高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)突破五 綜合實(shí)驗(yàn)題的解題策略課件

《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)突破五 綜合實(shí)驗(yàn)題的解題策略課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)突破五 綜合實(shí)驗(yàn)題的解題策略課件（41頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專項(xiàng)突破五綜合實(shí)驗(yàn)題的解題策略實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)儀器是實(shí)驗(yàn)的三要素。在高考中常將“三要素”進(jìn)行組合,形成綜合性強(qiáng)、能力要求高的實(shí)驗(yàn)題。常見(jiàn)的組合類型有“原理+儀器”組合、“儀器+技能”組合、“原理+技能”組合,或者是能力要求更高、綜合性更強(qiáng)的“原理+儀器+技能”組合。利用綜合實(shí)驗(yàn)題既可以考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作,又可以考查學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。考法突破考法突破一、綜合實(shí)驗(yàn)題的基本流程一、綜合實(shí)驗(yàn)題的基本流程原理、目的反應(yīng)物儀器、裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論。具體分析為:(1)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)什么性質(zhì)和原理設(shè)計(jì)的?實(shí)驗(yàn)的目的是什么?(2)所

2、用各物質(zhì)名稱、狀態(tài)、代替物(根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理,進(jìn)行全面的分析比較和推理,并合理選擇)。(3)有關(guān)裝置:性能、使用方法、適用范圍、注意事項(xiàng)、是否有替代裝置可用、儀器規(guī)格等。(4)有關(guān)操作:操作順序、注意事項(xiàng)或操作錯(cuò)誤的后果。(5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:自下而上,自左而右全面觀察。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。二、綜合實(shí)驗(yàn)題的解題思路二、綜合實(shí)驗(yàn)題的解題思路(1)巧審題,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮怼?shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心,是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情境(或題中所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,結(jié)合元素及其化合物等有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上,遵循科學(xué)性、安全性、可行性、簡(jiǎn)約性的原則,確定符合實(shí)

3、驗(yàn)?zāi)康?、要求的方案?2)想過(guò)程,理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)由實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)操作步驟,把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn),理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。(3)看準(zhǔn)圖,分析各實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合,思考容量大。在分析解答過(guò)程中,要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的裝置,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?確定它們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的作用。(4)細(xì)分析,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過(guò)程中,要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,以及產(chǎn)生誤差的原因等。(5)重基礎(chǔ),高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查以基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用為主,具有綜合性、靈活性的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)過(guò)程中要對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)分類歸

4、納總結(jié),如氣體的制備、收集,物質(zhì)分離和提純,物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別,物質(zhì)性質(zhì)的驗(yàn)證等。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)主要有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述,裝置氣密性的檢查,溶液的配制,同一儀器在不同實(shí)驗(yàn)中或同一實(shí)驗(yàn)中不同位置的作用,實(shí)驗(yàn)儀器的正確使用,綜合實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)裝置的選擇等。類型一、以控制變量為主的綜合實(shí)驗(yàn)題類型一、以控制變量為主的綜合實(shí)驗(yàn)題控制變量法:物質(zhì)變化往往受多個(gè)因素的影響,在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時(shí),對(duì)影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制,使其他因素不變,集中研究一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響,以利于在研究過(guò)程中,迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。解答此類試題的關(guān)鍵是選擇數(shù)據(jù)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無(wú)法作出正確

5、判斷。思路總結(jié):典例典例1興趣小組探究鋅片與鹽酸、醋酸反應(yīng)時(shí),濃度或溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,他們準(zhǔn)備了以下化學(xué)用品:0.20 molL-1與0.40 molL-1的HCl溶液、0.2 molL-1與0.40 molL-1的CH3COOH溶液、0.10 molL-1CuCl2溶液、鋅片(形狀、大小、質(zhì)量相同)、秒表、碳棒、導(dǎo)線、燒杯、幾支試管和膠頭滴管,酸液溫度控制為298 K和308 K。(1)酸液都取足量、相同體積,請(qǐng)你幫助完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(表中不要留空格):實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/K鹽酸濃度醋酸濃度實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2980.20 molL-1a.實(shí)驗(yàn)和是探究溫度溫度對(duì)鋅與鹽酸反應(yīng)速率的影響;b.實(shí)驗(yàn)和是探究

