届高考化学人教版一轮专题复习篇专题综合实验探究.docx

1、届高考化学人教版一轮专题复习篇专题综合实验探究学案15综合实验探究最新考纲展示1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。2.能根据实验试题要求，做到设计、评价或改进实验方案，了解控制实验条件的方法，分析或处理实验数据，得出合理结论，绘制和识别典型的实验仪器装置图。基础回扣1据下图所示的实验装置回答问题：(1)实验室用高锰酸钾制取干燥的氧气应选用的发生装置是_，收集装置为_。(2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是_，收集装置为_。(3)实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气，氨气的密度比空气的小，极易溶于水。推断：实验室制取氨气应选用的发生装置为_，收集装置为_。

2、用C装置可以快速制取氨气，所用试剂是_。(4)实验室用浓盐酸与MnO2制氯气时，应选用的发生装置是_，收集装置可用_。(5)用C装置也可以制取Cl2，锥形瓶中的固体物质是_(填化学式)。答案(1)AE(2)CD(3)AF浓氨水和NaOH固体(或生石灰，碱石灰)(4)BD或E(5)KMnO42写出下列在生产、生活应用中气体的产生原理(用化学方程式表示)：(1)潜水艇和消毒呼吸面具中产生O2：_。(2)泡沫灭火器用于灭火时产生CO2：_。(3)制备消毒气Cl2，用KMnO4代替MnO2：_。答案(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2(2)Al2(SO4

3、)36NaHCO3=3Na2SO42Al(OH)36CO2(3)2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O3设计实验证明酸性：CH3COOHH2CO3H2SiO3。_。答案利用反应：2CH3COOHNa2CO3=2CH3COONaH2OCO2，Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，即向Na2CO3溶液中加入醋酸，有大量气泡(CO2)产生，证明醋酸酸性强于碳酸；将CO2气体通入Na2SiO3溶液，有白色沉淀生成，证明碳酸的酸性强于硅酸题型1实验室制备物质与性质探究焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：实验一焦亚硫酸钠

4、的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3SO2=Na2S2O5。(1)装置中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是_。(3)装置用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填序号)。实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是_(填序号)。a测定溶液的pHb加入Ba(OH)2溶液c加入盐酸d加入品红溶液e用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实

5、验方案是_。答案(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(或Na2SO32H2SO4(浓)=2NaHSO4SO2H2O)(2)过滤(3)d(4)ae(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成解析(1)装置中发生的是实验室制备SO2的反应，采用的原理是强酸制备弱酸，故化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。(2)将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取过滤的方法。(3)实验产生的尾气主要是SO2气体，a装置是密闭的环境，SO2通不进去，b装置中食盐水吸收SO2的效果不如d好，且易引起倒

6、吸，c装置浓H2SO4不吸收SO2，SO2是一种酸性氧化物，因此用NaOH溶液吸收最好，且d装置还不易引起倒吸。(4)HSO发生电离：HSO HSO，同时会发生水解：HSOH2O H2SO3OH，若HSO的电离大于HSO的水解，则溶液显酸性，故答案a、e正确。(5)Na2S2O5中S元素的化合价为4价，因此在空气中易被氧化为6价的SO，因此本题就转化为SO的检验，故取固体先加盐酸酸化，排除其他离子的干扰，再加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀产生即可。有关气体制备及连续装置的综合考查问题的解决方案：(1)明确实验目的。(2)选择气体发生装置和净化装置(一般：先除杂，后除水，加热装置放末尾。)(3

7、)性质实验，主要通过明显的现象论证某气体的酸碱性、氧化性、还原性等其它特殊性质。注意：装置中的空气是否对性质实验有影响；上一个性质实验是否对下一个实验有影响。(4)若探究影响性质的因素，首先应确定变量，其次是“定多变一”，即其它因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系。(5)注意装置最后尾气的处理方法，常见的尾气处理方法：吸收法、收集法、点燃法。1某化学小组在实验室中利用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，工艺流程如下。回答下列问题：(1)操作的名称_，操作需要用到的仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒和_。(2)所得母液显酸性的原因用离子方程式表示为_。

