1、1第 14 讲 综合实验探究知考点 明方向 满怀信心正能量 物质制备实验方案的设计与评价例(2018全国卷，26)，(2018北京卷，11)(2018江苏卷，19)性质探究型综合实验 例(2018全国卷，28)(2017全国卷，26)原理探究型综合实验 例(2017北京卷，28)设问方式定量实验的设计与评价例(2017全国卷，26)，(2017全国卷，28)(2018天津卷，9)，(2017天津卷，9)知识点 网络线 引领复习曙光现 释疑难 研热点 建模思维站高端 考点一 制备实验方案的设计与评价)命题规律：1题型：填空题。2考向：制备实验方案的设计与评价是高考考查的重点之一，试题形式主要是以
2、物质的制备为载体，结合实验操作、仪器的使用、物质的分离、提纯、检验及纯度计算等。对综合实验中某一环节或某一步骤进行方案设计或评价，考查考生发现问题与解决问题的能力， “科学探究与创新意识”核心素养，是命题的热点之一。方法点拨：1物质制备实验设计思维模式“目的为首，原理为中心”22物质制备实验装置“四大模块”与“四项原则”3制备实验方案设计内容与操作过程追求“尽善尽美”(1)方案的组成：目的、原理、用品、步骤、记录及结果。(2)制备实验设计需考虑八大因素和切实可行的操作及装置1(1)(2018南阳模拟)碳酸镧La 2(CO3)3可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症。制备反应原理为：2LaCl
3、36NH 4HCO3=La2(CO3)36NH 4Cl3CO 23H 2O；某化学兴趣小组利用下列装置实验室中模拟制备碳酸镧。制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为：F！_A_#！_B_#！_D_#！_E_#！_C_#。3Y 中发生反应的化学反应式为！ NH 3H2OCaO= =Ca(OH)2NH 3或 NH3H2ONH3H 2O #。= = = = =CaO X 中盛放的试剂是！_饱和 NaHCO3溶液_#，其作用为！_除去 CO2中的HCl_#。Z 中应先通入 NH3，后通入过量的 CO2，原因为！_NH 3在水的溶解度大，CO 2在水中溶解度小，先通氨气可以使 CO2溶解度增大，有
4、利于生成_La 2(CO3)3沉淀_#。(2)氨基甲酸铵(NH 2COONH4)是一种白色固体，易分解、易水解，可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：2NH3(g)CO 2(g)NH2COONH4(s) H0.如用右图装置制取氨气，你所选择试剂是！_浓氨水与氢氧化钠固体_#。.制备氨基甲酸铵的装置如下图所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。发生器用冰水冷却的原因是！_降低温度，提高反应物转化率(或降低温度，防止因反应放热造成产物分解)_
5、#；液体石蜡鼓泡瓶的作用是！_通过观察气泡，调节 NH3与 CO2通入比例_#。从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是！_过滤_#(填写操作名称)。为了得到干燥产品，应采取的方法是！_C_#(填序号)。A常压加热烘干B高压加热烘干C真空 40 以下烘干尾气处理装置如图所示。双通玻璃管的作用：！_防止倒吸，吸收多余氨气_#；4浓硫酸的作用：！_防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解_#。.取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品 0.782 0 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为 1.000 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为！_0.8
6、00_0_或_80.00%_#。M(NH2COONH4)78 gmol 1 、 M(NH4HCO3)79 gmol 1 、 M(CaCO3)100 gmol 1 突破点拨(1)注意 NH3与 CO2的溶解性确定二者通入的顺序以及气体通入时装置的选择；(2)由装置条件判断确定反应制备原理的逆向思路。解析 (1) 制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为：FAB DE C。Y 中发生反应的原理是，生石灰与水化合放出大量的热，浓氨水受热发生了分解，所以化学反应式为 NH3H2OCaO= =Ca(OH)2NH 3或NH3H2O NH3H 2O。X 的作用是除去二氧化碳气体中的氯化氢杂质，所= =
7、= = =CaO 以盛放的试剂是饱和 NaHCO3溶液，不能用碳酸钠或氢氧化钠。要想产生 La2(CO3)3，关键要能使溶液中产生大量的 NH4HCO3，由于氨气溶解度大，二氧化碳溶解度小，所以成败关键为要提高二氧化碳的溶解量，所以应该先通氨气。(2).装置中无酒精灯，所以反应是“固(液)液”不需要加热的反应，浓氨水与固体氢氧化钠或 CaO 反应均可。.该反应为放热反应，从反应速率、平衡移动两方面入手；液体石蜡鼓泡瓶的“鼓泡瓶”暗示了该题的答案。尾气处理装置的作用除了尾气处理外，还可能具有防倒吸、防空气干扰等作用；氨基甲酸铵易水解，应防止空气中的水蒸气进入反应器。.充分利用守恒、注意题目要求，
