《2020年高考化学二轮复习《综合实验探究——突破实验大题》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考化学二轮复习《综合实验探究——突破实验大题》（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020届高考化学人教第二轮专题复习 综合实验探究 突破实验大题 1 一 评价实验题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 固体与液体在常温下反应制备气体的装置 如图5 恒压分液漏斗平衡气体压强 能使液体顺利滴下 排出气体体积不包括加入液体所占体积 如图6 图7 能随制随停 便于控制反应 2 常见的净化装置 用于除去气体中的杂质气体 3 常见的气体收集装置 4 常见的量气装置 5 有毒气体的处理装置 二 定量测定型实验题常见的定量测定型实
2、验题包括混合物成分的测定 物质纯度的测定以及化学式的确定等 该类试题常涉及物质的称量 物质的分离与提纯 中和滴定 一定物质的量浓度溶液的配制等实验操作 实验过程或问题解答中要特别注意以下几个问题 2 量气时应注意的问题 量气时应保持装置处于室温状态 读数时要特别注意消除 压强差 保持液面相平 同时要注意视线与凹液面最低处相平 如上图 应使左侧和右侧的液面高度保持相平 1 气体体积的测量 1 量气装置的改进 2 测定实验中要有消除干扰气体的意识如用 惰性 气体将干扰气体排出 或用溶液吸收干扰气体等 3 测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识如采取反应结束后继续向装置中通入 惰性 气体以使被测量
3、气体全部被吸收剂吸收的方法 4 测定实验中要有 数据 的采集处理意识实验数据的采集是化学计算的基础 一般来讲 固体试剂称质量 而液体试剂和气体试剂则测量体积 1 称量固体质量时 中学一般用托盘天平 可估读到0 1g 精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平 可精确到0 0001g 2 测量液体体积时 一般实验中选用适当规格的量筒 可估读到0 1mL 准确度要求高的定量实验如中和滴定中选用滴定管 酸式或碱式 可估读到0 01mL 容量瓶作为精密的定容仪器 用于配制一定物质的量浓度的溶液 一般不用于量取液体的体积 3 气体除了量取外 还可以称量 称量气体的质量时一般有两种方法 一种方法是称量反
4、应装置在放出气体前后的质量减小值 另一种方法是称量吸收装置前后的质量增大值 4 用pH试纸 测得整数值 或pH计 精确到0 01 直接测出溶液的pH 经过计算可以得到溶液中H 或OH 的物质的量浓度 为了保证数据的准确性 实验中要采取必要的措施 确保离子完全沉淀 气体完全被吸收等 必要时可以进行平行实验 重复测定 然后取其平均值进行计算 如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做2 3次滴定 然后取体积的平均值求算未知溶液的浓度 但对于 离群 数据 指与其他数据有很大差异的数据 要舍弃 因为数据 离群 的原因可能是操作中出现了较大的误差 三 有机制备实验 有机实验 在高考中频频出现 主要涉及有机
5、物的制备 有机物官能团性质的实验探究等 常常考查蒸馏和分液操作 反应条件的控制 产率的计算等问题 1 分离液体混合物的方法 2 典型装置 反应装置 蒸馏装置 高考真题中出现的实验装置 特别提醒球形冷凝管由于气体与冷凝水接触时间长 具有较好的冷凝效果 但必须竖直放置 所以蒸馏装置必须用直形冷凝管 角度一 有机物制备 评价型1 2019 全国卷 28 咖啡因是一种生物碱 易溶于水及乙醇 熔点234 5 100 以上开始升华 有兴奋大脑神经和利尿等作用 茶叶中含咖啡因约1 5 单宁酸 Ka约为10 6 易溶于水及乙醇 约3 10 还含有色素 纤维素等 实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示 2 1
6、2 3 4 5 索氏提取装置如图所示 实验时烧瓶中溶剂受热蒸发 蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管 冷凝后滴入滤纸套筒1中 与茶叶末接触 进行萃取 萃取液液面达到虹吸管3顶端时 经虹吸管3返回烧瓶 从而实现对茶叶末的连续萃取 回答下列问题 1 实验时需将茶叶研细 放入滤纸套筒1中 研细的目的是 圆底烧瓶中加入95 乙醇为溶剂 加热前还要加几粒 增加固液接触面积 使萃取更充分 沸石 解析实验时将茶叶研细 能增加茶叶与溶剂的接触面积 使萃取更加充分 乙醇为溶剂 为防止加热时暴沸 需在加热前向乙醇中加入几粒沸石 1 2 3 4 5 2 提取过程不可选用明火直接加热 原因是 与常规的萃取相比 采用索氏提
