2024屆高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試第二部分題型解讀二化學(xué)實(shí)驗(yàn)題解題指導(dǎo)課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

題型解讀二　化學(xué)實(shí)驗(yàn)題解題指導(dǎo)
類型一　物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)制備、合成類實(shí)驗(yàn)通常以制備某種物質(zhì)為目的，考查物質(zhì)的制備、分離、提純、檢驗(yàn)等。在制備實(shí)驗(yàn)中通常考查：儀器的選擇、藥品的使用、裝置的連接等；在提純、檢驗(yàn)中通?？疾椋核幤返倪x擇、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析等。
1．(2023·新課標(biāo)卷)實(shí)驗(yàn)室由安息香制備二苯乙二酮的反應(yīng)式如下：相關(guān)信息列表如下：
裝置示意圖如下圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟為：
①在圓底燒瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g FeCl3·6H2O，邊攪拌邊加熱，至固體全部溶解。②停止加熱，待沸騰平息后加入2.0 g安息香，加熱回流45～60 min。
③加入50 mL水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出。④過(guò)濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重結(jié)晶，干燥后得淡黃色結(jié)晶1.6 g?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)儀器A中應(yīng)加入______(填“水”或“油”)作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。(2)儀器B的名稱是______________；冷卻水應(yīng)從________(填“a”或“b”)口通入。(3)實(shí)驗(yàn)步驟②中，安息香必須待沸騰平息后方可加入，其主要目的是___________________________________________________________________。(4)在本實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCl3為氧化劑且過(guò)量，其還原產(chǎn)物為__________；某同學(xué)嘗試改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)：采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行________？簡(jiǎn)述判斷理由：__________________________________________________________________________________________________________。
(5)本實(shí)驗(yàn)步驟①～③在乙酸體系中進(jìn)行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止__________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量________(填字母)洗滌的方法除去。若要得到更高純度的產(chǎn)品，可用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純。a．熱水　　　b．乙酸　　　c．冷水　　　d．乙醇(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率最接近于______(填字母)。a．85% b．80% c．75% d．70%
解析：在圓底燒瓶中加入10 mL冰乙酸，5 mL水，及9.0 g FeCl3·6H2O，加熱至固體全部溶解，停止加熱，待沸騰平息后加入2.0 g安息香，加熱回流45～60 min，反應(yīng)結(jié)束后加入50 mL水，煮沸后冷卻，析出黃色固體，即為二苯乙二酮，過(guò)濾，用冷水洗滌固體三次，得到粗品，再用75%乙醇重結(jié)晶，干燥后得到產(chǎn)品1.6 g，據(jù)此分析解答。(1)該實(shí)驗(yàn)需要加熱使冰乙酸沸騰，冰乙酸的沸點(diǎn)超過(guò)了100 ℃，應(yīng)選擇油浴加熱，所以儀器A中應(yīng)加入油作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。(2)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特征可知，B為球形冷凝管，為了充分冷卻，冷卻水應(yīng)從a口進(jìn)，b口出。(3)步驟②中，若沸騰時(shí)加入安息香，會(huì)暴沸，所以需要沸騰平息后加入，故答案為防暴沸。
(4)FeCl3為氧化劑，則鐵的化合價(jià)降低，還原產(chǎn)物為FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮，空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3，F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應(yīng)。(5)由表格中信息可知，安息香難溶于冷水，溶于熱水，乙醇，乙酸，所以步驟①～③中，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是溶解安息香，防止安息香析出。(6)根據(jù)安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于熱水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以采用熱水洗滌粗品除去安息香，故選a。
