2014届高考化学二轮复习课件：专题十五 综合实验探究

解析
△ (1)MgCO3=====MgO＋CO2↑ △ (2)CO2＋Zn=====ZnO＋CO
装臵 C 的作用是吸收剩余的 CO2 气体，以防止对观察澄清石灰水 是否变浑浊造成影响； 由于最后出来的气体中含有 CO， 所以用点
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燃法除去 CO。 (3)由于该黑色粉末是纯净物，乙组中，步骤 1 溶解有气泡，说明
题组三
物质成分探究型
3．(2013· 福建理综，25)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。 某学习小组以 Mg(NO3)2 为研究对象， 拟通过实验探究其热 分解的产物，提出如下 4 种猜想：
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甲：Mg(NO2)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2 (1)实验小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_____。 查阅资料得知：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置 (图中加 热、夹持仪器等均省略)：
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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：
有关物质性质如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ CCl4
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其他 与 TiCl4 互溶 遇潮湿空气产生白雾
3 4
①乙组得到的黑色粉末是____________。 ②甲组步骤 1 中反应的离子方程式为_______________________。 ③乙组步骤 4 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______________________。 ④从实验安全考虑，上图装置还可采取的改进措施是________。
考点一
本 专 题 栏 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 ①试管口应稍向下倾
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解析
这是一道典型的实验探究题， 解答本题需要依照试题设计
逐一分析。 (1)猜想丁不成立，从硝酸镁分解过程中各元素化合价的变化可 以看出，分解过程中镁元素、氧元素的化合价没变，氮元素的化
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合价都降低，故不符合氧化还原反应的规律。 (2)仪器连接后，加入药品前，必须对装臵的气密性进行检查，
向下 排空
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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
气法 排特 殊溶 液法
4．常见尾气处理装置及方法 处理 方法
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液体吸收法
点燃法
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(2)实验过程 ①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭 k，微热硬质玻璃管 (A)，观察到 E 中有气泡连续放出，表明__________。 ②称取 Mg(NO3)2 固体 3.7 g 置于 A 中，加热前通入 N2 以驱尽 装置内的空气，其目的是________；关闭 k，用酒精灯加热时， 正确操作是先________，然后固定在管中固体部位下加热。 ③观察到 A 中有红棕色气体出现，C、D 中未见明显变化。 ④待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体 的质量为 1.0 g。
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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 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
向上排 空气法
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
②D 中盛的是 Na2SO3 酚酞溶液，若产物中有 O2，D 中将发生反 应 2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，溶液碱性减弱，溶液颜色会褪去。 由于实验过程③观察到 A 中有红棕色气体出现，C、D 中未见明
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显现象，说明 NO2 与 O2 在装臵 B 中已反应完。 答案 (1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)
解析 注意审题，该反应是在无水无氧条件下制备的；
安装完装臵，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)。
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然后通过 N2 排除系统内的空气(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)
题组二
物质性质探究型
2．(2013· 重庆理综，9)某研究小组利用下图装置探究温度对 CO 还 原 Fe2O3 的影响(固定装置略)。
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(1)MgCO3 的分解产物为_____________________________。 (2)装置 C 的作用是__________________________， 处理尾气的 方法为__________________。 (3)将研究小组分为两组，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 D 加热，反应产物均为黑色粉末 (纯净物)，两组分别用产物进行以下实验。
体液 体与 液体 加热 装置
2．气体的干燥方法与干燥装置 ①不减原则：即通过干燥操作之 气体干燥选择干燥 后，目标气体的量不能减少； 气
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剂的原则
②不反应原则：干燥剂不能与目 标气体反应 可以干燥 H2、 O2、 N2、 CO2、 CO、
体 的 干 燥 酸性 干燥剂
浓 H2SO4 Cl2、HCl、SO2、CH4 和 C2H4 等 气体 碱石灰 CaCl2 主要用于干燥 NH3，但也可干燥 H2、O2、N2、CO 和 CH4 等 可以干燥 H2、O2、N2、CO2、Cl2、 HCl 和 H2S 等，但不能干燥 NH3
(4)由于 CO2 气体易和 NaOH 发生反应，所以为了防止倒吸，应 在 B、C 之间添加防倒吸装臵。 答案 (1)MgO、CO2
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(2)除 CO2
＋
点燃
＋ ＋ － －
(3)①Fe ②Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O ③Fe2 被氧化为 Fe3 ，Fe3 遇 SCN 显红色 假设 SCN 被 Cl2 氧 化，向溶液中加入 KSCN 溶液，若出现红色，则假设成立(其他 合理答案均可) ④在装置 B、C 之间添加装置 E 防倒吸(其他合理答案均可)
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[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.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、 仪器、 反应原理和
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收集方法)。 3.能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案； (2)了解控制实验条件的方法； (3)分析或处理实验数据，得出 合理结论；(4)绘制和识别典型的实验装置图。 4.各部分实验基础知识与技能的综合应用。
方 碱性 法 干燥剂 中性 干燥剂
盛装液态干燥剂，用于干燥 气 体
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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
的 干 燥 装 置
3．气体的收集装置及方法 ①难溶或微溶于水，且与水不发生 排水法
⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。 (3)实验结果分析讨论 ①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想
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______是正确的。 ②根据 D 中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有 O2， 因为若有 O2， D 中将发生氧化还原反应： ______________(填 写化学方程式 )，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有 O2 存在，未检测到的原因是__________。 ③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善， 需改进装置 进一步探究。
得到的是铁粉；甲组中根据“蓝色沉淀”，证明溶解后含 Fe2 ；
＋
根据“变红”，证明溶解后还含有 Fe3 ，所以得到的是 Fe3O4。甲
＋
组中根据加入氯水红色褪去，说明氯水能氧化 SCN－，而乙组中， 由于 Fe2＋的还原性大于 SCN－，所以 Fe2＋首先被氧化成 Fe3＋，溶液 变红，当氯水过量时，又把 SCN－氧化，红色褪去。因为 Fe3＋并没 有发生变化，可用再加入 KSCN 溶液的方法观察是否恢复红色来 验证。
－23 －25
76 136
TiCl4
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 所采用操作的名称是________。 ③冷却至室 温。正确的顺序为________(填序号)。欲分离 D 中的液态混合物，
斜，防止产生的水蒸气 在试管口冷凝后倒流而 固体与固体 加热装置 引起试管炸裂；②铁夹 应夹在距试管口约 1/3 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