《高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 小專題九 綜合實(shí)驗(yàn)的探究課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 小專題九 綜合實(shí)驗(yàn)的探究課件（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、小專題九綜合實(shí)驗(yàn)的探究考向1有機(jī)物的制備與基本操作思維流程首先應(yīng)根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物的組成去尋找原料，原料的來(lái)源要經(jīng)濟(jì)、易得、安全；根據(jù)原料確定反應(yīng)原理，要求考慮環(huán)保、節(jié)約等因素，找出最佳制備途徑。制備途徑一般包括中間產(chǎn)物的制取、粗產(chǎn)品的制得及粗產(chǎn)品的精制等幾個(gè)部分。選擇途徑時(shí)應(yīng)注意雜質(zhì)少易除去、步驟少產(chǎn)率高、副反應(yīng)少好控制、污染少可循環(huán)、易提純好分離等特點(diǎn)；根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)特點(diǎn)選擇合適的分離提純方案。典型裝置(1)反應(yīng)裝置(2)蒸餾裝置易錯(cuò)警示(1)溫度計(jì)水銀球的位置：若要控制反應(yīng)溫度，應(yīng)插入反應(yīng)液中，若要選擇收集某溫度下的餾分，則應(yīng)放在支管口附近。(2)冷凝管的選擇：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形

2、冷凝管既能用于冷凝回流，又能用于冷凝收集餾分。(3)冷凝管的進(jìn)出水方向，下進(jìn)上出。 例1 對(duì)叔丁基苯酚工業(yè)用途廣泛，可用于生產(chǎn)油溶性酚醛樹脂、穩(wěn)定劑和香料等。實(shí)驗(yàn)室以苯酚、叔丁基氯(CH3)3CCl等為原料制備對(duì)叔丁基苯酚。實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟 1：組裝儀器，用量筒量取 2.2 mL 叔丁基氯(過(guò)量)，稱取 1.6 g 苯酚，攪拌使苯酚完全溶解，并裝入滴液漏斗。步驟 2：向 X 中加入少量無(wú)水 AlCl3 固體作催化劑，打開滴液漏斗旋塞，迅速有氣體放出。步驟 3：反應(yīng)緩和后，向 X 中加入 8 mL 水和 1 mL 濃鹽酸，即有白色固體析出。步驟 4：抽濾得到白色固體，洗滌，得到粗產(chǎn)物，用石油醚

3、重結(jié)晶，得對(duì)叔丁基苯酚 1.8 g。(1)儀器 X 的名稱為_。(2)步驟 2 中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。該反應(yīng)過(guò)于激烈，放出大量熱，常使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率降低，可能的原因是_。(3)圖中倒扣漏斗的作用是_。苯酚有腐蝕性，能使蛋白質(zhì)變性，若其溶液沾到皮膚上可用_洗滌。(4)在取用苯酚時(shí)發(fā)現(xiàn)苯酚凍結(jié)在試劑瓶中，可采取的措施為_。(5)下列儀器在使用前必須檢查是否漏液的是_(填字母)。A量筒C滴定管B容量瓶D分液漏斗(6)本實(shí)驗(yàn)中，對(duì)叔丁基苯酚的產(chǎn)率為_。(請(qǐng)保留三位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造特點(diǎn)可判斷，儀器X 是三頸(口)燒瓶。(2)向X 中加入少量無(wú)水AlCl3 固體作催化劑，打開滴液

4、漏斗旋塞，迅速有氣體放出，這說(shuō)明苯環(huán)上的氫原子被取代，同時(shí)生成氯化氫，即產(chǎn)生的氣體是氯化氫，因此步驟 2 中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCl。反應(yīng)過(guò)于激烈，放出大量熱，因此導(dǎo)致體系溫度升高,從而使得叔丁基氯揮發(fā),因此導(dǎo)致產(chǎn)率降低。(3)氯化氫極易溶于水，則圖中倒扣漏斗的作用是防止倒吸。苯酚不溶于水，易溶在酒精中，若苯酚溶液沾到皮膚上可用酒精洗滌。(4)苯酚的熔點(diǎn)較低且有毒，稍微加熱固體即可轉(zhuǎn)化為液體。因此在取用苯酚時(shí)發(fā)現(xiàn)苯酚凍結(jié)在試劑瓶中，可采取的措施為在通風(fēng)櫥中對(duì)試劑瓶溫水浴。(5)容量瓶 、滴定管 、分液漏斗在使用前均需要查漏。(6)1.6 g 苯酚理論上可以生成對(duì)叔丁答案：(1)三頸(口

