微专题表格型实验-物质成分的探究-2024高考化学一轮考点击破

微专题5表格型实验——物质成分的探究突破核心整合表格型探究性实验的解题技巧（1）限制条件——限选仪器、用品与试剂①若题目给出限选的实验仪器、用品与试剂，实验过程中所使用的仪器、用品和试剂必须是给定的，不能超出其范围。②若题目没有限制实验仪器、用品与试剂，实验过程中所使用的仪器、用品与试剂也应尽量安全、用量恰当、易于操作、符合“绿色化学”的思想。（2）限制条件——基于某假设①若题目要求基于某假设，即假定该假设是正确的，要根据该假设给出预期现象和结论。②若题目无要求基于某假设，则每个假设都应给出恰当的证明。（3）注意离子间干扰，过量试剂对后续步骤影响（4）实际浓度选择、反应条件确定一般情况下，试剂浓度不同，反应速率亦不同，有时反应产物也不同，题目通常会给出不同浓度的同种试剂，要根据实际情况选择合适浓度的试剂。（5）题目信息处理有时题目也会给出部分参考资料或信息，如物质性质、溶解度曲线、沉淀溶解时pH等，这从另一角度考查学生获取信息和处理信息的能力，应充分利用题目信息。高考经典再研典例[2021广东，17节选]含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中HClO已分解。检验此久置氯水中Cl−存在的操作及现象是取少量久置氯水于试管中，滴加稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀[解析]新制氯水中含有的HClO具有漂白性，久置氯水失去漂白性，说明HClO已分解，检验久置氯水中的Cl−（4）某合作学习小组进行以下实验探究。①实验任务通过测定溶液电导率，探究温度对AgCl溶解度的影响。②查阅资料电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时，Ksp③提出猜想猜想a:较高温度的AgCl猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45℃)>S(35℃)>S(25℃)。④设计实验、验证猜想取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（不同温度下配制的AgCl饱和溶液），在设定的测试温度下，进行表1中实验1∼3，记录数据。表1实验序号试样测试温度/℃电导率/(μS/cm1Ⅰ：25℃的AgCl饱和溶液25A12Ⅱ：35℃的AgCl饱和溶液35A23Ⅲ：45℃的AgCl饱和溶液45A3⑤数据分析、交流讨论25℃的AgCl饱和溶液中，c(Cl−)=1.34×实验结果为A3>A2>A1。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想a[解析]AgCl的饱和溶液中存在c(Ag+)=c(Cl−)，即Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=c⑥优化实验小组同学为进一步验证猜想b，在实验1～3的基础上完善方案，进行实验4和5。请完成表2中内容。表2实验序号试样测试温度/℃电导率/(μS/cm4Ⅰ35℃B15Ⅱ35℃（或45℃Ⅲ45℃）B2[解析]为了探究不同温度下溶解度不同引起电导率的变化，应先选取不同温度的两个试样，然后将较低温度的试样升高温度至与另一试样的温度相同，再测试电导率，比较大小，若较高温度的饱和溶液的电导率大于另一溶液，则证明猜想b成立。故实验5可选取Ⅱ或Ⅲ，若选取Ⅱ，则测试温度均选择35℃，若B2大于B1，说明温度高时溶解度大，则电导率大；若选取Ⅲ，则测试温度均选择45℃，若B2大于⑦实验总结根据实验1～5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是B2大于B1情境素材以科学家发现氯气为背景，以实验探究为情境考查角度氯及其化合物实验的有关问题及实验操作、试剂的选择、电导率等知识的基础性、综合性、创新性和应用性素养立意证据推理与模型认知、科学探究与创新意识变式.试剂级NaCl可用海盐（含泥沙、海藻、K+、Ca2+、Mg2+、Fe（1）焙炒海盐的目的是除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小。（2）根据除杂原理，在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。实验步骤试剂预期沉淀的离子步骤1BaCl2SO4步骤2NaOH溶液Mg2+和Fe步骤3Na2COBa2+和Ca[解析]步骤2可以加入NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+，步骤3加入Na2CO3溶液除去Ba2+和Ca2+或步骤2加入Na2CO3溶液除去Ba2+和Ca（3）操作X为蒸发浓缩。（4）用如图所示装置，以焙炒后的海盐为原料制备HCl气体，并通入NaCl饱和溶液中使NaCl结晶析出。①试剂a为浓硫酸。相比分液漏斗，选用仪器1的优点是可平衡压强，使液体顺利滴下。[解析]实验室可以利用浓硫酸与氯化钠固体共热制取HCl气体，所以试剂a为浓硫酸；仪器1可以平衡压强，使液体顺利滴下。②对比实验发现，将烧瓶中的海盐磨细可加快NaCl晶体的析出，其原因是增大与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快。[解析]将烧瓶中的海盐磨细可以增大与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快，从而加快NaCl晶体的析出。