【步步高】2015年高考化学(四川版)大二轮专题复习与增分策略课件：专题15-综合实验探究

D 装 置 的 作 用 是 ________________________________________ 。
某研究小组按上图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用
酒精喷灯对装置C加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)，两组
分别用各自的产物进行以下探究实验，完成下列填空：
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解，无气泡 溶解，有气泡
固体与液 体不加热 装置
①块状固体与液体在常温下反应制 备气体时可用启普发生器，如图甲， 当制取气体的量不多时，也可采用 简易装置，如图乙；②装置乙、丁、 戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液 面以下，否则起不到液封的作用； ③加入的液体反应物(如酸)要适当； ④粉末状固体与液体反应或产物为 糊状物时常采用装置丙
题组二 物质性质探究型 2.某研究小组利用下图装置探究温度对氨气还原Fe2O3的影响(固 定装置略)。完成下列填空：
(1) 实 验 时 中 A 有 大 量 紫 红 色 的 烟 气 ， 则 NH4I 的 分 解 产 物 为 ___________________________________________( 至 少 填 三 种 ) ， E 装 置 的 作 用 是 _________________________________________ 。 (2)装置B中的反应方程式：_____________________________，
有关物质性质如下表：
物质 熔点/℃ 沸点/℃
其他
CCl4 －23
76
与TiCl4互溶
TiCl4 －25
136 遇潮湿空气产生白雾
仪器A的名称是________。装置E中的试剂是________________。
反应开始前依次进行如下操作：
组装仪器、________、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。 反应结束后的操作包括：①停止通N2 ②熄灭酒精灯 ③冷却 至室温。正确的顺序为________(填序号)。欲分离D中的液态混
根据甲组现象，C中无Fe生成，有＋3价和＋2价铁存在，根据
乙组现象，C中有Fe生成，不存在Fe3＋，仅有Fe2＋，所以乙组
得到的黑色粉末为Fe粉。而甲组得到的黑色粉末为Fe3O4，与盐 酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
(5)在乙组中，由于Fe2＋被氯水氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应
取步骤1中溶液，滴加 2 KSCN溶液
变血红色
无现象
向步骤2溶液中滴加新 红色先变深后 先变红后也
3 制氯水
褪去
褪色
(3)乙组得到的黑色粉末是______________________。 (4)甲组步骤1中反应的离子方程式为______________________。 (5)乙组步骤3中，溶液变红的原因为_______________________。 溶液褪色可能的原因及其验证方法为______________________。 (6)若装置C中Fe2O3反应后的产物是两种氧化物组成的混合物， 为研究氧化物的组成，研究小组取样品7.84 g在加热条件下通入 氨气，完全反应后，停止加热，反应管中得到铁粉，冷却后， 称得质量为5.6 g，则混合物的组成为____________________(填 化学式)。
生成血红色溶液，红色再褪去的原因可能是SCN－被Cl2氧化。
可利用再加入KSCN，观察红色是否恢复来证明。
(6)n(Fe)＝0.1 mol，n(O)＝7.84－5.6 g＝0.14 mol
nnFOe＝00.1.14mmooll＝57
16 g·mol－1
因为 23＜57＜1 或23＜57＜34 ，所以两种铁的氧化物应该是Fe2O3和
解析
根据A中的现象，有I2生成，其原理为NH4I
△ =====
NH3↑
＋HI↑，2HI △ H2＋I2。后续反应及装置作用依次为B：Zn＋
