熱點(diǎn)專題講座綜合實(shí)驗(yàn)題解題策略

1、熱點(diǎn)專題講座（四）綜合實(shí)驗(yàn)題解題策略考情分析1.全國卷近五年考查情況年份考查內(nèi)容對應(yīng)題號2015性質(zhì)綜合探究設(shè)計/工藝流程與物質(zhì)制備全國卷I T26全國卷I T27物質(zhì)制備與性質(zhì)探究方案評價全國卷U T282014乙酸異戊酯的制備與分離提純、產(chǎn)率計算新課標(biāo)全國卷I T26物質(zhì)成分的確定新課標(biāo)全國卷U T282013以環(huán)己烯的制備實(shí)驗(yàn)為載體考查化學(xué)實(shí) 驗(yàn)新課標(biāo)全國卷I T26以正丁醛的制備為載體考查綜合實(shí)驗(yàn)新課標(biāo)全國卷U T262012以溴苯的制取為載體考查考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)?力新課標(biāo)全國卷 T282011以氫化鈣制備為載體考查物質(zhì)制備方案 設(shè)計與評價新課標(biāo)全國卷 T282.題型特點(diǎn)：本題型一般有三種

2、形式：制備型綜合實(shí)驗(yàn)、性質(zhì)探究型綜合實(shí) 驗(yàn)、與化工流程相結(jié)合的綜合實(shí)驗(yàn)。高考主要有以下命題角度：是以有機(jī)物合成為載體考查儀器的使用，基本 操作，特別是分離與提純、產(chǎn)率計算；是以新物質(zhì)合成為載體，考查實(shí)驗(yàn)雙基。 儀器創(chuàng)新使用，實(shí)驗(yàn)設(shè)計及評價；是以工業(yè)流程為載體，考查實(shí)驗(yàn)技術(shù)在模擬 工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；是定量實(shí)驗(yàn)，考查定量實(shí)驗(yàn)技術(shù)及測定原理在實(shí)際中的應(yīng) 用。近幾年高考的命題思路與以前相比有較大的轉(zhuǎn)變，回歸實(shí)驗(yàn)真實(shí)性，丟棄實(shí) 驗(yàn)紙上談兵，重視實(shí)驗(yàn)情景的真實(shí)性與創(chuàng)新性， 讓做過實(shí)驗(yàn)的考生能拿高分，重 視能力立意，并突出考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。解題策略1 .制備型實(shí)驗(yàn)題解題程序巧審

3、題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?。?shí)驗(yàn)原理可從題目所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕Y(jié)合有 關(guān)知識獲取，綜合考慮，促進(jìn)制備主反應(yīng)，消除控制副反應(yīng)。遵循可行、簡捷、 安全性原則，確定符合目的要求的制取、提純方案。(2) 善思考，理清操作步驟的先后順序。根據(jù)方案中方法步驟，把握各步操 作的要領(lǐng)目的和原理，理清制備后除雜提純操作的先后關(guān)系與原理。(3) 看圖表，認(rèn)識各裝置的作用，分析圖中各項(xiàng)裝置，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?理，分析裝置作用，舉一反三，分析缺少裝置的可能后果，表格中信息如何控制 運(yùn)用落實(shí)。(4) 悟規(guī)律，得出正確的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(現(xiàn)象)是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)，分析 現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))，找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵因素，產(chǎn)生誤差的原因，

4、進(jìn)行必要的推 導(dǎo)與計算。2.探究型實(shí)驗(yàn)的基本程序(1) 解答探究型實(shí)驗(yàn)題的基本程序可用以下流程圖表示：提出間世一揑出措擔(dān)一設(shè)計駐莊方樂一現(xiàn)察實(shí)世規(guī)象一得出笙論 r?，F(xiàn)特坯理羔，躱由新猜恒 提出問題要提出問題，首先得發(fā)現(xiàn)問題，對題給信息進(jìn)行對比、質(zhì)疑，通過思考提出 值得探究的問題。此外，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象也是發(fā)現(xiàn)問題、 提出問題的重要 契機(jī)。 提出猜想所謂猜想就是根據(jù)已有知識對問題的解決提出的幾種可能的情況。有一些問題，結(jié)論有多種可能(這就是猜想)，只能通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 設(shè)計驗(yàn)證方案提出猜想后，就要結(jié)合題給條件，設(shè)計出科學(xué)、合理、安全的實(shí)驗(yàn)方案，對 可能的情況進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，關(guān)鍵點(diǎn)是對

