新情景中的高考化学实验.docx

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新情景中的高考化学实验

20XX年高考化学热点：

新情景中的高考化学实验

一、考情分析

在2009，20XX年普通高等学校招生全国统一考试化学科（江苏卷）考试说明中都有如下的描述：

学会实验探究，

（1）了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。

（2）具有较强的问题意识，能够在给定情境中通过分析、判断提出有探究价值化学问题的能力。

（3）能设计解决简单化学问题的探究方案，能运用观察、实验、阅读资料等多种手段收集证据，能运用比较、分类、归纳、概括等方法形成探究结论。

（4）能对探究方案、探究过程、探究结论等进行分析和评价，能准确地表述探究结果，并应用探究结果解决相关问题。

从20XX年高考试题看，实验题目的宽基础，厚实践，重能力体现的更加的充分，自主命题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类型，选择题考察实验的基本操作和基本技能，非选择题考察的则是在基本实验技能的基础上对能力的综合检验。

从试题看实验题的形式有所创新，化工流程框图应经作为实验题的考察载体，从思维复杂度上看，有所加大，这是近年来实验题设计的新动向。

二、新题型展示

1、（09年天津理综·9）（18分）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。

从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：

、。

（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、、、或H2、。

（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br，其目的为。

（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是。

（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃。

微溶于水，有毒性和强腐蚀性。

他们参观生产过程后，了如下装置简图：

请你参与分析讨论：

①图中仪器B的名称：

。

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是。

③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：

。

④C中液体产生颜色为。

为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。

解析：

（1）常规识记问题；

（2）根据2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑,以及Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可得到答案。

（3）根据框图可知先前得到的溴浓度较低，这样做是使溴富集。

（4）Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,反应产生大量的酸，问题就出在此，会腐蚀设备。

（5）只要掌握蒸馏的知识，此问应该不会出问题。

点评：

本题注重理论和生产生活的实际结合，起点高，但题目平易近人。

答案：

（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种

（2）Cl2NaOHNaClO

（3）富集溴元素

（4）Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SO42－＋2Br－强酸对设备的严重腐蚀

（5）①冷凝管②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度，并收集59℃的馏分④深红棕色分液（或蒸馏）

2、（09年上海化学·27）实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。

大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：

（1）溶解大理石时，用硝酸而不同硫酸的原因是。

（2）操作Ⅱ的目的是，溶液A（溶质是共价化合物）是。

（3）写出检验滤液中是否含铁离子方程式：

。

（4）写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：

。

写出滤液B的一种用途：

。

（5）CaO2中一般含CaO。

试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。

试剂：

氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞仪器：

电子天平、锥形瓶、滴定管

实验步骤：

①；②加入；③加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。

（6）若理论上滴定时耗用标准溶液20.00mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴（1mL溶液为25滴），则相对误差为。

答案：

（本题共12分）

（1）硫酸钙微溶于水

（2）除去溶液中Fe3＋氨水

（3）取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3＋；

或取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3＋

（4）Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓作化肥（合理即给分）

（5）称量过量的标准盐酸

（6）0.1%

3、（09年江苏化学·15）（10分）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。

以工业碳酸钙（含有少量Na＋、Al3＋、Fe3＋等杂志）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%）的主要流程如下：

（1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.0~8.5，以出去溶液中的少量Al3＋、Fe3＋。

检验Fe（OH）3是否沉淀完全的试验操作是。

（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：

①将溶液中的少量Ca（OH）2转化为CaCl2；②防止Ca2＋在蒸发时水解；③。

（3）测定样品中Cl－含量的方法是：

a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000mol·L－1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39mL。

①上述测定过程中需要溶液润洗的仪器有。

②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。

③若用上述办法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有；。

答案：

（1）取少量上层清液，滴加KSCN溶液，，若不出现血红色，则表明Fe（OH）3沉淀完全。

（2）防止溶液吸收空气中CO2；

（3）①酸式滴定管；②99.9%；③样品中存在少量的NaCl；少量的CaCl2·2H2O失水。

4、（09年山东理综·30）（16分）孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、S1的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：