8、如本题中的“碳元素完全转化为碳酸钙” “物质的量分数” 。样品中 n(C) n(CaCO3) n(NH4HCO3) n(NH2COONH4)0.010 0 mol；79 gmol1 n(NH4HCO3)78 gmol1 n(NH2COONH4) 0.782 0 g。解得 n(NH2COONH4)0.008 0 mol。【变式考法】(1)(2018湖南十四校联考)硫代硫酸钠(Na 2S2O3)是一种常见的滴定剂和重要化工原料。实验室制备硫代硫酸钠的流程如下：5设计如图所示装置制备硫代硫酸钠晶体：B 瓶的作用是！_作安全瓶(或缓冲瓶)，防倒吸_#。实验中先打开！_A_#(填“A”或“C”)处分液漏
9、斗的活塞。装置 D 用于处理尾气，可选用的最合理装置为！_d_#(填标号)。(2)(2018中原名校联考)柠檬酸亚铁(FeC 6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO 47H2O)通过下列反应制备：FeSO 4Na 2CO3= FeCO3Na 2SO4，FeCO 3C 6H8O7=FeC6H6O7CO 2H 2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 molL1 计算)。金属离子 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pHFe3 1.1 3.2Al3 3.0 5.0Fe2 5.8 8.8制备 FeCO3时，选用的加料方式是！_c_#
10、(填字母)，原因是！_避免生成 Fe(OH)2沉淀_#。a将 FeSO4溶液与 Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b将 FeSO4溶液缓慢加入到盛有 Na2CO3溶液的反应容器中c将 Na2CO3溶液缓慢加入到盛有 FeSO4溶液的反应容器中生成的 FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是！_取最后一次的洗涤滤液 12_mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的 BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净_#。解析 (1)2Na 2SNa 2CO34SO 2=3Na2S2O3CO 2。SO 2易溶于水，则 B 瓶的作用是安全瓶(或缓冲瓶)，防倒吸。由于装置中含有空气，需要将空
11、气排尽，则实验中先打开 A处分液漏斗的活塞利用产生的 SO2排空气。SO 2是酸性氧化物，一般用碱液吸收，为吸收6充分需要把导管口插入溶液中，又因为 SO2易溶于水，需要防止倒吸，则 d 装置是最合理的。(2)利用 Na2CO3溶液和 FeSO4溶液反应制备 FeCO3由于 Na2CO3溶液碱性很强，可能会生成 Fe(OH)2沉淀，为避免生成 Fe(OH)2沉淀，应将 Na2CO3溶液缓慢加入到盛有 FeSO4溶液的反应容器中，选项 c 正确。判断沉淀是否洗净的方法：取最后一次洗涤的滤液，检测滤液中是否存在未洗涤干净的杂质。首先要弄清楚沉淀上的杂质是什么，然后再去检测里面的离子。用 Na2CO
12、3溶液和 FeSO4溶液的反应制备 FeCO3，因而沉淀表面可能会有 Na2SO4杂质，因而应该检验最后一次洗涤滤液中是否含有 SO ，即该题便转化成 SO 的检验。24 24具体操作为：取最后一次的洗涤滤液 12 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的 BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。2(2018全国卷)醋酸亚铬(CH 3COO)2CrH2O为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：(1)实验中所用蒸馏水均需
13、经煮沸后迅速冷却，目的是！_去除水中溶解氧_#，仪器 a 的名称是！_分液(或滴液)漏斗_#。(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于 c 中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K 2，关闭 K3。c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为！ Zn2Cr 3 =Zn2 2Cr 2 #。同时 c 中有气体产生，该气体的作用是！_排除 c 中空气_#。(3)打开 K3，关闭 K1和 K2。c 中亮蓝色溶液流入 d，其原因是！_c 中产生 H2使压强大于大气压_#；d 中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是！_(冰浴)冷却_#、！_过滤_#、洗涤、干燥。(4)指出装置 d
14、 可能存在的缺点！_敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触_#。解析 在盐酸溶液中锌把 Cr3 还原为 Cr2 ，同时产生氢气排尽装置中的空气防止氧化。生成的氢气导致 c 中压强增大，可以把生成的 CrCl2压入 d 装置发生反应，(1)由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷7却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器 a 是分液(或滴液)漏斗； (2)c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明 Cr3 被锌还原为 Cr2 ，反应的离子方程式为Zn2Cr 3 =Zn2 2Cr 2 ；锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2 ，所以氢
