(新)2022届高考化学考点56 综合实验题-备战年高考化学考点一遍过.doc
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1、考点56 综合实验题一制备型实验题解题程序1无机物的制备实验(1)物质制备流程(2)选用仪器及连接顺序(3)操作先后流程加入试剂时:先固后液。实验开始时:先检查装置气密性,再加药品,然后点酒精灯。净化气体时:一般先除去有毒、有刺激性气味的气体,后除去无毒、无味的气体,最后除水蒸气。防倒吸实验:往往是最后停止加热或停止通气。防氧化实验:往往是最后停止通气。(4)有气体参与实验中应注意的事项爆炸:可燃性气体的点燃、不纯气体受热、气体导管堵塞导致。炸裂:玻璃仪器的骤冷骤热、受热不均等导致。倒吸:气体在用液体吸收或与液态试剂反应时,由于极易溶解或反应导致。堵塞:生成的蒸气易凝结、生成气体的同时产生粉尘
2、等导致。空气污染:生成的气体有毒,缺少尾气处理措施或措施不当导致。2有机物的制备实验(1)把握制备过程(2)盘点常用仪器(3)熟悉常考问题有机物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。有机反应通常都是可逆反应,且易发生副反应,因此常使某种价格较低的反应物过量,以提高另一反应物的转化率和产物的产率,同时在实验中需要控制反应条件,以减少副反应的发生。根据产品与杂质的性质特点选择合适的分离提纯方法,如蒸馏、分液等。(4)注意实验要点温度计水银球的位置:若要控制反应温度,应插入反应液中,若要选择收集某温度下的馏分,则应放在支管口附近。冷凝管的选择:
3、球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流,又能用于冷凝收集馏分。冷凝管的进出水方向:冷却水下口进上口出。加热方式的选择:若对温度控制要求不太严格时可采用酒精灯加热,若对温度控制较严格时可采用浴热,低于100用水浴加热,若高于100用油浴加热。防暴沸:烧瓶内要加沸石,防止加热时溶液暴沸,若开始忘加沸石,需冷却后补加。二探究型实验的基本程序(1)解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示:提出问题要提出问题,首先得发现问题,对题给信息进行对比、质疑,通过思考提出值得探究的问题。此外,实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。 提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决
4、提出的几种可能的情况。有一些问题,结论有多种可能(这就是猜想),只能通过实验进行验证。设计验证方案提出猜想后,就要结合题给条件,设计出科学、合理、安全的实验方案,对可能的情况进行探究。实验设计中,关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。观察实验现象,得出结论根据设计的实验方案,根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。(2)整体思路明确目标,根据题目要求,找出该题需要解决的最终目标。分析问题,根据上述目标,结合题目所给信息,分析解决该问题可能涉及的所学知识,即利用所学知识,分析解决该问题。注意细节,在解决该类问题时,注意分析实验原理是否正确可行,实验操作是否安全合理,实验步骤是否简单方便,实验
5、现象是否突出明显。三定量测定数据的方法和过程分析1掌握五种数据的测定方法(1)测沉淀质量法先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行相关计算。(2)测气体体积法对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。常见的量气装置:A是常规的量气装置,B、C、D是改进后的量气装置。(3)测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的质量,然后进行相关计算。(4)滴定法即利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。(5)热重法只要物质受热时发生质量变化,都可以用热重法来研究物质的
6、组成。热重法是在控制温度的条件下,测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线,我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。2明确常考的定量实验(1)一定物质的量浓度溶液的配制与溶液稀释的操作方法和简单计算;(2)酸碱中和滴定的操作方法与滴定曲线的绘制;(3)中和热的测定原理、方法;(4)硫酸铜晶体中结晶水含量的测定;(5)物质的质量、液体或气体体积、溶液pH的测定方法,其他定量实验的数据处理等。3掌握常见考查方法从高考命题来看,定量实验主要包含两种类型:一是含量测定,二是物质组成测定。这些测定都是以上五大定量实验知识的迁移和应用,主要
7、包含定量实验原理、数据处理、误差分析等。实验设计中的误差分析,可从两方面来考虑,一是外界环境(H2O、CO2、O2等)对该实验的影响而产生误差;二是实验操作中,由于操作不当引起的误差。如果是分析最终结果的误差,应通过最后得出的表达式来观察哪些物理量发生了变化,从而得出实际误差情况。考向一 制备型实验题典例1 氯化亚砜(SOCl2)常用于医药、农药、染料工业,也可在有机合成工业中作氯化剂。已知:SOCl2的相关性质如下表所示:颜色、状态熔点沸点腐蚀性水解无色或微黄液体-10578强极易水解现利用如图装置制备SOCl2。请回答下列问题:制备SO2和Cl2。(1)本实验选用装置甲制备SO2和Cl2,
