《2019版高考化学一轮复习 专项突破五 综合实验题的解题策略课件真题考点解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习 专项突破五 综合实验题的解题策略课件真题考点解析（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专项突破五 综合实验题的解题策略 实验原理 实验技能和实验仪器是实验的三要素 在高考中常将 三 要素 进行组合 形成综合性强 能力要求高的实验题 常见的组合类型有 原理 仪器 组合 仪器 技能 组合 原理 技能 组合 或者是能力要求 更高 综合性更强的 原理 仪器 技能 组合 利用综合实验题既可以考 查化学实验基本操作 又可以考查学生观察实验现象 处理实验数据的能 力 分析实验结果 得出实验结论的能力以及综合运用知识的能力 考法突破 一 综合实验题的基本流程 原理 目的 反应物 仪器 装置 实验 现象 结论 具体分析为 1 实验是根据什么性质和原理设计的 实验的目的是什么 2 所用各物质名称
2、状态 代替物 根据实验目的和相关的化学反应 原理 进行全面的分析比较和推理 并合理选择 3 有关装置 性能 使用方法 适用范围 注意事项 是否有替代装 置可用 仪器规格等 4 有关操作 操作顺序 注意事项或操作错误的后果 5 实验现象 自下而上 自左而右全面观察 6 实验结论 直接结论或导出结论 二 综合实验题的解题思路 1 巧审题 明确实验目的和原理 实验原理是解答实验题的核心 是实验设 计的依据和起点 实验原理可从题给的化学情境 或题中所给实验目的 结 合元素及其化合物等有关知识获取 在此基础上 遵循科学性 安全 性 可行性 简约性的原则 确定符合实验目的 要求的方案 2 想过程 理清实验
3、操作的先后顺序 根据由实验原理所确定的实验方案 确定实验操作步骤 把握各步实验操作的要点 理清实验操作的先后顺序 3 看准图 分析各实验装置的作用 有许多综合实验题图文结合 思考容量 大 在分析解答过程中 要认真细致地分析图中所示的装置 并结合实验目 的和原理 确定它们在实验中的作用 4 细分析 得出正确的实验结论 实验现象 或数据 是化学原理的外在表 现 在分析实验现象 或数据 的过程中 要善于找出影响实验成功的关键 以及产生误差的原因等 5 重基础 高考对实验的考查以基础知识的综合运用为主 具有综合性 灵 活性的特点 学习过程中要对实验基础知识分类归纳总结 如气体的制 备 收集 物质分离和
4、提纯 物质的检验和鉴别 物质性质的验证等 化学实 验的基础知识主要有实验现象的描述 装置气密性的检查 溶液的配制 同一 仪器在不同实验中或同一实验中不同位置的作用 实验仪器的正确使用 综 合实验中实验装置的选择等 类型一 以控制变量为主的综合实验题 控制变量法 物质变化往往受多个因素的影响 在研究化学反应与外界因素 之间的关系时 对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制 使其他因 素不变 集中研究一个因素的变化所产生的影响 以利于在研究过程中 迅速 寻找到物质变化的规律 解答此类试题的关键是选择数据要有效 且变量 统一 否则无法作出正确判断 思路总结 典例1 兴趣小组探究锌片与盐酸 醋酸反应
5、时 浓度或温度对反应速率的 影响 他们准备了以下化学用品 0 20 mol L 1与0 40 mol L 1的HCl溶液 0 2 mol L 1与0 40 mol L 1的CH3COOH溶液 0 10 mol L 1CuCl2溶液 锌片 形状 大小 质量相同 秒表 碳棒 导线 烧杯 几支试管和胶头滴 管 酸液温度控制为298 K和308 K 1 酸液都取足量 相同体积 请你帮助完成以下实验设计 表中不要留 空格 实验 编号 温度 K盐酸浓度醋酸 浓度 实验 目的 2980 20 mol L 1 a 实验 和 是探究 温度 对锌 与盐 酸反应速率的影响 b 实验 和 是探究 盐盐酸浓浓度 对锌
