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1、实验综合题实验综合题突破高考大题之三:实验综合题-2-2-2-2-一、题型分析仔细分析近几年来的高考化学实验试题,不难看出许多综合性实验命题的素材直接来源于教材实验的改进和整合,命题人要求考生能运用已学知识去理解实验原理和实验装置的意图,或者是设计新的实验过程或实验装置来考查我们的实验探究能力。我们对这类考题并不陌生,但要准确回答仍需要有积极思考的习惯、熟练的化学实验操作技能和综合考虑问题的能力。因此在备考复习过程中,要对教材上的实验进行落实和巩固,尤其是对一些物质的制备实验和物质的性质实验应进行深入的研究,对实验中所涉及的重要的化学方程式和重要的实验现象均应做到熟练掌握。展望2018年高考,
2、将延续近几年的命题模式,应特别需要关注以下各类背景的实验:(1)以物质制备为背景的实验题;(2)以实验探究为背景的实验题;(3)以实验方案设计为背景的实验题;(4)以定性、定量分析为背景的实验题。-3-二、解题技巧1.化学探究性实验题的解题模式在解题时,首先要对题目中给出的信息进行处理,弄清是对实验的哪一方面进行探究,然后深入分析实验,依据题目中提出的实验假设或自行提出的实验假设,合理运用化学知识,巧妙设计实验方案,通过实验现象的客观事实对实验进行探究性验证。2.化学实验设计的要求(1)原理正确;(2)方法简单;(3)操作方便;(4)现象明显;(5)产率高;(6)误差小;(7)安全防污。-4-
3、3.化学实验设计程序(1)根据实验的目的,阐明实验原理,选择合适的仪器和药品;(2)根据实验的特点,设计实验装置,画出实验装置图;(3)根据实验的要求,设计可行的操作步骤和观察重点,分析实验中应注意的事项;(4)实验结束后应写出完整的实验报告。-5-4.设计实验方案时注意的问题(1)实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件,实验方案要简单易行。(2)实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排,保证实验准确且高效。同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的干扰。(3)实验现象要直观。如“证明醋酸是弱电解质”的实验,可配制一定浓度的CH3COONa溶液,用pH试
4、纸测溶液的pH,通过测定的结果pH7从而得出结论,既操作简便又现象明显。(4)实验结论要可靠。要反复推敲实验步骤和多方论证实验结果,保证实验结论准确可靠。-6-5.实验方案的评价对给出的实验方案作出选择、评价或找出最佳方案,包含的知识点很多,能考查学生的分析问题和解决问题的能力。(1)从试剂、仪器和装置的合理性上评价。(2)从实验原理上评价,实验方案要符合实验原理,保证达到实验目的。(3)从操作步骤、实验现象上评价,实验方案要步骤简单,现象明显。(4)从环境保护上评价,实验方案的设计要充分体现环保意识。(5)从节能、安全可靠上评价,实验方案的设计要节约能源,节省原料且安全可靠。-7-6.实验结
5、果的分析实验是手段,要达到目的还需对实验现象、实验数据进行科学的分析、处理,去伪存真,由表及里,剥去假象方能识得庐山真面目。实验是培养学生科学品质与各种能力的有效手段和途径。一般从以下四方面考虑:(1)方案是否合理,这是决定实验成败的关键。(2)操作不当引起的误差。(3)反应条件不足可导致反应不能发生或反应速率过慢引起实验误差。(4)所用试剂不纯,杂质甚至参与反应,均可导致实验误差等。-8-9-一、氮化铝的制备-10-(1)实验室中使用的装置如图所示,请按照氮气气流方向将各个仪器接口连接完整:ecd(根据实验需要,上述装置可使用多次)。(2)B装置内的X液体可能是;E装置内氯化钯溶液的作用可能
6、是。-11-二、氮化铝纯度的测定【方案】甲同学用下图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。-12-(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的X液体可以是。A.CCl4B.H2OC.NH4Cl饱和溶液 D.植物油(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,对所测AlN纯度的影响是(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有(选下列仪器的编号)。a.单孔塞b.双孔塞c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.烧杯-13-【方案】乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度。(6)步骤的操作是。(7)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架
7、以外,还需要的仪器有等。(8)样品中AlN的纯度是(用m1、m2、m3表示)。-14-答案:(1)abf(g)g(f)a(c)b(d)i(2)浓硫酸吸收CO防污染(3)AD(4)偏大(5)bce(6)通入过量CO2气体(7)坩埚、泥三角、坩埚钳(玻璃棒写与不写都对)-15-解析:(1)制备氮气从e开始,因为氮化铝在高温下能水解,氯化铵可能分解成氨气和氯化氢,因此装置B除去氮气中的水蒸气和氨气,然后连接装置A,除去氮气中的HCl,要防止装置E中的水蒸气进入D中,D装置后再加一个干燥装置,最后用装置E吸收尾气CO,因此顺序是ecdabf(g)g(f)a(c)b(d)i。(2)根据(1)的分析,装置
8、B中的X为浓硫酸,CO有毒,不能直接排放到空气中,因此必须除去,装置E的作用是吸收CO,防止污染空气。(3)因为氮化铝与氢氧化钠饱和溶液反应生成氨气,氨气极易溶于水,因此测量氨气体积时,不能用含水的物质,即A、D正确。(4)如果没有导管A,产生的氨气会把装置中空气排出,所测气体体积增大,即氮化铝的纯度会偏大。-16-17-18-2.(2017北京朝阳区二模)某研究性学习小组查阅资料收集到如下信息:铁盐能蚀刻银而用来制作液晶显示器的银线路板。他们对蚀刻银的过程进行了探究。【实验1】制备银镜:(1).配制银氨溶液,需要的试剂是。并取等量银氨溶液于多支试管中。.向银氨溶液中加入等量的葡萄糖溶液,水浴
