以上各部分知识与技能的综合应用

【78】以上各部分知识与技能（化学实验）的综合应用。近年来，高考化学试题中的实验试题，力求对真正做过实验的考生特别有利，有意使那些在乎时学习中只看不做、只动口不动手的考生极易失分，这是高考化学试题一个值得重视的发展动向。高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予了较多的关注。其中包括有：某个实验操作顺序的设计，确认某混合物组分实验的设计，验证化学原理的设计，测定物质纯度的设计；有定性的，也有定量的实验设计。这类试题综合性强，有一定的难度，需全面思考，是一种较高水平的能力考查。例1下图中，A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应⑤是工业制X的主要反应之一。请按要求填空：1写出下列物质的化学式：A：，E：，F：，Y：。2反应⑤的化学方程式为：。31moB通过反应②得到3moF，B中F的质量分数为859%，则B的化学式为：。【解析】在中学化学中，极易溶于水的碱性气体只有氨气，故G是NH3。A是一种无色液体，且能电解，应考虑是水。由此可知，D是H2，C是O2，E是N2。氨氧化生成水和NO，故J是NO。Y是胃酸的主要成分，故Y是盐酸；由此可知不溶于稀硝酸的白色沉淀K应是AgC。由反应⑤是工业制X的主要反应之一可知，X是HNO3，从而可知I是AgNO3。F能与HNO3反应生成AgNO3和水，可知F是Ag。H与水反应生成HNO3和NO，H应是NO2。B是Ag和N2反应生成，故B是Ag3N。【答案】1H2O、N2、Ag、HC。2。3Ag3N。【点评】无机推断题的形式是：推物质、判性质、写用语。题目中给出的条件一般是物质的物理性质和化学性质，物质类别以及无机物间的相互关系，也可能有结构、周期表位置，以及计算、实验等条件，但以前者为主。用语主要是化学方程式和离子方程式。无机推断题的解题方法有逻辑推理法和直觉思维法。本题采用的是前者，以抓住特征条件找出特征物质为突破口，顺藤摸瓜，依次找出各物质，求解问题。3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20gA全部溶于Lmo·盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：（1）①中引发铝热反应的实验__________________________________，产物中的单质B是__________________。（2）②中所发生的各反应的化学方程式是_________________________________。（3）③中所发生的各反应的离子方程式是_________________________________。（4）若溶液D的体积仍视为L，则该溶液中c（Mg2）为____________，c（Fe2）为____________。【解析】（1）答题之前要审题，问的是“①中引发铝热反应的实验”，不少同学会写铝热反应的实验，没有注意“引发”二字。铝热剂较难点燃，用燃着的Mg条引燃，加少量KCO3供氧助燃。（2）MgO和Fe2O3与盐酸反应，较简单。（3）铁与盐酸反应放出氢气，铁有剩余，不会有Fe3存在，因为Fe＋2Fe3＝3Fe2。（4）设MgO和Fe2O3物质的量各为mo。由总质量：40160=20，得=（mo）所以，c（Mg2）=mo/L=·，求c（Fe2）要综合分析②③两条件：（关系式中数据单位：mo）MgO～2HCFe2O3～6HC～2Fe3Fe～2HC～H2～Fe2。由上面反应分析，盐酸完全消耗，Fe有剩余，还要发生：Fe＋2Fe3＝3Fe2。综上：c（Fe2）=（momo）/L=·。【答案】（1）加少量KCO3，插上Mg条并将其点燃Fe（2）Fe2O3＋6HC＝2FeC3＋3H2OMgO＋2HC＝MgC2＋H2O（3）Fe＋2H＝Fe2＋H2↑Fe＋2Fe3＝3Fe2（4）c（Mg2）=·，c（Fe2）=·。【点评】化学实验与化学计算相结合，是今年各地理综合试题的一个共同点。化学计算不脱离化学反应原理，要求考生平时要学好化学基础知识。的主要步骤：已知B是石灰石，D盐含有约49%的结晶水，无水盐E可用作干燥剂。取少量E溶于水，向其中滴加硝酸后，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀F生成。填写以下空白（写出化学式或名称）： A，C，D， E，F。【解析】酸A与石灰石B反应后的溶液应显酸性或中性，且其中必含有Ca2。加乳状液体C可至碱性，说明乳状液体C本身显碱性，我们学过的碱性乳状液体应是石灰乳，过滤除掉的应是未反应的石灰石和过量的石灰乳（石灰乳也是可以过滤掉的，石灰水不可过滤），再加酸至弱酸性，蒸发，结晶成水合盐D，说明酸是挥发性的，没有剩余，取少量E溶于水，向其中滴加硝酸后，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀F生成，说明溶液中含有C－，其，E是可用作干燥剂CaC2，白色沉淀F是AgC。最后来推断D，设D为CaC2·nH2O，由D盐含有约49%的结晶水列式：18n/11118n=49%，可得n=6，所以D为CaC2·6H2O。【答案】A．HC盐酸，C．CaOH2（石灰乳）D．CaC2·6H2O,E．CaC2,F．AgC。【点评】本题属于无机框图推断题，综合了化学实验和化学计算内容，只要考生基础知识扎实，可以顺利作出解答。解此类题的基本方法是找到突破口，然后顺藤摸瓜，各个击破。若无明显突破口可以根据题给信息进行猜测，然后验证。近年来化学实验考题的发展趋势从简单到复杂，从单一到综合，从教材内容到实际应用。这是高考中加强能力测试的必然方向。