魯科版2023-2024年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第10章 第68講以性質(zhì)為主的探究類綜合實驗

第68講以性質(zhì)為主的探究類綜合實驗

［復(fù)習(xí)目標(biāo)JI.能根據(jù)不同情景、不同類型實驗特點評價或設(shè)計解決問題的簡單方案。2.建立

解答探究類綜合實驗的思維模型。

類型一物質(zhì)性質(zhì)的探究

■歸納整合

1.物質(zhì)性質(zhì)探究類實驗的類型

（1）根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)設(shè)計實驗方案

2.探究實驗中常見操作及原因

操作目的或原因

沉淀水洗除去XX（可溶于水）雜質(zhì)

a.減小固體的溶解度；b.除去固體表面吸附的雜

沉淀用乙醇洗滌

質(zhì)；c.乙醇揮發(fā)帶走水分，使固體快速干燥

防止XX蒸氣逸出脫離反應(yīng)體系；提高XX物質(zhì)

冷凝回流

的轉(zhuǎn)化率

防止XX離子水解；防止XX離子沉淀；確保XX

控制溶液PH

離子沉淀完全；防止XX溶解等

“趁熱過濾”后，有時先向

稀釋溶液，防止降溫過程中雜質(zhì)析出，提高產(chǎn)品

濾液中加入少量水，加熱至

的純度

沸騰，然后再“冷卻結(jié)晶”

加過量A試劑使B物質(zhì)反應(yīng)完全（或提高B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率等）

溫度過高XX物質(zhì)分解（如H2O2、濃硝酸、

溫度不高于XX℃NHaHCCh等）或XX物質(zhì)揮發(fā)（如濃硝酸、濃鹽酸）

或XX物質(zhì)氧化（如NazSCh等）或促進XX物質(zhì)水

解（如AlCl3等）

減小壓強，使液體沸點降低，防止XX物質(zhì)受熱

減壓蒸儲（減壓蒸發(fā)）

分解（如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3^）

抑制XX離子的水解（如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時需

蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍在HCl氣流中進行，加熱MgC12?6H2O制MgCl2

時需在HeI氣流中進行等）

配制某溶液前先煮沸水除去溶解在水中的氧氣，防止XX物質(zhì)被氧化

反應(yīng)容器中用玻璃管和大

指示容器中壓強大小，避免反應(yīng)容器中壓強過大

氣相通

■專項突破關(guān)鍵能力

1.某小組用如圖所示裝置進行實驗（夾持儀器和A中加熱裝置已略），以驗證Fe3+、CI2、SO2

氧化性的強弱。根據(jù)題目要求回答下列問題：

⑴檢查裝置氣密性后，關(guān)閉K|、K3、K4,打開K2,旋開旋塞a,加熱A,則B中發(fā)生反應(yīng)

的離子方程式為

（2）B中溶液變黃時，停止加熱A,關(guān)閉K2。打開旋塞b,使約2mL的溶液流入試管D中,

關(guān)閉旋塞b,檢驗B中生成離子的方法是.

（3）若要繼續(xù)證明Fe3+和SCh氧化性的強弱，需要進行的操作是

（4）甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實驗，結(jié)論如表所示，他們的檢測結(jié)果一定能夠證明

