1、专题提升十PART 10化学实验题中的难点突破题型分类突破专题强化训练考情剖析专题提升十 化学实验题中的难点突破近几年全国卷对实验的考查面逐渐扩大，命题时往往以陌生的新实验为素材，考查设问点基本都落在对实验基本操作如实验仪器的名称及使用、装置和试剂的选择、实现现象及实验数据的分析和处理、实验方案的设计和评价，其他如工艺流程题、反应原理题中也涉及实验原理及操作的考查，如2016全国卷第26题，全国卷第28题，全国卷第26题等，2015年全国卷第26、36题，2015年全国卷第28题，实验在化学高考中所占的份量越来越重，充分体现了化学学科的特点和实验在化学学科中的地位。高考实验题中的失分点主要集中
2、在实验装置的连接、实验条件的控制和实验数据的处理等知识点上。题型一综合实验中仪器的组装【考情剖析】以“气体制备”为纽带的综合实验探究，逐渐成为了近年考查的热点，主要考查学生结合题给装置组装仪器，完成相关实验的能力。如2016年全国卷第26题、2015年全国卷第26题。【解题策略】1气体制备流程题型分类突破2操作先后流程(1)装配仪器时：先下后上，先左后右。(2)加入试剂时：先固后液。(3)实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，然后点燃酒精灯。(4)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。(5)检验混合气体时：先检验水蒸气，再检验并除去性质较活泼气
3、体，最后检验其他气体。如制乙烯时混有少量SO2、CO2及水蒸气，应先用无水CuSO4检验水蒸气，再用品红检验SO2，饱和Na2SO3溶液除去SO2，然后用酸性KMnO4溶液检验乙烯或用石灰水检验CO2。(6)防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。如实验室用加热法制氧气，应先取出导气管再停止加热。题型分类突破(7)防氧化实验：往往是最后停止通气。如氢气还原氧化铜时先通氢气再加热，实验完毕时，先停止加热待冷却后再停止通氢气。3有气体参与实验中应注意的事项(1)爆炸：可燃性气体的点燃、不纯气体受热、气体导管堵塞导致。(2)炸裂：玻璃仪器的骤冷骤热、受热不均等导致。(3)倒吸：气体在用液体吸收或与
4、液态试剂反应时，由于极易溶解或反应导致。(4)堵塞：生成的蒸气易凝结、生成气体的同时产生粉尘等导致。(5)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。如有关HCl、NH3、Cl2、SO2等的实验应用相应溶液处理尾气。题型分类突破题型分类突破例1 2015全国卷改编某同学认为草酸(乙二酸)晶体分解产物中除CO2外还有CO，为进行验证，选用图Z103中的装置A、B和其他部分装置(可以重复选用)进行实验。题型分类突破该同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。图Z102题型分类突破答案 F、D、G、H、D、I氧化铜(CuO)解析 检验CO通常是让气
5、体和CuO固体粉末反应，并将生成的CO2气体通入澄清石灰水，根据固体颜色变化和石灰水是否变浑浊来确定是否有CO；题目中已经确定分解产物中有CO2，应使分解产物先通过盛有浓NaOH溶液的装置F除去CO2，再通过盛有澄清石灰水的装置D检验CO2是否除尽，再通过盛有无水氯化钙的干燥装置G，后通过盛有灼热的CuO的装置H，使CO转化为CO2，再经盛有澄清石灰水的D装置检验，即可达到实验目的。题型分类突破变式题 (1)某化学兴趣小组用装置图Z103A及以及药品检验制备Cl2中混有的HCl。图Z103实验仪器接口连接顺序：装置A_、_、_、_a。能证明HCl存在的现象是_。题型分类突破(2)实验室制备、收
6、集干燥的NO2，所需仪器如图Z104所示，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a_f。装置D的作用是_，装置E中盛放的溶液是_。(3)某研究性学习小组用如图Z95所示装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。图Z104题型分类突破组装仪器按气流方向正确的连接顺序是a接_，_接_，_接_。(4)当氢气中混有氯化氢、硫化氢、二氧化碳和水蒸气时，为得到干燥纯净的氢气，操作步骤和顺序完全正确的是(每一步只除去一种杂质)()通过装浓硫酸的洗气瓶通过装水的洗气瓶通过装NaOH溶液的洗气瓶通过灼热的氧化铜通过装硫酸铜溶液的洗气瓶通过装有五氧化二磷的干燥管A B C D图Z105题型分类突破
7、答案(1)edbcfg中淀粉KI试纸不变蓝色，装置中产生白色沉淀；(2)decb防止E中的溶液倒吸到B中NaOH溶液 (3)debcf (4)A解析(1)用浓硫酸除去气体中的水蒸气，该洗气装置中导气管应该遵循“长进短出”原则，然后用Cu除去氯气，用湿润的淀粉KI试纸检验氯气是否除净，最后用硝酸银溶液检验HCl，其连接顺序是e、d、b、c、f、g，如果中淀粉KI试纸不变蓝色，说明不含氯气，装置中产生白色沉淀，说明含有HCl；(3)在题给装置中，A为SO2的发生装置，B为SO2尾气的吸收装置，C为SO2与FeCl3溶液的反应装置，D为防止倒吸的安全装置，按气流方向正确的连接顺序是a接d，e接b，c