6、与盐酸反应速率的影响 c 实验 和 是探究相同温度下 相同浓 度的盐酸 醋酸与锌反应速率的区别 3080 20 mol L 1 2980 40 mol L 1 298 0 20 mol L 1 2 若 1 中实验 锌片消失的时间是20 s 则锌片剩余质量与时间关系如图 所示 假设 该反应温度每升高10 反应速率是原来的2倍 温度相同 浓 度相同时 醋酸的平均反应速度是盐酸的1 2 请你在此图中大致画出 实验 用实线 实验 中醋酸实验 用虚线 的锌片质量与时间关系曲线 3 某实验小组在做 1 中实验 时误加少量0 10 mol L 1 CuCl2溶液 发现反 应速率与 1 中实验 接近 该组同学
7、对影响因素提出如下假设 请完成假 设三 假设一 Cu2 对该反应起催化剂作用 假设二 Cl 对该反应起催化剂作用 假设三 形成Zn Cu原电池 加快反应速率 其他答案合理亦可 解析 1 实验 和 的不同点是温度 所以是探究温度对Zn与盐酸反 应速率的影响 实验 和 的不同点是盐酸的浓度 所以是探究盐酸浓 度对Zn与盐酸反应速率的影响 实验 和 是探究相同温度下 相同浓 度的盐酸 醋酸与锌反应速率的区别 所以实验 的温度是298 K 醋酸 的浓度是0 20 mol L 1 2 与 相比 温度升高10 反应速率是原来的2倍 所以 反应时间缩短 到10 s 的反应速率是 的 则反应时间是 的2倍 即
8、20 s 2 40 s 据此 可画出图像 3 Zn置换出Cu 构成Zn Cu原电池 能够加快反应速率 所以假设三为形成 Zn Cu原电池 加快反应速率 1 1 某酸性工业废水中含有K2Cr2O7 光照下 草酸 H2C2O4 能将其中 的Cr2 转化为Cr3 某课题组研究发现 少量铁明矾 Al2Fe SO4 4 24H2O 即 可对该反应起催化作用 为进一步研究有关因素对该反应速率的 影响 探究如下 1 在25 下 控制光照强度 废水样品初始浓度和催化剂用量相同 调节不 同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量 做对比实验 完成以下实验设计表 表中不要留空格 实验编 号 初始pH废水样品体积 mL草酸
9、溶液体积 mL蒸馏水体积 mL 4601030 5601030 560 2020 测得实验 和 溶液中的Cr2 浓度随时间变化关系如下图所示 2 上述反应后草酸被氧化为 CO2 填化学式 3 实验 和 的结果表明 溶液pH对该反应的速率有影响 实验 中 0 t1时间段反应速率v Cr3 mol L 1 min 1 用代数式表示 4 该课题组对铁明矾 Al2Fe SO4 4 24H2O 中起催化作用的成分提出如 下假设 请你完成假设二和假设三 假设一 Fe2 起催化作用 假设二 Al3 起催化作用 假设三 SO 2 4 起催化作用 5 请你设计实验验证上述假设一 完成下表中内容 除了上述实验提供
10、的试剂外 可供选择的药品有K2SO4 FeSO4 K2SO4 Al2 SO4 3 24H2O Al2 SO4 3等 溶液中Cr2 的浓度可用仪器测定 实验 方案 不要求写具体操作过程 预期实验结 果和结论 用等物质质的量K2SO4 Al2 SO4 3 24H2O代替 实验实验 中的铁铁明矾矾 控制其 他反应应条件与实验实验 相同 进进行对对比实验实验 反应进应进 行相同时间时间 后 若溶液中c Cr2O2 4 大于实验实验 中的c Cr2O2 4 则则 假设设一成立 若两溶液中的c Cr2O2 4 相同 则则假设设一不成立 本题属于开放性试题 合理答案均可 解析 1 根据题设要求 和 数据对比
11、可得出不同pH对反应速率的影 响 和 数据对比可得出草酸用量对反应速率的影响 根据实验单一变 量原则 设计实验 时 只能允许草酸用量发生变化 且保证混合溶液其他成 分浓度相同 故保证 和 中混合溶液总体积相同 本题可以选择的组合 有多种 例如 草酸溶液体积 mL蒸馏水体积 mL 2020 或15 25 或2515 或a 0 a 40 且a 10 40 a 3 由实验 和 及对应图像可知溶液pH对该反应速率有影响 pH越小 Cr2 浓度下降越快 说明反应速率越快 根据图像中 的变 化可以求出v Cr2 mol L 1 min 1 再结合反应Cr2 3C2 14 H 2Cr3 6CO2 7H2O可
