（江苏专用）2020版高考化学专题八第4讲综合实验探究学案.docx

第4讲综合实验探究【2020备考】最新考纲：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.能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理的结论。4.识别简单的实验仪器装置图。5.以上各部分知识与技能的综合应用。新课标要求：能列举物质组成和结构的实验方法，能根据仪器分析的数据或图表推测简单物质的组成和结构；能在复杂的化学问题情境中提出有价值的实验探究课题，能设计有关物质转化、分离提纯、性质应用等的综合实验方案；能运用变量控制的方法探究并确定合适的反应条件，安全、顺利地完成实验；能用数据、图表、符号等描述实验证据并据此分析推理形成结论；能对实验方案、实验过程和实验结论进行评论，提出进一步探究的设想。最新考情：本讲内容在江苏高考中考查分值较高，一般有一道选择题考查实验探究问题，根据实验步骤和现象分析实验结论，如2017年T13、2016年T13等；在大题中会结合工艺流程综合考查物质的分离和提纯、实验方案的设计等问题，综合性较强，考查考生的叙述表达能力。以及2020年高考会延续这一考查方向，考生需要引起重视。考点一实验方案的设计与评价 知识梳理实验方案评价的四大原则1可行性原则(1)分析实验方案是否科学可行；(2)实验操作是否安全合理；(3)实验步骤是否简单方便；(4)实验效果是否明显。2绿色化学原则(1)实验过程中是否造成环境污染；(2)原料是否无毒、安全、易得；(3)原料利用率是否较高；(4)反应速率是否较快。3安全性原则化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；(3)防氧化；(4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状态物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；(5)防吸水。4规范性原则(1)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；(2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；(4)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。题组诊断实验方案的设计与评价1(2018江苏化学，12)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变清苯酚的酸性强于H2CO3的酸性B向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度C向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出Fe2的氧化性强于Cu2的氧化性D向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)Ksp(AgI)解析A项，只能说明苯酚的酸性强于HCO，错误；C项，发生反应FeCu2=CuFe2，氧化性：Cu2Fe2，错误。答案BD2(2017江苏化学，13)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡，无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4，加热；再加入银氨溶液，未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色溶液中含Br2解析A项，无白色沉淀，说明苯酚过量，生成的三溴苯酚溶解于苯酚中，错误；B项，加入足量稀盐酸，不溶解的沉淀为BaSO4，说明部分Na2SO3被氧化为Na2SO4，正确；C项，银镜反应需要在碱性条件下进行，加银氨溶液前，应先加NaOH中和H2SO4，错误；D项，溶液呈蓝色，说明I被氧化为I2，说明溶液中含有氧化性物质，不一定是溴，也可能是Fe3等，错误。答案B3(2016江苏化学，19)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO33H2O。实验过程如下：(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为MgCO3(s)2H(aq)=Mg2(aq)CO2(g)H2O(l)H50.4 kJmol1Mg2SiO4(s)4H(aq)=2Mg2(aq)H2SiO3(s)H2O(l)H225.4 kJmol1酸溶需加热的目的是_；所加H2SO4不宜过量太多的原因是_。