9、加热。产生银镜,洗净,备用。【实验2】溶解银镜:分别向两支试管中加入5mLFe(NO3)3、Fe2(SO4)3溶液。-19-20-(6)分析a中白色沉淀的成分,提出假设。假设1:Fe(OH)2;假设2:AgNO2;假设3:设计实验方案验证假设1:取少量沉淀置于空气中,未变色。假设1不成立。设计实验方案验证假设2(已知:亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应)。-21-22-解析:(1)硝酸银溶液中加氨水,至生成的沉淀恰好溶解可得到银氨溶液,所以配制银氨溶液,需要的试剂是AgNO3溶液、稀氨水。(2)分别向两支试管中加入5mLFe(NO3)3、Fe2(SO4)3溶液,在保证铁离子浓度相等的前提下,来判断
10、银镜溶解的速度。(3)Fe3+具有氧化性,金属银具有还原性,Fe3+氧化Ag得到亚铁离子和银离子,即Fe3+Ag=Fe2+Ag+。(4)硫酸根离子可以与钡离子反应生成白色不溶于硝酸的沉淀硫酸钡,检验硫酸银中硫酸根离子的方法:取少量Ag2SO4固体于试管中,加入适量蒸馏水,振荡、静置,取上层清液,滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀。-23-24-3.(2017天津理综,9)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。.准备标准溶液a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保
11、存,备用。b.配制并标定100mL0.1000molL-1NH4SCN标准溶液,备用。.滴定的主要步骤a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b.加入25.00mL0.1000molL-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d.用0.1000molL-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。-25-e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:f.数据处理。回答下列问题:(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有。(2)AgNO3标准溶液放在棕色
12、试剂瓶中避光保存的原因是。(3)滴定应在pH0.5的条件下进行,其原因是。(4)b和c两步操作是否可以颠倒,说明理由。-26-(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为mL,测得c(I-)=molL-1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为。(7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果。若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果。-27-答案:(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)避免AgNO3见光分解(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的
13、判断(或抑制Fe3+的水解)(4)否(或不能)若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点(5)10.000.0600(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗(7)偏高偏高-28-解析:(1)配制溶液所用的玻璃仪器有250mL(棕色)容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。(2)AgNO3受热或光照易分解,故存放在棕色试剂瓶中。(3)Fe3+易水解,若pH过大,会促进Fe3+水解,影响终点判断。(4)NH4Fe(SO4)2中Fe3+有氧化性,可以将I-氧化,本身被还原为Fe2+,失去指示剂的作用,同时会影响AgNO3溶液的用量。(5)第一次实验数据与第二、三次实验数据相差过大,不能使用。取第二
14、、三次实验数据的平均值,所消耗NH4SCN标准溶液平均体积为10.00mL。c(I-)=molL-1=0.0600molL-1。(6)滴定管使用前要水洗、润洗。润洗是为了防止滴定管内残留的水将滴定管内所装溶液稀释。-29-(7)c(I-)=,使配制AgNO3标准溶液浓度偏小,则消耗NH4SCN溶液的体积偏小,V(NH4SCN)偏小,结果偏高;俯视读数会使V(NH4SCN)偏小,结果偏高。-30-4.(2017湖南长沙二模)硼是第A族元素,单质硼在加热条件下能与多种非金属反应。某同学欲利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼。已知BCl3的沸点为12.5,熔点为-107.3,遇水剧烈反应。(1)选用下图
15、所示的装置(可以重复选用)进行实验,装置依次连接的合理顺序为。-31-(2)图中g管的作用是,装置E的作用是。(3)开始实验时,先点燃(填“A”或“B”)处的酒精灯。(4)请写出BCl3遇水变质的化学方程式:。(5)硼酸是一元弱酸,其钠盐化学式为NaB(OH)4,则硼酸在水中的电离方程式是。答案:(1)ABDCEDF(2)保持气压平衡,便于分液漏斗中的液体流入蒸馏烧瓶冷凝并收集BCl3(3)A(4)BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl(5)H3BO3+H2OB(OH)4-+H+-32-解析:(1)因为BCl3遇水剧烈反应,必须防水。A为制取氯气装置,然后通过B装置除去HCl,再通过D装置干燥,氯气进入C装置与硼反应,产生的三氯化硼气体进入E装置冷却收集起来,再连接D装置干燥防止外界水蒸气进入,最后连接F进行尾气处理。因此连接的顺序为ABDCEDF。(2)图中g管的作用是保持气压平衡,便于分液漏斗中的液体流入蒸馏烧瓶;装置E的作用是冷凝并收集BCl3。(3)开始实验时,先点燃A处的酒精灯制取氯气,使后面反应装置中充满干燥的氯气。(4)BCl3遇水水解生成H3BO3和HCl,其化学方程式为BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl。(5)硼酸是一元弱酸,其钠盐化学式为NaB(OH)4,则硼酸在水中电离方程式是H3BO3+H2OB(OH)4-+H+。