8、检验该溶液含有铵根离子的方法是_。(3)下列装置能用于实验室制氨气的是_(填序号)。选择氨气的制取装置后，再选用下列装置收集干燥的氨气，并制取硫酸铵溶液，连接的顺序(用接口序号字母表示)是：a接_。(4)该小组还通过实验研究氨气的性质。利用下图所示装置探究NH3能否被NO2氧化(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。E装置中制取NO2反应的离子方程式是_。A中发生反应的化学方程式为_。若NH3能被NO2氧化全部生成无毒物质，预期观察到C装置中的现象是_。若此反应转移电子0.4 mol，则消耗标准状况下的NO2_ L。实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原

9、因，认为可能是：NO2氧化性较弱，不能将NH3氧化；在此条件下，NH3的转化率极低；_。此实验装置存在一个明显的缺陷是_。答案(1)过滤蒸发皿、漏斗、烧杯(2)NHH2O NH3H2OH取少量溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若变蓝，则证明含有NH(3)甲丁degfcbh(4)Cu4H2NO=Cu22NO22H2O2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O红棕色消失2.24反应速率慢无尾气处理装置解析(1)从流程上，明显看出操作是固液分离，因而是过滤；操作是先蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤。(2)母液是(NH4)2SO4的饱和溶液，溶液呈酸性的原因

10、是NH水解。(3)甲中NH4HCO3分解产生的NH3、CO2、H2O中的CO2和水被碱石灰吸收，可制NH3；乙中试管口应稍向下倾斜；丙中NH4Cl分解产生的NH3和HCl在试管口附近又重新化合成NH4Cl，不能产生NH3；丁由于NaOH固体吸水，放热使浓氨水分解产生氨气。注意题目要求收集干燥的氨气，必须用碱石灰干燥，收集氨气应“短进长出”，最后尾气处理时还要防倒吸。(4)NO2是红棕色气体被NH3还原为无毒物质，只能是N2，可写出反应的化学方程式：6NO28NH3=7N212H2O，NO2中的氮从4价变为0价，转移0.4 mol e，需NO2 0.1 mol。解释C中现象的原因时，要留意问题要

11、求是从“反应原理”的角度分析。一般应从以下三个方面，有没有反应的可能性，从平衡的角度，即转化率，从速率的角度。2硫化氢(H2S)是一种无色剧毒有臭鸡蛋气味的气体，蛋白质腐败和某些生命活动中均可以产生硫化氢，在工农业生产及科研活动中有重要的用途。资料：H2S可溶于水，其水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸。FeS是一种不溶于水的黑褐色块状固体，能溶于盐酸或稀硫酸生成H2S。(1)某化学实验小组设计了制取少量H2S并验证其性质的实验，如下图所示。B中盛放CuSO4溶液，C中放有湿润的蓝色石蕊试纸，D中盛放FeCl3溶液。请回答下列问题：装置A中仪器a的名称是_。写出装置A中发生反应的离子方程式_；B中有

12、黑色沉淀产生，B中发生反应的化学方程式为_。工业上利用该反应检验Cu2的存在，并使用H2S作为除去废水中某些重金属离子的沉淀剂；D中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。写出发生反应的离子方程式_。检验溶液中的Fe3已经反应完全的操作过程_。(2)下图是实验室制取气体的常用反应装置。现在该小组在实验室中要用硫化亚铁和稀硫酸制备较大量的H2S气体，可选择装置_。有同学选择了乙，请指出采用乙装置制取硫化氢气体的主要缺点_。(3)为进一步探究2价硫的化合物与4价硫的化合物发生反应的条件，该小组同学又设计了下列实验。实验操作实验现象实验1将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比21混合无明显现象实验

13、2将H2S通入Na2SO3溶液中未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀实验3将SO2通入Na2S溶液中有浅黄色沉淀产生根据上述实验，可以得出结论：在_条件下，4价硫的化合物可以氧化2价硫的化合物。已知：电离平衡常数：H2SKa11.3107；Ka27.11015H2SO3Ka11.7102；Ka25.6108将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是_(填序号)。答案(1)长颈漏斗FeS2H=Fe2H2SCuSO4H2S=CuSH2SO42Fe3H2S=2Fe2S2H取少量溶液置于试管中，滴加23滴KSCN溶液，若不变血红色，