15、气的作用是排除 c 中空气；(3)打开 K3，关闭 K1和 K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致 c 中压强增大，所以 c 中亮蓝色溶液能流入 d 装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。(4)由于 d 装置是敞开体系，因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。3(2018黄冈调研)氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。已知：(i)氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱(ii)NiCl2溶液在加热时，先转化为 Ni(OH)2，后分解为 N
16、iO(iii)制备氮化镓的反应为：2Ga2NH 3 2GaN3H 2= = = = = Ni某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓，设计实验装置如图所示：设计实验步骤如下：滴加几滴 NiCl2溶液润湿金属镓粉末，置于反应器内。先通入一段时间后的 H2，再加热。停止通氢气，改通入氨气，继续加热一段时间。停止加热，继续通入氨气，直至冷却。将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中，充分反应过滤、洗涤、干燥。(1)仪器 X 中的试剂是！_浓氨水_#，仪器 Y 的名称是！_球形干燥管_#。(2)指出该套装置中存在一处明显的错误是！_装置 F 中会产生倒吸_#。(3)步骤中选择 NiCl2溶液，不选择氧化镍的原
17、因是！_ab_#。a增大接触面积，加快化学反应速率b 使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率c为了能更好形成原电池，加快反应速率(4)步骤中制备氮化镓，则判断该反应接近完成时观察到的现象是！_装置 F 中几乎不再产生气泡_#。8(5)请简要描述步骤中洗涤的具体操作！_将蒸馏水沿玻璃棒注入到过滤器中，直至将固体完全浸没，让水自然流下，重复 23 次_#。(6)镓元素与铝同族，其性质与铝类似，请写出氮化镓溶于热 NaOH 溶液的离子方程式：！ GaNOH H 2O GaO NH 3 #。= = = = = 2解析 (1)根据题中信息可知，装置 A 制取氢气，装置 C 制取氨气，不需要加热条件液体
18、与固体作用制氨气，则仪器 X 中的试剂是浓氨水，仪器 Y 的名称是球形干燥管；(2)因过量的氨气进入装置 F 与浓硫酸反应，装置 F 中会产生倒吸；(3)步骤中选择 NiCl2溶液，NiCl2溶液在加热时，先转化为 Ni(OH)2，后分解为 NiO，增大接触面积，加快化学反应速率；同时使镍能均匀附着在镓粉的表面，提高催化效率；(4)步骤中制备氮化镓，反应为：2Ga2NH 3 2GaN3H 2，氨气极易溶于稀硫酸，氢气不溶于稀硫酸，则判断= = = = = 该反应接近完成时观察到的现象是装置 F 中几乎不再产生气泡；(5) 洗涤操作是在过滤之后，所以直接在过滤器中进行洗涤即可，具体操作为：将蒸馏
19、水沿玻璃棒注入到过滤器中，直至将固体完全浸没，让水自然流下，重复 23 次；(6)镓元素与铝同族，其性质与铝类似，铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：2Al2OH 2H 2O 2AlO 3H 2，则氮化镓溶于热 NaOH 溶液的离子方程= = = = = Ni 2式为：GaNOH H 2O GaO NH 3。= = = = = 2制备实验方案设计与评价类试题的答题策略(1)制备方案的实验流程与考法：(2)方案评价：可行性角度；绿色化学角度；安全性角度；规范性角度考点二 探究型综合实验)命题规律：1题型：填空题。2考向：探究型实验方案的设计与评价实验题主要是以探究物质的性质或反应原理为命题主线，
20、涉及性质或反应原理的预测、验证、结论等几个环节，单以其中某一个或几个环节作为命题的着眼点进行试题的设计，考查考生运用比较、归纳、分析、综合等方法解决实际问题的能力。9方法点拨：1探究型实验方案的设计与评价思路2探究(验证)性质实验设计原则对物质所具备的性质，从化学实验上去寻求证据，设计实验方案的原则是：操作简单，现象明显，安全可行。3探究性质实验设计依据与评价技巧分析物质结构的特点或从物质所属类型的代表物去推测物质可能具有一系列性质，提出合理的实验方案，探索寻求物质可能具有的各种性质。(1)实验简单易行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件。(2)实验科学顺序。要对各个实验步骤
21、进行统一的规划和安排，保证实验准确高效，同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的相互干扰。(3)实验现象直观。如“证明 CH3COOH 是弱电解质”的实验，可配制一定浓度的CH3COONa 溶液，用 pH 试纸测溶液的 pH，通过测定的结果 pH7 得出结论，既操作简便又现象明显。(4)实验结论可靠。要反复推敲实验步骤和多方论证实验结果，做到实验结论准确可靠。1(1)(2018全国卷) K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。通入氮气的目的是！_隔绝空气；使反应产生的气体全部进入后续装置_#。