5、試劑的選擇和實(shí)驗(yàn)條件的調(diào)控。 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論根據(jù)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理分析或計算分析得出結(jié)論。(2) 整體思路 明確目標(biāo)，根據(jù)題目要求，找出該題需要解決的最終目標(biāo)。 分析問題，根據(jù)上述目標(biāo)，結(jié)合題目所給信息，分析解決該問題可能涉及 的所學(xué)知識，即利用所學(xué)知識，分析解決該問題。 注意細(xì)節(jié)， 在解決該類問題時， 注意分析實(shí)驗(yàn)原理是否正確可行， 實(shí)驗(yàn)操 作是否安全合理，實(shí)驗(yàn)步驟是否簡單方便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否突出明顯。3化工流程題(1) 化工流程的模式及規(guī)律模式：規(guī)律：主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)(2) 常見設(shè)問角度 化學(xué)方程式或離子方程式的書寫 物質(zhì)成分的判斷 除雜試劑的選擇

6、 物質(zhì)分離提純操作 反應(yīng)條件的控制 產(chǎn)率的計算、純度的計算(3) 審題步驟(4) 解題思路明確流程目的一分析條件和性質(zhì)一結(jié)合問題聯(lián)系原理T答題注意模式，抓住要點(diǎn)示例 國家衛(wèi)計委等五部門規(guī)定，膨化食品中不再允許使用任何含鋁食品 添加劑。長期食用含鋁食品對人體傷害很大， 尤其對兒童的生長發(fā)育和智力發(fā)育 都會造成傷害。請回答下列問題：I .下列說法正確的是(填字母)0A 不能用焰色反應(yīng)鑒別硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨B 可用NaOH溶液鑒別硫酸鋁鉀和小蘇打C. 青少年應(yīng)該少吃含鋁膨化劑的餅干、油條等食品D. NH4Al(SO4)2 12HO 屬于混合物II .明磯石的主要成分為 K2SO4 A(SO4)3 2

7、AO3 6HD,另外還含有少量的F62O3雜質(zhì)。利用明磯石制備氫氧化鋁的流程如圖所示:高溫焙燒過程中發(fā)生的反應(yīng)為 2Al2(SO4)3+ 3S=2Al2O3+ 9SO2 T，其中氧化劑為 。(2) “ 溶 解 ” 時 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為(3) 調(diào)節(jié)pH后過濾、洗滌Al(OH) 3沉淀，證明已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象(4) 調(diào)節(jié)pH時使用的是質(zhì)量濃度(單位體積溶液所含溶質(zhì)的質(zhì)量)為882 g P的H2SO4溶液，配制1 L該溶液，需用量筒量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 98%的硫酸(密度是1.8 g CmmLo(5) “廢渣”、“母液”中可回收的物質(zhì)分別是 、 。(6) 請設(shè)計一個簡單實(shí)

8、驗(yàn)，證明明礬石中存在鐵元素：【答案】I .BC II .(1)Al 2(SO4)3 (2)Al 2O3 + 2OH_=2AlO2 + H2O(3) 取少量最后一次洗滌液于試管中， 滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色 沉淀生成，則說明沉淀已洗滌干凈 (4)500 (5)Fe2O3 K2SO4、 Na2SO4 (6)取 少許廢渣溶于稀鹽酸后，向其中加入幾滴 KSCN 溶液，若出現(xiàn)紅色，則證明明 礬石中存在鐵元素跟蹤訓(xùn)練 實(shí)驗(yàn)室常用苯甲醛(C6H5CHO)制備 苯甲醇(C6H5CH2OH)和苯甲酸(C6H5COOH), 其反應(yīng)原理為2C6H5CHO + NaOHC6H5CH2OH +CeHsCO