8、接f。(4)通过装水的洗气瓶除去氯化氢通过装硫酸铜溶液的洗气瓶除去硫化氢通过装NaOH溶液的洗气瓶除去二氧化碳最后通过装浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气。题型分类突破题型二实验条件的控制【考情剖析】关于“控制实验条件的目的”是高考综合实验试题或工艺流程实验题中的一种常见命题形式，由于考生平时对这部分知识接触零散，因而普遍感觉无从下手，思维空白，考场失分连连。这类试题的特点：一般结合工艺流程、数据图像，多以选择、评价方式提出问题。【解题策略】1常见的实验条件控制题型分类突破2控制实验条件的目的分析 实验条件的控制答题要考虑的角度调节溶液pH(1)目的：使某种或某些离子转化为沉淀，而目标离子不转化为沉淀以
9、达到分离的目的；抑制某微粒的水解(2)调节pH的方式多为加入某种能消耗H且不引入新杂质的物质，每种离子都有开始沉淀和沉淀完全的两个pH，一定要正确控制pH的范围(杂质离子沉淀完全、目标离子不沉淀)。如要除去Cu2 中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH题型分类突破控制体系的温度(1)控制低温的目的：防止某反应物及目标产物分解，如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、AgNO3、HNO3(浓)等；防止某反应物或目标产物挥发，如盐酸、醋酸和氨水等；抑制物质的水解；反应放热，低温使反应正向进行；避免副反应的发生；沸点较高物质的液化收集。(2)控制
10、某一温度范围的目的：低温反应速率慢，高温消耗能源；确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益；防止副反应的发生，如乙醇的消去反应需迅速升温至 170，防止 140 时生成乙醚。(3)采取加热的目的：加速某固体的溶解；减少气体生成物的溶解并加速其逸出；一般是加快反应速率；使平衡向需要的方向移动；趁热过滤，防止某物质降温时会析出而损失或带入新的杂质控制体系压强改变速率，影响平衡；减压蒸馏，避免目标产物发生热分解覆盖煤油等隔绝空气或氧气对实验的影响题型分类突破例2 2015江苏卷以磷石膏(主要成分CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。图Z106匀速向浆料
11、中通入CO2，浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见下图。清液pH11时CaSO4转化的离子方程式：_；能提高其转化速率的措施有_(填序号)。题型分类突破 图Z107A搅拌浆料 B加热浆料至100 C增大氨水浓度 D减小CO2通入速率题型分类突破题型分类突破变式题 (1)某矿石用热稀硝酸溶液溶解，矿石粉碎的目的是_，加热的目的是_，稀硝酸过量的目的是_。(2)从AlCl3稀溶液中获得Al2(OH)nCl6nxH2O晶体，在稀溶液中边加入浓盐酸边减压蒸发浓缩，减压蒸发的目的是_，再用Al2O3调溶液pH至4.5左右促进其水解而结晶析出。(3)从KNO3、NaCl和AgCl混合物中分离出KN
12、O3，溶解、加热浓缩后须趁热过滤的目的是_，再降温结晶过滤，用冷水洗涤沉淀的目的是_。(4)硝酸铝Al(NO3)3是一种常用媒染剂。工业上用铝灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3等)制取硝酸铝晶体Al(NO3)39H2O的流程如下：题型分类突破上述流程中采用减压蒸发，并控制反应中加入的稀硝酸稍过量，其目的是_。若用图Z918所示实验装置制取Al(NO3)3，通入水蒸气的作用是_。图Z108图Z109题型分类突破(5)皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和x(x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值)有关(如图Z919所示)。为使除汞效果最佳，应控制的条件：x_，pH控制在_
13、范围。(6)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，热化学方程式为CH3OH(g)CO(g)HCOOCH3(g)H29.1 kJmol1。科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：图Z1010 题型分类突破从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是_。实际工业生产中采用的温度是 80，其理由是_。图Z1011题型分类突破答案(1)增大矿石与稀硝酸的接触面积，加快反应速率提高反应速率增大矿石浸出率(2)减少HCl的挥发和抑制Al3 的水解(3)防止KNO3析出减少KNO3的损失(4)防止硝酸挥发抑制硝酸铝水解升高温度、搅拌，加快反应速率(5)129.010.0(6)