答案：(1)油　(2)球形冷凝管　a　(3)防暴沸(4)FeCl2　可行　空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3，F(xiàn)eCl3可循環(huán)參與反應(yīng)(5)溶解安息香，防止安息香析出(6)a　(7)b
1．物質(zhì)制備流程。2．實(shí)驗(yàn)操作流程。儀器連接→檢查裝置的氣密性→填裝藥品→防倒吸、防氧化措施→實(shí)驗(yàn)過(guò)程→儀器拆卸。
3．操作先后流程。(1)連接儀器：先下后上，先左后右。(2)加入試劑：先固后液。(3)實(shí)驗(yàn)開始：先檢查裝置的氣密性，再加藥品，后點(diǎn)燃酒精燈。(4)凈化氣體：一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體，后除去無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味的氣體，最后除去水蒸氣。(5)防倒吸實(shí)驗(yàn)：往往是最后停止加熱或停止通氣。(6)防氧化實(shí)驗(yàn)：先熄滅酒精燈，再停止通氣。
4．實(shí)驗(yàn)條件控制的操作與目的。(1)實(shí)驗(yàn)中溫度控制的目的。①加熱的目的：增大化學(xué)反應(yīng)速率或使化學(xué)平衡向某方向移動(dòng)。②降溫的目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)分解或使化學(xué)平衡向某方向移動(dòng)。③控制溫度在一定范圍的目的：若溫度過(guò)低，則反應(yīng)速率(或溶解速率)較小；若溫度過(guò)高，則某物質(zhì)(如H2O2、氨水、草酸、濃硝酸、銨鹽)會(huì)分解或揮發(fā)。④水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，溫度可控，且溫度不超過(guò)100 ℃。⑤冰水浴冷卻的目的：防止某物質(zhì)分解或揮發(fā)。⑥趁熱過(guò)濾的原因：保持過(guò)濾溫度，防止溫度降低后某物質(zhì)析出。⑦減壓蒸發(fā)的原因：減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止某物質(zhì)分解(如濃縮過(guò)氧化氫需減壓蒸發(fā)低濃度的過(guò)氧化氫溶液)。
(2)實(shí)驗(yàn)中溶液pH控制的目的。①分離除雜：使雜質(zhì)充分沉淀或溶解，提高純度。②調(diào)控反應(yīng)：使溶液呈酸性，提高氧化性，或使溶液呈堿性，控制反應(yīng)的發(fā)生。
類型二　物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)主要以探究物質(zhì)的性質(zhì)、組成為線索，綜合考查化學(xué)常用儀器的名稱，物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離，裝置氣密性以及對(duì)某處實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)及改進(jìn)等知識(shí)。
2．(2023·湖南卷)金屬Ni對(duì)H2有強(qiáng)吸附作用，被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng)。將塊狀Ni轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性顯著提高。已知：①雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，在制備和使用時(shí)，需用水或有機(jī)溶劑保持其表面“濕潤(rùn)”。②鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。某實(shí)驗(yàn)小組制備雷尼Ni并探究其催化氫化性能的實(shí)驗(yàn)如下：步驟1：雷尼Ni的制備。
步驟2：鄰硝基苯胺的催化氫化反應(yīng)。反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲(chǔ)存H2和監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程。
回答下列問(wèn)題：(1)操作(a)中，反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________。(2)操作(d)中，判斷雷尼Ni被水洗凈的方法是_______________________________________________________________________________________________。(3)操作(e)中，下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應(yīng)的是__________(填字母)。A．丙酮　　　　　　　B．四氯化碳C．乙醇 D．正己烷(4)向集氣管中充入H2時(shí)，三通閥的孔路位置如下圖所示；發(fā)生氫化反應(yīng)時(shí)，集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為__________(填字母)。