氧化性強弱順序：CL>Fe3+>SCh的是（填“甲”“乙”或“丙”）。

X過程（2）B中溶液含有的離子過程（3）B中溶液含有的離子

甲既有Fe3"又有Fe?」Wsor

乙有Fe3'無Fe?’有SOF

丙有Fe?*無Fe2*WFe2+

(5)驗證結(jié)束后，將D換成盛有NaOH溶液的燒杯，打開Ki、K2、K3和K4,關(guān)閉旋塞a、c,

打開旋塞b,從兩端鼓入N2,這樣做的目的是

2.某研究性學(xué)習(xí)小組通過下列實驗驗證Agl沉淀的生成會使L的氧化能力增強，可將Fe?+

氧化。

[2滴[1()滴0.1mol?L^,[足量0.1mobLT

卜淀粉溶液hNHRFe(SO小溶液上AgNo,溶液

Π42滴碘水目HH目

步驟1步躲2步驟3

回答下列問題：

⑴由AgNO3固體配制0.1mol?I√ι的AgNO3溶液50mL,下列儀器中不需要使用的有

(填名稱)，配制好的溶液應(yīng)轉(zhuǎn)移到(填試劑瓶的

名稱)中保存。

(2)步驟1的實驗現(xiàn)象是；步驟2無明顯現(xiàn)象；步驟3最終的實驗現(xiàn)象是溶

液中生成黃色沉淀，。由此可知，步驟3反應(yīng)的離子方程式為

(3)為了確證AgI的生成使I2的氧化能力增強而將Fe?,氧化，學(xué)習(xí)小組在上述實驗基礎(chǔ)上進行

補充實驗:分別取少量的和步驟3試管中的上層清液于試管a和試管b中，

向兩支試管中加入過量的,觀察到的現(xiàn)象為_______________________

類型二反應(yīng)產(chǎn)物、反應(yīng)機理的探究

■歸納整合?R≡?T

1.解答產(chǎn)物確定題的思路分析

由性質(zhì)確定反應(yīng)產(chǎn)物是解此類題目的根本思路，而題目中所涉及的物質(zhì)，一般分為兩類。

要注意物質(zhì)的特殊性質(zhì)，比如顏色、狀態(tài)、氣味、溶

第一類常見的熟悉物質(zhì)解性等物理性質(zhì)，或能與哪些物質(zhì)反應(yīng)生成特殊的沉

淀、氣體等化學(xué)性質(zhì)

能類比遷移的陌雖然平時接觸不多，但其某種組成成分、結(jié)構(gòu)成分(如

第二類

生物質(zhì)離子、原子團、官能團等)必然學(xué)過，則可以考慮與

其結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的性質(zhì)，進而推斷其具體組成

2.尋求反應(yīng)機理類探究性實驗解題流程

3.文字表述題的各種答題規(guī)范

(1)沉淀洗滌是否完全的檢驗答題模板

取少許最后一次洗滌液，滴入少量……溶液(試劑)，若……(現(xiàn)象)，表示已經(jīng)洗滌完全。

解答此類題目要注意四個得分點：取樣+試劑+現(xiàn)象+結(jié)論。

取樣要取“少許最后一次"洗滌液

試劑選擇合理的試劑

現(xiàn)象須有明顯的現(xiàn)象描述

結(jié)論根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論

(2)實驗操作的原因、目的、作用的答題要點

明確實驗?zāi)康模鹤鍪裁?/p>

答題要素明確操作目的：為什么這樣做

明確結(jié)論：這樣做會有什么結(jié)果？理由是什么

操作：怎么“做”，為什么這樣“做”

得分點及關(guān)鍵詞

作用：須有明確的結(jié)論、判斷、理山

(3)實驗現(xiàn)象的準(zhǔn)確、全面描述

現(xiàn)象描述要全面：看到的、聽到的、觸摸到的、聞到的

現(xiàn)象描述要準(zhǔn)確：如A試管中……B處有……

答題要素

按“現(xiàn)象+結(jié)論”格式描述，忌現(xiàn)象結(jié)論不分、由理論推現(xiàn)象、

指出具體生成物的名稱

得分點及溶液中：顏色由……變成……，液面上升或下降(形成液面差)，溶

關(guān)鍵詞液變渾濁，生成（產(chǎn)生）……沉淀，溶液發(fā)生倒吸，產(chǎn)生大量氣泡（或

有氣體從溶液中逸出），有液體溢出等

固體：表面產(chǎn)生大量氣泡，逐漸溶解，體積逐漸變小，顏色由……

變成……等

氣體：生成……色（味）氣體，氣體由……色變成……色，先變……

后……（加深、變淺、褪色）等

（4）試劑的作用的答題模板

答題要素試劑的作用是什么？要達到的目的是什么

作用類：“除去”“防止”“抑制”“使……”等，回答要準(zhǔn)確

得分點及

作用一目的類：“作用”是“……”，”目的”是“……”，回

關(guān)鍵詞

答要準(zhǔn)確全面

■專項突破關(guān)鍵能力

1.某實驗小組利用如圖裝置（部分固定裝置略）進行氮氣與鈣的反應(yīng)，并探究其產(chǎn)物的性質(zhì)及

化學(xué)式。請回答下列問題。

（1）儀器B的名稱是,B中固體物質(zhì)為O

（2）反應(yīng)過程中導(dǎo)管末端必須插入試管C的水中，目的是（填字母）。

A.吸收反應(yīng)剩余的氮氣

B.控制通入氣體的流速

C.防止空氣中的氧氣倒流進入反應(yīng)裝置，干擾反應(yīng)