14、4.01065106 Pa低于 80，反应速率慢；高于 80，温度对反应速率影响较小，且反应放热，升高温度平衡逆向移动，转化率降低解析(1)固体与液体反应，通过粉碎固体(增大接触面积)、加热来加快反应速率，通过加入过量的液体提高固体的反应量(或浸出率)。(2)减压蒸发能降低水的沸点，能减少HCl的挥发和抑制Al3 的水解。(3)KNO3、NaCl和AgCl混合物中，AgCl难溶可用过滤方法分离，浓缩后趁热过滤能防止KNO3的析出；再降温结晶析出溶解度随温度变化大的KNO3，冷水洗涤沉淀能降低KNO3的溶解度，减少KNO3的损失。题型分类突破(4)减压蒸发能降低水蒸发时的温度，抑制硝酸挥发和硝酸
15、铝水解。通入水蒸气有搅拌的作用。(5)从图像上看，当x12、pH处于9.010.0之间时，汞去除率为100%。(6)从图像上看，压强处于4.0106 Pa以下时甲醇转化率低，高于5.0106 Pa时甲醇的转化率增大不多。题型分类突破题型三化学实验中的计算【考情剖析】综合实验探究中定量实验的定量计算，几乎每年都有考查，主要考查分析信息、综合处理信息的能力，有较多学生没有掌握相当的方法，遇到计算感觉茫然，而选择不做。如2016年全国卷第27题、2016年全国卷第26题等。【解题策略】1酸碱中和滴定的计算题型分类突破2中和滴定的拓展应用氧化还原反应的定量测定计算时主要根据氧化还原的化学方程式或离子方
16、程式计算。如KMnO4滴定H2C2O4溶液：2MnO6H5H2C2O4=10CO22Mn28H2O；Na2S2O3滴定碘液：2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI。当滴定反应较慢或反应物是固体时，加入符合计量关系的滴定剂，反应常常不能立即完成，此时可以先加入一定量过量的滴定剂，使反应加速，等反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂，这种滴定方式也叫返滴定法。3.确定物质组成的定量实验利用元素守恒关系确定物质的化学式等。4其他计算溶度积的计算，化学平衡常数、电离平衡常数的计算，转化率、产率的计算等，主要是抓住概念，利用公式代入计算即可。题型分类突破例3 (1)2016全国卷 联氨(又
17、称肼，N2H4，无色液体)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为_(已知：N2H4HN2H的K8.7107；Kw1.01014)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_。(2)2016浙江卷磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：则A的组成元素为_(用元素符号表示)，化学式为_。题型分类突破答案 (1)8.7107N2H6(HSO4)2 (2)S、FeFe3S4题型分类突破题型分类突破变式题 (1)某次实验中 40 g 苯乙腈经下列反应制备苯乙酸：最终得到 44 g 纯品，则苯乙酸的产率是_。(2)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定
18、某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：题型分类突破(已知：滴定时反应的化学方程式为SO2I22H2O=H2SO42HI)按上述方案实验，消耗标准I2溶液 25.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为_gL1。在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(3)Cu(NH3)xSO4H2O晶体中x值的测量(见图Z1023)：图Z1012题型分类突破步骤一：检查装置气密性，称取 0.469 0 g 晶体M(17817x)g/mol于锥形瓶a中。步骤二：通过分液漏斗向锥形瓶a中滴加10%NaOH溶液。步骤三：
19、用 0.500 0 mol/L 的NaOH标准溶液滴定b中剩余HCl，消耗标准溶液 16.00 mL。步骤二的反应可理解为Cu(NH3)xSO4与NaOH在溶液中反应，其离子方程式为_。计算：x_。(4)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液，使维生素C完全氧化，剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为C6H8O6I2=C6H6O62H2I 2S2O32-I2=S4O62-2I在一定体积的某维生素C溶液中加入a molL1 I2溶液V1 mL，充分反应后，用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2，消耗
