内容发布更新时间 : 2025/1/9 13:53:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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第十四讲 综合实验探究
[最新考纲]
1.根据化学实验的目的和要求,能做到:
①设计实验方案;②正确选用实验装置;③掌握控制实验条件的方法;④预测或描述实验现象、分析或处理实验数据,得出合理结论;⑤评价或改进实验方案。
2.以上各部分知识与技能的综合应用。
评价型实验题[学生用书P85]
1.(2015·高考江苏卷改编)下列设计的实验方案能达到实验目的的是( )
-1-1
A.制备Al(OH)3悬浊液:向1 mol·LAlCl3溶液中加过量的6 mol·L NaOH 溶液
B.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和NaOH溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水
2+
C.检验溶液中是否含有Fe:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察实验现象
D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下, 向一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液,观察并比较实验现象
解析:选D。A选项,如果加入过量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠会与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠,所以错误;B选项,乙酸和乙酸乙酯均可与NaOH溶液反应,应向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,所以错误;C选项,应先滴加KSCN溶液,再加入氯水,否则会因原溶液中有三价铁离子而起干扰作用,所以错误;D选项,两支试管中双氧水的浓度相同,只有是否含有氯化铁的区别,保证了只有一个实验变量,所以正确。
2.(2015·高考安徽卷)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是( )
选项 A B 续 表 选项 C D 实验及现象 收集气体的同时测得溶液的pH为8.6 将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生 结论 弱碱性溶液中Mg也可被氧化 弱碱性溶液中OH氧化了Mg -实验及现象 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝 收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色 结论 反应中有NH3产生 反应中有H2产生 解析:选D。A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3。B.由于NH4Cl溶液水解后显酸性,故产生的气体中含有H2。C.pH=8.6的溶液显碱性,故弱碱性溶液中Mg可被氧化。D.溶液中
+-
有气泡产生,生成的气体是H2,是H将Mg氧化,而不是OH将Mg氧化。
3.(2016·高考全国卷Ⅲ,26,14分)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题:
(一)碳酸钙的制备
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(1)步骤①加入氨水的目的是
________________________________________________________________________。 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于________________。 (2)
如图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是______(填标号)。 a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b.玻璃棒用作引流
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁 d.滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 (二)过氧化钙的制备 CaCO3
稀盐酸、煮沸、过滤氨水和双氧水过滤
――→滤液――→②冰浴 ③――→白色结晶
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈________
性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是________________________。
(4)步骤③中反应的化学方程式为________________________________________,该反应需要在冰浴下进行,原因是________________________________________________________________________。
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是________________________________________________________________________。
(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是____________________,产品的缺点是____________________。
解析:(1)含有少量铁的氧化物的石灰石与盐酸反应后得到CaCl2和含铁的盐的混合溶液,加
2+3+3+
入H2O2的目的是将Fe氧化为Fe,便于沉降铁元素,加入氨水调节溶液pH使Fe生成Fe(OH)3沉淀。根据题目信息可知,小火煮沸能使Fe(OH)3沉淀颗粒长大,Fe(OH)3沉淀颗粒长大有利于过滤时尽可能除去铁元素。(2)过滤操作过程中,漏斗末端颈尖应紧靠烧杯内壁,玻璃棒应紧靠三层滤纸处,用玻璃棒引流时烧杯应紧靠玻璃棒,滤纸应紧贴漏斗内壁,滤纸边缘应低于漏斗边缘,液体液面应低于滤纸边缘,不能搅拌液体,故选项a、d、e符合题意。(3)加入盐酸至溶液中尚有少量CaCO3,说明盐酸不足,但产生的CO2溶解在水中形成H2CO3,此时溶液呈酸性。CO2在溶液中存在会影响产品的纯度,CO2属于挥发性气体,加热能使其从溶液中逸出。(4)CaCl2与H2O2发生复分解反应生成CaO2:CaCl2+H2O2===CaO2↓+2HCl,HCl再与NH3·H2O反应生成NH4Cl和H2O,总反应为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O。H2O2受热易分解,所以反应需在冰浴中进行。(5)结晶用蒸馏水洗涤后吸附有H2O,结晶不溶于CH3CH2OH,而H2O溶于CH3CH2OH,所以用CH3CH2OH洗涤可除去结晶表面的水分。(6)石灰石煅烧后的CaO直接与H2O2反应得到CaO2,其优点
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在于工艺简单、操作方便。由于所得CaO中杂质较多,得到的CaO2纯度较低。
答案:(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀 过滤分离 (2)ade
(3)酸 除去溶液中的CO2
(4)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O===CaO2·8H2O↓+2NH4Cl(或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2===CaO2
↓+2NH4Cl+2H2O) 温度过高时双氧水易分解
(5)去除结晶表面水分
(6)工艺简单、操作方便 纯度较低
[感悟高考]
1.题型:选择题、填空题
2.考向:依据新课程化学实验的学习目标和学习内容,近几年的高考化学实验的考试要求,从三维学习目标出发,不仅仅考查考生实验知识、技能的掌握情况,更重视考查考生的实验能力,即用正确的化学实验基本操作,完成规定的“学生实验”的能力;观察记录实验现象,分析实验结果和处理实验数据,得出正确结论的能力;根据实验试题的要求,设计简单实验方案的能力。根据对近年来高考实验试题的分析,实验考查的重点为运用所学知识和技能进行实验设计或处理。这类试题的特点多是利用给出装好药品的单个实验装置,根据实验要求进行正确连接,或给出全部或部分实验环节,根据实验要求安排正确的实验步骤或补充实验步骤。主要用于考查考生实验综合能力和评价能力。
由以上分析不难看出,尽管涉及到的知识和能力点是分散的,但高考试题中实验考查的内容和形式是较为稳定的,这给实验复习中突出重点提供了可能。实验复习可根据考纲和上述几方面内容设计一定的专题加以重点复习,这样就会起到事半功倍的效果。
评价型实验题包括的题型很多,其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、物质制备和应用探究型等,该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程,其实验流程与考查内容一般为
1.常见的气体发生装置
2.常见的气体净化装置——用于除去气体中的杂质气体