1、2021届全国新高考化学冲刺复习实验简答题的答题模板增分典例探究 提分强化训练年份2019201820172016题号全国27,全国28,全国27全国26,全国28,全国26全国26,全国26、28,全国26全国26,全国28,全国26素养剖析近几年的高考试题中开放性、探究性的实验问题,逐渐成了实验考查的热点,主要考查学生提炼题目信息并综合利用已学知识来回答问题的能力。证据推理与模型认知:从实验的本质对实验题进行分类建模,能运用模型解释化学现象,依据答题模板快速准确回答问题。科学探究与创新意识:能根据题给信息,明确探究实验的目的和原理,设计实验方案,进行实验探究,分析解决实验中出现的问题,得出
2、正确的实验结论。1.实验现象描述要准确、全面(1)现象描述要全面:看到的、听到的、触摸到的、闻到的。(2)现象描述要准确:如A试管中、B处有(3)按“现象+结论”格式描述,忌现象结论不分、由结论推现象、先入为主指出生成物的名称。增分点一实验现象描述2.描述实验现象时的得分关键词(1)溶液:颜色由变成;液面上升或下降(形成液面差);溶液变浑浊,生成(产生)沉淀;溶液发生倒吸;产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出);有液体溢出等。(2)固体:表面产生大量气泡;逐渐溶解或体积逐渐变小(变细);颜色由变成。(3)气体:生成色(味)气体;气体由色变成色;先变后(加深、变浅、褪色)等。3.滴定终点的判断的描
3、述当滴入最后一滴标准溶液后,锥形瓶中溶液恰好由(颜色)变成(颜色),且半分钟不恢复或不褪色。蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液解析根据Cr3+与Al3+化学性质相似,可知向蓝紫色的Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液,要先生成灰蓝色的Cr(OH)3沉淀,当NaOH溶液过量时,Cr(OH)3溶解得到含有NaCr(OH)4的绿色溶液。淀粉溶液解析可用淀粉溶液作指示剂,淀粉溶液遇I2呈蓝色,当I2恰好完全反应时,溶液中蓝色褪去,且保持30 s内溶液颜色不再发生变化。溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变变式题 2017北京卷节选 某小组在验证反应“Fe
4、+2Ag+=Fe2+2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。检验产物取出少量黑色固体,洗涤后,，(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀解析黑色固体中含有过量铁粉,要检验铁粉中是否混有银,加入硝酸加热后,再加入稀盐酸生成白色沉淀,则证明黑色固体中含有银。变式题 2017北京卷节选 某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2+2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸银溶液(pH
5、2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。检验产物取上层清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有。Fe2+解析 K3Fe(CN)6是检验Fe2+的试剂,产生蓝色沉淀说明溶液中含有Fe2+。1.装置气密性检查(1)简易装置:将导气管一端放入水中(液封气体),微热(或用手捂热)试管,若导管口有气泡冒出,冷却到室温(或松手)后,导管口有一段稳定的水柱,则表明装置气密性良好。(2)有漏斗的装置如图:用止水夹关闭烧瓶右侧的导气管,向漏斗中加入适量水,漏斗中会形成一段液柱,停止加水,过一段时间后,若漏斗中的液柱高度无变化,则装置气密性良好。增分点二实验的操作、装
6、置设置的原因、作用或目的的描述2.试纸的使用(1)检验液体取放试纸蘸待测液点滴试纸观察颜色(与标准比色卡对比)。(2)检验气体取湿润试纸粘玻璃棒端靠近气体观察颜色。3.仪器、装置作用有利于(这样装配的好处),以防止(不这样装配的坏处)等。如尾气吸收装置的作用:“吸收气体,防止污染空气”。4.物质的鉴别与检验各取少许待检物滴加试剂描述现象得出结论。5.沉淀剂是否过量的判断方法(1)静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。(2)静置,取上层清液适量于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不
7、过量。6.沉淀洗涤及是否洗净的判断操作(1)把蒸馏水沿着玻璃棒注入过滤器中至浸没沉淀,静置,使蒸馏水滤出,重复23次即可。(2)取最后一次洗涤液,滴加(试剂),若没有现象,证明沉淀已经洗净。7.从某物质稀溶液中结晶的实验操作(1)溶解度受温度影响较小的:蒸发结晶过滤。(2)溶解度受温度影响较大或带结晶水的:蒸发浓缩冷却结晶过滤。注意:对于AlCl3、FeCl3等会水解的物质,必须在HCl等酸性气体的氛围中加热结晶水合物(不断地通入干燥的HCl);对于FeCl2等易被空气氧化的物质,可以在N2等惰性气体的氛围中蒸发浓缩。8.某实验的操作、装置设置的原因、作用或目的的描述:需要根据实验原理和操作或
8、装置前后进行联系分析来确定。回答时要抓住关键词“除去”“防止”“抑制”“使”等,同时言简意赅。例2 2019全国卷 硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是。碱煮水洗解析油污在热的碱性条件下易水解,故去除废铁屑表面的油污的方法是碱煮水洗。(2)步骤需要加热的目的是 ,温度保持8095,采用的合适加热方式是 。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为(填标号)。A B C D加快反应解析适当加热可加快反应速率。加热温度为8