22、实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置 E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有！_CO 2_#、！_CO_#。为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是！_先熄灭装置 A、E 的酒精灯，冷却后停止通入氮气_#。样品完全分解后，装置 A 中的残留物含有 FeO 和 Fe2O3，检验 Fe2O3存在的方法是！_取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入 12 滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有 Fe2O3_#。10(2)(经典福建卷)氯酸钾与碘化钾反应的研究：在不同条件下 KClO3可将 KI 氧化为 I2或 KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中
23、系列 a 实验的记录表如下(实验在室温下进行)：试管编号 1 2 3 40.20 molL1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.106.0 molL1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0蒸馏水/mL 9.0 6.0 x 0实验现象表中 x！_3.0_#，系列 a 实验的实验目的是！_研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响_#。设计 1 号试管实验的作用是！_硫酸浓度为 0 的对照实验_#。若 2 号试管实验现象为“黄色溶液” ，取少量该溶液加入淀粉溶液呈蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为 KCl，则此反应的离子方程式为！
24、 ClO 6I 6H =Cl 3I 23H 2O #。 3(3)(2016北京卷)以 Na2SO3溶液和金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应多样性：试剂滴管 试管现象实验0.2 molL1 Na2SO3溶液0.1 molL1Al2(SO4)3溶液开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀已知：Al 2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验，白色沉淀中无 SO ，该白色沉淀既能24溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性 KMnO4溶液褪色。推测沉淀中含有亚硫酸根和！_Al 3 、OH _#。对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：i.被 Al(OH)3所吸附；ii.存在于铝的碱式盐中。
25、对假设 ii 设计了对比实验，证实了假设 ii 成立。a将对比实验方案补充完整。步骤二：！_见解析 _#(按上图形式呈现)。11b假设 ii 成立的实验证据是！_ V1明显大于 V2_#。突破点拨(1)设计比较类型的探究实验时注意遵循“单一变量原则” ；(2)检验实验方案的设计要考虑到各种干扰因素的影响。解析 (1)装置中的空气在高温下能氧化金属铜，能影响 E 中的反应，所以反应前通入氮气的目的是排尽装置中的空气从而隔绝空气；反应中有气体生成，不会全部进入后续装置。实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊，说明反应中一定产生二氧化碳。装置 E 中固体变为红色，说明氧化铜被还原为铜，即有还
26、原性气体 CO 生成，由此判断热分解产物中一定含有 CO2、CO；为防止倒吸，必须保证装置中保持一定的压力，所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置 A、E 的酒精灯，冷却后停止通入氮气即可。要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐，因此方法是取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入 12 滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有 Fe2O3。(2)根据表格数据可知，KI、KClO 3(s)的物质的量不变，改变的只有 H2SO4溶液的体积和蒸馏水的体积，二者之和相等，可见研究的目的是确定反应体系中 H2SO4溶液浓度对反应产物的影响；x3.0。1 号试管实验中 H2SO4溶液的浓度是 0，为
27、对照实验。若 2 号试管实验现象为“黄色溶液” ，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色，证明产生了 I2；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得此反应的离子方程式ClO 6I 6H =Cl 3I 23H 2O。(3)根据题意知实验现象的白色沉淀中无 SO ， 3 24该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性 KMnO4溶液褪色，推测沉淀中含有亚硫酸根和氢氧化铝。根据题给实验方案设计步骤二为：，且 V1明显大于 V2。【变式考法】(1)(2017全国卷)为探究硫酸亚铁的分解产物，将硫酸亚铁置于下图所示的装置 A中，打开 K1和 K2，缓缓通