20、b molL1 Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是_mol。题型分类突破题型分类突破12016全国卷过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：(一)碳酸钙的制备(1)步骤加入氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_。(2)如图Z1025是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是_(填标号)。专题强化训练图Z1013 a漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b玻璃棒用作引流 c将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d滤纸边缘高出漏斗 e用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度(二)过氧化钙的制备(3)步骤的具体操
21、作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈_性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_。(4)步骤中反应的化学方程式为_，该反应需要在冰浴下进行，原因是_。(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_。(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_，产品的缺点是_。专题强化训练(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀过滤分离 (2)ade (3)酸除去溶液中的CO2(4)CaCl22NH3H2OH2O26H2O=CaO28H2O2NH4Cl或CaCl22NH
22、3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O温度过高时双氧水易分解 (5)去除结晶表面水分(6)工艺简单、操作方便纯度较低专题强化训练解析(1)石灰石中含有少量铁的氧化物，加入盐酸溶解后，再加入双氧水和氨水，双氧水是将Fe2氧化为Fe3，而氨水是调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀。小火煮沸使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)过滤操作中，漏斗末端颈尖应紧靠烧杯壁；过滤时使用玻璃棒，起引流的作用；过滤装置中滤纸应紧贴漏斗的内壁；滤纸边缘应低于漏斗边缘；用玻璃棒搅拌易使滤纸破裂，导致过滤失败，并不能加快过滤速度，故答案选ade。(3)步骤中逐滴加入稀盐酸，稀盐酸与CaCO3反应生成CaCl2、H2
23、O、CO2，由于CO2的溶解，溶液呈酸性。将溶液煮沸的作用是除去溶液中的CO2，因为后续操作中加入氨水，CO2能与氨水反应，消耗反应物且引入杂质。专题强化训练(4)步骤中CaCl2与氨水、双氧水反应，得到过氧化钙晶体，化学方程式为CaCl22NH3H2OH2O26H2O=CaO28H2O2NH4Cl或CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O，由于温度过高时双氧水易分解，因此反应需要在冰浴下进行。(5)过氧化钙微溶于水，使用乙醇洗涤，可以去除结晶表面水分。(6)该工艺方法的优点是工艺简单、操作方便，产品的缺点是得到的过氧化钙产品中会混入杂质，纯度较低。专题强化训练2某学生为
24、探究钠与CO2的反应，利用如图装置进行实验。(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd)图Z10-14(1)请将上图各装置连接完整(填写装置中字母)：c接f，_接_，_接_，_接_。(2)检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，当观察到_时再点燃酒精灯，此步操作的目的是_。专题强化训练答案(1)gdea(b)b(a)h(2)装置中澄清石灰水变浑浊排尽装置中的空气，以免空气中O2、H2O干扰实验解析(1)探究钠与CO2的反应，首先用盐酸和碳酸钙在中反应制取二氧化碳气体，制取的二氧化碳中混有挥发出来的HCl，需要用装置中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl
25、，然后用浓硫酸干燥，再在中进行钠与二氧化碳的反应，最后用装置检验反应产物。(2)钠化学性质比较活泼，能够与空气中的氧气、水反应，所以点燃酒精灯之前应打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，以便排尽装置中的空气，避免空气中O2、H2O干扰实验；当装置中澄清石灰水变浑浊时，证明装置中空气已经排净。专题强化训练3甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产，300400 左右分解。实验室制取甲酸钙的方法之一是Ca(OH)22HCHOH2O2=Ca(HCOO)22H2OH2。实验室制取时，将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30%70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为121.2)，最终可得到质量分
