《通用版2019版高考化学微一轮复习第32讲探究型综合实验题学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通用版2019版高考化学微一轮复习第32讲探究型综合实验题学案（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第第 3232 讲讲 探究型综合实验题探究型综合实验题考纲要求1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。2.能对常见的物质进行检验。3.能根据要求，做到：了解控制实验条件的方法；得出合理结论。考点一 物质成分、性质探究型实验题1同一化学反应，可能会由于条件的不同、反应物用量不同等生成不同的产物，或生成几种产物的混合物。对可能的产物提出假设，并利用学过的物质检验、鉴别等实验方法进行确定，这就是物质成分的探究。2同一化学物质，从其组成、结构等不同的角度，或在不同的条件下，可能会表现出不同的化学性质，通过设计实验来确定物质的化学性质，这就是物质性质的探究。考向一 物质成分的探究 1(2018
2、安徽太和中学月考)新型纳米材料 Fe 粉末具有超强磁性，可用作高密度磁记录的介质和高效催化剂等。某校化学小组学生利用如图所示装置进行探究实验，已知该校实验室的酒精灯火焰的温度约为 500 。【查阅资料】在不同温度下，Fe 粉末与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于 570 时，生成FeO，高于 570 时，生成 Fe3O4。【探究一】(1)甲同学用左图装置进行 Fe 粉末与水蒸气的反应，湿棉花的作用是_；2写出该反应的化学方程式： _。【探究二】乙同学用右图装置进行 Fe 粉与水蒸气反应并验证产物。(2)实验前必须对整套装置进行的操作是_；试管 a 中的物质是_。(3)水槽中的试管里收集的气体是
3、_；如果要点燃该气体，必须进行的操作是_。【探究三】乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：步骤实验操作实验现象取少量反应后的黑色粉末 X，加入少量盐酸，微热黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色，产生少量气泡向实验得到的溶液中滴加 2 滴KSCN 溶液，振荡溶液没有出现红色(4)实验现象不能确定是否存在 Fe3O4主要原因是_ (用离子方程式表示)。【探究反思】(5)乙同学称取 5.60 g Fe 粉，用右图装置反应一段时间后，停止加热，在干燥器中冷却后，称得 6.88 g，取冷却后的固体与足量 FeCl3溶液充分反应，测定消耗 FeCl3的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置
4、中 Fe 粉与水蒸气反应的产物为 Fe3O4，则消耗FeCl3的物质的量应为_mol。解析：(1)加热试管使湿棉花中的水蒸发，湿棉花主要是提供反应物水蒸气，与Fe 粉发生反应：FeH2O(g)FeOH2；=500 (2)反应生成氢气，所以实验前必须检查装置气密性；试管 a 中的物质是水。(3)收集的气体是 H2；为了防止爆炸，点燃气体前，必须对气体进行验纯。(4)步骤只能说明生成亚铁离子，步骤说明没有铁离子，也有可能是生成了铁离子，但因为铁粉过量，与铁离子反应生成了亚铁离子，所以不能确定是否存在Fe3O4，Fe2Fe3=3Fe2。3(5)增加的质量就是氧元素的质量，即 n(O)0.08 mol
5、，根据关系6.88 g5.60 g 16 gmol1式 Fe3O44O3Fe 计算，消耗 0.06 mol 铁，即剩余 0.04 mol 铁与氯化铁反应，消耗 0.08 mol 氯化铁。答案：(1)提供水蒸气作反应物 FeH2O(g)FeOH2=500 (2)检查气密性 水(3)氢气 验纯(4)Fe2Fe3=3Fe2或 FeFe3O48H=4Fe24H2O(5)0.082.某研究性学习小组研究由 Fe2制备 Fe(OH)2，设计了两个实验方案。实验装置图如下(夹持装置已略去)。方案一：按图 1 进行实验。往 100 mL 大试管中加 40 mL 煤油，放入 3 粒米粒大小的金属钠，塞上橡胶塞，
6、通过长颈漏斗加入新制 FeSO4溶液使煤油的液面至橡胶塞，夹紧弹簧夹。(1)简述钠发生反应的现象：_。(2)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式：_。方案二：按图 2 进行实验，d 为植物油。最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。(3)提供的试剂或电极材料：碳棒 铁棒 CuCl2溶液 NaCl 溶液 稀硫酸a 为_，c 为_。(填序号)加入 d 之前对 c 进行加热煮沸处理的目的是_。4写出电解的化学方程式：_。.该研究性学习小组发现上述实验中出现的白色沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色。继续进行以下研究。(1)甲同学查阅资料得到 Fe(OH)2部分的信息：资料名称氢氧化亚铁化学辞典 ，顾翼东编，
7、1989 年版白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体。与空气接触易被氧化，将细粉喷于空气中，则立即燃烧出火花普通化学教程(下册)白色。能强烈吸收 O2，迅速变成棕色的 Fe(OH)3。这时氧化的中间产物为土绿色，其中含有 Fe2、Fe3大学普通化学(下册)傅鹰著白色沉淀，此沉淀易被氧化成微绿色的 Fe3(OH)8。根据资料信息，并依据白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的配色原理，甲同学认为灰绿色(或绿色)的物质应是_。(2)乙同学不同意甲同学的观点，认为灰绿色或绿色的物质应是 Fe(OH)2被溶液中的微量氧气氧化生成的 Fe3(OH)8。设计实验证明该观点：_。解析：.(1)钠的密度在煤油和水之