（3）將下列操作步驟補充完整：

①打開活塞K并通入N2;

②點燃酒精燈，進行反應(yīng)；

③反應(yīng)結(jié)束后，____________________________________________________________

（4）該小組同學(xué)認為根據(jù)相應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系可以求出生成物的化學(xué)式，數(shù)據(jù)記錄如下:

A的質(zhì)量/n0∕gA與鈣的質(zhì)量㈣/gA與產(chǎn)物的質(zhì)量ιm館

14.8015.0815.15

①通過計算得到化學(xué)式CaXN2,其中X=。

②小組同學(xué)查閱資料得知產(chǎn)物為Ca3N2,能與水強烈反應(yīng)，請寫出Ca3N2與水反應(yīng)的化學(xué)方

程式：,設(shè)計實

驗檢驗Ca3N2與水反應(yīng)的產(chǎn)物(寫出必要的操作及現(xiàn)象)：

2.(2022??？诟呷M)實驗室以濃硫酸、銅與NaOH溶液為原料制取少量NaHSO3并探究其

性質(zhì)，已知CuCl為白色難溶于水的化合物。

I.制備NaHSO3(裝置如圖所示)。

酸性高鎰

酸鉀溶液

(1)儀器a的名稱是。

(2)裝置丙的作用是。

H.探究:NaHSO3與Cb的反應(yīng)，設(shè)計實驗：向2mL1mol?HNaHSCh溶液中加入2mL

ImOI?L-CuSCU溶液，得到綠色溶液，3min內(nèi)無明顯變化。將所得混合液分為兩等份。

①第一份加入適量NazSCU固體，瞬間無明顯變化，30s時也無明顯變化。

②另一份加入適量NaCl固體，瞬間無明顯變化，30s時有無色氣體和白色沉淀生成，上層溶

液顏色變淺。

(3)推測實驗②產(chǎn)生的無色氣體為SCh,用新制的氯水檢驗該無色氣體，可觀察到淡黃綠色消

失，滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成。寫出SCh與氯氣反應(yīng)的離子方程式：

(4)對實驗II產(chǎn)生S02的原因進行分析，提出兩種假設(shè)：

假設(shè)1：CM+水解使溶液中C(H+)增大。

假設(shè)2：C「存在時，CM+與HSO不反應(yīng)生成CUCI白色沉淀，溶液中C(H,)增大。

①假設(shè)］不合理，實驗證據(jù)是。

②實驗證實假設(shè)2合理，實驗II中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有

+

和H+HSO3=SO2t+H2Oo

3.某小組為探究Mg與NH4Cl溶液的反應(yīng)機理，常溫下進行以下實驗。實驗中所取鎂粉質(zhì)

量均為0.5g,分別加入選取的實驗試劑中，資料：①CFhCOONHt溶液呈中性。②C「對該反

應(yīng)幾乎無影響。

實驗實驗試劑實驗現(xiàn)象

15nιL蒸儲水反應(yīng)緩慢，有少量氣泡產(chǎn)生(經(jīng)檢驗為H2)

1

5mLLOmol-LNH4CI劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生刺激性氣味氣體和灰白色

2

溶液(PH=4.6)難溶固體

(1)經(jīng)檢驗實驗2中刺激性氣味氣體為NH3,檢驗方法是。

用排水法收集一小試管產(chǎn)生的氣體，經(jīng)檢驗小試管中氣體為H2O

(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH,為研究固體成分，進行實驗：將生成的灰白色固體

洗滌數(shù)次，至洗滌液中滴加AgNO3溶液后無明顯渾濁。將洗滌后的固體溶于稀HNO3,再滴

加AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀。推測沉淀中含有,灰白色固體可能是(填

化學(xué)式)。

(3)甲同學(xué)認為實驗2比實驗1反應(yīng)劇烈的原因是NH4Cl溶液中c(H*)大，與Mg反應(yīng)快。用

化學(xué)用語解釋NH4Cl溶液顯酸性的原因是______________________________________________

___________________________________________________________________________________O

(4)乙同學(xué)通過實驗3證明甲同學(xué)的說法不合理。

實驗實驗裝置

3J5mL1.0mol?LT

X、

?NHCI溶液

B1

①X是___________________________________________________________________________

②由實驗3獲取的證據(jù)為。

(5)為進一步探究實驗2反應(yīng)劇烈的原因，進行實驗4。

實驗實驗試劑實驗現(xiàn)象

45mLNHKl乙醇溶液有無色無味氣體產(chǎn)生(經(jīng)檢驗為H2)

