高考化学二轮复习下篇应试高分策略专题2非选择题提分策略第三讲实验综合题学案

  • 格式:doc
  • 大小:911.00 KB
  • 文档页数:16

1 第三讲 实验综合题 近几年高考综合实验设计题常将定性实验与定量实验相结合,将实验基础与实验基本操作相结合,实验设计题的主要特点:一是形式上不出现大型的连接实验仪器装置,均为小型的带有探究性的试题。二是内容上一般是无机实验题,设置的问题主要是填写化学方程式、选择仪器装置、评价实验方案、简述所设计的操作步骤、说明理由等。通过简答,考查考生分析问题的能力和语言表达能力。三是实验原理均源于课本实验,但实验装置源于课本,又高于课本,这就要求考生既要有扎实的基础,又要有创新能力。

范 例 审题指导 2

(15分)氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN-等形式存在于废水中。某化学兴趣小组的同学对含氰化物的废水处理进行研究。 Ⅰ.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法。 利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl21等。

Ⅱ.实验验证:破坏性处理CN-的效果。 化学兴趣小组的同学在密闭系统中用下图装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:

2 步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。 步骤2:取浓缩后含CN-的废水与过量NaClO溶液的混合液共200 mL(设其中CN-的浓度为0.2 mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞。 步骤3:___________________________________________________。 步骤4:打开甲上的橡皮塞和活塞a,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞a。 步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K。 步骤6:实验完成后测定干燥管Ⅰ(含碱石灰)的质量m2[实验前干燥管Ⅰ(含碱石灰)的质量为m1]。 回答下列问题: (1)在破坏性处理方法中,在酸性条件下NaClO和CNO-反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ____________________________________________________。 (2)完成步骤33:________________________________________________________________________。 (3)丙装置中的试剂是____________,丁装置的目的是________________________________________________________________________。 (4)干燥管Ⅱ的作用是______________________________________________。 (5)请简要说明实验中通入N2的目的3是____________________________________________________。 (6)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408 g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为_________________________________________。 3

1提供ClO-和CNO-在H+条件下的反应产物,离子方程式为2CNO-+6ClO-+8H+===2CO2↑+N2↑+3Cl2↑+4H2O,根据反应原理,审各种装置、试剂的作用 2实验装置分析: 乙:反应装置,稀硫酸提供酸性环境 丙:干燥装置,试剂为浓硫酸 丁:吸收Cl2的装置,即Cu

+Cl2=====△CuCl2 干燥管Ⅰ:准确吸收生成的CO2 干燥管Ⅱ:防止空气中的H2O(g)、CO2进入干燥管Ⅰ影响对CO2的测量 3审细节:a.步骤3应是点燃丁装置处的酒精灯,因为Cl2和Cu反应需加热 b.因为系统内会残留CO2,所以通入N2可以使装置中的CO2全部被干燥管Ⅰ吸收,减小误差

[标准答案] (1)2CNO-+6ClO-+8H+===2CO2↑+N2↑+3Cl2↑+4H2O(2分) (2)点燃酒精灯对丁装置加热(2分) (3)浓硫酸(2分) 除去Cl2(2分) (4)防止空气中的水蒸气和CO2进入干燥管Ⅰ中影响对CO2的测量(2分) (5)使装置中的CO2全部进入干燥管Ⅰ中被吸收,减小误差(2分) (6)80%(3分)

[评分细则] (1)化学式、元素符号、离子符号出错或不规范不得分,漏写“↑”扣1分。 (2)答案合理均可得分,如点燃酒精灯或加热丁装置等,若出现汉字错误扣分。 (3)答成硫酸、除杂均不得分。 (4)强调出空气中H2O(g)和CO2方可得分,漏掉一项扣1分。 (5)强调出干燥管Ⅰ方可得分。 (6)写成0.8 不得分。

[得分技巧] 以气体制备为中心的综合实验主要考查气体的制备、净化、收集、性质实验和实验连接等知识,主要包括气体制备方案的评价,气体收集、性质检验等实验装置的选择与使用,应用气体性质测定或测量某一物质的组成与含量,有关实验安全性的评价等。 4

以有机物的制备为背景的实验综合题 (2014•高考全国卷Ⅰ,T26,13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:

相对分 子质量 密度/ (g·cm-3) 沸点/℃ 水中溶 解性 异戊醇 88 0.812 3 131 微溶 乙酸 60 1.049 2 118 溶 乙酸异 戊酯 130 0.867 0 142 难溶

实验步骤: 在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。 回答下列问题: (1)仪器B的名称是________。 (2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是______________________________,第二次水洗的主要目的是________________。 (3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。 a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出 (4)本实验中加入过量乙酸的目的是________________________________________________________________________。 (5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________________________________________________________________________。 (6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。 5

(7)本实验的产率是________(填标号)。 a.30% b.40% c.60% d.90% (8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏________(填“高”或“低”) ,其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析] (1)仪器B是球形冷凝管,起冷凝回流作用。(2)第1次水洗,主要除去大部分硫酸和醋酸,第2次水洗除去NaHCO3杂质。(3)乙酸异戊酯的密度小于水,在水层上方。分液时先将水层从分液漏斗下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出。(4)该反应为可逆反应,加入过量乙酸,能够提高异戊醇的转化率。(5)加入无水MgSO4固体的目的是除去混合物中的少量水分。(6)蒸馏操作中,需要测定馏分的温度,所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,b和c中温度计位置均正确,但c中的冷凝装置为球形冷凝管,它一般用作反应装置,主要用于冷凝回流,使反应更彻底,故只有b项正确。(7)据

可知,4.4 g异戊醇完全反应消耗3.0 g乙酸,故乙酸有剩余,生成乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g,故该反应的产率为3.9 g6.5 g×100%=60%。(8)异戊醇的沸点为131 ℃,蒸馏时,若从130 ℃开始收集馏分,将会有一部分未反应的异戊醇被蒸出,使产率偏高。 [答案] (1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高异戊醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇 6.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下: 6

苯 溴 溴苯 密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解度 微溶 微溶 微溶 按下列合成步骤回答问题: (1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是________________________________________________________________________。 (2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯: ①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑; ②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL 水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是________________________________________________________________________ ____________________; ③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是________________________________________________________________________。 (3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为________,进一步提纯必需的操作是________(填入正确选项前的字母)。 A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取 (4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填入正确选项前的字母)。 A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL 解析:苯和液溴在铁作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢。Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O,由此可知装置d的作用是吸收HBr和Br2。无水氯化钙是一种干燥剂,其作用是干燥。经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为苯,进一步提纯需要经过蒸馏。 答案:(1)HBr 吸收HBr和Br2 (2)②除去HBr 和未反应的Br2 ③干燥 (3)苯 C (4)B