(2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为_。(3)用右图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3。实验装置图中仪器A的名称为_。为使Fe3尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，_、静置、分液，并重复多次。(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO33H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，_，过滤、用水洗涤固体23次，在50下干燥，得到MgCO33H2O。已知该溶液中pH8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH5.0时Al(OH)3沉淀完全。解析(1)加热，加快酸溶的速率，提高酸溶的效率。后续反应中生成MgCO3，若酸过多，生成MgCO3时需要中和硫酸，消耗过多的碱，提高生产成本。(2)H2O2将Fe2氧化为Fe3，自身被还原为H2O，Fe2H2O2Fe3 H2O，前面酸溶，溶液呈酸性，补H配平。(3)A为分液漏斗。萃取时要充分振荡，使水相与有机相充分接触，提高萃取效率。(4)由于萃取除去Fe3，萃取液中含有Mg2和Al3，要除去Al3，调节5pHClSO2B向沸水中滴入几滴FeCl3饱和溶液，煮沸，用激光笔照射，出现一条光亮通路有Fe(OH)3胶体生成C向5 mL 0.1 molL1 KI溶液中加入0.1 molL1的FeCl3溶液1 mL，振荡，用苯萃取23次后，取下层溶液滴加5滴KSCN溶液，出现血红色反应2Fe32I2Fe2I2是有一定限度的D取CH3CH2Br与NaOH溶液混合，共热并充分振荡，冷却后滴加AgNO3溶液，出现棕黑色沉淀CH3CH2Br变质了解析A项，发生反应：Cl2 2I=2ClI2，I2 SO2 2H2O=4HSO2I，还原性：SO2ICl，错误；D项，棕黑色沉淀可能是AgOH和Ag2O的混合物，检验CH3CH2Br中的溴元素，需要在加AgNO3溶液前先加稀硝酸中和NaOH。答案BC3(2018徐州考前模拟)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项操作和现象结论A向碳酸钠溶液中加入浓盐酸，将反应后的气体通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊酸性：碳酸苯酚B向(NH4)2S2O8溶液中加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液和1滴AgNO3溶液(作催化剂)，微热，溶液变紫红色氧化性：S2OMnOC将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片分解，得到的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色分解产物中含乙烯D取5 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液，滴加5滴0.1 molL1KI溶液，振荡，再加入5 mL CCl4，振荡，静置，取上层液体，向其中滴加KSCN溶液，显血红色。KI和FeCl3反应有一定的限度解析A项，盐酸挥发，苯酚钠溶液变浑浊(生成苯酚)，不一定是CO2反应，可能是挥发的HCl，错误；B项，溶液变紫色，说明生成MnO，即S2O将Mn2氧化，正确；C项，只能说明有不饱和烃类生成，无法说明是乙烯，错误；D项，注意量的关系，Fe3过量，加KSCN溶液一定变红，错误。答案B4实验室用如图所示装置制备Na2S2O35H2O，已知Na2S2O35H2O具有下列性质：无色晶体，易溶于水，难溶于酒精；在33 以上的干燥空气中风化；在酸性溶液中发生反应：S2O2H=H2OSO2S。(1)分液漏斗中如直接用浓硫酸，烧瓶中固体易产生“结块”现象使反应速率变慢，产生“结块”现象的原因是_，装置B的作用是_。(2)如直接加水溶解Na2S，溶液中易出现浑浊且有H2S逸出，原因是_。(3)装置C中反应生成Na2S2O3和CO2，其离子方程式为_，该反应的最佳温度为35 ，实验中可采取的措施是_。(4)由于副反应的存在，产品中常含有Na2SO4等杂质。检验Na2S2O35H2O粗产品中是否含有Na2SO4的方法为：取少量粗产品溶于足量稀盐酸，_。如粗产品含少量Na2SO4杂质，则提纯产品的实验方案为_。(相关物质的溶解度曲线如图所示。