依據(jù)上述實驗，可以得出Mg能與NH；反應(yīng)生成H2。乙同學(xué)認為該方案不嚴謹，需要補充的

實驗方案是。

(6)由以上實驗可以得出的結(jié)論是______________________________________________

真題演練明確考向

1.(2020?全國卷I,27)為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗。

鐵電極司東-石墨電極

0.10mol-LL目色盤橋第k

l

mol?L^Fe2(SO4)3

l

FeSo:0.05mol?L-FeSO1

回答下列問題:

(1)由FeSO4VH2O固體配制0.10mol?L~'FeSo4溶液，需要的儀器有藥匙、玻璃棒、

_______________________________(從下列圖中選擇，寫出名稱)。

(2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)

反應(yīng)，并且電遷移率(一)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇作為電解質(zhì)。

陽離子t∕u×108∕(m2?sl?V')陰離子Me,×108∕(m2?s-l?V')

Li+4.07HC074.61

Na+5.19No37.40

Ca2+6.59CF7.91

K+7.62-S^Ξ-8.27

(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知，鹽橋中的陽離子進入電極溶液中。

(4)電池反應(yīng)一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol?LZ石墨電極上未見Fe

析出?？芍姌O溶液中,(Fe?+)=o

(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為,鐵電極的電極

反應(yīng)式為。因此，驗證了Fe?+氧化性小于,還原性小于

(6)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSo4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡

一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應(yīng)完成的方法是

2?(2022?廣東，17)食醋是烹飪美食的調(diào)味品，有效成分主要為醋酸(用HAC表示)。HAC的

應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時，HAC的Ka=I.75X1(Γ5moi.Lr%10-4.76mol.L%

⑴配制250mL0.1mol?L-1的HAc溶液，需5mol?LlHAc溶液的體積為mL。

(2)下列關(guān)于250mL容量瓶的操作，正確的是。

(3)某小組研究25°C下HAc電離平衡的影響因素。

提出假設(shè)稀釋HAe溶液或改變AC-濃度，HAC電離平衡會發(fā)生移動。

設(shè)計方案并完成實驗用濃度均為0.1mol?L＞的HAc和NaAc溶液，按下表配制總體積相同

的系列溶液，測定pH,記錄數(shù)據(jù)。

序號V(HAc)ZmLV(NaAc)ZmLV(H2O)ZmLn(NaAc):M(HAc)PH

?40.00//02.86

II4.00/36.0003.36

…???…………

Vn4.00ab3：44.53

-viiΓ4.004.0032.001：14.65

①根據(jù)表中信息，補充數(shù)據(jù)：O=，b=.

②由實驗I和∏可知，稀釋HAC溶液，電離平衡(填“正”或“逆”)向移動；結(jié)合表

中數(shù)據(jù)，給出判斷理由：?

③由實驗∏?Vlll可知，增大AC濃度，HAC電離平衡逆向移動。

實驗結(jié)論假設(shè)成立。

(4)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：隨著虱黑冷)的增加,c(H+)的值逐漸接近HAC的Ka。

查閱資料獲悉：一定條件下，按嘴誓=1配制的溶液中，C(H*)的值等于HAe的及。

"(HAc)

對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，實驗Vlll中pH=4.65與資料數(shù)據(jù)Ka=Io4.76mo卜LI存在一定差異；推測可能

由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起，故先準(zhǔn)確測定HAc溶液的濃度再驗證。

①移取20.0OmLHAC溶液，加入2滴酚獻溶液，用0.100OmOl?LNaOH溶液滴定至終點，

消耗體積為22.08mL,則該HAe溶液的濃度為mol?L^'o畫出上述過程的滴定曲線

示意圖并標(biāo)注滴定終點。

②用上述HAc溶液和0.1000mol?LlNaOH溶液,配制等物質(zhì)的量的HAc與NaAc混合溶液,

測定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。

(5)小組進一步提出：如果只有濃度均約為0.1mol?L-ι的HAC和NaOH溶液，如何準(zhǔn)確測定

HAC的