届高考化学一轮复习综合实验探究学案.docx

1、届高考化学一轮复习综合实验探究学案综合实验探究题型简介分析近几年全国卷试题，非选择题涉及的综合实验题是每年考查能力的综合压轴题，其综合性强、难度大，是一道拉分的主要试题。可以说此题的得分高低决定了化学学科的高考成败。主要涉及的热点有物质制备，物质性质探究和定量实验测定等。(14分)(2018全国卷)醋酸亚铬(CH3COO)2Cr2H2O为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题：(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是_。

2、仪器a的名称是_。(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭K3。c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为_。同时c中有气体产生，该气体的作用是_。(3)打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是_；d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是_、_、洗涤、干燥。(4)指出装置d可能存在的缺点_。命题立意设问知识落点核心素养(1)水中溶解氧的除去方法煮沸；分液漏斗名称宏观辨识(2)H2排除空气中O2，形成非O2环境；书写离子方程式宏观辨识和证据推理(3)液体流动的原因压强变化，分离提纯方案与原理科学探究与宏观

3、辨识(4)产品形成于敝口仪器中，易被氧化宏观辨识和创新意识【解答指导】(1)整体分析(2)醋酸亚铬制备流程CrCl3Cr2(CH3COO)2Cr (CH3COO)2Cr2H2O(3)实验装置分析b随时排出c中产生的气体，同时防止外界O2进入c中cZn与Cr3反应的装置，为无O2环境dCr2与CH3COO反应生成沉淀产物的装置，应为无O2环境，防止产物被O2氧化【解析】(1)审题时抓住醋酸亚铬“在气体分析中用作氧气吸收剂”，这暗示醋酸亚铬具有强还原性，易被氧气氧化，故该实验中使用的蒸馏水必须去除溶解氧。(2)依题意可知，c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，主要是由于锌与铬离子反应生成亚铬离子和锌离子，

4、即Zn2Cr3=Zn22Cr2。c中产生的气体为氢气，该气体主要用于排尽装置内的空气，避免O2氧化Cr2。(3)c中有氢气产生，打开K3，关闭K1和K2后，c中压强大于外界压强，从而将c中溶液压入醋酸钠溶液中。析出并分离产品的操作是冷却、过滤、洗涤、干燥。(4)观察d装置，可发现其与空气相通，这会导致生成的醋酸亚铬被O2氧化。【答案与评分标准】(1)去除水中溶解氧(2分，合理即可)分液(或滴液)漏斗(2分，答“漏斗”“长颈漏斗”均不给分)(2)Zn2Cr3=Zn22Cr2(2分，不配平或写化学方程式均不给分)排除c中空气(2分，排空也给分)(3)c中产生H2使压强大于大气压(2分，或c中压强大

5、于d中压强，给1分)冷却(1分，“冰浴”或“降温”也给分)过滤(1分)(4)敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触(2分，答“生成的醋酸亚铬与空气接触被氧化”或“d中的空气接触醋酸亚铬”也给分)题后升华物质制备实验的9大注意(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)。(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)。(4)防吸水(实验取用和制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施，以保证达到实验目的。如NaOH固体应放在烧杯等玻璃器皿中称量)。(5)冷凝回流：有些反应中，为减

6、少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、冷凝管等)。(6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。(7)仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。(8)其他，如实验操作顺序，试剂加入顺序等。(9)有毒易燃气体尾气处理方法。(2018试题调研)氯化亚铜(CuCl)是一种重要的催化剂。实验室按如图所示装置和方案制备氯化亚铜。已知：Cu24ClCu2CuCl2。实验步骤：加热至50 ，铜丝表面产生无色气泡，液面上方有红棕色气体产生；通入O2并调节O2的量保持三颈烧瓶内压强不变，停止加热，反应继续进行，且越来越剧烈