综合实验题的主要题型有：①简答式装置的连接及最优实验方案的设计；②实验习题式拼盘式综合实验题；③关联式递进式综合实验题；④信息给予式工业流程或科技实验模拟等。综合实验与实验设计，近年主要以简单实验的连接为主，也有较小型的其他基本操作。要求考生必须会依据反应原理条件及相应反应物，选择合适的方法、顺序、仪器连接等，并会对方案实施评价。近年综合题有回归课本实验的趋向，要引起足够的重视。高考命题的发展趋势要求考生具有观察、记录实验现象，分析实验结果，处理实验数据，得出正确结论的能力；具有初步处理实验中有关安全问题的能力；具有识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力；具有根据实验试题的要求，设计简单实验方案的能力等。1．右图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U型细玻管内放有少量的水已染成红色。如沿小试管壁小心地慢慢注入3mL浓硫酸，静置片刻后，U型细玻管中可观察到的液面现象是（） A左高右低B左低右高 C左右一样高D来回振动答案：B提示：浓硫酸溶于水会放出大量的热，气体受热时体积会膨胀，大试管内气体压强大于外界大气压强，所以U形管左侧液面下降，右侧液面上升。2．对某酸性溶液（可能含有Br－，SO42－，H2SO3，NH4）分别进行如下实验：①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；③对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是（）ABr－BSO42－CH2SO3DNH4答案：B提示：由①知有H2SO3，和比H2SO3强的强酸HBr或H2SO4。由②知有NH4。③中加入氯水可氧化Br－为Br2而使溶液略显黄色，说明溶液中有Br－。由于氯水也可氧化H2SO3为H2SO4，因此无法判断是原溶液中的SO42－还是后来反应所形成的SO42－生成了BaSO4沉淀。3．如右图所示，在一烧杯中盛有一定量硫酸溶液，在烧杯中插入电极，接通电源，电灯发光，同时有表面光滑的塑料小球悬浮于溶液中央，再向该烧杯里缓缓注入一定量BaOH2溶液至恰好完全反应（注：硫酸溶液与BaOH2溶液中溶质的物质的量相等）。试回答：（1）在此实验过程中，观察到的实验现象有：①。②。③。（2）请简述硫酸溶液能导电的原因：。（3）写出实验过程中反应的离子方程式：_______________。答案：（1）①有白色沉淀产生；②塑料小球下沉；③电灯渐渐变暗至完全熄灭。（说明：实验现象无顺序先后之分）（2）硫酸溶液中，H2SO4能电离出自由移动的H＋离子和SO42―离子。（3）Ba2＋SO42―2OH―2H＋=2H2OBaSO4↓提示：随着BaOH2溶液的加入，Ba2＋离子与SO42―离子结合生成难溶性的BaSO4沉淀，且溶液里的H＋离子与OH―离子中和成难电离的H2O，从而使溶液里自由移动的离子浓度逐渐减小，故溶液的导电能力逐渐减弱，使灯泡渐渐变暗至完全熄灭。硫酸与BaOH2恰好完全反应后，烧杯中的液体是水，其密度小于原硫酸溶液，所以原来悬浮于硫酸溶液中央塑料小球下沉。4．中学实验室用下图装置制取少量溴苯。请填写下列空白。1在烧瓶a中装的试剂是苯、溴和铁屑。导管b的作用有两个：一是导气，二是兼起的作用。2反应过程中在导管c的下口附近可以观察到白雾出现，这是由于反应生成的遇水蒸气而形成的。3反应完毕后，向锥形瓶d中滴入AgNO3溶液，有生成。4反应完毕后，将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里，可以观察到烧杯底部有色不溶于水的液体。这是溶解了的粗产品溴苯。5写出烧瓶a中发生的反应的化学方程式。答案：1冷凝器2HBr3淡黄色沉淀或AgBr沉淀4褐；溴5。提示：本题考查的是一个基本的有机实验。只要教师和学生都认真地对待这些重要的基本实验，就会较轻松地回答本题的问题，否则就很难做得理想。1导管b的作用有两个：一是导气，二是回流冷凝的作用。（或答冷凝管、冷凝器）2有白雾出现，是因为反应生成的HBr遇水蒸气而形成的小液滴。3向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液，会有浅黄色沉淀生成，离子方程式为Ag＋Br-=AgBr↓。4烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这是因为溴苯中溶解了少量溴。纯溴苯为无色液体，它比水重。5．工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图；反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为（N2、O2不与I2反应）：SO2＋I2＋2H2O→H2SO4＋2HI。（1）混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于的体积（填写气体的分子式）。（2）反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO2含量（选填：偏高，偏低，不受影响）。（3）反应管内的碘的淀粉溶液也可以用代替（填写物质名称）。（4若碘溶液体积为VamL．，浓度为cmo·L－1，N2与O2的体积为VbmL（已折算为标准状况下的体积）。用c、Va、Vb表示SO2的体积百分含量为：。（5）将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选用的仪器为．（选下列仪器的编号）。a烧杯b试管c广口瓶d容量瓶e量筒f单孔塞g双孔塞答案：（1）N2、O2的体积