9、095,低于100,可用热水浴加热。铁屑中含有少量硫化物,与H2SO4反应生成H2S气体,H2S易与NaOH溶液反应,为防倒吸,故选C装置。热水浴C(3)步骤中选用足量的H2O2,理由是。分批加入H2O2,同时为了 ,溶液要保持pH小于0.5。将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质解析足量的H2O2可充分将Fe2+氧化为Fe3+,且不会引入新的杂质。Fe3+易水解,故溶液应保持一定的pH,防止Fe3+水解。防止Fe3+水解(4)步骤的具体实验操作有 ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 时失掉1
10、.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。NH4Fe(SO4)212H2O 变式题 2019湖南衡阳二模 二氧化氯(ClO2)与亚氯酸钠(NaClO2)都具有强氧化性。两者作漂白剂时,不伤害织物;作饮用水消毒剂时,不残留异味。某研究性学习小组由二氧化氯制备亚氯酸钠,并探究其性质的实验如下。【资料査阅】SO2可将NaClO3还原为ClO2;NaClO2酸化生成NaCl,并放出ClO2。实验步骤如下:.组装仪器并检查气密性。仪器组装完毕(如图所示),关闭三个止水夹及b活塞,打开a的活塞,向A的圆底烧瓶中注入水,检查装置的气密性。.制备亚氯酸钠。在各装置中分别加入相应的试剂,关闭止水夹和
11、b的活塞,打开止水夹及a的活塞,向A的圆底烧瓶中滴入75%硫酸。.探究亚氯酸钠的性质。打开止水夹和,关闭止水夹和a的活塞,通入一段时间空气;关闭止水夹和,打开止水夹和b的活塞,向C的三颈烧瓶中滴入稀硫酸。试回答下列问题:(1)步骤中,装置气密性良好的现象是;仪器a和b在使用前应。实验步骤.组装仪器并检查气密性。仪器组装完毕(如图所示),关闭三个止水夹及b活塞,打开a的活塞,向A的圆底烧瓶中注入水,检查装置的气密性。一段时间后,仪器a中液面不再下降检查是否漏液解析若装置不漏气,因装置中气体压强增大,a中液体不能顺利流下,所以现象是一段时间后,仪器a中液面不再下降;仪器a、b是分液漏斗,使用前要检
12、验是否漏液;(2)步骤中,B中反应的化学方程式为,C中H2O2的作用:。步骤.制备亚氯酸钠。在各装置中分别加入相应的试剂,关闭止水夹和b的活塞,打开止水夹及a的活塞,向A的圆底烧瓶中滴入75%硫酸。SO2+2NaClO3=2ClO2+Na2SO4作还原剂解析步骤,B中SO2将 NaClO3还原为ClO2,反应的化学方程式为SO2+2NaClO3=2ClO2+Na2SO4,C中用二氧化氯制备亚氯酸钠,ClO2发生还原反应,H2O2作还原剂。(3)步骤中,先通入一段时间空气的目的是 ,试管D中的现象为。步骤.探究亚氯酸钠的性质。打开止水夹和,关闭止水夹和a的活塞,通入一段时间空气;关闭止水夹和,打
13、开止水夹和b的活塞,向C的三颈烧瓶中滴入稀硫酸。排出装置中残留的ClO2、SO2气体,避免干扰实验溶液由无色变蓝色解析装置中残留的ClO2、SO2气体干扰NaClO2的检验,步骤中,先通入一段时间空气的目的是排出装置中残留的ClO2、SO2气体,避免干扰实验;C中加入硫酸生成的ClO2与D试管中的KI反应生成碘单质,所以试管D中的现象为溶液由无色变蓝色。(4)步骤中,开始时C中反应缓慢,稍后产生气体的速率却迅速加快。试解释可能的原因:。步骤.探究亚氯酸钠的性质。打开止水夹和,关闭止水夹和a的活塞,通入一段时间空气;关闭止水夹和,打开止水夹和b的活塞,向C的三颈烧瓶中滴入稀硫酸。反应生成的Cl-
14、起催化作用(或:该反应放热使温度升高,反应速率加快)解析 NaClO2酸化生成NaCl,反应生成的Cl-起催化作用;NaClO2与硫酸的反应放热使温度升高,反应速率加快。(5)步骤,实验前若向C中三颈烧瓶中加入25 mL 8.0 molL-1 H2O2溶液反应,分离提纯得到18.88 g NaClO2晶体,则H2O2的有效利用率为(保留两位有效数字)。步骤.制备亚氯酸钠。在各装置中分别加入相应的试剂,关闭止水夹和b的活塞,打开止水夹及a的活塞,向A的圆底烧瓶中滴入75%硫酸。52%1.实验设计的基本程序实验目的 实验原理 实验试剂 实验操作 实验现象 实验结论。如物质(离子)检验:一般从实验原
15、理出发(包括物质的性质),按操作过程(或方法)、实验现象、实验结论的顺序来表述答案。规范描述:操作取样,加入现象如果有生成结论说明的是增分点三简单实验的设计2.实例分析:某化学学习小组在帮助老师整理实验室的化学试剂时,发现一盛无色盐溶液的试剂瓶,标签破损如图,该小组根据已掌握的知识,对药品作出猜想,并设计实验验证。(1)该实验药品为中学化学常用试剂,推测它的阳离子化合价为。(2)同学们做出以下三种推测。猜想1:Na2SO4 实验设计:进行,证明是Na2SO4溶液;猜想2:K2SO4 实验设计:,证明是K2SO4溶液;猜想3:(NH4)2SO4 实验设计:，,证明是(NH4)2SO4溶液。+1进
16、行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色 取一定量溶液于试管中加浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体【信息解读】实验目的 证明是K2SO4溶液证明是(NH4)2SO4溶液实质只需检验 只需检验 方法 用 溶液;取样操作现象结论 K+焰色反应浓NaOH3.实例分析:某化学小组利用实验探究甲烷在加热条件下可还原CuO,当反应结束后,装有氧化铜的试管中固体全部变为红色。已知:Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O设计实验证明红色固体中含有Cu2O:。欲证明红色固体中含有Cu,甲同学设计如下实验:向少量红色固体中加入适量0.1 molL-1AgNO3溶液,发现溶液变蓝,据此判断
