濃硫酸氧化為SO2。【答案】(1)黑色沉淀中不含有CuO(2)①復(fù)原②B試管中出現(xiàn)白色沉淀2NOeq\o\al(－,3)＋3SO2＋3Ba2＋＋2H2O3BaSO4↓＋2NO＋4H＋(或NO2＋SO2＋Ba2＋＋H2OBaSO4↓＋NO＋2H＋)③取冷卻后A試管中的溶液，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，假設(shè)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)CuS＋4H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up8(△))CuSO4＋4SO2↑＋4H2O2．(2021·重慶一中模擬)二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化。醋酸亞鉻水合物{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O，相對分子質(zhì)量為376}是一種深紅色晶體，不溶于冷水和醚，易溶于鹽酸，是常用的氧氣吸收劑。實(shí)驗室以鋅粒、CrCl3溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如下圖：【導(dǎo)學(xué)號：97184295】制備過程中發(fā)生的化學(xué)反響或離子反響：Zn＋2HClZnCl2＋H2↑；2CrCl3＋Zn2CrCl2＋ZnCl2；2Cr2＋＋4CH3COO－＋2H2O[Cr(CH3COO)2]2·2H2O↓。請答復(fù)以下問題：(1)儀器A的名稱是__________，所盛裝的試劑是__________。(2)本實(shí)驗中配制所用溶液的蒸餾水都需事先煮沸，原因是_______________。(3)儀器D的主要作用是___________________________________________。(4)實(shí)驗生成H2后，為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合，應(yīng)________(填“翻開〞或“關(guān)閉〞，后同)閥門1、________閥門2。(5)本實(shí)驗中鋅粒須過量，其原因是___________________________________________________________________________________________________。(6)其他反響物足量，實(shí)驗時取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)6.34g，實(shí)驗后得枯燥純潔的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O5.64g，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為________。(7)假設(shè)使用該裝置制備Fe(OH)2，且能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀現(xiàn)象。那么在儀器A、B、C中應(yīng)裝入的試劑依次為________、________、________(填化學(xué)式)?！窘馕觥肯认蛉i燒瓶B中參加過量的Zn(產(chǎn)生足量的氫氣將空氣排出，且產(chǎn)生足夠的壓力把三頸燒瓶B中的液體壓入三頸燒瓶C中；充分復(fù)原CrCl3)，關(guān)閉閥門1，翻開閥門2，通過分液漏斗參加稀鹽酸，產(chǎn)生的氫氣排出三頸燒瓶B、三頸燒瓶C及導(dǎo)管中的空氣。再滴入CrCl3溶液使其與Zn反響生成CrCl2；然后翻開閥門1，關(guān)閉閥門2，三頸燒瓶B中的液體在氫氣的壓力下被壓入三頸燒瓶C中，CrCl2與CH3COONa溶液反響生成[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。(2)二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，故除用氫氣排除裝置中的空氣(O2)外，配制鹽酸、CrCl3溶液和醋酸鈉溶液時所用的蒸餾水需要加熱除去氧氣。(3)為防止裝置外的空氣(O2)進(jìn)入裝置，右端燒杯盛水起液封作用。(6)根據(jù)關(guān)系式2CrCl3～[Cr(CH3COO)2]2·2H2O，理論產(chǎn)品質(zhì)量為m{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O}＝eq\f(6.34g,158.5g/mol)×eq\f(1,2)×376g/mol＝7.52g，產(chǎn)率為eq\f(