6、鹽酸濃度鹽酸濃度對(duì)鋅與鹽酸反應(yīng)速率的影響;c.實(shí)驗(yàn)和是探究相同溫度下,相同濃度的鹽酸、醋酸與鋅反應(yīng)速率的區(qū)別3080.20 molL-12980.40 molL-12980.20molL-1 (2)若(1)中實(shí)驗(yàn)鋅片消失的時(shí)間是20 s,則鋅片剩余質(zhì)量與時(shí)間關(guān)系如圖所示。假設(shè):該反應(yīng)溫度每升高10 ,反應(yīng)速率是原來(lái)的2倍;溫度相同、濃度相同時(shí),醋酸的平均反應(yīng)速度是鹽酸的1/2。請(qǐng)你在此圖中大致畫(huà)出“實(shí)驗(yàn)”(用實(shí)線)、“實(shí)驗(yàn)中醋酸實(shí)驗(yàn)”(用虛線)的鋅片質(zhì)量與時(shí)間關(guān)系曲線。(3)某實(shí)驗(yàn)小組在做(1)中實(shí)驗(yàn)時(shí)誤加少量0.10 molL-1 CuCl2溶液,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率與(1)中實(shí)驗(yàn)接近。該組同學(xué)對(duì)影

7、響因素提出如下假設(shè),請(qǐng)完成假設(shè)三:假設(shè)一:Cu2+對(duì)該反應(yīng)起催化劑作用假設(shè)二:Cl-對(duì)該反應(yīng)起催化劑作用假設(shè)三:形成形成Zn-Cu原電池原電池,加快反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率(其他答案合理亦可其他答案合理亦可)解析解析(1)實(shí)驗(yàn)和的不同點(diǎn)是溫度,所以是探究溫度對(duì)Zn與鹽酸反應(yīng)速率的影響;實(shí)驗(yàn)和的不同點(diǎn)是鹽酸的濃度,所以是探究鹽酸濃度對(duì)Zn與鹽酸反應(yīng)速率的影響;實(shí)驗(yàn)和是探究相同溫度下,相同濃度的鹽酸、醋酸與鋅反應(yīng)速率的區(qū)別,所以實(shí)驗(yàn)的溫度是298 K,醋酸的濃度是0.20 molL-1。(2)與相比,溫度升高10 ,反應(yīng)速率是原來(lái)的2倍,所以反應(yīng)時(shí)間縮短到10 s;的反應(yīng)速率是的,則反應(yīng)時(shí)間是的2倍,

8、即20 s2=40 s,據(jù)此可畫(huà)出圖像。(3)Zn置換出Cu,構(gòu)成Zn-Cu原電池,能夠加快反應(yīng)速率,所以假設(shè)三為形成Zn-Cu原電池,加快反應(yīng)速率。121-1某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響,探究如下:(1)在25 下,控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,做對(duì)比實(shí)驗(yàn),完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。27O實(shí)驗(yàn)編號(hào)初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積

9、/mL蒸餾水體積/mL460103056010305602020測(cè)得實(shí)驗(yàn)和溶液中的Cr2濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為CO2(填化學(xué)式)。(3)實(shí)驗(yàn)和的結(jié)果表明溶液溶液pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響對(duì)該反應(yīng)的速率有影響;實(shí)驗(yàn)中0t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3+)= molL-1min-1(用代數(shù)式表示)。27O0112()cct(4)該課題組對(duì)鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三:假設(shè)一:Fe2+起催化作用;假設(shè)二:Al3+起催化作用起催化作用;假設(shè)三:SO2-4起催化作用起催化作用;(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,