17、红色固体中含有Cu。乙同学认为该方案不合理,欲证明甲同学的结论,还需增加如下对比实验,完成表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期现象和结论若观察到溶液不变蓝,则证明红色固体中含有Cu;若观察到溶液变蓝,则不能证明红色固体中含有Cu,需继续进行探究实验取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变为蓝色,则证明红色固体中含有Cu2O取少量Cu2O固体于试管中,加入适量0.1 molL-1AgNO3溶液【信息解读】实验目的证明有Cu2O证明有Cu方案设计思考利用Cu2O与Cu的性质差异,Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O,铜不能与 酸反应Cu与AgNO3反应体现还原性,Cu2O中Cu化合价
18、为+1价,也有还原性,需用Cu2O与硝酸银溶液反应做实验 非氧化性对比例3(1)2018全国卷节选 K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按如图所示装置进行实验。样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是 ，。取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3解析装置A中残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3的存在,可取少量固体粉末,加入稀硫酸溶解,生成Fe2(SO4)3,再滴加KSCN溶液,溶液变成红色,则证明固体残留物中含有
19、Fe2O3。变式题(1)2019陕西榆林模拟节选 已知CuCl是一种白色难溶固体,潮湿的CuCl在空气中缓慢被氧化。通过热分解CuCl22H2O制得的CuCl产品中可能含有少量未分解的CuCl2,乙同学认为只用一种日常生活常见的液体即可检验。该实验方案为:取少量固体放入小试管中,，。加少量水后用胶塞盖紧,迅速振荡,若溶液显蓝色则产品中含CuCl2,若不显蓝色则不含CuCl2解析 CuCl2能溶解于水,且其水溶液显蓝色,同时考虑到CuCl在潮湿环境中易氧化,则检验时需避免空气中氧气的干扰,具体操作是加少量水后用胶塞盖紧,迅速振荡,若溶液显蓝色则产品中含CuCl2,若不显蓝色则不含CuCl2。(3
20、)2019河南新乡三模节选 请利用氯化铵固体设计一个实验方案证明NH3H2O为弱碱(其余实验用品自选):，。取氯化铵溶于水配成溶液,测定溶液的pH,若pH7,可证明NH3H2O为弱碱(或其他合理答案)解析根据氯化铵溶液酸碱性,判断氯化铵是强酸弱碱盐。1.2019广东揭阳一模 叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂。实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置及实验步骤如下:打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨。再加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热装置D并关闭旋塞。向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210220,然后通入N2O。冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),
21、减压浓缩结晶后,再过滤,并用乙醚洗涤,晾干。已知:.NaN3是易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚;.NaNH2熔点为210,沸点为400,在水溶液中易水解。请回答下列问题:(1)装置B中盛放的药品为 ;装置C的主要作用是。碱石灰(或氢氧化钠固体)冷凝分离出水解析制备的氨中含有大量的水,用C装置冷凝分离出水,B中盛放碱石灰干燥氨。(2)步骤中先加热制取氨的目的是 ;步骤氨与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为。步骤中最适宜的加热方式为(填“水浴加热”或“油浴加热”)。打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨。再加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热装置D并关闭旋塞。向装置A
22、中b容器内充入加热介质并加热到210220,然后通入N2O。排尽装置中的空气油浴加热2Na+2NH3 2NaNH2+H2解析步骤中用氨气排尽装置中的空气,防止加热时空气中的氧气等与钠反应;步骤中氨气与钠反应生成NaNH2和氢气,反应方程式为2Na+2NH3 2NaNH2+H2;水的沸点为100,不能达到反应控制的温度210220,故用油浴加热。(3)N2O可由NH4NO3在240245 分解制得(硝酸铵的熔点为169.6),则可选择的气体发生装置是(填序号)。(4)生成NaN3的化学方程式为 。、解析(3)硝酸铵的熔点为169.6,因NH4NO3在240245 时已经熔化,分解反应中还生成水,