26、数为98%以上且重金属含量极低的优质产品。(1)过氧化氢比理论用量稍多，其目的是_。反应温度最好控制在3070 之间，温度不宜过高，其主要原因是_。(2)实验时需强力搅拌 45 min，其目的是_；结束后需调节溶液的pH为78，其目的是_。最后经结晶分离、干燥得产品。专题强化训练答案(1)使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度防止H2O2分解和甲醛挥发(2)使反应物充分接触反应，提高产率抑制甲酸钙水解(或除去甲酸)解析(1)过氧化氢属于强氧化剂和易分解物质，增加过氧化氢用量可以提高另一反应物(甲醛)的利用率，反应温度不能过高防止过氧化氢热分解以及甲醛挥发。(2)强力搅拌反应液能增大接触面积
27、，提高产率；甲酸钙水解呈碱性，调节pH为78能抑制甲酸钙水解。专题强化训练4(1)氯化亚铜是一种应用较广的催化剂，易水解。以低品位铜矿砂(主要成分CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下：图Z1015蒸氨步骤会得到CuO固体，该步骤在减压条件下进行的原因是_。合成步骤加入Na2SO3的速率不宜过快，否则会产生SO2气体，除可能与酸溶时硫酸过量有关，还可能的原因是_。(2)利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂主要成分为Al(OH)2Cl的一种工艺流程如下：专题强化训练图Z1016气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在 90 水解生成A的化学方程式为_。“水解”采用 9
28、0 而不在室温下进行的原因是_。采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_。专题强化训练答案(1)减压有利于气体逸出反应有酸(H)生成(或反应使溶液pH下降)(2)AlN3H2O90=Al(OH)3NH3加快AlN水解反应速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出防止水解生成Al(OH)3专题强化训练5实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe。(1)请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A_。(2)检查装置A气密性的方法是_。(3)在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是_。(4)装置C的作用是_。图Z10-17专题强化训练答案(1)EBCD(2)将导气管插入水槽中，关闭弹簧夹a和活塞b，微热圆
29、底烧瓶，导管口有气泡产生，撤去热源，导管中形成一段稳定的水柱(3)检查CO的纯度(4)除去CO中的CO2，有利于点燃CO解析 先用NaOH溶液除去CO中的CO2杂质，再通过碱石灰吸收水蒸气，再通过B中红热的氧化铁，再通过NaOH溶液洗气除去反应产生的CO2，最后点燃未反应的CO。专题强化训练6查资料得知有些硫酸盐在 500 以上开始按下式分解：硫酸盐 金属氧化物SO2SO3O2，有人猜测硫酸亚铁可能也是如此分解，并设计一验证性实验(注：忽略气体吸收过程中的热效应)。实验用到的仪器如图Z1030所示：图Z10-18专题强化训练使用精密实验仪器，加热一段时间后，测得数据及有关结果如下：.准确称取
30、6.08 g 无水FeSO4；.装置F总质量在实验结束时增加了 0.16 g，且其溶液中只有一种溶质；.测出量筒中水的体积后，折算成排水的气体，在标准状况下的体积为 112 mL。试回答下列问题：(1)使用所有仪器，按装置从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为_(填序号)。(2)装置F的作用是_。(3)装置D的作用是_。(4)通过计算，推断出该条件下反应的化学方程式：_。专题强化训练答案(1)(2)吸收SO3放出等物质的量的SO2(3)干燥SO2和O2(4)8FeSO4 4Fe2O36SO22SO3O2解析(1)根据F中的试剂知F装置是吸收SO3的，F增加的质量是吸收的SO3的质量与放出的等物质的量的SO2的质量差，E、B相结合是量气体体积的装置，通过量筒中水的体积可以知道反应放出的氧气体积，D中浓硫酸可干燥气体，C中碱石灰能吸收SO2，综合知装置的顺序是：A、F、D、C、E、B，接口顺序是；(2)根据分析装置F的作用是吸收SO3放出等物质的量的SO2；(3)浓硫酸是常用的干燥剂，装置D的作用是干燥SO2和O2；专题强化训练