28、入 N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D 中的溶液依次为！_c、a_#(填标号)。C、D 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为！_生成白色沉淀、褪色_#。a品红 bNaOH cBaCl 2 dBa(NO 3)2 e浓 H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式！ 122FeSO4 Fe2O3SO 2SO 3 #。= = = = =高 温 (2)(2018漳州调考)某兴趣小组的同学设计了如下装置探究 MnO2在 H2O2制取 O2过程中的作用，分别将等量 H2O2加入到广口瓶中，进行 2 次实验(气体体积在同一状况下测定)：序号 瓶中的物质 分液漏斗的物质 测得气体体积实验
29、1 足量 MnO2 20 mL H2O2 V1实验 2 稀硫酸和足量 MnO2 20 mL H2O2 V1IO Br2Fe3 ，并设计如下装置。电极均为碳电极，盐桥中 3 3的电解质为硫酸钾，在右池中加入 100mL 0.6mol/L KI 溶液及少许淀粉溶液，左池中加入足量的稀硫酸，再通过滴定管逐渐滴加 0.1mol/L KBrO3溶液，观察到以下现象：当滴加KBrO3溶液时，电流计的指针发生偏转，同时右电池的溶液变蓝，在连续滴加 KBrO3溶液时，发现滴加过程中有一段时间电流计的指针不再偏转，再继续滴加，发现电流计的指针又开始偏转，同时右池溶液蓝色逐渐变浅。当开始滴加 KBrO3溶液时，右
30、池中的电极反应式！ 2I 2e =I2 #。在不发生偏转的这段时间里，滴加的 KBrO3溶液的体积为！_20.00_#mL。当电流计的指针重新发生偏转时，左池中的电极反应式为！ 2BrO 12H 10e =Br2 6H2O #。 3利用上述电化学装置，可以进行氧化还原反应的滴定，则判断其反应达到滴定终点方法是！_电流计的指针停止偏转_#。解析 (1)最终得到红色粉末，说明有氧化铁生成，即分解过程发生了氧化还原反应，13根据化合价变化可知一定有 SO2生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO 2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性
31、，能氧化 SO2，所以应该用氯化钡，检验 SO2用品红溶液，所以 C、D 的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液，实验现象是 C 中溶液变浑浊，产生白色沉淀，D 中品红溶液褪色。根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解的方程式为2FeSO4 Fe2O3SO 2SO 3。(2)H 2O2自身分解产生氧气的物质的量的关系= = = = =高 温 为：2H 2O2O 2，被氧化产生氧气的物质的量的关系为：H 2O2O 2，可见在实验 2 中有部分H2O2被氧化。(3)开始时，由于左侧 BrO 少量，故变化为：BrO Br ，右侧反应为： 3 32I 2e =I2，由于氧化性顺序：BrO IO Br 2Fe 3 ，
32、而 Fe3 I 2， 3 3故当右侧 I 完全转化为 I2后，左侧滴入的 BrO 与左侧之前生成的 Br 反应， 3BrO 5Br 6H =3Br2 3H2O。 3根据电子守恒有关系式：6I Br BrO15 36 mol mol151000.6103 0.1V103 V20 mL。当电流计指针重新偏转，即左侧中 Br 恰好转化为 Br2，由于氧化性 Br2I 2，故再滴入的 KBrO3与 I2反应，即左池为：2BrO 10e 12H =Br26H 2O， 3右池为：I 210e 6H 2O=2IO 12H ， 3滴定终点即电流计指针不偏转，是因为氧化还原反应进行完全，不再有电子转移，故体现在
33、原电池装置中的现象为电流计的指针不偏转。2(2018湖北八校联考)某红色固体粉末样品可能含有 Fe2O3和 Cu2O 中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。查阅资料：Cu 2O 在酸性溶液中会发生反应 Cu2O 2H =CuCu 2 H 2O。用如图所示装置进行实验，回答下列问题：(1)仪器组装完成后，夹好止水夹，！_向装置 A 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变_#，则说明装置 A 的气密性良好。14(2)装置 A 是氢气的发生装置，可以选用的药品是！_AC_#(填字母)。A稀硫酸和锌片 B稀硝酸和铁片C氢氧化钠溶液和铝片 D浓硫酸和镁片(3)从下
34、列实验步骤中，选择正确的操作顺序：！_#(填序号)。打开止水夹 熄灭 C 处的酒精喷灯 C 处冷却至室温后，关闭止水夹 点燃C 处的酒精喷灯 收集氢气并验纯 通入气体一段时间，排尽装置内的空气(4)收集氢气验纯时，最好采用！_排水法_#(填方法)收集氢气。(5)取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu2O；此观点是否正确：！_否_#(填“是”或“否”)。若填“否” ，原因是！ 2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu2 #(用离子方程式说明)。另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体。证明样品中一定含有！_Cu 2O_#，取少量反应后的溶液，加适