5、)燒瓶(2)HCl由于叔丁基氯揮發(fā)導(dǎo)致產(chǎn)率降低(3)防止倒吸酒精(4)在通風(fēng)櫥中對(duì)試劑瓶溫水浴(5)BCD(6)70.5%考向2 物質(zhì)性質(zhì)的驗(yàn)證與探究解題指導(dǎo)設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意物質(zhì)變化往往受到多個(gè)因素的影響，在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時(shí)，對(duì)影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響，以利于在研究過(guò)程中，迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。常涉及的題型：外因(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響；物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律。注意選擇數(shù)據(jù)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無(wú)法作出正確判斷。思維流程明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶崛☆}干信息思考實(shí)驗(yàn)原理確定答題方

6、向科學(xué)用語(yǔ)，規(guī)范解答例2某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)。(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是_。實(shí)驗(yàn)編號(hào)反應(yīng)物催化劑10 mL 2% H2O2溶液無(wú)10 mL 5% H2O2溶液無(wú)10 mL 5% H2O2溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液，少量HCl溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液，少量NaOH溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液(2)常溫下 5%H2O2 溶液的 pH 約為 6，H2O2 的電離方程式為_。(3)實(shí)

7、驗(yàn) 和 的目的是 _。實(shí)驗(yàn)時(shí)由于沒(méi)有觀察到明顯現(xiàn)象而無(wú)法得出結(jié)論。資料顯示，通常條件下 H2O2 穩(wěn)定，不易分解。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模銓?duì)原實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)是_。(4)實(shí)驗(yàn)、中，測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖。分析上圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。解析：(1)催化劑能加快反應(yīng)速率的根本原因是改變了反應(yīng)途徑，降低了活化能，增加了活化分子的數(shù)目以及活化分子的百分?jǐn)?shù)，增加有效碰撞次數(shù)。(2)常溫下5% H2O2 溶液(設(shè)密度為1)的物質(zhì)的量濃度約為1.6 molL1 ，由于其 pH 約為6，說(shuō)明H2O2 為二元弱酸，多元弱酸分步電離以第一步為主，所以書寫電離方程式時(shí)注意可逆符號(hào)和分步書寫。(3)對(duì)比

8、和可知兩者的H2O2 溶液濃度不同，所以實(shí)驗(yàn)和的目的是探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。由于通常條件下H2O2 穩(wěn)定，不易分解，要加快分解的反應(yīng)速率，可以用升高溫度或使用催化劑的方法，但要注意控制變量。(4)由圖示和比較可得，在其他條件相同時(shí)，加入少量 HCl 溶液，反應(yīng)速率減慢；和比較可得，在其他條件相同時(shí)，加入少量 NaOH 溶液，反應(yīng)速率加快。答案：(1)降低了活化能(3)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中)(4) 堿性環(huán)境能增大 H2O2 分解的速率，酸性環(huán)境能減小H2O2 分解的速率考向3 以化工流程為載體的綜合實(shí)驗(yàn)探究解題指導(dǎo)化學(xué)工藝

9、實(shí)驗(yàn)題是近年來(lái)高考中備受關(guān)注的一種題型，該類題是將化工生產(chǎn)過(guò)程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中涉及的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，構(gòu)成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化學(xué)工藝流程。答題時(shí)應(yīng)該注意對(duì)比分析工藝流程示意圖中的原材料成分與目標(biāo)產(chǎn)品中的懲罰，從而找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清以下幾個(gè)問(wèn)題：生產(chǎn)流程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過(guò)程中依次進(jìn)行的反應(yīng)；每一步操作，加入的輔助試劑的作用；除了目標(biāo)物質(zhì)外產(chǎn)生的雜質(zhì)或副產(chǎn)物；雜質(zhì)是否要除去及除去的方法；為了確保產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率，采取了什么措施。例3某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有 Fe3、Cu2、Ba2、Cl四種離子，現(xiàn)設(shè)計(jì)下列方案對(duì)廢液進(jìn)行處理，以回收金

10、屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。(1)沉淀 1 中含有的金屬單質(zhì)是_。(2)氧化時(shí)加入 H2O2 溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)下列物質(zhì)中，可以作為試劑 X 的是_(填字母)。ABaCl2 BBaCO3CNaOH DBa(OH)2(4)檢驗(yàn)沉淀 2 洗滌是否完全的方法是_。(5)制備氯化鐵晶體過(guò)程中需保持鹽酸過(guò)量，其目的是_。(6)由過(guò)濾2得到的濾液制備BaCl2 的 實(shí) 驗(yàn) 操 作 依 次 為_、冷卻結(jié)晶、_、洗滌、干燥。解析：(1)加入過(guò)量鐵，置換出銅單質(zhì)。(2)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O。(3)加入 X，目的是調(diào)pH，并且不能引入新的雜質(zhì)。(4)檢驗(yàn)沉淀 2 洗滌是否完全的