9、ONa； C6H4COONa+ HCl C6H5COOH + NaCl。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：圖甲 圖乙已知：苯甲醇、苯甲酸鈉(C6H5COONa)溶于水，乙醚難溶于水；不同溫度下苯甲酸在水中的溶解度為 0.18 g(4 C )、0.34 g(25 C)、5.8 g(95 C)。請回答下列問題：(1) 在圖甲所示的三頸燒瓶中加入適量 NaOH ，再加入適量水溶解， 冷卻至室溫后，加入21.2 g苯甲醛，再加入少許碎瓷片。加熱(加熱裝置已略去)，同時不 斷攪拌。反應(yīng)完畢，從冷凝管上口加入適量冷水，充分混合，得混合液 A 。圖甲 中冷凝管的作用是 ，碎瓷片的作用是 。(2) 將混合液 A 轉(zhuǎn)入儀器 B

10、 中，加入適量乙醚，充分振蕩，靜置，液體分為 兩層：水層和乙醚層。 儀器 B 的名稱是 ，在振蕩過程中常有氣體產(chǎn)生，為避免發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故，應(yīng)進(jìn)行的操作是 。 能否用乙醇代替乙醚？ (填“能”或“不能” )。(3) 將乙醚層轉(zhuǎn)入蒸餾燒瓶中，按圖乙所示裝置組裝儀器并蒸餾除去乙醚。請指出圖乙所示裝置中的兩處錯誤： 、 。(4) 在水層中加入適量的鹽酸，使苯甲酸鈉充分轉(zhuǎn)化，然后將反應(yīng)混合物用 冰水冷卻，再通過操作 C 可得到苯甲酸。 請設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明苯甲酸鈉已充分轉(zhuǎn)化: 操作C的名稱是。 用冰水冷卻的目的是。_(5) 若最終得到7.56 g苯甲醇和8.54 g苯甲酸，則本實(shí)驗(yàn)中苯甲酸的產(chǎn)率為【答案】(1)

11、冷凝回流防止暴沸(2)分液漏斗適時打開旋塞，將分 液漏斗內(nèi)氣體放出 不能(3)溫度計水銀球插入液面下 冷凝水的進(jìn)出口方 向顛倒(4) 將反應(yīng)后的混合物靜置后，取少許上層清液，滴加鹽酸，不再出現(xiàn)沉 淀，即可證明苯甲酸鈉已充分轉(zhuǎn)化過濾 降低苯甲酸的溶解度，減少損失(5)70%專題強(qiáng)化提升練(四)(限時：45分鐘)1. (2016山西四校聯(lián)考)某同學(xué)對銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的黑色沉淀進(jìn)行探究， 實(shí)驗(yàn)步驟如下：I .將光亮銅絲插入濃硫酸，加熱；n .待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時，抽出銅絲，停止加熱；川.冷卻后，從反應(yīng)后的混合物中分離出黑色沉淀，洗凈、干燥備用。查閱文獻(xiàn)：檢驗(yàn)微量Cu2+的方法是：向試液中滴加 K

12、4Fe(CN)6溶液，若產(chǎn) 生紅褐色沉淀，證明有Cu2+。(1) 該同學(xué)假設(shè)黑色沉淀是 CuO。檢驗(yàn)過程如下： 將CuO放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加 K4Fe(CN)6溶液，產(chǎn)生紅褐 色沉淀。 將黑色沉淀放入稀硫酸中，一段時間后，再滴加K4Fe(CN)6溶液，未見紅褐色沉淀。由該檢驗(yàn)過程所得結(jié)論是。(2) 再次假設(shè)，黑色沉淀是銅的硫化物。實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象1. A試管中黑色沉淀逐漸溶 解2. A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色 氣體3. B試管中出現(xiàn)白色沉淀 現(xiàn)象2說明黑色沉淀具有 性。 能確認(rèn)黑色沉淀中含有S元素的現(xiàn)象是,相應(yīng)的離子方程式是 為確認(rèn)黑色沉淀是“銅的硫化物”，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是（

