高中化学——化学综合实验与探究.pdf

1 【专题十】 化学综合实验与探究 【考点突破】 综合实验与探究试题是二卷必考的三道大题之一。解答实验填空或简答题要求做到要点化，条理清晰， 表达规范。在历年的阅卷工作中，却发现而不少考生出现以下三大问题： 会而不对：主要表现在解题思路上，或考虑不全，或书写不准，最后答案是错的； 对而不全：主要表现在思路大致正确，但丢三拉四，或遗漏某一答案，或讨论不够完备，或是以偏概全 或出现错别字； 全而不精：虽面面俱到，但语言不到位，答不到点子上。 凡此种种，多是由于答题时一系列的不规范所致。因此，参加高考，在答题时必须自始至终地时时、处处 规范， 以求最大限度地减少非知识性失分，力争做到 “ 你认为会的应该是对的，你认为对的应该是全对的” 。 在今后的复习中一定要做到以下几点：注重语言的逻辑性，做到言简意赅。 注意化学用语的有效使用， 切忌词不达意、言不由衷。所答内容的内涵要严格与设问一致。 【精题精讲】 例 1 （2011 年汕头二模理综化学试题）某校研究性学习小组同学在实验时把SO2通入装有BaCl2溶液的试 管中，出现了白色浑浊物。 （1）实验小组的同学查阅了工具书上的相关数据，经过计算推导得出：即使把 SO2通入 BaCl2溶液中至饱 和，也不可能生成BaSO3，故白色浑浊物只能是BaSO4。你认为所查阅的数据为：SO2饱和溶液中各离子 的浓度、 SO2的溶解度以及。 （2）小组同学对白色浑浊物成分及产生原因进行了各种合理的假设，并分别设计实验验证假设如下： 假设实验验证方法及现象 假设 1 白色浑浊物是BaSO3。 。 假设 2 白色浑浊物是BaSO4， 造成原因是 。 把 BaCl2溶液煮沸，冷却后滴加苯液封，再通入 SO2。出现轻微浑浊。 假设 3 白色浑浊物是BaSO4， 造成原因是 。 反应开始前， 先向制取SO2的装置中通入纯净的 CO2，再把产生的 SO2通入 BaCl2溶液中 。不出 现浑浊。 请把上表填充完全。 （3）写出在验证假设2 的实验时，溶液中发生的反应的化学方程式： 、； （4）请你再提供一种假设。白色浑浊物是BaSO4，造成原因是。 【解析】本题的假设及验证过程以填空的形式给出，减小了试题的难度，故在答题时可利用题中信息。产 生白色浑浊物的原因可能是氯化钡溶液中含有碱性物质、氧化性物质或二氧化硫气体中混有氧气等。 【答案】（1） BaSO3的溶度积或BaSO3的 溶解度或Ksp(BaSO3) （只答出一种即可） （2） 假设 1 在白色浑浊物中加入过量盐 酸 ，变澄清 假设 2 BaCl2溶液中溶解的氧气 把亚硫酸氧化成硫酸 2 假设 3 SO 2 中混有空气 ，把亚硫酸氧化成硫酸 （ 3 ） 2SO2 +O2 +2H2O = 2H2SO4或SO2+H2O =H2SO3、 2H2SO3+ O2 = 2H2SO4、 H2SO4+ BaCl2=BaSO4 +2HCl （三种答对两即可） （4） BaCl2溶液中混有Ba（ OH ）2或含有 Ba(NO)3、HNO 3、H2O2、Fe 3+等均可。 例 2 （2011 年河南省五市高中毕业班第二次联合考试）某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省 略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数。 （1） m g 铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、 B 均无明显现象，其原因是：常温下碳与 浓硫酸不反应；_。 （2）写出加热时A 中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式_。 （3） B 中的现象是： _；C 的作用是： _。 （4）待A 中不再逸出气体时，停止加热，拆下E 并称重， E 增重b g。则铁碳合金中铁的质量分数为 _。 （5）甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大，请你写出可能的原因：_。 （ 6）最后对所得测量结果进行评价，小组内有同学提出，本套装置在设计上存在多处缺陷而导致实验结 果不准确，其中会导致铁质量分数测量值偏低的是（任答一条即可） _。 【解析】本实验的原理为测定产生的二氧化碳的量，据此求出碳的质量，进一步求出铁碳合金中铁的质量 分数。 本题的考查点就在测定二氧化碳的含量上，第一需要排除二氧化硫的干扰，这就需要吸收二氧化硫、 并且证明二氧化硫已经除尽，本题在设计上存在这一缺陷；第二是保证生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收、 称量， 这就需要用惰性气体（如氮气） 将装置中的气体赶出，而该实验的设计在这一点上也存在缺陷。（4） 产生二氧化碳bg，根据碳守恒 【答案】 例 3 （北京市西城区2011 年高三二模试卷）某同学设计了如下图所示装置（部分夹持装置已略去）进行 实验研究。 3 请回答： （1）用上述装置探究影响化学反应速率的因素。 圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是。 用上述装置进行实验，以生成90 mL 气体为计时终点，结果为 12 tt。 序号V （H2SO4） /mL C(H 2SO4)/mol·L -1 t/s I 40 1 t1 II 40 4 t2 比较实验I 和可以得出的实验结论是。 实验过程中，对量气管的操作是。 若将锌片换成含杂质的粗锌片，且控制其他条件使其与上述实验完全一致，所测得的反应速率均大于上 述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是（填序号）。 A石墨b银c铜 d沙粒（二氧化硅） （2）用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。 圆底烧瓶中的试剂可选用（填序号）。 aNaOH 溶液bC2H5OH cNaCl 溶液d稀硫酸 能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是。 【解析】（1）对量气管读数时，要注意调整左右两管的液面高度相平，且视线与液面相平。由反应速 率大于上述实验对应的数据可知所含杂质必能与锌形成原电池，是反应速率增大。 （ 2）钢铁在中性或弱碱性环境中易发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀消耗氧气，故量气管右端液面下降，左端液 面上升。 【答案】 例 4 （东莞高级中学2011 届高三校二模理综测试）某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现： 往过量 FeSO4 溶液中滴入几滴NaClO 溶液， 并加入适量硫酸，溶液立即变黄。 请你协助他们完成该反应还 原产物的探究。 （1）甲同学推测该反应的还原产物为Cl2；乙同学推测该反应的还原产物为。 （2）你认为甲同学的推测是否正确？（填 “ 正确 ” 或“ 不正确 ” ） 。请用简要的文字或离子方程式 说明理由。 根据乙同学的推测，上述反应的离子方程式为。 （ 3）请你设计一个实验方案，验证乙同学的推测（还原产物）是否正确。要求在答题卡上按下表格式写