8、装置甲中仪器x的名称为_;若以KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2,反应的离子方程式为_。制备SOCl2。以活性炭作为催化剂,SO2和C12可以和S粉在180200时反应合成SOCl2,选用装置A、B、C、D进行制备(夹持、加热装置略去)。(2)按气流从左到右的方向,装置A、B、C、D的连接顺序为_(填仪器接口的字母编号)。(3)试剂y为_(填选项字母,下同);试剂z为_。A热水 B乙醇 C石蜡油 D冰水(4)装置A中U形管内发生反应的化学方程式为_。(5)装置C的作用为_;若装置A处通入的SO2和Cl2的物质的量之比为1:3,则装置C中生成的盐为_(填化学式);请设计实验验证装置C中生成的盐中含
9、有SO42-:_。【解析】.(1)装置甲中仪器x的名称为分液漏斗;若选用装置甲以高锰酸钾和浓盐酸反应制备Cl2,反应的离子方程式为2MnO4-+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O。.(2)按气流从左到右的方向,A为制备装置,D为收集装置,B为干燥装置,连接在D后防止C中的水蒸气进入,C为尾气处理装置,连接顺序为afg(gf)bcde。(3)试剂y为石蜡油,能保持油浴温度为180200;试剂z为冰水,冷凝收集生成的氯化亚砜。(4)装置A中U形管内发生反应的化学方程式为SO2+2Cl2+S2SOCl2。(5)装置C的作用为吸收未反应的SO2和Cl2;若装置A处通入的SO2和Cl2的物
10、质的量之比为1:3,Cl2过量,则装置C中发生的反应为SO2+Cl2+4NaOH=2NaCl+Na2SO4+2H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,生成的盐为NaCl、Na2SO4和NaClO;验证装置C中生成的盐中含有的具体操作为取装置C中少量溶液于试管中,加稀盐酸酸化,无气体生成,继续滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明有SO42-。【点睛】注意题干中给出的信息,根据给出的氯化亚砜的熔沸点可知,氯化亚砜在常温下为液体,收集氯化亚砜时,需要把U型管浸入冰水中,以防氯化亚砜挥发。氯化亚砜极易水解,所以在收集氯化亚砜的装置前后都必须保证无水,所以在D装置后面也要有干燥装置,
11、防止后面的NaOH溶液中的水蒸气进入D中使氯化亚砜水解。【答案】(1)分液漏斗 2MnO4-+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O(2)afg(gf)bcde (3)C D (4)SO2+2Cl2+S2SOCl2(5)尾气处理(或吸收未反应的SO2和Cl2) NaC1、NaClO和Na2SO4 取装置C中少量溶液于试管中,加稀盐酸酸化,无气体生成,继续滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明有SO42-考向二 探究型实验典例1 某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。供选试剂:30%H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMn
12、O4固体(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下操作现象甲向I的锥形瓶中加入_,向I的_中加入30%H2O2溶液,连接I、,打开活塞I中产生无色气体并伴随大量白雾;中有气泡冒出,溶液迅速变蓝乙向中加入KMnO4固体,连接、,点燃酒精灯中有气泡冒出,溶液不变蓝丙向中加入KMnO4固体,中加入适量0.1mol/LH2SO4溶液,连接、,点燃酒精灯中有气泡冒出,溶液变蓝(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是_。(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是_。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是_。(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是I中的白雾使溶
13、液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列_(填字母)溶液,证明了白雾中含有H2O2。A酸性KMnO4 BFeC12 CNa2S D品红【解析】(1)根据装置甲的特点,用过氧化氢与二氧化锰反应制取氧气,则在锥形瓶中加入二氧化锰固体,在分液漏斗中加入30%H2O2溶液;(2)根据丙的实验现象,在酸性条件下氧气与碘离子反应生成碘单质和水,反应的离子方程式为O24I4H=2I22H2O;(3)对比乙、丙实验可知,不同之处为是否加入硫酸,则反应适宜条件为酸性;为探究酸的浓度对反应速率的影响,使用不同浓度的稀硫酸做对比实验;(4)白雾中含有H2O2、O2,均具有氧化性。A白雾遇到酸性KMnO4只与H2O2