7、取器的优点是 乙醇易挥发 易燃 解析由于溶剂乙醇具有挥发性和易燃性 因此在提取过程中不可用明火直接加热 本实验中采用索氏提取器的优点是溶剂乙醇可循环使用 能减少溶剂用量 且萃取效率高 使用溶剂量少 可连续萃取 萃取效率高 1 2 3 4 5 3 提取液需经 蒸馏浓缩 除去大部分溶剂 与水相比 乙醇作为萃取剂的优点是 蒸馏浓缩 需选用的仪器除了圆底烧瓶 蒸馏水 温度计 接收管之外 还有 填标号 A 直形冷凝管B 球形冷凝管C 接收瓶D 烧杯 乙醇沸点低 易浓缩 AC 解析提取液需经 蒸馏浓缩 除去大部分溶剂 与水相比 乙醇作为萃取剂具有沸点低和易浓缩的优点 蒸馏浓缩 需选用的仪器除了所给仪器外
8、还有直形冷凝管和接收瓶 如锥形瓶 1 2 3 4 5 4 浓缩液加生石灰的作用是中和 和吸收 单宁酸 水 解析向浓缩液中加入生石灰能中和单宁酸并吸收水 1 2 3 4 5 5 可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因 将粉状物放入蒸发皿中并小火加热 咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结 该分离提纯方法的名称是 升华 解析结合分离提纯咖啡因的装置及将粉状物放入蒸发皿并小火加热 咖啡因凝结在扎有小孔的滤纸上 可知该分离提纯的方法为升华 1 2 3 4 5 2 2019 全国卷 27 乙酰水杨酸 阿司匹林 是目前常用药物之一 实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下 1 2 3 4 5 实验过程
9、在100mL锥形瓶中加入水杨酸6 9g及醋酸酐10mL 充分摇动使固体完全溶解 缓慢滴加0 5mL浓硫酸后加热 维持瓶内温度在70 左右 充分反应 稍冷后进行如下操作 在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中 析出固体 过滤 所得结晶粗品加入50mL饱和碳酸氢钠溶液 溶解 过滤 滤液用浓盐酸酸化后冷却 过滤得固体 固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5 4g 回答下列问题 1 该合成反应中应采用 加热 填标号 A 热水浴B 酒精灯C 煤气灯D 电炉 1 2 3 4 5 解析由题给信息 维持瓶内温度在70 左右 可知 该反应中应采用热水浴加热 A 2 下列玻璃仪器中 中需使用的有 填标号 不
10、需使用的有 填名称 1 2 3 4 5 解析涉及过滤操作 需要用到题给玻璃仪器中的烧杯 漏斗 不需要使用题给玻璃仪器中的分液漏斗和容量瓶 BD 分液漏斗 容量瓶 3 中需使用冷水 目的是 1 2 3 4 5 解析乙酰水杨酸在低温下溶解度较小 使用冷水有利于充分析出乙酰水杨酸固体 充分析出乙酰水杨酸固体 结晶 4 中饱和碳酸氢钠的作用是 以便过滤除去难溶杂质 解析加入的饱和碳酸氢钠与乙酰水杨酸反应 生成可溶性的乙酰水杨酸钠 易与不溶性的物质分离 生成可溶的乙酰水杨酸钠 5 采用的纯化方法为 1 2 3 4 5 解析乙酰水杨酸的溶解度随温度变化改变较大 故可用重结晶的方法纯化 重结晶 6 本实验的
11、产率是 解析由表中及题给数据分析可知 加入的水杨酸量少 6 9g水杨酸的物质的量为0 05mol 由方程式可知1mol水杨酸与过量醋酸酐反应生成1mol乙酰水杨酸 则0 05mol水杨酸参与反应得到0 05mol乙酰水杨酸 其质量为0 05mol 180g mol 1 9 0g 产率为 100 60 60 角度二 流程转化设计 评价型3 2019 全国卷 27 硫酸铁铵 NH4Fe SO4 2 xH2O 是一种重要铁盐 为充分利用资源 变废为宝 在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵 具体流程如下 1 2 3 4 5 回答下列问题 1 步骤 的目的是去除废铁屑表面的油污 方法是 碱煮水洗 解析