7、；反应停止后冷却至室温，待气囊变瘪，三颈烧瓶内红棕色气体消失时关闭K；将液体(含CuCl2)转移至烧杯中用蒸馏水稀释，产生白色沉淀，过滤得氯化亚铜粗品；氯化亚铜粗品经洗涤、烘干，得到氯化亚铜。回答下列问题：(1)步骤中铜丝表面产生无色气泡的反应的离子方程式是_。(2)步骤中停止加热后，反应越来越剧烈的原因是_。(3)步骤中三颈烧瓶内红棕色气体消失的原因是_(结合化学方程式回答)。(4)步骤中产生白色沉淀的反应的离子方程是_。(5)步骤所得滤液经浓缩后可返回至三颈烧瓶继续使用，此时需向三颈烧瓶内补充的物质有_。(6)步骤中用蒸馏水洗涤氯化亚铜粗品时，表面会产生浅黄色固体CuOH，用化学平衡移动原

8、理解释白色固体变黄的原因：_。【解析】(1)步骤中铜丝表面产生无色气泡的反应的离子方程式是3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。(2)步骤中停止加热后，反应越来越剧烈的原因是Cu与稀硝酸反应放热，溶液温度升高，反应速率加快。(3)步骤中三颈烧瓶内红棕色气体消失的原因是发生反应：4NO2O22H2O=4HNO3(或3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2)，NO2完全转化为硝酸。(4)步骤中产生白色沉淀CuCl，则步骤中产生白色沉淀的反应的离子方程式是CuCl2=CuClCl。(5)步骤所得滤液含氯化铜，结合初始物质可知，此时需向三颈烧瓶内补充的物质有铜丝和盐酸。(6)步骤中用蒸

9、馏水洗涤氯化亚铜粗品时，表面会产生浅黄色固体CuOH的原因是用水洗涤CuCl粗品时，固体表面吸附的c(HCl)减小，反应CuCl(s)H2O(l)CuOH(s)HCl(aq)向正反应方向移动，CuCl转化为CuOH。【答案】(1)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(2)Cu与HNO3反应放热，溶液温度升高，反应速率加快(3)发生反应4NO2O22H2O=4HNO3(或3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2)，NO2完全转化为硝酸(4)CuCl2=CuClCl(5)铜丝和盐酸(6)用水洗涤CuCl粗品时，固体表面吸附的c(HCl)减小，CuCl(s)H2O(l)CuOH(s)

10、HCl(aq)向正反应方向移动，CuCl转化为CuOH(14分)(2017全国卷)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_、_。(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重

11、，记为m3 g。a点燃酒精灯，加热b熄灭酒精灯c关闭K1和K2d打开K1和K2，缓缓通入N2e称量Af冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x_(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为_(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a品红bNaOHcBaCl2dBa(NO3)2e浓H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_。命题立意设问知识落点核心素养(1

12、)Fe2被O2氧化为Fe3、Fe3与KSCN作用溶液变红宏观辨识与证据推理(2)仪器名称、实验操作顺序、定量分析与评价宏观辨识与科学探究(3)实验设计、现象描述、化学用语书写宏观辨识、科学探究与创新意识【解答指导】(1)Fe3遇KSCN溶液变红FeSO4样品无Fe3，Fe2易被O2氧化为Fe3。(2)FeSO4易被O2氧化绿矾加热时应先通N2排空，冷却时应在N2中冷却操作顺序为dabfce。FeSO4xH2OFeSO4xH2O x接ad次序，最后称量质量偏大(即m3偏大)x偏小(3)FeSO4强热分解生成红棕色粉末(Fe2O3)生成的气体中可能有SO2、SO3的一种或两种检验SO2用品红溶液，