I2
△ =====
ZnI2，碱石灰可吸收NH3中的HI，在C中发生NH3还原
Fe2O3的反应；由于NH3污染空气，所以E装置用来吸收NH3，为
了防止倒吸，D起到安全瓶的作用。
实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色
固体甲生成，甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。为探究 甲的成分，进行了以下的实验。
查阅资料可知：Cu2O＋2HCl===CuCl2＋Cu＋H2O,2Cu2O＋O2 =煅==烧==4CuO,2CuS＋3O2 =煅==烧== 2CuO＋2SO2，Cu2S＋2O2 =煅==烧== 2CuO＋SO2。CuS、Cu2S和稀盐酸不反应。
FeO或Fe2O3和Fe3O4的混合物。
答案 (1)NH3、H2、I2(HI) 吸收多余的氨气
(2)Zn＋I2
△ =====ZnI2
作安全瓶
(3)Fe粉
(4)Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O (5)Fe2＋被氧化成Fe3＋，Fe3＋遇SCN－显血红色 假设SCN－被
Cl2氧化，向溶液中再加入KSCN溶液，若出现红色，则假设成 立(其他合理答案均可)
(6)Fe2O3和FeO(或Fe2O3和Fe3O4)
题组三 物质成分探究型 3.铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________、反应过程 中试管B中的现象是_____________，试管C的作用是________。 (2)导管D的下端(虚线段)应位于________(填“液面上”或“液 面下”)，导管D的作用有：①实验结束后排除装置中的SO2， ②_________________________________________。
2.气体的干燥方法与干燥装置
气体干燥选择干 燥剂的原则
①不减原则：即通过干燥操作之后， 目标气体的量不能减少；②不反应原
则：干燥剂不能与目标气体反应
气体的 酸性干 干燥方 燥剂
法 碱性干 燥剂
中性干 燥剂
浓H2SO4
可以干燥H2、O2、N2、CO2、CO、 Cl2、HCl、SO2、CH4和C2H4等气体
(2)为了防止SO2从导管D逸出，所以导管D的下端应位于液面下， 其作用一是为了防止倒吸，二是可以在实验结束后排除装置中 的SO2。 (3)煅烧固体应使用坩埚，还有泥三角、玻璃棒、酒精灯等仪器。 由方程式可推断，CuS～CuO，质量减小，Cu2S～2CuO质量不 变，所以根据m2＜m1，甲中除CuO外，还一定含有CuS。若黑 色固体中还含有Cu2O，在酸性条件下生成Cu，所以在煅烧过 程中，还可能发生2Cu＋O2 ==△===2CuO。
专题十五 综合实验探究
[考纲要求]
1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。2.了解化学 实验室常用仪器的主要用途和使用方法。3.掌握化学实验的基本 操作，能识别化学品安全使用标识，了解常见化学品的安全使用 和实验室一般事故的预防、处理方法。4.掌握常见气体和一些简 单化合物的制备原理和方法。5.能对常见的物质进行检验、分离 和提纯。6.能根据实验要求,完成相关实验探究：(1)设计、评价或 优化实验方案；(2)了解控制实验条件的方法；(3)描述及分析实 验现象，收集及处理相关数据，得出合理结论；(4)识别和绘制典 型的实验仪器装置图。
碱石灰 主要用于干燥NH3，但也可干燥H2、 O2、N2、CO和CH4等
CaCl2
可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、 HCl和H2S等，但不能干燥NH3
气体的干 燥装置
盛装液态干燥剂，用于干燥气体； 也可以盛装其他液体试剂，用来对 酸性或中性气体进行除杂
盛装碱石灰和CaCl2等固体干燥剂
甲装置可以盛装液体干燥剂或固体 干燥剂，乙和丙装置只能盛装固体 干燥剂