14、说明Fe3已反应完全(2)丁无法做到随开随用、随关随停，浪费药品，污染环境(3)酸性C解析(1)由于CuS的溶解度很小，不溶于水和强酸，因而H2S能与CuSO4溶液反应；浅黄色沉淀只能是S，溶液变浅绿色，说明Fe3被还原为Fe2。(3)依据电离平衡常数可知H2SO3的酸性强。由于2H2SSO2=3S2H2O，开始一段时间pH应升高，反应完全后，SO2溶于水生成亚硫酸，pH逐渐下降，最终应比原H2S水溶液的pH小，只有C符合。题型2实验室制备有机物与基本操作(2014新课标全国卷，26)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：相

15、对分子质量密度/(gcm3)沸点/水中溶解性异戊醇880.812 3131微溶乙酸601.049 2118溶乙酸异戊酯1300.867 0142难溶实验步骤：在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和23片碎瓷片，开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140143 馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题：(1)仪器B的名称是_。(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_，第二次水洗的主要目的是_。(3)在洗涤、分液操作

16、中，应充分振荡，然后静置，待分层后_(填标号)。a直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出b直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出c先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出d先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_。(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_。(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是_(填标号)。(7)本实验的产率是_(填标号)。a30% b40%c60% d90%(8)在进行蒸馏操作时，若从130 开始收集馏分，会使实验的产率偏_(填“高”或“低”) ，其原因是_。答案(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗

17、掉碳酸氢钠(3)d(4)提高醇的转化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高会收集少量未反应的异戊醇解析(1)仪器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第一次水洗，主要洗去大部分硫酸和醋酸，第二次水洗除去NaHCO3杂质。(3)乙酸异戊酯的密度小于水，在水层上方。分液时先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出。(4)该反应为可逆反应，加入过量乙酸，能够提高异戊醇的转化率。(5)加入无水MgSO4固体的目的是除去混合物中的少量水分。(6)蒸馏操作中，需要测定馏分的温度，所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，b和c中温度计位置均正确，但c中的冷凝装置为球形冷凝管，它一般用作反应装置，

18、主要用于冷凝回流，使反应更彻底，故只有b项正确。(7)据H2O可知，4.4 g异戊醇完全反应消耗3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g，故该反应的产率为100%60%。(8)异戊醇的沸点为131 ，蒸馏时，若从130 开始收集馏分，将会有一部分未反应的异戊醇被蒸出，使产率偏高。涉及有机物制取的综合实验，重点考察物质分离中的蒸馏、分液操作，反应条件的控制，产率的计算等问题。(1)熟悉有机物制取中的典型装置图反应装置蒸馏装置(2)条件控制：试剂加入顺序；温度控制：主要考虑副反应，改变反应速率和平衡移动。(3)产率计算公式：产率100%。1苯甲酸甲酯是一种重要的香料。其合

19、成装置为反应物和产物的部分性质如下表所示：沸点/密度/(gcm3)水中溶解性苯甲酸2491.265 9微溶于水甲醇64.60.791 0易溶于水苯甲酸甲酯1981.090 0不溶于水实验步骤如下：步骤一：在干燥的圆底烧瓶(如图甲)中加入12.20 g苯甲酸和12.10 mL甲醇。边缓缓摇动边加入3 mL浓硫酸，再加上几粒固体X，装上冷凝管，加热。步骤二：取下图甲所示冷凝管，在烧瓶上安装图乙所示的装置，利用热水浴加热烧瓶；一段时间后，冷却，将烧瓶中溶液倒入分液漏斗中，先用水洗涤，再用浓碳酸钠溶液洗涤即得粗苯甲酸甲酯。步骤三：将苯甲酸甲酯重新加入图乙所示装置中，加热，收集一定温度下的馏分，即得纯净

