2020高考化学二轮复习 题型十 化学实验综合课件

题型十化学实验综合五年高考命题统计与预测年份卷别题号考查角度命题预测2019卷Ⅰ27化学实验方案的设计与评价化学实验综合是历年必考的热点,往往以综合实验题的形式考查化学实验方案的设计与评价,常涉及物质的制备、性质探究、定量测定等。预计2020年高考还会以探究物质的化学性质、组成、结构与含量及其制备等为目的,考查反应原理、实验操作、有关的计算及实验方案的设计与评价等卷Ⅱ28有机物制备与提纯实验方案设计卷Ⅲ27有机物制备与提纯实验方案设计2018卷Ⅰ26无机制备实验方案的设计与评价卷Ⅱ28无机制备实验方案的设计与评价卷Ⅲ26定量测定型实验2017卷Ⅰ26定量测定型实验卷Ⅱ28定量测定型实验卷Ⅲ26化学实验方案的设计与评价、定量测定型实验2016卷Ⅰ26化学实验方案的设计与评价卷Ⅱ28化学实验方案的设计与评价卷Ⅲ26化学实验方案的设计与评价2015卷Ⅰ26化学实验方案的设计与评价卷Ⅱ28化学实验方案的设计与评价、定量测定型实验题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练无机制备实验方案的设计与评价1.(2018·全国Ⅰ,26)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是。仪器a的名称是。(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为。②同时c中有气体产生,该气体的作用是。(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是;d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是、、洗涤、干燥。(4)指出装置d可能存在的缺点。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练答案:(1)去除水中溶解氧分液漏斗(2)①Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+②排除c中空气(3)c中产生氢气使压强大于大气压(冰浴)冷却过滤(4)敞开体系,使醋酸亚铬与空气接触解析:(1)由题给信息“醋酸亚铬……在气体分析中用作氧气吸收剂”可知,为避免溶解在水中的氧气影响实验,故所用蒸馏水应先煮沸除氧并迅速冷却,以减少氧气的再溶解。仪器a为分液漏斗。(2)将盐酸滴入c中时,CrCl3溶解,同时锌粒与盐酸反应放出的氢气可将c中的空气排出,形成了隔绝空气的体系,进而发生反应:Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+,溶液颜色由绿色逐渐变为亮蓝色。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练(3)当打开K3,关闭K1和K2时,c中Zn与盐酸反应产生的氢气排不出去,产生较大的压强,可将c中生成的亮蓝色溶液压入d中。进入d中的Cr2+可与CH3COO-反应生成(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀。根据题意“醋酸亚铬难溶于冷水”,要使沉淀充分析出并分离,可采用冰水浴冷却、过滤、洗涤、干燥的方法处理。(4)由于(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀易被氧气氧化,所以装置d的缺点是:装置d为敞口体系,会使醋酸亚铬与空气接触而被氧化。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练方法指导解答综合性实验设计与评价题的基本流程原理→反应物→反应条件→仪器装置→作用→现象→结论→联想。具体分析如下:(1)实验是根据什么性质和原理设计的?实验目的是什么?(2)反应物的性质、状态及发生反应时的条件:根据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择。(3)有关装置:性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。(4)有关操作:操作方法、操作顺序、注意事项或错误操作的后果。(5)实验现象:自下而上,自左而右全面观察。(6)实验结论:得出直接结论或推导出间接结论。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练2.(2018·全国Ⅱ,28)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题:(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练①通入氮气的目的是。②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有、。③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是。④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:。(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,滴定终点的现象是。②向上述溶液中加入适量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL,该晶体中铁的质量分数的表达式为。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练答案:(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置②CO2CO③先熄灭装置A、E处的酒精灯,冷却后停止通入氮气④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(3)①溶液出现粉红色且半分钟内粉红色不消失②5𝑐𝑉×56𝑚×1000×100%题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练解析:(1)根据题目信息,三草酸合铁酸钾感光后得到FeC2O4,故以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,发生反应的化学方程式为:3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。(2)①探究三草酸合铁酸钾热分解的产物,通入氮气可以起到隔绝空气且使反应产生的气体全部进入后续装置的作用。