12、得 v Cr3 mol L 1 min 1 4 分析 铁明矾 Al2Fe SO4 4 24H2O 的成分 可以提出另外两个假设分别为 Al3 起催化作用 S 起催化作用 5 完成本实验的关键是选择对照实验 并控制单一变量 Fe2 的有和无 最简捷的做法为选择实验 作为参照 实验 用等物质的量K2SO4 Al2 SO4 3 24H2O代替实验 中的铁明矾 并控 制其他实验条件与 相同 进行对比实验 另外 还可以选择 或 作 为参照实验 其他操作相同 本题也可以另外设计对比实验 例如 1 2 控制变量法是化学实验的一种常用方法 下表是某学习小组研究等物 质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据 分析以
13、下数据 回答下列问题 1 实验1和实验2表明 温度 对化学反应速率有影响 对该因素进行研 究的实验还有一组是 实验3和实验4 填实验序号 2 下列说法正确的是 AC A t1 70 B m1t4 3 稀硫酸中H2SO4的物质的量浓度是 2 4 mol L 1 实验6生成硫酸锌的质 量m5 9 9 解析 1 实验1与实验2中只有温度不同 故可表明温度对化学反应速率有 影响 分析可知实验3与实验4中也只有温度不同 2 其他条件相同时 采用粉末状锌比采用颗粒状锌的反应速率快 对比实验 3 5可知t1 70 因实验1 2中锌的质量相同 硫酸的质量也相同 故生成的硫 酸锌等量 即m1 m2 由实验8 1
14、0的数据可知 在加入8 0 g Zn时 稀硫酸已经 耗尽 故m6 19 3 实验5中加入锌的质量小于实验8 故t1 t4 3 由硫酸耗尽时产生硫酸锌的质量可求出50 0 mL稀硫酸中含有 n H2SO4 0 12 mol 故c H2SO4 2 4 mol L 1 实验6中硫酸未耗尽 故可由 4 0 g Zn 全部转化为ZnSO4 求出m5 4 0 161 65 9 9 类型二 以实验探究为主的综合实验题 以实验探究为主的综合实验题以能力立意 把化学知识与能力的考核融为 一体 试题源于教材实验 但又高于教材 主要考查考生思维的敏捷性 缜密性 灵活性 试题难度较大 在探究过程中往往可以利用对比实验
15、 来进行对照和比较 从而研究和揭示某种规律 解释某种现象形成的原因或 证明某种反应机理 对物质性质的探究 必须在牢牢掌握元素化合物知识 的基础上 大胆猜想 细心论证 脱离元素化合物知识 独立看待实验问题是 不科学的 只有灵活运用已有的元素化合物知识 才能变探究型实验为验证 型实验 使复杂问题简单化 典例2 氮的氧化物 NOx 是大气污染物之一 工业上在一定温度和催化剂 条件下用NH3将NOx还原生成N2 某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行 了探究 回答下列问题 1 氨气的制备 氨气的发生装置可以选择上图中的 A 或B 反应的化学方程式为 2NH4Cl Ca OH 2 2NH3 CaCl2
16、 2H2O 或NH3 H2O NH3 H2O 欲收集一瓶干燥的氨气 选择上图中的装置 其连接顺序为 发生装置 dcfei 按气流方向 用小写字母表示 2 氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中 硬质玻璃管Y中加入少量催化剂 充入 NO2 两端用夹子K1 K2夹好 在一定温度下按图示装置进行实验 操作步骤实验现 象解释原因 打开K1 推动注射器活塞 使 X中的气体缓慢通入Y管中 Y管中 红红棕色慢慢变变浅 反应的化学方程式为 8NH3 6NO2 7N2 12H2O 将注射器活塞退回原处并固 定 待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚 打开K2 Z中NaOH溶液产产生倒 吸现现象 反应应后气体分子数减 少 Y管中压压强小于外压压 解析 1 制备氨气 可用Ca OH 2 s 和NH4Cl s 混合加热 此时可选用装置 A 也可采用加热浓氨水的方法 此时可选用装置B 欲得到干燥的氨气 首先要干燥 干燥管要大口进 小口出 其次要收集 氨气密度比空气小 要用 向下排空气法 最后为尾气处理 因氨气极易溶于水 要用防倒吸的F装置 2 NH3和NO2在催化剂 一定温度下可发