20、的苯甲酸甲酯，质量为8.84 g。回答下列问题：(1)步骤一中固体X的作用是防止暴沸，X的名称是_。(2)图甲装置中冷凝管的作用是_。(3)图乙装置中仪器A的名称是_，仪器D的名称是_。(4)步骤二中热水浴的目的是_，在分液漏斗中用水洗涤的目的是_，用碳酸钠洗涤的目的是_。(5)步骤三中收集的馏分温度范围为_。(填正确答案标号)a6366 b197198 c248250 d250 (6)本实验中，苯甲酸甲酯的产率为_。答案(1)沸石(2)冷凝回流，提高原料利用率(3)圆底烧瓶锥形瓶(4)除去产品中的甲醇除去残留的甲醇除去苯甲酸(5)b(6)65%解析(1)由“防止暴沸”的作用可知X为沸石。(2

21、)图甲中的冷凝管为竖直状态，所起作用是使反应物和产物回流，提高原料利用率，减少产物挥发。(3)由装置乙中仪器的作用与装置特点可知A、B、C、D分别为烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶。(4)由表格中给出的反应物和产物的沸点可知甲醇的沸点较低，用蒸馏的办法可除去产品中的大多数甲醇；甲醇易溶于水，所以水洗涤除去的是甲醇；苯甲酸与碳酸钠反应生成可溶性的苯甲酸钠。(5)产品精制蒸馏收集的是苯甲酸甲酯，由表格中的沸点数据可知应该收集198 的馏分，故选项b正确。(6)甲醇过量，理论上生成的苯甲酸甲酯为12.20 g122 gmol1136 gmol113.6 g，故产率为100%65%。2(2014大纲全国卷

22、，29)苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线：制备苯乙酸的装置示意图如右(加热和夹持装置等略)：已知：苯乙酸的熔点为76.5 ，微溶于冷水，溶于乙醇。回答下列问题：(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是_。(2)将a中的溶液加热至100 ，缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130 继续反应。在装置中，仪器b的作用是_；仪器c的名称是_，其作用是_。反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是_。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是_(填标号)。A分液漏斗

23、 B漏斗C烧杯 D直形冷凝管E玻璃棒(3)提纯粗苯乙酸的方法是_，最终得到44 g纯品，则苯乙酸的产率是_。(4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是_。(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu(OH)2搅拌30 min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是_。答案(1)先加水，再加入浓硫酸(2)滴加苯乙腈球形冷凝管回流(或使汽化的反应液冷凝)便于苯乙酸析出BCE(3)重结晶95%(4)取少量洗涤液，加入稀硝酸，再加AgNO3溶液，无白色浑浊出现(5)增大苯乙酸溶

24、解度，便于充分反应解析(1)稀释浓硫酸时应向适量蒸馏水中缓缓加入浓硫酸，防止暴沸。(2)从苯乙酸的制备原理可知仪器b的作用是滴加苯乙腈，从冷凝管的结构特征可判断出c为球形冷凝管，其作用是冷凝回流。根据已知信息可知苯乙酸微溶于冷水，加入冷水使其溶解度减小，便于苯乙酸析出。苯乙酸的熔点为76.5 ，析出的苯乙酸应为固体，分离不溶性固体与液体的常用方法为过滤，所需仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台等。(3)粗苯乙酸中可能含有NH4HSO4等可溶性杂质，由于苯乙酸微溶于冷水，可用重结晶的方法提纯。40 g苯乙腈完全转化为苯乙酸时可得苯乙酸136 gmol146.5 g，故苯乙酸的产率为100%95%。(

25、4)在制备Cu(OH)2沉淀的同时还有可溶性NaCl生成，故判断沉淀洗干净的方法就是检验最后一次洗涤液中是否还含有Cl。(5)根据“苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇”，故乙醇与水的混合溶剂中的乙醇能增大苯乙酸的溶解度，便于充分反应。3实验室用下列仪器，以乙醇、浓硫酸和溴为原料制备1,2二溴乙烷。已知1,2二溴乙烷熔点为9 ，C2H5OHCH2=CH2H2O。2C2H5OHC2H5OC2H5H2O(乙醚)(1)如果气体流向为从左到右，正确的连接顺序是(短接口或橡皮管均已略去)：B经A插入A中，D接A；A接_接_接_接_。(2)装置A中反应器的名称为_，仪器D的名称为_，河沙的作用为_。(3)写出仪器C的两个作用：_