11、方法是：取最后一次洗滌液少許，滴入 12 滴硫酸鈉溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全。(或取最后一次洗滌液少許，滴入 12 滴硝酸銀溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全。)(5)制備氯化鐵晶體過(guò)程中需保持鹽酸過(guò)量，其目的是抑制 Fe3水解。(6)BaCl2易溶于水，若想得固體，通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾可得。答案：(1)鐵、銅(2Fe22HH2O2=2Fe32H2O(3)BD(4)取最后一次洗滌液少許，滴入 12 滴硫酸鈉溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全(或取最后一次洗滌液少許，滴入12 滴硝酸銀溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全)(5)抑制 Fe3水解(答案合理均可)(6)

12、蒸發(fā)濃縮過(guò)濾考向4定量測(cè)定型綜合實(shí)驗(yàn)探究解題指導(dǎo)常見的定量測(cè)定型實(shí)驗(yàn)題包括混合物成分的測(cè)定、物質(zhì)純度的測(cè)定以及化學(xué)式的確定等。該類試題常涉及物質(zhì)的稱量、物質(zhì)的分離與提純、中和滴定、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制等實(shí)驗(yàn)操作。(1)表格型題的解題要點(diǎn)在于通過(guò)審題，獲取有用信息，然后對(duì)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律進(jìn)行解答。(2)圖表題的解題要點(diǎn)在于解題時(shí)要求學(xué)生首先弄清楚自變量和因變量到底是什么，注意理解起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)的含義。然后根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析概念、圖象、數(shù)值三者之間的關(guān)系。(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路為“五看”：看數(shù)據(jù)是否符合測(cè)量?jī)x器的精確度特點(diǎn)，如用托盤天平測(cè)得的質(zhì)

13、量的精確度為 0.1 g，若精確度超過(guò)了這個(gè)范圍，說(shuō)明所得數(shù)據(jù)是無(wú)效的；看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi)，若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍，需舍去；看反應(yīng)是否完全，是否是過(guò)量反應(yīng)物作用下所得的數(shù)據(jù)，只有完全反應(yīng)時(shí)所得的數(shù)據(jù)，才能進(jìn)行有效處理和應(yīng)用；看所得數(shù)據(jù)的測(cè)試環(huán)境是否一致，特別是氣體體積數(shù)據(jù)，只有在溫度、壓強(qiáng)一致的情況下才能進(jìn)行比較、運(yùn)算；看數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程是否規(guī)范、合理，錯(cuò)誤和違反測(cè)量規(guī)則的數(shù)據(jù)需要舍去。例4鋁鎂合金是飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為測(cè)定某含鎂 3%5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。方案一實(shí)驗(yàn)方案：將鋁鎂合金

14、與足量 NaOH 溶液反應(yīng)，測(cè)定剩余固體質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)稱取 10.8 g 鋁鎂合金粉末樣品，溶于體積為 V、物質(zhì)的量濃度為 4.0 molL1 的 NaOH 溶液中，充分反應(yīng)。則 NaOH 溶液的體積 V _mL。(2)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體，測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。方案二實(shí)驗(yàn)方案：將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測(cè)定生成氣體的體積。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)同學(xué)們擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)：你認(rèn)為最簡(jiǎn)易的裝置其連接順序是 A 接()，()接()，()接()(填接口字母，可不填滿)。(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)裝置后

15、，同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點(diǎn)會(huì)引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會(huì)將瓶?jī)?nèi)空氣排出，使所測(cè)氫氣體積偏大；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測(cè)氫氣體積偏小。于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。裝置中導(dǎo)管 a 的作用是_；實(shí)驗(yàn)前后量氣管中液面讀數(shù)分別為 V1 mL、V2 mL，則產(chǎn)生氫氣的體積為_mL；若需確定產(chǎn)生氫氣的量，還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是_。解析：方案一：將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng)，鎂不和NaOH溶液反應(yīng)，鋁發(fā)生反應(yīng)：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(1)假設(shè)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最少為3%，則10.8 g鋁鎂合金粉末樣品中含有鋁10.476 g

16、，其物質(zhì)的量是0.388 mol，根據(jù)反應(yīng)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2知，需要n(NaOH)n(Al)0.388 mol，V(NaOH)0.388 mol/4.0 molL10.097 L。(2)過(guò)濾后, 金屬鎂的表面會(huì)沾有其他離子,如果沒(méi)有洗滌，稱量后的固體的質(zhì)量將大于鎂的實(shí)際質(zhì)量，所測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高。方案二：(1)該同學(xué)采用排水法來(lái)測(cè)量產(chǎn)生氫氣的體積，故A 應(yīng)連接 E，D 連接 G。(最后讀數(shù)時(shí)要調(diào)節(jié)廣口瓶和量筒中的液面高度，F(xiàn) 接口的導(dǎo)管太短)(2)用導(dǎo)管 a 連接后，滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差；量氣管的零刻度在上方，故產(chǎn)生氫氣的體積為(V1V2) mL；若需確定產(chǎn)生氫氣的量，還需知道實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。答案：方案一2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)97 (2)偏高方案二(1)EDG(2)使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從(V1V2)而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)