13、检验SO3用BaCl2溶液，不能用Ba(NO3)2溶液检验SO3。FeSO4的分解反应。【解析】(1)绿矾溶液中滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3；再向试管中通入空气，溶液变红，说明有Fe3生成，即Fe2易被氧气氧化为Fe3。(2)由仪器的构造特征可知，B为干燥管。实验时，为防止空气中的O2将Fe2氧化，应先通入N2将装置中的O2排净，然后点燃酒精灯加热。停止加热后，为防止FeSO4吸收空气中的水蒸气，待玻璃管冷却，关闭K1和K2后再称重。故实验操作步骤应为d、a、b、f、c、e。由题意知，绿矾的质量为(m2m1) g，加热后FeSO4的质量为(m3m1) g，结晶水的

14、质量为(m2m3) g。设绿矾的化学式为FeSO4xH2O，则FeSO4xH2OFeSO4xH2O 152 18x (m3m1) g (m2m3) g解得：x若实验中，按a、d次序操作，则会导致绿矾吸收空气中的氧气，从而使加热后的固体质量m3增大，则测出结晶水的值x偏小。(3)残留固体为红色，说明有Fe2O3生成，即分解过程中发生了氧化还原反应，根据Fe元素的化合价变化可知一定有SO2生成，即FeSO4Fe2O3SO2，根据电子转移守恒可得2FeSO4Fe2O3SO2，最后根据S元素守恒配平可得化学方程式：2FeSO4Fe2O3SO2SO3。SO3溶于水生成H2SO4，H2SO4和Ba2可生成

15、白色沉淀BaSO4，由于Ba(NO3)2在酸性溶液中具有强氧化性，能氧化SO2，故应该先用BaCl2检验SO3，检验SO2可用品红溶液，故C、D的溶液依次为BaCl2溶液和品红。实验现象是C中溶液产生白色沉淀，D中品红溶液褪色或变浅。【答案及评分标准】(1)样品中没有Fe3Fe2易被氧化成Fe3(或样品中没有3价Fe，Fe2易被氧化为Fe3)(每空1分、共2分)(2)干燥管(或球形干燥管)(1分)dabfce(2分)(其他顺序不给分)(2分)偏小(1分)(3)c、a(2分，顺序错不给分)产生白色沉淀、褪色(每空1分)2FeSO4Fe2O3SO2SO32分，不注“高温”扣1分，不配平不给分，不注

16、气体符号()扣1分(1)探究型综合实验思维流程认真审题，明确实验目的，找出实验原理。根据实验原理选择仪器和药品， 并设计出合理的实验装置和操作步骤。准确判断实验过程中的实验现象，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。(2)解答探究型实验综合题的注意事项“合理选择”是指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择又包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂的试剂与顺序)、反应装置、尾气处理装置等；药品的选择包括药品的种类、浓度、状态等；连接方式的选择指仪器的先后顺序，导管接口的连接顺序等。“排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、尽量避免副反

17、应、杂质的清除以及防止产物的挥发、水解等对实验的干扰。“操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作步骤。1(2018成都一模)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行以下探究活动：【探究一】(1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_。(2)另取铁钉放入一定量浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X并收集到干燥气体Y。甲同学认为X中可能含有Fe3和Fe2。若要确认其中的Fe2，应选用_(填序号)。aKSCN溶液 b铁氰化钾溶液c盐酸乙同学取448 mL(标准状况)

18、气体Y通入足量溴水中，发生反应的离子方程式为_，充分反应后，加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。可推知气体Y中SO2的体积分数为_。【探究二】据探究一所测SO2的体积分数，丙同学认为气体Y中可能还含有CO2和Q气体，因此设计了下列实验装置(图中夹持仪器省略，实验前已将装置中空气排尽)进一步探究。(3)装置A中的现象是_，其作用是_。A B C D E M(4)为判断CO2是否存在，需将装置M添加在_(填字母)。aA之前 BA、B之间cB、C之间 DC、D之间若存在CO2，则产生CO2气体的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(5)若C中固体变红，D中固体变蓝，则Q是

