2020届高三化学二三轮复习课件系列实验大题以物质探究为主线的综合实验.ppt

1、空白演示在此输入您的封面副标题实验大题实验大题 以物质探究为主线的综合实验以物质探究为主线的综合实验探究型实验的基本程序解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：(1)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。(2)提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决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。(3)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

2、条件的调控。(4)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。角度一以物质性质探究为主线的综合实验1.(2019北京理综，28)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。(1)实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是_。试剂a是_。(2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水)实验二：验证B的成分写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：_。加

3、入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是_。(3)根据沉淀F的存在，推测SO24的产生有两个途径：途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。途径2：实验二中，SO23被氧化为SO24进入D。实验三：探究SO24的产生途径 向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有_；取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_。实验三的结论：_。(4)实验一中SO2与AgNO3溶

4、液反应的离子方程式是_。(5)根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和SO24生成。(6)根据上述实验所得结论：_。解析(1)Cu与浓H2SO4在加热条件下发生反应生成CuSO4、SO2、H2O，反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O。试剂a为饱和NaHSO3溶液，用于吸收SO2中其他杂质气体，防止对后续实验产生干扰。(2)难溶于水的Ag2SO3与NH3H2O反应生成可溶性的 Ag(NH3)22 SO3、H2O，反应的离子方程式为Ag2SO34NH3H2O=2Ag(NH3)2SO234H2O。加入盐酸

5、后沉淀D大部分溶解，溶解的物质为BaSO3，没有溶解的物质为：BaSO4，BaSO3与盐酸反应生成BaCl2、SO2，只要证明滤液E中含有Ba2和溶解的SO2即可证明B中含有Ag2SO3，所以选用的试剂为H2O2溶液。(3)向溶液A中滴入过量盐酸，只有Ag能与Cl反应生成白色沉淀AgCl，所以溶液A中含有Ag；取上层清液继续加入BaCl2溶液，没有白色沉淀出现，说明A中没有SO24，因为Ag2SO4微溶于水，若B中含有Ag2SO4，溶液A中则含有少许SO24，加入BaCl2溶液能生成更难溶的BaSO4沉淀。SO23具有还原性，在实验二中，SO23被空气中的O2氧化为SO24。(4)SO2与Ag

6、NO3溶液反应的离子方程式为2AgSO2H2O=Ag2SO32H。(6)由题给信息可知，实验条件下，SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO24的速率；碱性溶液中SO23更易被氧化为SO24。答案(1)Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O 饱和NaHSO3溶液(2)Ag2SO34NH3H2O=2Ag(NH3)2SO234H2O H2O2溶液，产生白色沉淀(3)Ag Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4沉淀时，必定没有Ag2SO4 途径1不产生SO24，途径2产生SO24(4)2AgSO2H2O=Ag2SO32H(6)实验条件下：SO2与AgNO3溶

7、液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO24的速率；碱性溶液中SO23更易被氧化为SO24 角度二角度二以物质组成探究为主线的综合实验以物质组成探究为主线的综合实验2.(2017课标全国课标全国，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。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再 向 试 管 中 通 入 空 气，溶 液 逐 渐 变 红。由 此 可 知：_、_。(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻

8、璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。a.点燃酒精灯，加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2，缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x_(列式表示列式表示)。若实验。若实验时按时按a、d次序操作，则使次序操作，则使x_(填填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“无影响无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置中已恒重的装置A接入下

9、图所示的装置中，接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为中的溶液依次为_(填标号填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的中有气泡冒出，并可观察到的现现象象分分别别为为_。a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓浓H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_。解析解析(1)绿矾溶解于水电离出Fe2，滴加KSCN溶液后颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3，通入空气之后，空气中的氧气把Fe2氧化为Fe3，Fe3 与KSCN反应而使溶液显红色，说明Fe2 易被氧气氧化为Fe3。(2)仪器B的名称是干燥管；

10、实验时先打开K1和K2，缓慢通入N2，排除装置中的空气，防止空气中的氧气将绿矾中的Fe2 氧化为Fe3，一段时间后点燃酒精灯，使绿矾中的结晶水变为水蒸气并被N2排出，然后熄灭酒精灯，将石英玻璃管冷却至室温后关闭K1和K2，防止空气进入石英玻璃管中，最后称量A；由题意可知FeSO4的物质的量为m3m1152 mol，水的物质的量为m2m318 mol，则绿矾中结晶水的数目xn（H2O）n（FeSO4）152（m2m3）18（m3m1）76（m2m3）9（m3m1）；若先点燃酒精灯再通N2，则石英玻璃管中原有的空气会将绿矾中的Fe2氧化，最终剩余的固体质量会偏大，则计算得到的结晶水的数目会偏小；(