10、完成下表中內(nèi)容。除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外,可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2的濃度可用儀器測(cè)定27O實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論用等物質(zhì)的量用等物質(zhì)的量K2SO4Al2(SO4)324H2O代替代替實(shí)驗(yàn)中的鐵明礬實(shí)驗(yàn)中的鐵明礬,控制其控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)相同他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,若溶液中若溶液中c(Cr2O2-4)大于實(shí)驗(yàn)中的大于實(shí)驗(yàn)中的c(Cr2O2-4),則則假設(shè)一成立假設(shè)一成立;若兩溶液中的若兩溶液中的c(Cr2O2-4)相

11、同相同,則假設(shè)一不成立則假設(shè)一不成立(本題屬于開(kāi)放性試題本題屬于開(kāi)放性試題,合理答案均可合理答案均可)解析解析 (1)根據(jù)題設(shè)要求,和數(shù)據(jù)對(duì)比可得出不同pH對(duì)反應(yīng)速率的影響,和數(shù)據(jù)對(duì)比可得出草酸用量對(duì)反應(yīng)速率的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)單一變量原則,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),只能允許草酸用量發(fā)生變化,且保證混合溶液其他成分濃度相同,故保證和中混合溶液總體積相同。本題可以選擇的組合有多種。例如:草酸溶液體積/mL蒸餾水體積/mL2020或15 25或2515或a(0a40,且a10)40-a(3)由實(shí)驗(yàn)和及對(duì)應(yīng)圖像可知溶液pH對(duì)該反應(yīng)速率有影響。pH越小,Cr2濃度下降越快,說(shuō)明反應(yīng)速率越快。根據(jù)圖像中的變化可以求出v(

12、Cr2)= molL-1min-1,再結(jié)合反應(yīng)Cr2+3C2+14H+ 2Cr3+6CO2+7H2O可得:v(Cr3+)= molL-1min-1。(4)分析鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O的成分,可以提出另外兩個(gè)假設(shè)分別為:Al3+起催化作用,S起催化作用。(5)完成本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是選擇對(duì)照實(shí)驗(yàn)27O27O011cct27O24O0112()cct24O并控制單一變量(Fe2+的有和無(wú))。最簡(jiǎn)捷的做法為選擇實(shí)驗(yàn)作為參照實(shí)驗(yàn),用等物質(zhì)的量K2SO4Al2(SO4)324H2O代替實(shí)驗(yàn)中的鐵明礬,并控制其他實(shí)驗(yàn)條件與相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。另外,還可以選擇或作為參照實(shí)驗(yàn),其他操作相同。本題也可以

13、另外設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn),例如:1-2控制變量法是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種常用方法,下表是某學(xué)習(xí)小組研究等物質(zhì)的量濃度的稀硫酸和鋅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析以下數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2表明溫度溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有影響。對(duì)該因素進(jìn)行研究的實(shí)驗(yàn)還有一組是實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)4(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。(2)下列說(shuō)法正確的是AC。A.t170B.m1t4(3)稀硫酸中H2SO4的物質(zhì)的量濃度是2.4molL-1,實(shí)驗(yàn)6生成硫酸鋅的質(zhì)量m5=9.9。解析解析(1)實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2中只有溫度不同,故可表明溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有影響;分析可知實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)4中也只有溫度不同。(2)其他條件相同時(shí),采用粉末狀鋅比采用顆粒狀鋅的反