13、3）以上實(shí)驗(yàn)說明，黑色沉淀中存在銅的硫化物。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)后證明黑色沉淀是CuS與CU2S的混合物。將黑色沉淀放入濃硫酸中加熱一段時間后，沉淀溶 解， 其中 CuS 溶解 的化學(xué)方程式是【答案】（1）黑色沉淀中不含有CuO （2）還原 B試管中出現(xiàn)白色沉 淀 2NO3 + 3SO2 + 3BaT+ 2H2O=3BaSQ J + 2N0 T + 4H或 NO2+ SO2 + Ba2+ + H2O=BaSQj + NO + 2H +）取冷卻后 A裝置試管中的溶液，滴加 K4Fe（CN）6溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有 Cu2+，說明黑色沉淀是銅的硫化物 （3）CuS+ 4H2SO4（濃）=CuSO4+

14、 4SO2 T+ 4H2O2. （2016商丘一模）亞硝酸鈉在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)以木炭、濃 硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如圖所 示（咅E分夾持裝置略）。已知： 3NaNO2 + 3HCI=3NaCI + HNO3 + 2N0 T+ 出0;酸性條件下，NO或N02都能與MnO4反應(yīng)生成N03和Mn2+。 完成下列填空：寫出儀器a的名稱：。(2) 為避免B中逸出的氣體中混有的雜質(zhì)氣體與 Na2O2反應(yīng)，應(yīng)在B、C裝置間增加一個裝置，則該裝置中盛放的藥品名稱為 。(3) 寫出 NO 與 Na2O2 在常溫下生成 NaNO2 的 化學(xué)反應(yīng)方程式：;_ 當(dāng)該

15、反應(yīng)中轉(zhuǎn)移 0.1 moI e 時，理論上吸收 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 NO 的體積為 L。(4) D 裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。(5) 將 11.7 g 過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化為亞硝酸鈉，理論上至少需要木炭 g?！敬鸢浮?(1)分液漏斗 (2)堿石灰 (或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體 )(3) 2NO+ Na2O2=2NaNO22.24 (4)5NO+ 3MnO4+4H+=5NO3+ 3Mn2+2H2O (5)1.83. (2016陜西五校一模)工業(yè)上設(shè)計將 VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程如下:請回答下列問題：(1) 步驟所得廢渣的成分是 (寫化學(xué)式)，操作I的名稱是(2

16、) 步驟、的變化過程可簡化為(下式R表示VO,HA表示有機(jī)萃取劑)：R2(SO4)n(水層)+ 2nHA(有機(jī)層)2RAn(有機(jī)層)+ n H2SO4(水層)中萃取時必須加入適量堿，其原因是。中X試劑為。(3) 的離子方程式為。(4) 25 C時，取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，得到釩沉淀率和溶液pH之間關(guān)系如下表:pH1.31.41.51.6釩沉淀率%88.194.896.598.01.71.81.92.02.198.898.896.493.189.3結(jié)合上表，在實(shí)際生產(chǎn)中，中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為;若釩沉淀率為93.1%時不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀，則溶液中c(Fe3+)。已知：25 C 時，Ks

17、pFe(OH)3 = 2.6X 10_39(5) 該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有 和?！敬鸢浮?1)SiO2過濾(2)加入堿中和硫酸，促使平衡正向移動，提高釩的萃取率或類似表述，如提高RAn(有機(jī)層)的濃度、百分含量等H2SO4(3) NH3 HO + VO3=NH4VO3 J + OH-(4) 1.71.8(或 1.7或 1.8) 2.6X 10_3 mol(5) 氨氣(或氨水)有機(jī)萃取劑4. (2016湖北七市聯(lián)考)Na2S2O3可用作照相的定影劑等。已知NazSzOs的某 些性質(zhì)如下：(I )S2O2能被 12氧化為 S4O6；(n)酸性條件下S2O3一迅速分解為s和SO2；)向N&