12、除去铁屑表面油污的方法是 用热纯碱溶液清洗铁屑 再用水洗 2 步骤 需要加热的目的是 温度保持80 95 采用的合适加热方式是 铁屑中含有少量硫化物 反应产生的气体需要净化处理 合适的装置为 填标号 1 2 3 4 5 加快反应 热水浴 C 1 2 3 4 5 解析铁与稀硫酸反应时加热 可提高反应速率 温度低于水的沸点 可以用热水浴加热 受热均匀且便于控制 含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H2S生成 氢气不与碱溶液反应 而硫化氢能与碱溶液反应 而H2S在水中溶解度小 故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去 又因为硫化氢与碱反应较快 容易引起倒吸 C装置倒置漏斗能防倒吸 故宜选择C装置吸收硫化氢 3
13、 步骤 中选用足量的H2O2 理由是 分批加入H2O2 同时为了 溶液要保持pH小于0 5 1 2 3 4 5 将Fe2 全部氧化为Fe3 不引入杂质 防止Fe3 水解 解析铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气 加入足量双氧水的目的是将Fe2 全部氧化为Fe3 发生反应为2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 从生成物看 又不引入杂质 铁离子对双氧水分解起催化作用 分批加入双氧水 避免反应过快 放出热量较多 减少双氧水分解 以免造成氧化剂损失 铁离子易水解 保持溶液呈强酸性 避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁 4 步骤 的具体实验操作有 经干燥得到硫酸铁铵晶体样品 1 2 3 4 5 加热浓
14、缩 冷却结晶 过滤 洗涤 解析步骤 是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体 故实验操作有加热浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 5 采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数 将样品加热到150 时失掉1 5个结晶水 失重5 6 硫酸铁铵晶体的化学式为 1 2 3 4 5 NH4Fe SO4 2 12H2O 解析失重5 6 是质量分数 设结晶水合物的化学式为NH4Fe SO4 2 xH2O 由题意 角度三 仪器连接 评价型4 2018 全国卷 26 醋酸亚铬 CH3COO 2Cr 2H2O 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
15、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 仪器a的名称是 分液漏斗 去除水中溶解氧 解析由题给信息 CH3COO 2Cr 2H2O在气体分析中用作O2吸收剂 说明Cr2 具有强还原性 易被O2氧化 故所用蒸馏水需经煮沸除去其中的O2 以免影响 CH3COO 2Cr 2H2O的制备 由仪器的结构特点可知 a为分液漏斗 1 2 3 4 5 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 Zn 2Cr3 Z
16、n2 2Cr2 1 2 3 4 5 同时c中有气体产生 该气体的作用是 解析Zn 2H Zn2 H2 H2起到排除c中空气的作用 以防Cr2 被氧化 排除c中空气 解析Zn将Cr3 还原为Cr2 离子方程式为Zn 2Cr3 Zn2 2Cr2 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 c中产生H2使压强大于大气压 1 2 3 4 5 冰浴 冷却 解析过量的Zn与盐酸反应放出大量的H2 使装置c中压强增大 关闭K1和K2 打开K3时 溶液被压入装置d 由题给信息知 CH3COO 2Cr 2H2O难溶于冷水 因此应用冰浴冷却 以便于 CH3COO 2Cr 2H2O析出 再将沉淀过滤 洗涤 干燥即可 过滤 4 指出装置d可能存在的缺点 敞开体系 可能使醋酸亚铬与空气接触 1 2 3 4 5 解析装置d的缺点是该装置与大气直接相通 空气中的O2易将 CH3COO 2Cr 2H2O氧化 角度四 反应原理 评价型5 2017 全国卷 26 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