（5）已知：CrO42−+设计如下实验测定NaCl产品中SO4操作现象目的/结论①称取样品m1g，加水溶解，加盐酸调至弱酸性，滴加过量c1mol稍显浑浊目的：使SO42−②继续滴加过量c2mol⋅L产生黄色沉淀目的：沉淀过量的Ba2+③过滤洗涤，滴加少许指示剂于滤液中，用c3mol⋅L−1FeSO4—结论：SO42−的质量分数为9.6([解析]步骤①中加入过量的氯化钡溶液，目的是使SO42−完全沉淀，之后再加入过量的K2CrO4溶液沉淀过量的Ba2+，然后用FeSO4溶液滴定剩余的CrO42−，根据离子方程式可知n剩(CrO42−解题技巧表格型探究性实验的解题流程及策略1.解题流程2.提出问题发现问题，在学习新知识、实践新方法中进行思考、对比、质疑的基础上，提出值得探究的问题，探究清楚才能更好地理解掌握物质的性质。此外，实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题的重要契机。3.作出假设根据已有的知识作出假设。作出假设的主要方法有：（1）排列组合法如：三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，通常用作颜料，某红色粉末是Fe2O3假设1：红色粉末为Cu2假设2：红色粉末为Fe2假设3：红色粉末为Fe2O3（2）反应程度变化法如：某Na2作出假设：假设1:Na假设2:Na假设3:Na4.设计实验作出假设后，就要结合实验的条件，明确反应原理，运用正向思维、逆向思维，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中的关键是试剂的选择和实验条件的调控。5.进行实验、得出结论。模拟对点演习1.[2022广东广州二模]SO2和焦亚硫酸钠(（1）实验室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化学方程式为H[解析]实验室用H2SO4和NaHSO3发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式为H2SO4+2NaHSO3Na2SO4+2（2）焦亚硫酸钠易被氧化而变质，选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。已知焦亚硫酸钠溶于水存在平衡：Na2可选试剂：稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2实验编号实验步骤现象结论Ⅰ取少量样品，加入除氧蒸馏水固体完全溶解得到无色溶液/Ⅱ取实验Ⅰ的溶液，①向其中加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2②出现白色沉淀样品已氧化变质Ⅲ另取实验Ⅰ的溶液，③向其中滴入少量酸性KMnO4④溶液褪色样品未完全氧化变质[解析]取少量实验Ⅰ的溶液，加入足量稀盐酸，振荡、静置，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀，则样品已氧化变质。另取实验Ⅰ的溶液，向其中加入少量酸性KMnO4溶液，充分振荡，若观察到酸性KMnO（3）利用下列装置测定空气中SO2已知涉及反应SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。若空气流速为[解析]在100mL0.1000mol⋅L−1碘溶液中含有溶质I2的物质的量n(I2)=0.1000mol⋅L−1×0.1L=0.0100mol，含有SO22.[2021广东江门二模]CuCl2是常见的化学试剂，学习小组开展了与CuClⅠ.利用废铜屑制备CuCl2湿法干法（1）仪器a的名称为分液漏斗。（2）“湿法”制备CuCl2的化学方程式为Cu（3）①石英管内可能观察到的现象为产生棕黄色的烟(CuCl②石英管直接伸入收集装置，该石英管较粗，其优点是有利于产物(CuCl2)（4）除上述两种方法外，实验室中还可先将铜粉在空气中灼烧（填试剂及操作），再加入适量稀盐酸反应得到CuCl2[解析]除题述两种方法外，实验室中还可先将铜粉在空气中灼烧，再加入适量稀盐酸反应得到CuCl2Ⅱ.探究Al与CuCl2将铝片放入盛有0.1mol（5）紫红色固体为Cu（填化学式）。[解析]由于Al的金属性比Cu强，将铝片放入盛有0.1mol⋅L−1CuCl（6）经检验产生的气体为H2。在CuCl2溶液中存在Cu2++2H猜测实验现象结论ⅰ.Cu(OH)2取少量Cu(OH无明显现象猜测ⅰ不成立ⅱ.Cu(OH)2取少量Cu(OH)2固体立即溶解，溶液呈浅绿色猜测ⅱ成立在猜测ⅱ成立的基础上，该小组成员查阅文献发现体系中可能存在反应：2Al3++3Cu(OH)22Al(OH)[解析]由实验取少量Cu(OH)2悬浊液，加入打磨过的铝片，振荡，无现象，猜测ⅰ不成立可推知，猜测ⅰ是Cu(OH)2与Al单质发生了反应。由猜测ⅱCu(OH)2与Al3+3.[2021广东佛山模拟]硫酸氧矾(VOSO4)已知：V2O5+H回答下列问题：（1）仪器a的名称为三颈烧瓶，在该仪器中发生反应生成(VO2)（2）常温下，V2O5是一种黄色固体粉末，微溶于水，溶于强酸[如硫酸，常温下其溶解的化学方程式为V2O[解析]V2O5+4H（3）加入草酸前，反应液需充分冷却并加适量蒸馏水稀释，目的是防止草酸受热分解；反应液由橙红色变为蓝黑色的反应的离子方程式为2VO[解析]草酸受热容易分解，因此加入草酸前，反应液需充分冷却并加适量蒸馏水；加入草酸后，(VO2)2SO4转化成了（4）硫酸氧钒中钒含量的测定Ⅰ.制备VOSO4溶液：称取0.461Ⅱ.滴定预处理①将制得的蓝黑色硫酸氧钒溶液用250mL②取定容后的蓝黑色溶液15.00mL于锥形瓶中，滴加酸性高锰酸钾（可将VO2+氧化为③加入2mL尿素溶液后，滴加亚硝酸钠溶液至溶液不再产生气泡。已知：尿素不直接与亚硝酸盐反应，但可将亚硝酸还原为氮气；亚硝酸可将VO2+Ⅲ.滴定过程：加入10mL硫酸—磷酸混酸，调节pH=0，滴入指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点得到处理后的数据如下：次数123测得VOSO4中钒的质量m(0.24420.24560.2437步骤③中加入尿素的目的是防止