14、應(yīng)速率快,對(duì)比實(shí)驗(yàn)3、5可知t170;因?qū)嶒?yàn)1、2中鋅的質(zhì)量相同,硫酸的質(zhì)量也相同,故生成的硫酸鋅等量,即m1=m2;由實(shí)驗(yàn)8、10的數(shù)據(jù)可知,在加入8.0 g Zn時(shí),稀硫酸已經(jīng)耗盡,故m6=19.3;實(shí)驗(yàn)5中加入鋅的質(zhì)量小于實(shí)驗(yàn)8,故t1t4。(3)由硫酸耗盡時(shí)產(chǎn)生硫酸鋅的質(zhì)量可求出50.0 mL稀硫酸中含有n(H2SO4)0.12 mol,故c(H2SO4)2.4 molL-1;實(shí)驗(yàn)6中硫酸未耗盡,故可由4.0 g Zn(全部轉(zhuǎn)化為ZnSO4)求出m5=4.0161/659.9。類型二、以實(shí)驗(yàn)探究為主的綜合實(shí)驗(yàn)題類型二、以實(shí)驗(yàn)探究為主的綜合實(shí)驗(yàn)題以實(shí)驗(yàn)探究為主的綜合實(shí)驗(yàn)題以能力立意,把化

15、學(xué)知識(shí)與能力的考核融為一體。試題源于教材實(shí)驗(yàn),但又高于教材。主要考查考生思維的敏捷性、縝密性、靈活性。試題難度較大。在探究過(guò)程中往往可以利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)照和比較,從而研究和揭示某種規(guī)律,解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究,必須在牢牢掌握元素化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上,大膽猜想,細(xì)心論證。脫離元素化合物知識(shí),獨(dú)立看待實(shí)驗(yàn)問(wèn)題是不科學(xué)的,只有靈活運(yùn)用已有的元素化合物知識(shí),才能變探究型實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。典例典例2氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣?/p>

16、列問(wèn)題:(1)氨氣的制備氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的A(或或B),反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O(或或NH3H2ONH3+H2O) 。欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?發(fā)生裝置dcfei (按氣流方向,用小寫(xiě)字母表示)。(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋原因打開(kāi)K1,推動(dòng)注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中Y管中 紅棕色慢慢變淺紅棕色慢慢變淺反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3+6NO

17、27N2+12H2O將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態(tài)水凝聚打開(kāi)K2Z中中NaOH溶液產(chǎn)生倒溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象吸現(xiàn)象 反應(yīng)后氣體分子數(shù)減反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓管中壓強(qiáng)小于外壓 解析解析(1)制備氨氣,可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加熱,此時(shí)可選用裝置A;也可采用加熱濃氨水的方法,此時(shí)可選用裝置B。欲得到干燥的氨氣,首先要干燥(干燥管要大口進(jìn),小口出),其次要收集(氨氣密度比空氣小,要用向下排空氣法),最后為尾氣處理(因氨氣極易溶于水,要用防倒吸的F裝置)。(2)NH3和NO2在催化劑、一定溫度下可發(fā)生反應(yīng),故Y管中紅棕色慢慢

18、變淺;由化學(xué)方程式8NH3+6NO2 7N2+12H2O可以得出,反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,壓強(qiáng)減小,故打開(kāi)K2后,Z中NaOH溶液會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。2-1某課題組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究硫酸鋇與活性炭粉反應(yīng)的產(chǎn)物。.制備硫酸鋇將一定量的氯化鋇溶于水,加入足量硫酸,過(guò)濾、洗滌、烘干,得到純凈硫酸鋇。(1)洗滌硫酸鋇的操作方法是用玻璃棒向過(guò)濾器引流蒸餾水至浸沒(méi)固體用玻璃棒向過(guò)濾器引流蒸餾水至浸沒(méi)固體,待蒸餾水流出后待蒸餾水流出后,重復(fù)重復(fù)23次次。.探究硫酸鋇與活性炭粉反應(yīng)的產(chǎn)物(2)探究氣體產(chǎn)物【提出假設(shè)】假設(shè)1氣體產(chǎn)物是CO。假設(shè)2氣體產(chǎn)物是CO2。假設(shè)3氣體產(chǎn)物是CO和和CO2的混合物的混合物 ?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證