18、CO3和N&S混合溶液中通入SO2可制得N&S2O3;所得產(chǎn)品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模仿生成過程。實(shí)驗(yàn)步驟：(1) 儀器組裝完成后，則整個裝置氣密性良好。裝置 D的作用是裝置E中溶液的作用是。(2) 先向C燒瓶中加入N&CO3和Na2S混合溶液，再向A燒瓶中滴加濃H2SO4(3) 等 Na2CO3和NazS完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)。過濾 C中混合物，將溶液蒸 發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。(4) 為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有硫酸鹽，該小組設(shè)計了以下實(shí)驗(yàn)方案，請將方案補(bǔ)充 完整。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象或結(jié)論a.取少量固體樣品溶于無氧蒸餾 水中固體完全溶解

19、得無色澄清溶 液b.加入過量鹽酸c.靜置后取上清液，加入BaCb溶 液(5)利用KMnO 4標(biāo)準(zhǔn)溶液可以定量測定硫代硫酸鈉試劑的純度，步驟為: 溶液配制：稱取1.0 g Na2S2O3試樣，用新煮沸并冷卻的蒸餾水溶解，最終定容至100 mL。 滴定：取10.00 mL 0.01 mol 71LK Mn O4標(biāo)準(zhǔn)溶液，加硫酸酸化，再加過量 KI 溶液。寫出該反應(yīng)的離子方程式： o 往步驟所得溶液中加入某指示劑，用Na2S2O3滴定至終點(diǎn)(2S2O37 +I2=S4O2_+ 2)，記錄Na2S2O3溶液用量，滴定3次。指示劑最好選用 ，本次滴定時所用的玻璃儀器除錐形瓶外，還有 。 若3次滴定Na2

20、S2O3溶液的平均用量為 12.00 mL，則樣品的純度為【答案】(1)關(guān)閉A、C中分液漏斗活塞，將E中導(dǎo)管伸入盛水的水槽中， 微熱A中圓底燒瓶，E中導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱，導(dǎo)管中回流一段穩(wěn)定的 水柱防止倒吸吸收多余的SO2(4)預(yù)期現(xiàn)象或結(jié)論有淺黃色渾濁出現(xiàn)，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生有白色沉淀產(chǎn)生，說明樣品中含有SO72Mn O4 + 16H + + 10=5I2+ 2Mn 2+ 8H2O 淀粉溶液 堿式滴定 管65.8%(或 0.658)5已知乙醇在加熱的條件下可與 HBr反應(yīng)得到溴乙烷(CH3CH2BD，二者某 些物理性質(zhì)如下表所示：溶解性沸點(diǎn)CC)密度(g/mL)乙醇與水互溶78.50

21、.8溴乙烷難溶于水38.41.4某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將乙醇、80%的硫酸、NaBr固體按一定比例混合 后（總體積約140 mL）置于圖1的反應(yīng)容器B中后進(jìn)行加熱（兩個裝置中的加熱、 固定裝置及沸石均省略）。圖1溴乙烷制備裝置圖圖2蒸餾溴乙烷裝置圖（1）儀器A的名稱是o容器B的容積是（填字母）oa. 150 mLB. 200 mLc. 250 mL兩個水槽中的液體均是冰水，使用冰水的目的是(3)HBr 與 乙 醇 反 應(yīng) 生 成 目 標(biāo) 產(chǎn) 物 的 化 學(xué) 方 程 式 為 。_圖1中收集到的產(chǎn)品中含有一定量的雜質(zhì) Br2。為除去該雜質(zhì)，可先向混合液中加入適量的 (從下面所給試劑中選取 )，然后再進(jìn)行 操作即可。a四氯化碳B 碳酸鈉稀溶液c.無水 CaCbD .無水 MgSO4(5) 經(jīng)過(4)處