实验中可供选择的试剂：BaCl2溶液，无水乙醇，蒸馏水)解析(1)若用浓硫酸，浓硫酸与无水亚硫酸钠固体反应生成的Na2SO4固体附着在Na2SO3表面，即产生“结块”现象，使反应速率变慢；装置B为安全瓶，防止装置C中的溶液倒吸到装置A中。(2)Na2S具有强还原性，易被空气中的氧气氧化为单质硫；Na2S也属于强碱弱酸盐能与水发生水解反应生成硫化氢，故直接加水溶解Na2S，溶液中易出现浑浊(S)，且有H2S气体逸出。(3)根据信息“装置C中反应生成Na2S2O3和CO2”，先根据电子守恒有2S24SO23S2O，再根据电荷守恒和原子守恒得2S2CO4SO2=3S2OCO2；把装置C置于35 的水浴中加热，能使装置受热均匀，且便于控制温度。(4)根据信息“在酸性溶液中Na2S2O3发生反应：S2O2H=H2OSO2S”，将取少量粗产品溶于足量稀盐酸，除去S2O，静置，取上层清液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。根据Na2SO4和Na2S2O3的溶解度随温度的变化图，再结合信息“Na2S2O35H2O易溶于水，难溶于酒精；在33 以上的干燥空气中风化”，通过“产品加水溶解，蒸发浓缩，冷却至30 结晶，过滤，用无水乙醇洗涤，低温干燥”等操作可除去Na2SO4杂质。答案(1)生成的Na2SO4固体附着在Na2SO3表面防止倒吸(2)出现浑浊是因为空气中的O2将S2氧化为S，有H2S逸出是因为Na2S水解生成H2S(3)2S2CO4SO2=3S2OCO2把装置C置于35 的水浴中(4)静置，取上层清液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质取粗产品溶于适量蒸馏水中，蒸发浓缩，冷却至30 结晶，过滤，用无水乙醇洗涤，低温干燥一、选择题1(2016江苏化学，13)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A室温下，向苯酚钠溶液中通入足量CO2，溶液变浑浊。碳酸的酸性比苯酚的强B室温下，向浓度均为0.1 molL1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出现白色沉淀。Ksp(BaSO4)苯酚B向1 mL 0.1 molL1 MgSO4溶液中，滴入2滴0.1 molL1 NaOH溶液，产生白色沉淀，再滴入2滴0.1 molL1 CuSO4溶液，白色沉淀逐渐变为蓝色KspCu(OH)2铝解析A项，SO2不与BaCl2溶液反应，有白色沉淀生成，可能气体中含有空气，白色沉淀为BaSO4，错误；B项，减压，平衡向逆反应方向移动，错误；C项，蔗糖变黑，说明浓硫酸有脱水性，体积膨胀，有刺激性气味，即C和浓硫酸反应生成CO2、SO2，正确。D项，熔化的铝并不滴落，表面生成熔点更高的氧化铝，正确。答案CD5(2018南通等七市联考)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作实验现象结论A向蛋白质溶液中滴加CuSO4溶液有固体析出蛋白质发生盐析B向浓度均为0.10 molL1的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液出现黄色沉淀Ksp(AgCl)Ksp(AgI)C取等物质的量的Al和Fe，分别与足量的盐酸反应Al产生的氢气多金属性：AlFeD向苯酚浊液中滴加饱和Na2CO3溶液浊液变澄清酸性：苯酚碳酸解析A项，CuSO4是重金属盐，蛋白质发生变性，错误；C项，金属性是得失电子的能力，不是数目，Al与盐酸反应速率快，金属性强，不是气体量多，错误；D项，苯酚与Na2CO3溶液反应生成苯酚钠和NaHCO3，错误。答案B6下列设计的实验方案不能达到相应实验目的的是()A验证NH3结合H的能力强于Ag：向含有NaCl的银氨溶液中滴入过量稀硝酸，观察现象B检验某酸雨中是否含有SO：向酸雨试样中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液观察现象C配制FeCl2溶液：将FeCl2溶于较浓盐酸中，然后加适量水稀释，再向配制好的溶液中加入几枚光亮的铁钉D提纯含有少量苯的苯酚：向含有少量苯的苯酚混合物中加入NaOH溶液充分振荡，静置分液；在水相中再通入足量CO2，再静置分液，取有机相苯酚解析Ag(NH3)2OH与NaCl可以大量共存，说明内界的Ag与Cl不反应，加入HNO3后，有AgCl白色沉淀生成，说明Ag(NH3)2被HNO3破坏，即NH3更易结合H，A正确；HCl酸化的Ba(NO3)2，相当于存在HNO3，若酸雨中存在SO，则会被氧化生成SO，故不可以判断原酸雨中是否一定存在SO，B错误；Fe2水解显酸性，加入HCl可以抑制Fe2水解，Fe2易被氧化生成Fe3，Fe3与Fe反应生成Fe2，所以加入铁钉可以防止Fe2被氧化，C正确；在苯和苯酚的混合溶液中加入N