19、】設(shè)計(jì)裝置如圖所示。B裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳檢驗(yàn)二氧化碳。能證明有CO生成的現(xiàn)象是D裝置中黑色粉末變成紅色裝置中黑色粉末變成紅色 ?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明A裝置中產(chǎn)生的氣體有CO和CO2。(3)探究固體產(chǎn)物【查閱資料】硫酸鋇與碳反應(yīng)的固體產(chǎn)物可能是硫化鋇和亞硫酸鋇。硫化鋇微溶于水、亞硫酸鋇難溶于水,且硫化鋇和亞硫酸鋇都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)。【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】取實(shí)驗(yàn)后A中殘留的固體分別裝于3支試管中,設(shè)計(jì)如下三種方案驗(yàn)證固體產(chǎn)物的成分:方案操作過(guò)程及現(xiàn)象甲向第一支試管中滴加稀鹽酸,將氣體通入溴水中,溴水褪色乙向第二支試管中滴加稀鹽酸,將氣體分別通入品紅溶液、硫酸銅溶液中;品紅溶液無(wú)顏色變化,硫酸銅

20、溶液中產(chǎn)生黑色沉淀丙向第三支試管中滴加稀鹽酸,將氣體通入澄清石灰水中,溶液變渾濁【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】上述實(shí)驗(yàn)中,能確認(rèn)固體成分的實(shí)驗(yàn)是乙乙 (填序號(hào))。乙方案中產(chǎn)生黑色沉淀的離子方程式為Cu2+H2S=CuS+2H+ 。 (4)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,硫酸鋇與活性炭粉在加熱條件下反應(yīng)生成氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為,固體產(chǎn)物為硫化鋇。寫(xiě)出該化學(xué)方程式:BaSO4+3CBaS+2CO+CO2 。1003解析解析(2)氣體產(chǎn)物還可能是一氧化碳、二氧化碳的混合物。B裝置用于檢驗(yàn)二氧化碳。若D裝置中黑色的氧化銅變成紅色的銅,則表明產(chǎn)物中有一氧化碳。(3)甲:硫化氫、二氧化硫都有強(qiáng)還原性,都能使溴水褪色,不能確定固體產(chǎn)物成分。乙:

21、將氣體通入品紅溶液中,無(wú)顏色變化,說(shuō)明沒(méi)有二氧化硫;通入硫酸銅溶液中產(chǎn)生黑色沉淀,說(shuō)明有硫化氫,能確認(rèn)固體產(chǎn)物是硫化鋇。丙:硫化氫、二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,不能確定固體產(chǎn)物成分。乙方案中產(chǎn)生黑色沉淀的離子方程式為H2S+Cu2+ =CuS+2H+。(4)設(shè)混合氣體中CO、CO2的物質(zhì)的量分別為x、y,則有=,x y=2 1。故硫酸鋇和活性炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaSO4+3C BaS+2CO+CO2。2844xyxy1003類型三、以實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)為主的綜合實(shí)驗(yàn)題類型三、以實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)為主的綜合實(shí)驗(yàn)題實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)類試題是高考中的重要題型,能充分體現(xiàn)考生的創(chuàng)

22、新思維能力和分析問(wèn)題的能力,充分考查考生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和靈活性。(1)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要明確以下要點(diǎn):題目有無(wú)特殊要求;題給藥品、裝置的種類及數(shù)量;注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全性操作;會(huì)畫(huà)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置圖;注意儀器的規(guī)格;要注意防倒吸、防爆炸、防燃燒、防暴沸、防氧化、防吸水;同一儀器在不同位置的相應(yīng)作用等;要嚴(yán)格按照“操作(實(shí)驗(yàn)步驟)+現(xiàn)象+結(jié)論”的格式敘述。(2)評(píng)價(jià)角度。操作可行性:實(shí)驗(yàn)原理是否科學(xué)、合理,操作是否簡(jiǎn)單、可行,儀器的使用、基本操作是否正確。經(jīng)濟(jì)效益:原料是否廉價(jià)、轉(zhuǎn)化率是否高,產(chǎn)物產(chǎn)率是否高。環(huán)境保護(hù):原料是否對(duì)環(huán)境有污染,產(chǎn)物是否對(duì)環(huán)境有污染,污染物是否進(jìn)行處理。典例典例3