②分析装置图各部分的作用,A为热分解的反应装置,B用于检验生成的气体中是否含有CO2,C吸收生成的CO2,D为干燥装置,E、F检验生成的气体中是否含有CO。若B、F中澄清石灰水均变浑浊,E中CuO变为红色,则热分解的产物中一定含有CO2和CO。③为防止倒吸,停止实验时应先熄灭A、E处酒精灯并继续通入氮气,待反应管冷却后停止通入氮气。④检验装置A中的残留物中是否含有Fe2O3,可将残留物溶于稀硫酸,使Fe2O3转化为Fe3+,然后用KSCN溶液检验。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练(3)①用KMnO4溶液滴定三草酸合铁酸钾,滴定终点的现象是溶液出现粉红色(极稀的酸性KMnO4溶液颜色)且半分钟内粉红色不消失。②该测定原理的离子方程式为2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+,5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O。即5Fe2+~MnO4-,故该晶体中铁的质量分数的表达式:w(Fe)=𝑐mol·L-1×𝑉×10-3𝐿×5×56𝑔·𝑚𝑜l-1𝑚g×100%=5𝑐𝑉×561000𝑚×100%。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练特别提醒化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下:净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等);防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等);污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞;防吸水(如实验取用、制取易吸水、易潮解、易水解的物质时宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练1.设计制备实验方案的原则(1)设计无机制备实验方案应遵循下列原则:①原料廉价易得,用料最省即原料利用率高。②所选用的实验装置或仪器不复杂。③实验操作简便安全,对环境不造成污染或污染较小。(2)设计有机物制备实验方案应遵循下列原则:①原料廉价易得,用料最省。②副反应、副产品少,反应时间短,产品易分离提纯。③反应实验步骤少,实验操作方便安全。(3)仪器装置要根据反应物的状态和反应条件进行选择。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练2.设计制备实验方案的思维流程题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练3.制备气体的三类气体发生装置类型固体+固体(加热)固体+液体(加热)固(或液)体+液体(不加热)装置适用气体O2、NH3Cl2H2、CO2题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练4.设计制备实验方案的注意事项(1)实验中反应物或产物若易吸水、易潮解、易水解等,要采取措施防止吸水。(2)易挥发的液体产物要及时冷却。(3)易挥发的液体反应物,需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管或竖直放置的冷凝管等)。(4)注意防止倒吸。(5)仪器、药品要准确描述。如无水硫酸铜(CuSO4),坩埚、研钵、100mL容量瓶等。(6)实验装置改进。如为使分液漏斗中的液体顺利流出,用橡皮管连接成连通装置;为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练5.评价实验方案需关注三方面题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练6.评价实验方案的“五要求”题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练1.(2019·北京西城二模)某学习小组欲探究反应2Fe2++I22Fe3++2I-,完成如下实验。资料:AgI是黄色固体,不溶于稀硝酸。新制AgI见光会少量分解。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练(1)Ⅰ、Ⅱ均未检出Fe3+,检验Ⅱ中有无Fe3+的实验操作及现象是:取少量Ⅱ中溶液,。(2)Ⅲ中的黄色浑浊是。(3)经检验,Ⅱ→Ⅲ的过程中产生了Fe3+。①对Fe3+产生的原因做出如下假设:假设a:空气中存在O2,由于(用离子方程式表示),可产生Fe3+;假设b:溶液中Ag+具有氧化性,可产生Fe3+;假设c:;假设d:该条件下,I2溶液可将Fe2+氧化为Fe3+。②通过实验进一步证实a、b、c不是产生Fe3+的主要原因,假设d成立。Ⅱ→Ⅲ的过程中I2溶液氧化Fe2+的原因是。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练(4)经检验,Ⅳ中灰黑色浑浊中含有AgI和Ag。①验证灰黑色浑浊含有Ag的实验操作及现象是:取洗净后的灰黑色固体,。②为探究Ⅲ→Ⅳ出现灰黑色浑浊的原因,完成了实验1和实验2。实验1:向1mL0.1mol·L-1FeSO4溶液中加入1mL0.1mol·L-1AgNO3溶液,开始时,溶液无明显变化。几分钟后,出现大量灰黑色浑浊。反应过程中温度几乎无变化。测得溶液中Ag+浓度随反应时间的变化如下图。题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练实验2:实验开始时,先向试管中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,重复实验1,实验结果与实验1相同。ⅰ.实验1中发生反应的离子方程式是。ⅱ.Ⅳ中迅速出现灰黑色浑浊的可能的原因是。答案:(1)滴加几滴KSCN溶液,溶液不变红色(2)AgI(3)①4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+②Ag+与I-反应生成AgI沉淀,降低了I-的浓度,使平衡2Fe2++I22Fe3++2I-正向移动(4)①加入足量稀硝酸,振荡,固体部分溶解,产生无色气泡,遇空气变红棕色;静置,取上层清液加入稀盐酸,有白色沉淀生成②ⅰ.Fe2++Ag+=Fe3++Agⅱ.AgI分解产生的Ag催化了Fe2+与Ag+的反应题点一题点二题点三真题诊断必备知识对点演练解析:(1)根据检验Fe3+的实验方法可知,滴加几滴KSCN溶液,溶液不变红色,说明溶液中不存在Fe3+。(2)由资料可知,黄色固体AgI不溶于稀硝酸,结合图示可知,黄色沉淀为AgI。