19、_(填化学式)，产生该气体的原因是_。(6)若某气体可能由CO2、SO2、H2中的一种或多种组成，经测定其中氧的质量分数为50%，则该气体的组成可能为_(填字母)。aSO2 bH2、SO2cH2、CO2 dCO2、SO2eSO2、CO2、H2【解析】(1)铁钉放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性，能使铁钉钝化阻止反应进一步进行。(2)亚铁离子能与铁氰化钾溶液反应产生蓝色沉淀。SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生反应的离子方程式为SO2Br22H2O=4H2BrSO；生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀，则SO2 BaSO41 mol233 gn2.33 gn0.01 molY气体的物质的量是0

20、.448 L22.4 Lmol10.02 mol，同温同压下气体的体积与物质的量成正比，所以二氧化硫的体积分数为100%50%。(3)SO2会干扰CO2的检验，所以A的作用是除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽。(4)由于碱石灰能吸收CO2，所以在检验Q气体之前首先检验CO2，因此M应该放在A、B之间；在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳和浓硫酸也反应，碳和浓硫酸反应方程式为C2H2SO4(浓) CO22SO22H2O，其中氧化剂是浓硫酸，还原剂是碳，氧化剂与还原剂的物质的量之比为21。(5)若C中固体变红，说明有红色的铜单质生成；D中固体变蓝，说明有水生成，因此Q是氢气。这是由于浓硫酸变稀，

21、铁与稀硫酸反应产生氢气。(6)若某气体可能由CO2、SO2、H2中的一种或多种组成，经测定其中氧元素的质量分数为50%，由于SO2中氧元素的质量分数是50%，而CO2中氧元素的质量分数大于50%，所以该气体的组成可能为SO2或H2、CO2或SO2、CO2、H2。【答案】(1)铁在冷浓硫酸中钝化(2)bSO2Br22H2O=4H2BrSO50%(3)溶液颜色变浅除去SO2并检验SO2是否除尽(4)b21(5)H2随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气(6)ace2(2018试题调研)某学习小组通过如图所示装置探究MnO2与FeCl36H2O能否反应产生Cl2。已知：FeCl3在37 熔

22、化，100 挥发。实验一：点燃酒精灯，加热混合物。观察到的现象有装置a中部分固体溶解，上方出现白雾；稍后产生黄色气体，管壁附着黄色液滴；装置b中溶液变蓝。实验二：该小组继续研究现象中黄色气体的成分。实验如下：加热FeCl36H2O，产生白雾和黄色气体。(1)至此该小组大胆预测现象中黄色气体含有_。实验三：为进一步确认黄色气体是否含有Cl2，该小组在保持原有装置的基础上稍加变动即证实了Cl2的存在。(2)该小组的方法是_。【解析】(1)根据FeCl3的熔点和挥发温度，加热单一的物质FeCl36H2O也产生黄色气体，则黄色气体含有挥发的FeCl3。(2)将装置b中的溶液换成NaBr溶液，若黄色气体

23、中含有Cl2，则可以氧化Br。【答案】(1)FeCl3(2)将装置b中的溶液换成NaBr溶液(15分)(2014全国卷)某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验。氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 molL1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 molL1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。氨的测定装置(已省略加热和夹持装置)氯的测定：

24、准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀且不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。回答下列问题：(1)装置中安全管的作用原理是_。(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用_式滴定管，可使用的指示剂为_。(3)样品中氨的质量分数表达式为_。(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将_(填“偏高”或“偏低”)。(5)测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是_；滴定终点时，若溶液中c(Ag)2.0105 molL1，c(CrO)为_molL1。已知：Ksp(Ag2CrO4)1.121012(6)经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为163，钴的化合价为_。制备X的化学方程式为_；X的制备过程中温度不能过高的原因是_。命题立意设问知识落点核心素养(1)导管的安全的原理液面变化宏观辨识与安全意识(2)滴定管的选择与指示剂选择宏观辨识与证据推理(3)定量计算与数据处理证据推理与科学精神(4)滴定误差分析(5)仪器选择与Ksp的计算宏观辨识与证据推理(