11、3)实验后反应管中残留的红色粉末为Fe2O3，根据得失电子守恒可知必然有SO2产生，根据元素守恒可知还会生成SO3，检验的试剂应选择品红溶液、BaCl2溶液，不能选择Ba(NO3)2溶液，因为SO2会与Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，干扰SO3 的检验，由于SO3可与水反应生成硫酸，故应先检验SO3，再利用SO2能使品红褪色的原理检验SO2；由题意可以得到硫酸亚铁分解的方程式为2FeSO4=高温Fe2O3SO2SO3。答案(1)样品中没有Fe3 Fe2易被氧气氧化为Fe3(2)干燥管 d、a、b、f、c、e 76（m2m3）9（m3m1）偏小(3)c、a 生成白色沉淀、褪色 2FeSO4=高

12、温Fe2O3SO2SO3 题组一以物质性质探究为主线的综合大题1.(2019山东德州一模)K2FeO4(高铁酸钾)是一种绿色净水剂，其溶液呈紫红色。它在碱性条件下稳定存在，在酸性条件下不稳定。某小组设计实验探究高铁酸钾的性质并测定其纯度。实验一：探究K2FeO4和KMnO4的氧化性相对强弱。甲、乙两位同学分别设计如下实验：甲同学取少量MnSO4溶液于试管中，加入过量的K2FeO4溶液，观察到溶液呈紫红色。乙同学设计如下图所示装置进行实验，关闭K，观察到电流表指针偏转，左侧烧杯中产生红褐色沉淀，右侧烧杯溶液变成紫红色。(1)甲同学的实验_(填“能”或“不能”)证明K2FeO4的氧化性比KMnO4

13、强。(2)乙同学实验中的负极反应式为_；实验结论是_。实验二：探究K2FeO4与盐酸反应的产物。丙同学用下图所示装置探究K2FeO4与盐酸反应的气体产物除Cl2外是否有O2。实验过程中观察到C中溶液红色变浅，D中无明显颜色变化，E中无色溶液变成蓝色溶液。(3)B装置的作用是装置的作用是_。(4)在在 上上 述述 实实 验验 基基 础础 上上，再再 设设 计计 一一 种种 方方 案案 以以 检检 验验A中中 生生 成成 了了O2_。(5)实验完毕后，取实验完毕后，取C中溶液于试管中，加入足量盐酸，静置后再向上层清液中滴中溶液于试管中，加入足量盐酸，静置后再向上层清液中滴加氯化钡溶液产生白色沉淀，

14、用离子方程式表示加氯化钡溶液产生白色沉淀，用离子方程式表示C中溶液红色变浅的原因：中溶液红色变浅的原因：_。实验三：测定K2FeO4样品纯度。丁同学设计实验测定K2FeO4样品纯度：称取w g K2FeO4(M198 gmol1)样品溶于蒸馏水配制成250 mL溶液，准确量取20.00 mL所配制的溶液于锥形瓶中，加入适量的稀硫酸使溶液恰好由紫红色变成浅黄色，再用c mol L1标准EDTA(用Na4Y表示)溶液滴定至终点时消耗EDTA溶液V mL。(提示：4FeO2420H=4Fe33O210H2O，Fe3Y4=FeY)(6)该高铁酸钾样品纯度(杂质不参与反应)为_(用含w、c和V的代数式表

15、示)。若其他操作都正确，开始时仰视读数，滴定终点时俯视，测得结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。解析解析 实验一：(1)由于K2FeO4溶液呈紫红色，加入K2FeO4溶液后溶液变紫红色不能说明生成了KMnO4，故不能证明K2FeO4的氧化性强于KMnO4。实验二：(3)由A中出来的气体除Cl2外，还有H2O、HCl，还可能含O2，由于盐酸可以与Na2S2O3溶液反应干扰实验，故须除去。(5)滴加氯化钡溶液产生白色沉淀，说明生成了SO24。由此可判断出反应物为Cl2、S2O23，生成物为Cl、SO24，反应的离子方程式为4Cl2S2O235H2O=8Cl2SO2410H。(6)由反应原理方

