模块4 第十单元 小专题十一 综合实验的探究 课件 2021届高三化学高考总复习课件(共36页)

滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否
变蓝。
答 案 ： (1) 盐 酸 小 液 滴试管 A 中部分固体溶解在
FeCl3·6H2O 分解生成的水中形成溶液
(2)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 (3)饱和NaCl溶液 铁氰化钾溶液
Br－可以被Cl2氧化
成Br2，但不会被Fe3＋氧化为Br2
[典例 1](2019 年合肥模拟)某学习小组通过如图装置探 究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。
实验操作和现象按如图所示加热 MnO2 与FeCl3·6H2O的混合 物
实验 2
把 A 中的混合物换为 FeCl3·6H2O，B中溶液 换为 KSCN 溶液，加热
(4)实验 1 充分加热后，若反应中被氧化与未被氧化的氯 元素质量之比为 1∶2，则 A 中发生反应的化学方程式为____ __________________________________________________； 其尾气处理的方法是______________________。
(5)该学习小组认为实验 1 B 中溶液变蓝，可能还有另外 一种原因：_______________________________________。
④ 叙述顺序应是：实验(操作)→现象→结论→原理 (写方程式)
[典例 2](2019 年淮南模拟)已知FeSO4在不同条件下分解 得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3 和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解 的气体产物。已知 SO3 的熔点是 16.8 ℃，沸点是 44.8 ℃。
请你设计实验方案验证此猜想：___________________ __________________________________________________。
解析：(1) FeCl3·6H2O受热水解生成HCl气体，同时受热 分解失去结晶水，实验中的白雾即为 HCl 和 H2O 结合形成的 盐酸小液滴。根据实验现象可知，试管 A 中部分固体可溶解 在FeCl3·6H2O受热分解生成的水中形成溶液，故试管A的 管口应向上倾斜。(2)FeCl3 能使淀粉-KI 溶液变蓝，说明溶液 中有I2生成，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋
解析：Ⅰ.(1)由甲、丙同学的假设可知，乙同学的假设为 白色不溶物可能是 Mg(OH)2。(2)洗涤的方法是向过滤器中加 入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作 2～3 次。 Ⅱ.(3)取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸，固体溶解，产生 大量气泡，则说明一定含 MgCO3，乙同学假设错误。Ⅲ.(4)需 要先通过 C 装置除去空气中的二氧化碳和水蒸气，将 A 装 置产生的气体先通过 B 装置吸收分解产物中的水并干燥 CO2，再通过 C 装置吸收 CO2，所以合理的装置连接顺序为 e→f→a→b→d→c→g→h 或 e→f→b→a→d→c→g→h。(5)实 验一段时间后，当 B 装置中无气泡冒出，停止加热；再次打 开 f 处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是使生成的 CO2
现象 ①试管 A 中部分固体溶 解，上方出现白雾 ②稍后，产生黄色气体， 管壁附着黄色液滴 ③试管 B 中溶液变蓝 A 中部分固体溶解，产生 白雾和黄色气体，B 中 KSCN 溶液变红
回答下列问题： (1)上述实验中的白雾是________；试管 A 管口向上倾斜 的原因：__________________________________________。 (2)实验2说明黄色气体中含有FeCl3，写出FeCl3使淀粉 -KI 溶液变蓝的离子方程式：__________________________ __________________________________________________。 (3)为进一步确认黄色气体中含有 Cl2，该学习小组对实 验 1 提出两种改进方案： 方案 1：在 A、B 间增加盛有某种试剂的洗气瓶 C，结 果 B 中溶液仍变为蓝色。
答案：(1)防止溶液倒吸入装置Ⅰ 防止 SO3 液化或凝固 (2)C E 若溶液紫色褪去，证明气体产物中含有 SO2； 若溶液紫色无明显变化，证明气体产物中不含 SO2
(3)B (4)8 1 5 1 5 4H2O
考向 3 假设猜想型实验探究 假设猜想型实验探究评价题是近几年高考的热点题型。 这类问题一般以物质制备或反应后的物质为基础对其进行 假设探究。这类试题我们将其拆分为三部分，制备过程，以 反应过程为主；假设过程基于反应的原理(质量守恒、氧化还 原等)进行；最后是性质探究(本质为物质的检验)。这类问题 综合考查元素及化合物的性质、化学反应原理、实验基本操 作、物质的检验等相关知识，综合性强，难度较大。这类试 题一般解题方法如下：
检验试剂
预期现象和结论
装置Ⅲ的试管中加入________ 装置Ⅳ的试管中加入________
产生大量白色沉淀，证明气 体产物中含有 SO3
(3)装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境，烧杯中应加入的 试剂是________。
(4)配平离子方程式，并在中填上所需的微粒：
H＋＋____MnO－ 4 ＋____Fe2＋→____Mn2＋＋____Fe3＋＋ ________
验1中可看作先发生反应2FeCl3·6H2O
Fe2O3＋6HCl＋
9H2O，随后HCl与MnO2发生反应，根据被氧化与未被氧化
的氯元素质量之比为1∶2，可知HCl与MnO2发生反应MnO2
＋6HCl MnCl2＋Cl2↑＋2HCl＋2H2O，将两个方程式合 并 ， 可 得 试 管 A 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ： MnO2 ＋
方案 2：将 B 中 KI-淀粉溶液替换为 NaBr 溶液，结果 B 中溶液呈橙红色，且未检出 Fe2＋。
则方案 1 C 中盛放的试剂是___________；方案 2 中检验 Fe2＋的试剂是________，选择 NaBr 溶液的依据是________ __________________________________________________。