23、故选、;(4)氨与钠反应生成的NaNH2与通入的N2O反应生成NaN3和H2O。NaNH2+N2O NaN3+H2O(5)图中仪器a用的是铁质而不用玻璃,其主要原因是 ，。反应过程中可能生成的NaOH能腐蚀玻璃 NaN3不溶于乙醚,能减少NaN3的溶解损耗;且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥(6)步骤中用乙醚洗涤的主要目的是 ，。步骤冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩结晶后,再过滤,并用乙醚洗涤,晾干。2.草酸是一种二元弱酸,可用作还原剂、沉淀剂等。某校课外小组的同学设计利用C2H2气体制取H2C2O42H2O。回答下列问题:(1)甲组的同学以电石(主要成分CaC2,少量C
24、aS及Ca3P2杂质等)为原料,并用图甲装置制取C2H2。电石与水反应很快,为了减缓反应速率,装置A中除用饱和食盐水代替水之外,还可以采取的措施是 ，(写一种即可)。将烧瓶底部置于冰水浴中、控制分液漏斗活塞减缓滴加速度、将电石变为更大的块状解析碳化钙和水反应十分剧烈,可以用饱和食盐水代替水来控制反应速率,也可以利用分液漏斗控制滴加液体速度,来控制反应速率。(1)甲组的同学以电石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2杂质等)为原料,并用图甲装置制取C2H2。装置B中,NaClO将H2S、PH3 氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,其中PH3被氧化的离子方程式为 。该过程中,可能产生新的杂
25、质气体Cl2,其原因是，(用离子方程式回答)。PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-解析 NaClO将PH3氧化为磷酸,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-;在酸性条件下,ClO-也可以将Cl-氧化为Cl2,反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O。Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O42H2O。制备装置如图乙所示。装置D中多孔球泡的作用是 ，。解析装置D多孔球泡的作用是增大乙炔气体与硝酸的接触面积,充分反应。增大气体和溶
26、液的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O42H2O。制备装置如图乙所示。装置D中生成H2C2O4的化学方程式为 。解析根据装置图,D中,Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化乙炔反应生成H2C2O4和二氧化氮。C2H2+8HNO3(浓)H2C2O4+8NO2+4H2O(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O42H2O。制备装置如图乙所示。从装置D中得到产品,还需经过 (填操作名称)、过滤、洗涤及干燥。解析将反应后的D中溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干
27、燥得产品。蒸发浓缩、冷却结晶(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O42H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下:准确称取m g产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用c molL-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液V mL。滴定终点的现象是 ，。当加入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复原来的颜色(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O42H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下:准确称取m g产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用c molL-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液V mL。滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快,分析可能的原因是。生成的 Mn2+是该反应的催化剂解析 H2C2O4与KMnO4反应生成Mn2+和CO2,反应可能放热,溶液温度升高,另外生成的Mn2+是该反应的催化剂,故滴定过程中发现褪色速率先慢后逐渐加快。(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O42H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下:准确称取m g产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用c molL-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液V mL。产品中H2C2O42H2O的质量分数为 (列出含m、c、V的表达式)。
