高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題24怎樣進行綜合實驗探究解題突破學(xué)案

1、專題24. 怎樣進行綜合實驗探究解題突破考試說明中：總的方面：了解并初步實踐化學(xué)實驗研究的一般過程，掌握并應(yīng)用化學(xué)實驗的基本方法和技能。能設(shè)計解決簡單化學(xué)問題的實驗探究方案，能運用觀察、實驗、閱讀資料等多種手段收集證據(jù)，能運用比較、分類、歸納、概括等方法形成探究結(jié)論等等。必考內(nèi)容中對化學(xué)實驗基礎(chǔ)要求共10條。高考試卷中：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，高考中實驗考查是必需的。綜合實驗探究題在每年高考試題中都會出現(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。實驗題既能考查學(xué)生的自學(xué)能力、信息分析處理能力，又能考查學(xué)生的實踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力，同時還可考查科學(xué)語言的表達能力。實驗題已成為高考考查

2、新能力的主陣地，可以說實驗題的答題情況直接決定高考的成敗。答題過程中：綜合實驗題解題模式：明確實驗?zāi)康? 根據(jù)題給條件，分析實驗原理，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）2SO4·FeSO4·6H2O為淺綠色晶體，實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備，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 ： 向處理過的鐵屑中加入過量的3mol·L-1H2SO4溶液，在60左右使其

3、反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，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“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。請回答下列問題：（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）鐵架臺 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量，其原因是_；（3） 在步驟3中，“一系列操作”依次為_、_和過濾；（4） 本實驗制得的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3+雜質(zhì)。檢驗Fe3+常用的試劑是_，可以觀察到得現(xiàn)象是_。過程分析：1.本題目考查點有溶液加熱、過濾、固體溶解、蒸發(fā)（防水解）、結(jié)晶等一系列實驗。步驟1是溶液加熱和

4、過濾操作，用不到；亞鐵離子在加熱過程中有水解，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評：1. 高考試題通過對實驗反應(yīng)原理的判斷、實驗裝置作用的識別、實驗過程的分析、實驗現(xiàn)象的觀察、實驗結(jié)論的解釋和異?，F(xiàn)象的辨析等實驗各個環(huán)節(jié)內(nèi)在聯(lián)系的整體把握，以及對實驗方法的體驗和運用，全面細致地考查了我們實驗品質(zhì)的深刻性、靈活性和批判性。2.實驗綜合題歷來是高考中的難點。操作要點在平時復(fù)習(xí)中注意積累，分析過程中可能要注意的問題，要緊扣實驗?zāi)康模喾矫婵紤]，才可確

5、保萬無一失。二。能力培養(yǎng)高純是制備高性能磁性材料的主要原料。實驗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，過濾（已知）。石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。反應(yīng)過程中，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 、 。若實驗中將換成空氣，測得反應(yīng)液中、的濃度隨反應(yīng)時間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，潮濕時易被空氣氧化，100開始分解；開始沉淀時。請補充由（1）制得的溶液制備高純的操作步驟實驗

6、中可選用的試劑： 、 、。 ； ； ； ；低于100干燥。分析：本題主要考查的是實驗的基本操作、實驗儀器的選擇、實驗誤差分析。因此實驗基礎(chǔ)的考察依然是以后學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的重點。（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，可以通過控制溫度或控制氣體的流速以確保反應(yīng)的充分進行；從圖中可以看出，c(Mn2+)減少，c(SO42-)增加，可以認為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，同時控制溶液的pH<7.7過濾、洗滌檢驗SO42-是否被除去為了降低MnCO3的損耗，用C2H

7、5OH洗滌低溫干燥。答案：（1）Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O， 控制適當?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PH<7.7，過濾，用少量水洗滌23次。，檢驗SO42-是否被洗滌除去，用少量C2H5OH洗滌。方法指導(dǎo)：1.高考實驗題對有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述及實驗操作、實驗方案設(shè)計及實驗評價的要求較高，學(xué)生的失分率很高，其原因在于回答這類試題需要準確精煉的語言。而我們在答題過程中常見的錯誤往往是文字表達不確切，內(nèi)容概括不全面，甚至答非所問。因此，在實驗復(fù)習(xí)中應(yīng)首先提高思想上的認識，進行針

8、對性的訓(xùn)練，逐漸培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣，努力使實驗語言規(guī)范、準確。2. 解答這類以某一明確的實驗?zāi)康臑槟繕说膶嶒灢僮黝}，首先應(yīng)該理清實驗?zāi)康?，再在此基礎(chǔ)上找出實驗的原理，理出操作的具體步驟，并注意在文字表達中以操作過程的邏輯順序來準確表達實驗操作。需要解題時弄清操作要達到的結(jié)果，明確操作的原理，理清操作中的因果關(guān)系。三。能力測評1.醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補鈣、抗過敏和消炎等藥物。以工業(yè)碳酸鈣（含有少量等雜志）生產(chǎn)醫(yī)藥級二水合氯化鈣（的質(zhì)量分數(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。檢驗是否沉淀完全的試驗操作是 。（2）