8、间，与水反应生成 NaOH 和 H2，生成的 NaOH 和FeSO4反应生成 Fe(OH)2，所以反应的现象为钠在煤油和 FeSO4溶液之间跳动，有气泡生成。(3)利用电解原理生成 Fe(OH)2，所以阳极为金属铁，生成 Fe2，阴极为惰性电极碳棒，电解质溶液电解生成 OH，则符合条件的电解质溶液为 NaCl 溶液。生成的 Fe(OH)2易被氧气氧化，所以加热煮沸可除去 NaCl 溶液中溶解的氧气。.(1)根据资料信息及配色原理可知，灰绿色物质应是氢氧化亚铁晶体，化学式为Fe(OH)2nH2O。(2)Fe3(OH)8可写成 FeOFe2O34H2O，可利用检验 Fe3的方法来检验。答案：.(1
9、)有气泡生成，钠在煤油和 FeSO4溶液界面上下跳动，最终完全溶解(2)2NaFe22H2O=Fe(OH)22NaH2(3) 除去溶液中的氧气 Fe2H2OFe(OH)2H2=电解.(1)淡绿色六方晶体 Fe(OH)2nH2O(2)取适量所得灰绿色(或绿色)物质加入稀盐酸，沉淀溶解后，加入 KSCN 溶液，观察溶液的颜色变化，若溶液变红，则该物质应为 Fe3(OH)8，反之则不是。【题后悟道】 物质的检验5(1)物质检验的原则一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。(2)根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类生成气体，如 NH(加碱)、CO或 HCO(加酸)等
10、的检验。 423 3生成沉淀，如 Cl、SO、Fe2、Fe3等的检验。24显特殊颜色，如 Cu2的检验，Na、K的焰色反应。(3)根据气体性质特点，常见气体的检验方法可归纳为四类观察颜色Error!试纸检验：如 Cl2能使湿润 KI淀粉试纸变蓝，NH3能使湿润红色石蕊试纸变蓝。溶液检验：如澄清石灰水、品红溶液检验 CO2、SO2。点燃法：如 O2、H2、CH4的检验。考向二 物质性质的探究 3某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨气的性质后讨论：既然氨气具有还原性，能否像 H2那样还原 CuO 呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列实验：.制取氨气(1)实验室常
11、用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。写出实验室制取氨气的化学方程式：_。(2)实验室还可用向_(填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。(3)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为能否达到目的？_(填“能”或“否”)，理由是_。.实验探究该小组中某同学设计了如图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)探究氨气的还原性(生成 Cu 和无污染的物质)：(1)写出氨气与 CuO 反应的化学方程式：_。(2)为达到上述实验目的，预期的实验现象_；_6_。(3)该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，对该装置的改进措施是_
12、。解析：.(2)可以用 CaO，固体 NaOH，碱石灰等碱性物质与浓氨水作用制取 NH3。(3)由于 NH3极易溶于水(1700)，所以即使用排饱和 NH4Cl 溶液来收集 NH3，也将会有相当多的 NH3溶解损失。.(1)2NH33CuO3CuN23H2O。=(2)如果 NH3能够还原 CuO，则 CuOCu，B 玻璃管中黑色固体变红色。有 H2O 生成，C 中无水 CuSO4由白色变为蓝色。(3)由于 C 装置是为了检验 H2O 的生成。所以 A 中制取的 NH3需要进行干燥，可在A、B 装置间添加盛碱石灰的干燥管。答案：.(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O=(2)
13、NaOH 固体(或生石灰或碱石灰等)(3)否 氨气极易溶于水，氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大.(1)3CuO2NH33CuN23H2O=(2)黑色氧化铜变红 无水硫酸铜变蓝(3)在装置 A 与 B 之间增加装有碱石灰的干燥管4某学习小组在通过反应 Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O 研究反应速率的影响因素后，对 Na2S2O3产生了兴趣，查资料知 Na2S2O3的名称为硫代硫酸钠，俗称海波，可视为一个 S 原子取代了 Na2SO4中的一个 O 原子。该实验小组运用类比学习的思想预测了Na2S2O3的某些性质，并通过实验验证自己的预测。【提出假设】(1)部分学生认为 Na2S2O3与 Na2SO4结构相似，化学性质也相似，因此室温时 Na2S2O3溶液的 pH_7(填“” “H2CO3H2SiO3，则 B 中应盛装的试剂为_，C 中产生的现象为_。请判断_(填“能”或“不能”)据此实验现象判断非金属性：ClCSi。(3)若 C 中盛装的是 Na2S 溶液，A 中盛装浓盐酸，B 中盛装 KMnO4粉末。(KMnO4与浓盐酸常温下快速反应生成氯气)。反应开始后观察到 C 中出现