14、反应,现象为高锰酸钾溶液褪色,可验证含有H2O2,A正确;B白雾与FeC12 混合时,氧气也能使亚铁离子生成铁离子,不能验证是否含有H2O2,B错误;C白雾与Na2S混合时,氧气也能使硫离子生成单质硫,不能验证是否含有H2O2,C错误;D白雾与品红混合时,只有过氧化氢使品红溶液褪色,可验证存在H2O2,D正确;答案为AD。【答案】(1)MnO2固体 分液漏斗 (2)O24I4H=2I22H2O (3)酸性环境 使用不同浓度的稀硫酸作对比实验 (4)AD考向三 定量分析究实验题典例1 为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数进行如下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸
15、)蒸出,再通过滴定测量。实验装置如图所示。(1)a的作用是_,d的名称是_。(2)检查装置气密性:_(填操作),关闭k,微热c,导管e末端有气泡冒出;停止加热,导管e内有一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。(3)c中加入一定体积高氯酸和m g氟化稀土样品,f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加热b、c,使b中产生的水蒸气进入c。下列物质可代替高氯酸的是_(填序号)。A硝酸B盐酸C硫酸D磷酸实验中除有HF气体外,可能还有少量SiF4(易水解)气体生成。若有SiF4生成,实验结果将_ (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。若观察到f中溶液红色褪去,需要向f中及时补加NaOH溶液,否则会使实验结果偏低,
16、原因是_。(4)向馏出液中加入V1mL c1mol·L1La(NO3)溶液,得到LaF3沉淀,再用c2mol·L1EDTA标准溶液滴定剩余La3(La3与EDTA按11络合),消耗EDTA标准溶液V2mL,则氟化稀土样品中氟的质量分数为_。(5)用样品进行实验前,需要用0.084 g氟化钠代替样品进行实验,改变条件(高氯酸用量、反应温度、蒸馏时间),测量并计算出氟元素质量,重复多次。该操作的目的是_。【解析】(1)a的作用是平衡压强,防止圆底烧瓶中压强过大,引起爆炸,d的名称是直形冷凝管;(2)检查装置气密性在b和f中加水,水浸没a和e的末端;(3)利用高氯酸(高沸点酸)将
17、样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出,A硝酸易挥发,故A错误;B盐酸易挥发,故B错误;C硫酸难挥发,沸点高,故C正确;D磷酸难挥发,沸点高,故C正确。实验中除有HF气体外。可能还有少量SiF4(易水解)气体生成HF,若有SiF4生成,实验结果将不受影响;若观察到f中溶液红色褪去,需要向f中及时补加NaOH溶液,否则会使实验结果偏低,原因是充分吸收HF气体,防止其挥发损失;(4)氟化稀土样品中氟的质量分数为×100%;(5)用样品进行实验前,需要用0.084g氟化钠代替样品进行实验,改变条件(高氯酸用量、反应温度、蒸馏时间),测量并计算出氟元素质量,重复多次。该操作的目的是通过做
18、对比实验,寻找最佳实验条件。【答案】(1)平衡压强直形冷凝管(2)在b和f中加水,水浸没a和e的末端(3)CD不受影响充分吸收HF气体,防止其挥发损失(4)或%(5)寻找最佳实验条件1柠檬烯(结构如图1所示)是食品行业中常用的一种香精,柠檬烯熔点为-743,沸点为177,难溶于水,在接近100时有一定的挥发性。柠檬、橙子和柚子等水果果皮中存在较多的柠檬烯,实验室通常用水蒸气蒸馏(装置如图2所示)的方法将柠檬烯从果皮中提取出来并进行后续的分离提纯。水蒸气蒸馏:将60g橙子皮剪成碎片投入仪器B中,加入30mL蒸馏水,打开T形管活塞,点燃酒精灯加热水蒸气发生装置,待T形管支管口有大量水蒸气冒出时关闭
19、活塞并开始通入冷凝水,当D中收集到约6070mL馏出液时停止蒸馏。分离提纯:将馏出液倒入分液漏斗,每次用10mL二氯甲烷(沸点3995)萃取三次,萃取液合并后置于锥形瓶中,加入适量无水硫酸镁,半小时后过滤,将滤液进行蒸馏除去二氯甲烷,蒸馏烧瓶中得到主要成分是柠檬烯的橙油。请回答相关问题。(1)仪器A的名称是_。安全管下端不能抵住仪器A的底部,原因是_。仪器B中水蒸气导入管管口接近瓶底,目的是_。(2)直形冷凝管填能否更换为球形冷凝管_(“能”或“否”),原因是_。(3)分离提纯过程中加入无水硫酸镁的作用是_。对滤液进行蒸馏时合适的加热方法是_。2氯化铜用途广泛,可用作媒染剂、氧化剂、木材防腐剂
20、、食品添加剂、消毒剂等。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)制备氯化铜晶体(CuCl2·xH2O),已知氯化铜易溶于水、乙醇。.制备粗氯化铜实验室采用如图所示装置,将粗铜与Cl2反应转化为固体粗氯化铜(部分加热和夹持装置已略去)。(1)实验需要480 mL 10.00 mol·L-1浓盐酸,配制时除了需要用到量筒、烧杯、玻璃棒,还需要用到的玻璃仪器是。(2)引发B中反应的操作是 &
21、#160; 。(3)有同学认为应在盛放浓硫酸的洗气瓶前增加吸收HCl的装置,你认为是否必要?(填“是”或“否”),理由是
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