请回答下列问题：

（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。

从下列所给试剂中选择：

实验步骤中试剂①为（填代号），检验溶液A中Fe3+的最试剂为（填代号）。

a．KMnO4b．（NH4）2Sc．H2O2d．KSCN

（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发，。

过滤等操作。

除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。

（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入）（填化学式）。

若实验过程中有氨气逸出、应选用下列装置回收（填代号）。

（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应，直到。

用KMnO4标准溶液滴定时应选用滴定管（填“酸式”或“碱式”）。

答案：

（1）cd

（2）冷却结晶引流

（3）NH3·H2Ob

（4）注视凹页面的最低处与刻度线凹页面的最低处与刻度线相平酸式

总结与反思：

从这几个题目设置看，化工生产框图作为实验考查的载体，形式多样，但考察的内容仍然是基本仪器的使用，基本操作，基本技能以及基本原理。

重点放在对化学基本概念、基本理论的认识和理解上，而不是放在对知识的记忆和重现上；重视对分析问题解决问题的能力，而不单是强化解答习题的技能；注意选择有真实情境的综合性、开放性的问题，而不是孤立地对基础知识和基本技能进行测试。

第一，在实验原理、实验仪器和实验操作三条“线”的基础上，向“原理+仪器”、“仪器+技能”、“原理+技”三个交叉、综合的层面甚至向“原理+仪器+技能”三维立体结构发展，实现化学实验知识与技能的综合考查；第二，化学实验与元素化合物、有机化学、化学计算、化学概念和原理等各个板块中相关知识综合在一起进行考查；第三，将化学实验与化学相关知识、其他学科（如物理、生物等）的相关知识与方法融合在一起来进行综合考查。

三、经典例题

1、以考察原理为主的综合试题

化学实验原理是高中化学比较难的内容，本身学生在学习这部分内容时就很难融合会贯通，以实验题为载体，重点考察化学原理就显得难上加难。

从题目分析，仍有规律可循。

例1、（09广东化学22）（12分）

某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Mg（OH）2

PH

3.2

5.2

12.4

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：

（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出两条）。

（2）滤渣I的主要成分有。

（3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。

（4）Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：

MgCl2+2NaClO3===Mg（ClO3）2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2。

简述可制备Mg（ClO3）2的原因：

。

②按①中条件进行制备实验。

在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：

。

除去产品中该杂质的方法是：

。

答案：

（1）升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取）

（2）Fe（OH）3Al（OH）3

（3）Na2SO4

（4）①在某一时NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化最大；NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。

②降温前溶液中NaCl以达饱和；降低过程中NaCl溶解度会降低，会少量析出。

重结晶。

解析：

浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看，可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度，或通过搅拌使反应物充分接触反应，或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。

硫酸浸出液经过滤，滤液中主要溶质是MgSO4、Al2（SO4）3和Fe2（SO4）3，根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH，在调节pH至5.5时，Fe3＋和Al3＋已经完全沉淀，滤渣I的主要成分是Fe（OH）3Al（OH）3，此时滤液中阴离子主要是SO42－，加入NaOH后Mg2＋完全沉淀，溶质主要成分是Na2SO4；反应MgCl2+2NaClO3===Mg（ClO3）2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理，因为NaCl溶解度小而从溶液中析出，使反应向生成Mg（ClO3）2的方向进行；同样是依据①的原理，在降温的过程中，Mg（ClO3）2的溶解度不断减小，从溶液中析出，在生成Mg（ClO3）2的过程中NaCl也不断生成，但因溶解度没有增加，所以也伴随Mg（ClO3）2析出；相同温度时氯化钠的溶解度最小，因此在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中一定会析出氯化钠。

由于氯酸镁和氯化钠均溶于水，溶于水的可溶性物质一般用结晶和重结晶的方法分离。

总结：

本题以提取镁为背景，考察化学反应速率，溶解度等相关内容，明确了考察考察内容，就容易入手。

变式训练：

二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。

与Cl2相比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。

⑴在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：

方法一：

NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋NaCl＋2H2O

方法二：

2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O

用方法