(5)儀器M的名稱是__________。(6)反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入N2一段時(shí)間，目的是___________________________________________________________________________________________；(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下，可能導(dǎo)致的后果是____________________________________________________________________________；(8)判斷氫化反應(yīng)完全的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________________。
解析：本題是一道工業(yè)流程兼實(shí)驗(yàn)的綜合題，首先用氫氧化鈉溶液溶解鎳鋁合金中的鋁，過(guò)濾后先、后用堿和水來(lái)洗滌固體鎳，隨后加入有機(jī)溶劑制得雷尼Ni懸浮液，用于步驟2中鄰硝基苯胺的催化氫化。(1)鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。(2)由于水洗之前是用堿洗，此時(shí)溶液顯堿性，故可以用酸堿指示劑來(lái)判斷是否洗凈，具體方法為，取最后一次洗滌液于試管中，滴加幾滴酚酞，如果溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒(méi)有洗滌干凈。(3)根據(jù)題給信息可知，鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行，在丙酮，四氯化碳，乙醇，正己烷中極性較強(qiáng)的為乙醇，故選C。
(4)向集氣管中充入H2時(shí)，氫氣從左側(cè)進(jìn)入，向下進(jìn)入集氣管，再由集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為氣體由下方的集氣管，向右進(jìn)入裝置Ⅱ，故選C。(5)由圖可知，儀器M的名稱是恒壓滴液漏斗。(6)根據(jù)題給信息可知，雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，故反應(yīng)前向裝置Ⅱ中通入N2一段時(shí)間，目的是排除裝置中的空氣，防止雷尼Ni自燃。(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下，則會(huì)在三頸瓶中產(chǎn)生氣泡，從而導(dǎo)致管道中氣流不穩(wěn)，不利于監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程。(8)反應(yīng)完成后，氫氣不再被消耗，則集氣管中液面不再改變。
答案：(1)2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑(2)取最后一次洗滌液于試管中，滴加幾滴酚酞，如果溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒(méi)有洗滌干凈(3)C　(4)C　(5)恒壓滴液漏斗(6)排除裝置中的空氣，防止雷尼Ni自燃(7)管道中氣流不穩(wěn)，不利于監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程(8)集氣管中液面不再改變
1．明確相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)原理是解答探究物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本流程：原理→反應(yīng)物→實(shí)驗(yàn)裝置→現(xiàn)象→結(jié)論→作用→意義→聯(lián)想。(1)巧審題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?。?shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情境(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并結(jié)合元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)反應(yīng)基本原理等有關(guān)知識(shí)獲取。(2)想過(guò)程，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，確定實(shí)驗(yàn)操作的方法、步驟，把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。
(3)看準(zhǔn)圖，分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。在解答過(guò)程中，要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，確定它們?cè)谠搶?shí)驗(yàn)中的作用。(4)細(xì)分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過(guò)程中，要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因，或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變化曲線等。
2．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)要明確以下要點(diǎn)：(1)題目有無(wú)特殊要求。(2)題給的藥品、裝置的數(shù)量和種類。(3)注意試驗(yàn)過(guò)程中的安全性操作。(4)會(huì)畫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置圖。
(5)注意儀器的規(guī)格。(6)要防倒吸、防爆炸、防燃燒、防暴沸、防氧化、防吸水，冷凝、冷卻、水浴加熱時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施。(7)同一儀器在不同位置的相應(yīng)作用。(8)要嚴(yán)格按“操作(實(shí)驗(yàn)步驟)＋現(xiàn)象＋結(jié)論”的格式敘述。