16、程式知 FeO24Fe3Y411cV103 molc mol L1V mL103 LmL1 故高铁酸钾样品的纯度为cV103 mol250 mL20 mL198 gmol1w g100%247.5cVw%开始时仰视读数，终点时俯视，导致V偏小，实验结果偏低。答案 (1)不能(2)Mn25e4H2O=MnO48H K2FeO4氧化性比KMnO4强(3)除去HCl(4)将一根带火星的木条靠近F管口，木条复燃说明生成了O2(5)4Cl2S2O235H2O=8Cl2SO2410H(6)247.5 cVw%偏低 题后悟道题后悟道性质探究实验的注意事项性质探究实验的注意事项(1)在离子检验、气体成分检验的

17、过程中，要严格掌握检验的先后顺序，防止各成分检验过程中的相互干扰。(2)若有水蒸气生成，先检验水蒸气，再检验其他成分，如C和浓H2SO4的反应，产物有SO2、CO2和H2O(g)，通过实验可检验三种气体物质的存在，但SO2、CO2都要通过溶液进行检验，对检验H2O(g)有干扰。(3)对于需要进行转化才能检验的成分，如对于需要进行转化才能检验的成分，如CO的检验，要注意先检验的检验，要注意先检验CO中是否含有有CO2，如果有如果有CO2，应先除去应先除去CO2再对CO实施转化，最后再检验转化产物CO2，如如HOOCCOOH浓硫酸CO2COH2O中中CO的检验。(4)要重视试剂名称的描述，如有些试

18、剂的准确描述为：无水硫酸铜、澄清石灰水、要重视试剂名称的描述，如有些试剂的准确描述为：无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外还应注意某些仪器的规格。些仪器的规格。(5)固体物质检验时一般应先溶解再检验。如检验固体物质检验时一般应先溶解再检验。如检验Fe2O3中是否混有FeO，要先加入稀稀H2SO4溶解，再加入K3Fe(CN)6溶液。题组二题组二以物质组成探究为主线的综合实验以物质组成探究为主线的综合实验2.碱式碳酸镍NiNix(OH)y(CO3)znH2O是一种绿色晶体，常用作催化剂和陶瓷着色剂，300以上时分

19、解生成3种氧化物。为确定其组成，某同学在实验室中进行了有关的实验探究。回答下列问题：(1)甲、乙可分别选取下列装置_、_(填标号，装置可重复选取)。(2)称取一定量的碱式碳酸镍样品，加入硬质玻璃管内；安装好实验仪器，检查装置气密性；加热硬质玻璃管，当装置C中_(填实验现象)时，停止加热；打开活塞K，缓缓通入空气，其目的是_。(3)装置A的作用是_。若没有装置E，则会使xz_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)实验前后测得下表所示数据：已知碱式碳 酸镍中Ni的化合价 为2，则碱式碳酸 镍分解的 化学方程 式为_。(5)采取上述实验装置进行该实验时，必须小心操作，且保证装置气密性良好，否则浓

20、硫酸倒吸可导致加热的硬质玻璃管炸裂。为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中，提出你的改进措施：_。装置B中样品质量/g装置C质量/g装置D质量/g实验前3.77132.0041.00实验后2.25133.0841.44解析 根据已知条件可判断碱式碳酸镍受热分解生成NiO、水蒸气和CO2，故实验中需测定水蒸气、CO2的质量，为防止空气中的水蒸气和CO2对实验结果产生影响，应在甲位置加盛有碱石灰的干燥管，在乙位置用碱石灰吸收反应产生的CO2；当装置C中不再有气泡产生时，说明碱式碳酸镍样品已完全分解；为了减小误差，需要缓缓通入空气将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中。实验后2.25 g固体残留物是NiO，n

21、(Ni)n(NiO)2.25 g75 g mol10.03 mol，装置C增加的质量是水的质量，n(H2O)1.08 g18 g mol10.06 mol，装置D增加的质量是CO2的质量，n(CO23)n(CO2)0.44 g44 g mol10.01 mol；根据电荷守恒可得n(OH)0.03 mol20.01 mol20.04 mol，则OH产生的水的物质的量为0.02 mol，结晶水的物质的量为0.04 mol。由此可得：xyzn0.03 mol0.04 mol0.01 mol0.04 mol3414，样品的化学式为Ni3(OH)4CO34H2O。答案(1)c c(2)不再有气泡产生 将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中(3)吸收空气中的CO2和水蒸气 偏小(4)Ni3(OH)4CO34H2O=3NiO6H2OCO2(5)在装置B、C之间连接一个安全瓶