23、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為探究過(guò)氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng),都用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入SO2,將帶火星的木條插入試管C的上部,木條復(fù)燃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明反應(yīng)中有O2 生成。(2)第1小組同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)的產(chǎn)物之一為Na2SO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 ;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案證明Na2O2與SO2反應(yīng)生成的白色固體中含有Na2SO3: 取少量取少量Na2O2與與SO2反應(yīng)后生成的白色固體反應(yīng)后生成的白色固體,加入稀硫酸加入稀硫酸,若產(chǎn)生能使品紅若產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體溶液褪色的氣體,則說(shuō)明其中含有則說(shuō)明其中含有Na2SO

24、3 。(3)第2小組同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2的反應(yīng)中還可能有Na2SO4生成。為檢驗(yàn)是否有Na2SO4生成,他們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案:上述方案是否合理?不合理不合理 (填“合理”或“不合理”)。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩點(diǎn)理由: 酸性條件下酸性條件下NO-3能氧化能氧化SO2-3(或或H2SO3) ; 若反應(yīng)后的固體中殘留若反應(yīng)后的固體中殘留Na2O2,溶解時(shí)會(huì)氧化溶解時(shí)會(huì)氧化SO2-3 。(4)仍用上述裝置,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)確認(rèn)Na2SO4的生成: 在題給裝置中在題給裝置中,通入通入SO2直至固體質(zhì)量不再改變直至固體質(zhì)量不再改變,然后取少量反應(yīng)后的白色然后取少量反應(yīng)后的白色固體溶于水固體溶于水,加入稀鹽

25、酸酸化加入稀鹽酸酸化,再加入氯化鋇溶液再加入氯化鋇溶液,若有白色沉淀生成若有白色沉淀生成,可確可確認(rèn)認(rèn)SO2-4存在存在 。解析解析(1)根據(jù)題干信息不難推出反應(yīng)中有O2生成。(2)SO2與CO2在組成與性質(zhì)上具有相似性,類比Na2O2和CO2的反應(yīng),可寫(xiě)出SO2與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成Na2SO3和O2的化學(xué)方程式。S的檢驗(yàn):一般加入非氧化性強(qiáng)酸,利用生成的SO2具有漂白性進(jìn)行檢驗(yàn)。(3)S、H2SO3具有較強(qiáng)的還原性,考慮到Na2O2可能過(guò)量及酸性條件下N的強(qiáng)氧化性,不難判斷出該方案不合理。(4)設(shè)計(jì)方案時(shí),要注意兩點(diǎn):一是要確認(rèn)沒(méi)有殘留的Na2O2;二是不能使用硝酸和硝酸鋇。23O23O3O3

26、-1草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.410-2,K2=5.410-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無(wú)色,熔點(diǎn)為101 ,易溶于水,受熱脫水、升華,170 以上分解。回答下列問(wèn)題:(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁 ,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有CO2 。裝置B的主要作用是 冷凝冷凝(水蒸氣、水蒸氣、草酸等草酸等),防止草酸進(jìn)入裝置防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀反應(yīng)生成沉淀,干擾干擾CO2的檢驗(yàn)的檢驗(yàn) 。(2)乙組同學(xué)認(rèn)

27、為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證,選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、B、F、D、G、H、D、I 。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是CuO 。能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是H中黑色粉末變?yōu)榧t色中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的其后的D中澄清石灰水變渾濁中澄清石灰水變渾濁 。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:草酸的酸性比碳酸的強(qiáng):向盛有少量向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液的試管里滴加草酸溶液,有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生 。草酸為二元酸: 用用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液,消耗消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸

28、的的物質(zhì)的量為草酸的2倍倍 。解析解析(1)草酸分解產(chǎn)生CO2和H2O,則裝置C中觀察到的現(xiàn)象是有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁;裝置B的主要作用是冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的檢驗(yàn)。(2)為驗(yàn)證產(chǎn)物中有CO,需除去CO2并干燥后通過(guò)灼熱的CuO,通過(guò)檢驗(yàn)還原CuO后的產(chǎn)物中有CO2即可。CO有毒,要注意尾氣處理,故裝置的連接順序?yàn)锳、B、F、D、G、H、D、I。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)為CuO。CO能還原CuO,故H中的現(xiàn)象應(yīng)為黑色的固體粉末變紅,H后的D中的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁。(3)依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理,可將草酸加入到碳酸氫鈉溶液中,若產(chǎn)生能使澄清石灰

29、水變渾濁的氣體,則證明草酸的酸性強(qiáng)于碳酸。欲證明草酸是二元酸,需證明草酸中有兩個(gè)羧基,用NaOH溶液滴定即可。3-2已知亞硫酸鈉在空氣中能被氧氣氧化生成硫酸鈉。.甲同學(xué)設(shè)計(jì)兩種方案來(lái)檢驗(yàn)Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì)。方案一:取樣,加入稀鹽酸有氣泡生成,認(rèn)為亞硫酸鈉溶液沒(méi)有變質(zhì)。方案二:取樣,加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成,認(rèn)為亞硫酸鈉溶液完全變質(zhì)。請(qǐng)你對(duì)兩方案做出評(píng)價(jià):方案一:不合理不合理(填“合理”或“不合理”),理由是 亞硫酸鈉部分變質(zhì)亞硫酸鈉部分變質(zhì)時(shí)加入稀鹽酸也會(huì)產(chǎn)生氣泡時(shí)加入稀鹽酸也會(huì)產(chǎn)生氣泡 。方案二:不合理不合理(填“合理”或“不合理”),理由是 亞硫酸鈉也能與亞硫酸鈉也能與氯化鋇

30、反應(yīng)生成白色沉淀氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀,亞硫酸鈉未變質(zhì)或部分變質(zhì)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生白色沉亞硫酸鈉未變質(zhì)或部分變質(zhì)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀淀 。(1)分液漏斗中應(yīng)加入足量的下列哪種試劑?b(填字母)。a.濃硝酸b.65%硫酸c.濃鹽酸(2)實(shí)驗(yàn)前后測(cè)得C裝置增重3.2 g,則Na2SO3溶液實(shí)際的物質(zhì)的量濃度為0.83molL-1 。(3)該實(shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯的缺陷是缺少驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的缺少驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置裝置(或其他合理答案或其他合理答案) 。.乙同學(xué)探究Na2SO3溶液是否變質(zhì),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定1.0 molL-1 Na2SO3溶液的實(shí)際濃度。解析解析.加入稀鹽酸有氣泡生成,證明溶液中含有亞硫酸鈉,Na2SO3溶液可能沒(méi)有變質(zhì),也可能部分變質(zhì)。亞硫酸鈉、硫酸鈉都能與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀,故亞硫酸鈉溶液未變質(zhì)、部分變質(zhì)、全部變質(zhì)時(shí)的現(xiàn)象相同,都會(huì)生成白色沉淀。.(1)制備二氧化硫氣體選用硫酸。(2)C裝置增重3.2 g,產(chǎn)生的n(SO2)=0.05 mol,所以n(Na2SO3)=0.05 mol,c(Na2SO3)=0.05 mol0.06 L0.83 molL-1。該實(shí)驗(yàn)裝置中一個(gè)明顯的缺陷是缺少驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置。