有酸性 KMnO4 溶液，预期现象和结论是若溶液紫色褪去， 证明气体产物中含有 SO2；若溶液紫色无明显变化，证明气 体产物中不含 SO2；装置Ⅴ的作用是吸收 SO2 防止尾气污染 环境，故烧杯中应加入的试剂是 NaOH。(4)根据电子守恒得
配平离子方程式：8H＋＋MnO－ 4 ＋5Fe2＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋ 4H2O。
(6)指导老师认为上述实验装置末端还需再连接一个 D 装置，若无此装置，会使测出的 x∶y 的值__________(填“偏 大”“偏小”或“无影响”)。
(7)若改进实验后，最终装置 B 质量增加了 m g，装置 D 质量增加了 n g，则 x∶y＝________(用含 m、n 的代数式表 示)。
(4) MnO2＋2FeCl3·6H2O
Fe2O3＋MnCl2＋Cl2↑＋
2HCl↑＋11H2O 将尾气通入氢氧化钠溶液中
(5)实验未先赶出空气，其中的 O2 在此条件下可能氧化 I－ 向一试管中加入淀粉-KI 溶液，再滴入几滴稀盐酸，在空
气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝
考向 2 产物检验型实验探究 产物检验型实验探究评价题为高考的常考题型。试题与 元素及化合物知识联系紧密。解题中通过元素及化合物知 识，认识其特点，用特征的反应及现象来检验，通过物质的 不同性质进行分离与提纯。在复习备考过程中需要关注常见 物质的检验方法。 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同 点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和 方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的 生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、 推理。
＋I2。(3)方案1是除去Cl2中的FeCl3和HCl，若仍能观察到 试管 B 中溶液变蓝，则可证明原气体中确实存在 Cl2，所以 C 中盛放的试剂的作用是除去 FeCl3 和 HCl ，可以选用饱和 NaCl溶液。方案2中选择NaBr溶液检验Cl2，是因为Br－ 可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3＋氧＋化为Br2，故在含有 Fe3＋、Cl－的溶液中检验Fe2＋，可选用铁氰化钾溶液。(4)实
Ⅱ.定性实验探究： (3)取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸，固体溶解，产 生大量气泡，则________同学假设错误(填“甲”“乙”或 “丙”)。
Ⅲ.定量实验探究：取一定量已干燥过的沉淀样品，利用 下列装置测定其组成(部分固定夹持类装置未画出)，经实验 前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成，得出丙同学
检验 类型
检验 方法
利用不同物质的性质差异，通过实验，将它们区 鉴别
别开来
根据物质的特性，通过实验，检验出该物质的成 鉴定
分，确定它是否是这种物质 根据已知实验及现象，分析判断，确定被检物肯 推断 定存在什么，可能存在什么，不可能存在什么 ① 若是固体，一般应先用蒸馏水溶解 ② 若同时检验多种物质，应将试管编号 要取少量溶液放在试管中进行实验，绝不能在原 ③ 溶液中进行检验
[典例 3](2019 年石家庄二中月考)某探究性实验小组的 同学将打磨过的镁条投入滴有酚酞的饱和 NaHCO3溶液中， 发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色 加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。
Ⅰ.提出假设： (1)甲同学：可能是 MgCO3 ； 乙同学：可能是__________； 丙同学：可能是xMgCO3·yMg(OH)2。 (2)探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低 温干燥，洗涤的方法是______________________________。
的假设是正确的。请回答下列问题：
(4)实验装置合理的连接顺序：____→____→____→____ →____→____→g→h(填导管口字母，各装置只使用一次)。
(5)实验一段时间后，当 B 装置中________(填实验现象)， 停止加热；再次打开 f 处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目 的是____________________________，装置 C 中碱石灰的作 用是____________________________。
2FeCl3·6H2O
Fe2O3＋MnCl2＋Cl2↑＋2HCl＋11H2O。该
反应产生的尾气中含有 Cl2 和 HCl，故应将其通入 NaOH 溶
液中进行处理。(5)因实验未先赶出空气，所以实验 1 B 中溶
液变蓝，还可能是空气中的 O2 将 I－氧化为 I2，所以可以设计
对照实验进行验证：向一试管中加入少量淀粉-KI 溶液，再
(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，其作用是__________ ____________________，试管浸泡在 50 ℃的水浴中，目的 是____________________。
(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。 请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论。
限选试剂： A.3 mol·L－1 H2SO4、B.6 mol·L－1 NaOH、C.0.5 mol·L－1 BaCl2、D.0.5 mol·L－1 Ba(NO3)2、E.0.01 mol·L－1 酸 性 KMnO4溶液。(填所选试剂的序号)
解析：根据装置图知，(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂， 其作用是防止溶液倒吸入装置Ⅰ，由于 SO3 的沸点是 44.8 ℃， 故试管浸泡在 50 ℃的水浴中，目的是防止 SO3 液化或凝固。 (2)根据限选试剂和预期现象和结论得知装置Ⅲ的试管中装 有 BaCl2 溶液，由于 Ba(NO3)2 在酸性条件下具有氧化性而不 能选用，装置Ⅳ是用来检验 SO2 的，因此装置Ⅳ的试管中装
小专题十一 综合实验的探究
考向 1 性质验证型实验探究 性质验证型实验探究题基于元素及化合物的性质进行 研究，考查元素及化合物的性质(氧化性、还原性居多)和实 验基本操作(如气密性的检验、实验基本过程等)。在复习备 考中要对元素及化合物的性质进行梳理，从理论的角度进行 深入分析，迁移和应用。这类试题一般解题方法为：