(3)固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚 架、酒精灯外，还必须有：_____________________________。 (4)煅烧过程中，除上述反应外，还可能发生反应的方程式为 ________________________。 (5)结论：甲中有CuO，还肯定含有的物质是______________。 解析 (1)Cu在加热的条件下被浓H2SO4氧化，浓H2SO4被还原 成SO2，SO2能使品红溶液褪色，多余的SO2被NaOH溶液吸收， 防止污染空气。
①试管A中反应的化学方程式是__________________________。 ②待试管B中收集满气体，向试管B中加入适量Na2O2粉末，塞 紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失； 再将余烬木条迅速伸进试管内，看见木条复燃。甲同学认为假 设Ⅱ正确；乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验 目的，在A、B之间增加一个装置，该装置的作用是_________ __________。
பைடு நூலகம்
答案 (1)Cu＋2H2SO4(浓)==△===CuSO4＋SO2↑＋2H2O 品红 溶液褪色 吸收多余的SO2，防止污染空气 (2)液面下 防倒吸
(3)泥三角、坩埚(坩埚钳)
(4)2Cu＋O2
△ =====
2CuO
(5)CuS
题组四 反应原理探究型 4.某些资料认为NO、NO2不能与Na2O2反应。某小组学生提出 质疑，他们从理论上分析过氧化钠和二氧化氮都有氧化性，根 据化合价升降原则提出假设： 假设Ⅰ.过氧化钠氧化二氧化氮 假设Ⅱ.二氧化氮氧化过氧化钠 (1)小组甲同学设计实验如下：
固体与液 体(液体与 液体)加热 装置
①先把固体药品加入烧瓶中，然后滴加 液体药品，要注意液体滴加的速度，保 证产气速率平稳，易于收集；②若使用 分液漏斗，则需要在滴液的过程中，打 开漏斗活塞，以保证液体能够顺利滴下； ③分液漏斗中的液体滴完后，要关闭漏 斗活塞，防止气体经漏斗逸出；④装置 乙中的温度计必须插在反应液中；⑤烧 瓶加热需要垫石棉网
合物，所采用操作的名称是________。
解析 注意审题，该反应是在无水无氧条件下制备的；安装完 装置，应首先检查气密性，然后装入药品。根据反应条件，N2 必须进行干燥处理(干燥管)。然后通过N2排除装置内的空气 (O2)，点燃酒精灯，使反应发生。为了防止倒吸，反应结束后， 应先熄灭酒精灯，再冷却到室温，最后停止通N2。在D中冷凝 的液体有CCl4和TiCl4，根据沸点不同，可采用分馏的方法分离。 答案 干燥管 浓H2SO4 检查气密性 ②③① 分馏(或蒸馏)
CO、NH3、 H2S等
如HCl、HBr、NH3等
题组一 物质制备探究型
1.[2013·山东理综，30(1)]TiO2既是制备其他含钛化合物的原料， 又是一种性能优异的白色颜料。 实验室利用反应TiO2(s)＋CCl4(g)==△===TiCl4(g)＋CO2(g)，在无 水无氧条件下制备TiCl4，实验装置示意图如下：
向下排 空气法
排特殊 溶液法
比空气密度小的气体可用向 下排空气法收集，如H2、 NH3和CH4等气体 ①氯气可用排饱和食盐水的 方法收集；②二氧化碳可用 排饱和碳酸氢钠溶液的方法 收集
4.常见尾气处理装置及方法
处理方法
液体吸收法
点燃法
收集法
处理装置
装置A适用于吸收溶
适用气体
解C吸O度收2等小溶；的解装气度置体大B，的、如气CC体可l2、，CHH2、4、COCH等2==CH2、
3.气体的收集装置及方法
排水法
①难溶或微溶于水，且与水不发 生化学反应的气体，都可用排水 集气法收集；②用排水集气法收 集气体时，导管不伸入试管(或 集气瓶)底部
向上排 空气法
①比空气密度大的气体可用向上 排空气法收集；②用排空气法收 集气体时，导管一定要伸入集气 瓶(或试管)底部，目的是把集气 瓶(或试管)中的空气尽量排出； ③为防止外界空气向集气瓶内扩 散，集气瓶口可盖上毛玻璃片， 若用试管收集时，可在试管口塞 上一小团疏松的棉花
考点一 评价型实验题
评价型实验题包括的题型很多，其中比较典型的有物质性质探究型、 组成成分探究型、物质制备和应用探究型等，该类试题一般以实验装 置图的形式给出实验的流程，其实验流程与考查内容一般为
1.气体制备装置的选择及注意事项
装置选择
注意事项
固体与固体 加热装置
①试管口应稍向下倾斜，防止产 生的水蒸气在试管口冷凝后倒流 而引起试管炸裂；②铁夹应夹在 距试管口约处；③胶塞中的导管 伸入试管里面不能太长，否则会 阻碍气体的导出