類型三　探究性實(shí)驗(yàn)探究性實(shí)驗(yàn)題在知識(shí)點(diǎn)的涵蓋上既可以考查基本概念、基本理論，又可以考查元素化合物的相關(guān)知識(shí)，而且符合新課改在學(xué)習(xí)方法上強(qiáng)調(diào)的“探究學(xué)習(xí)”“自主學(xué)習(xí)”，因此探究性實(shí)驗(yàn)題將會(huì)是今后高考題中的一個(gè)亮點(diǎn)。創(chuàng)新探究類試題一般有以下幾種命題形式：探究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的反?，F(xiàn)象，探究對(duì)經(jīng)典問(wèn)題的質(zhì)疑，探究未知物的成分，探究物質(zhì)的性質(zhì)，探究化學(xué)反應(yīng)的條件以及化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象等。
3．(2023·深圳光明區(qū)高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組為探究CuSO4與Na2SO3反應(yīng)后的產(chǎn)物，做如下探究實(shí)驗(yàn)?！静殚嗁Y料】①Cu2O為磚紅色固體，不溶于水。②Cu2SO3為黃色固體，不溶于水。③[Cu(SO3)2]3－為無(wú)色配合離子、[Cu(NH3)2]＋為無(wú)色配合離子、[Cu(NH3)4]2＋為深藍(lán)色配合離子?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)1：①向2 mL 0.2 ml·L－1的CuSO4溶液中滴加0.2 ml·L－1的Na2SO3溶液，開始出現(xiàn)黃色沉淀，但無(wú)氣體產(chǎn)生。
②繼續(xù)加入Na2SO3溶液，最終沉淀消失。經(jīng)檢驗(yàn)，溶液中生成[Cu(SO3)2]3－離子。實(shí)驗(yàn)2：向90 ℃ 2 mL 0.2 ml·L－1的CuSO4溶液中滴加0.2 ml·L－1的Na2SO3溶液，直接生成磚紅色沉淀。實(shí)驗(yàn)3：向2 mL 0.2 ml·L－1的Na2SO3溶液中滴加0.2 ml·L－1的CuSO4溶液，開始階段有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)。(1)某同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)1黃色沉淀中有少量Cu(OH)2，該同學(xué)認(rèn)為是CuSO4、Na2SO3相互促進(jìn)水解產(chǎn)生的，用離子方程式表示生成Cu(OH)2沉淀的過(guò)程：______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若要進(jìn)一步檢驗(yàn)黃色沉淀中有Cu(OH)2，可采用的具體實(shí)驗(yàn)方法為___________________________________________________________________________。
(4)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電化學(xué)裝置，探究CuSO4與Na2SO3的反應(yīng)。該裝置中左側(cè)燒杯中的石墨電極作________(填“正”或“負(fù)”)極，右側(cè)燒杯中發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為____________________________________。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)右側(cè)燒杯中生成的陰離子，寫出具體操作、現(xiàn)象和結(jié)論：_____________。
解析：通過(guò)查閱的資料，結(jié)合實(shí)驗(yàn)1可知，CuSO4與Na2SO3生成Cu2SO3，繼續(xù)加入則生成[Cu(SO3)2]3－離子，沉淀消失；結(jié)合實(shí)驗(yàn)2可知，升高溫度則二者反應(yīng)直接生成Cu2O；結(jié)合實(shí)驗(yàn)3可知，Na2SO3過(guò)量則發(fā)生雙水解，得到Cu(OH)2藍(lán)色沉淀。
1．探究性實(shí)驗(yàn)的一般思路。提出假設(shè)→ 實(shí)驗(yàn)探究→ 得出結(jié)論。雖然探究性實(shí)驗(yàn)主要考查學(xué)生的探究能力，但在問(wèn)題的設(shè)置上常包含了對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的考查，如：(1)常見(jiàn)物質(zhì)的分離、提純方法：結(jié)晶法、蒸餾法、過(guò)濾法、升華法、萃取分液法、滲析法等。(2)常見(jiàn)氣體的制備、凈化、干燥、收集方法。(3)熟悉重點(diǎn)操作，氣密性檢查，量氣操作，防倒吸，防污染等。
2．探究實(shí)驗(yàn)的解題要領(lǐng)。(1)細(xì)心審題是關(guān)鍵：目的、原理要清楚。(2)認(rèn)真分析是核心：原理分析、變量分析、結(jié)果分析。(3)正確表達(dá)是保障：大多數(shù)學(xué)生有實(shí)驗(yàn)思路，就是拿不到分，因此我們?cè)诒磉_(dá)過(guò)程中一定要做到條理清晰，表述規(guī)范。3. 熟知?？嫉摹笆髮?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”

相關(guān)課件

相關(guān)課件更多

相關(guān)課件

相關(guān)課件 更多

相關(guān)課件更多