9、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)時水解； 。（3）測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待測溶液于錐形瓶中；c.用0.05000溶液滴定至終點，消耗溶液體積的平均值為20.39mL。上述測定過程中需要溶液潤洗的儀器有 。計算上述樣品中的質(zhì)量分數(shù)為 。若用上述辦法測定的樣品中的質(zhì)量分數(shù)偏高（測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因有 ； 。解題分析：1（1）實質(zhì)是檢驗Fe3是否存在的，選用KSCN溶液。這問比較簡單（2）此問學(xué)生比較難回答出來，如果吸收了少量的CO2 會導(dǎo)致最終質(zhì)量

10、分數(shù)偏低（3）標準液為硝酸銀溶液，所以用酸式滴定管。在使用前應(yīng)先用硝酸銀溶液進行潤洗。 根據(jù)到達滴定終點生成氯化銀的物質(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)此可以算出實際上的CaCl2.2H2O的物質(zhì)的量，進而求出質(zhì)量。注意的是我們是從250mol中取25ml,所以在計算時要注意這一點，就不會錯了。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，

11、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失水防錯機制：1.實驗題多以課本實驗為原型，進行適當拓展和延伸，綜合考查學(xué)生的知識遷移能力、實驗創(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，會使我們一時把握不住問題的關(guān)鍵，理不清問題，從而造成答題困難。解答實驗題時，首先要明確題意，明確實驗的目的和原理，明確實驗到底要解決什么問題，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)3

12、83;xH2O）是一種光敏材料，在110可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，某實驗小組做了如下實驗：（1） 鐵含量的測定步驟一：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，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，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時，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，消耗KMnO4溶液20.02ml，滴定中MnO4-，被還

13、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請回答下列問題： 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_。 實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)為_。在步驟二中，若加入的KMnO4的溶液的量不夠，則測得的鐵含量_。（選填“偏低”“偏高”“不變”）（2） 結(jié)晶水的測定 將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110，恒溫一段時間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計算結(jié)晶水含量。請糾正實驗過程中的兩處錯誤；_

14、;_ _。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)小組進行了以下探究活動：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)認為X中除外還可能含有。若要確認其中的，應(yīng)先用 選填序號）。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（標準狀況）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)適當操作后得干燥固體233g。由于此推知氣體Y中的體積分

15、數(shù)為 。探究二分析上述實驗中體積分數(shù)的結(jié)果，丙同學(xué)認為氣體Y中還可能含量有和Q氣體。為此設(shè)計了下列探究實驗狀置（圖中夾持儀器省略）。（3）裝置B中試劑的作用是 。（4）認為氣體Y中還含有Q的理由是 （用化學(xué)方程式表示）。（5）為確認Q的存在，需在裝置中添加M于 （選填序號）。 a A之前 bA-B間 cB-C間 dC-D間（6）如果氣體Y中含有，預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是 。（7）若要測定限定體積氣體Y中的含量（標準狀況下約有28ml ），除可用測量體積的方法外，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溶液混合會產(chǎn)生藍綠色沉淀。他們對沉淀的

16、組成很感興趣，決定采用實驗的方法進行探究?！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)2·nCuCO3。查閱資料獲知，無論是哪一種沉淀受熱均易分解（假設(shè)均不含結(jié)晶水）?！緦嶒炋骄俊坎襟E1：將所得懸濁液過濾，先用蒸餾水洗滌，再用無水乙醇洗滌，風(fēng)干。步驟2：取一定量所得固體，用如下裝置（夾持儀器未畫出）進行定性實驗。藍綠色固體堿石灰KABCD無水CuSO4澄清石灰水N2能證明猜想1成立的實驗現(xiàn)象是 ?！締栴}討論】（1）檢查上述虛線框內(nèi)裝置氣密性的實驗操作是：關(guān)閉K， 。 （2）若在上述裝置B中盛放無水CaCl2，C中

17、盛放Ba(OH)2溶液，還可測定所得沉淀的組成。C中盛放Ba(OH)2溶液，而不使用澄清石灰水的原因是 。若所取藍綠色固體質(zhì)量為27.1 g，實驗結(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重量法測定BaCl2·nH2O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 gBaCl2·nH2O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

18、，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計算請回答下列問題：（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)致計算結(jié)果_（填“偏高”、“不變”或“偏低”）,原因是 。（2）沉淀鋇鹽時應(yīng)加入過量的硫酸，原因是 。（3）第步靜置后的操作是 。（4）第步灼燒溫度不超過900，是因為_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)計并進行了以下實驗：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單質(zhì)碘請?zhí)顚懴铝锌瞻祝翰襟E灼燒海帶時，除需要三腳架外，還需要用到的實驗儀器是 （從下列儀器中選出所需的儀器，用標號字母填寫在空白處）。A燒杯 B坩堝 C表面皿 D泥三角 E酒精燈 F干燥器步驟的實驗操作名稱是 ；步驟的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟的實驗操作名稱是 。步驟反應(yīng)的離子方程式是 。步驟中，某學(xué)生選擇用苯來提取碘的理由是 。請設(shè)計一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還有單質(zhì)碘的簡單方法： 習(xí)題答案1. （1）溶解 定容將Fe3還原成Fe2 5Fe2+MnO48H=