35、量蒸馏水稀释后，滴加！_KSCN_溶液，若溶液变血红色_#(填试剂和实验现象)，则可证明另一成分存在；反之，说明样品中不含该成分。(6)取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体 3.2 g，滤液中 Fe2 有 1.0 mol，则样品中 n(Cu2O)！_0.55_#mol。解析 (1)由于使用的是长颈漏斗，所以需要进行液封，向装置 A 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则说明装置 A 的气密性良好。(2)锌和稀硫酸反应生成氢气，选项 A 正确；铁和稀硝酸反应不生成氢气，选项 B 错误；铝和氢氧化钠反应生成氢气，选项 C 正确；镁和浓硫酸反应不生成氢
36、气，选项 D 错误。(3)用氢气还原金属氧化物时需要注意氢气要“先来后走” ，先用氢气排出空气，待反应完，固体冷却后再停止通入氢气，所以操作顺序为。(4)为使收集的 H2较纯净，以免点火时发生爆炸，最好用排水法收集。(5)因为氧化铁和酸反应后生成的铁离子能氧化铜，所以没有红色物质生成。若加入浓硝酸有红棕色的气体二氧化氮生成，说明发生了氧化还原反应，肯定有 Cu2O；氧化铁和硝酸反应生成铁离子，能与 KSCN 溶液反应，溶液变血红色。(6)2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 2 ，当 Fe2 为 1.0 mol 时，消耗铜的物质的量为 0.5 mol，过滤得到的固体为铜，物质的量为 0.05 m
37、ol，根据反应3.2 g64 gmol 1Cu2O2H =CuCu 2 H 2O，所以氧化亚铜的物质的量为 0.55 mol。探究类实验题的命题思路探究类实验题的一般形式：发现问题提出猜想设计验证方案具体实施实验观察现象、分析数据总结归纳得出结论；可以考查学生发现问题、提出问题的能力(作出合理假设或猜想)、探究问题的能力(设计实验进行探究)、分析问题的能力(根据实验现象15得出合理结论)等；既考查基本概念、基本理论又考查元素化合物的有关知识，而且符合“探究学习” “自主学习”的理念。因此探究类实验题仍将是 2019 年高考试题中的一个亮点。一般有以下几种命题形式：探究化学反应机理、探究化学实验
38、中的反常现象、探究对经典问题的质疑、探究未知物的成分、探究物质的性质、探究化学反应的条件以及探究化学反应的现象等等。考点三 定量实验设计与评价)命题规律：1题型：填空题。2考向：主要考查混合物成分的测定、物质纯度的测定，以及化学式的确定，常与物质的称量、分离、提纯、中和滴定等实验操作相联系，难度较大。方法点拨：1选择获取实验数据的途径与应用方法2不同气体体积测量方式的理解及处理(1)量气装置的改进(2)量气时应注意的问题量气时应保持装置处于室温状态。读数时要特别注意消除“压强差” ，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如图()()应使左侧和右侧的液面高度保持相平。3定量化学实验数据处理“
39、五看”16(1)看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为 0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的；(2)看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去；(3)看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用；(4)看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算；(5)看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。1(1)(2016天津卷)实验室常用 MnO2与浓盐酸反应制备 Cl2。制备反应会因盐酸浓度下降而停止。
40、为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的 AgCl 质量。乙方案：与足量 Zn 反应，测量生成的 H2体积。判定甲方案不可行，理由是！_残余液中的 MnCl2也能与 AgNO3反应生成 AgCl沉淀，根据生成 AgCl 的质量不能求出残余液中盐酸的浓度_#。进行乙方案实验：装置如图所示(夹持器具已略去)。()使 Y 形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将！_Zn 粒_#转移到！_残余清液_#中。()反应完毕，每间隔 1 分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是！_装置内气体尚未冷至室温_#(排除仪器
41、和实验操作的影响因素)。(2)为了测定某 Na2CS3溶液的浓度，按下图装置进行实验。将 35.0 mL Na2CS3溶液置于下列装置 A 的三颈烧瓶中，打开仪器 d 的活塞，滴入足量 2.0 molL1 稀 H2SO4，关闭活塞。已知：CS 2H CS 2H 2S，CS 2和 H2S 均有毒；CS 2不溶于水，沸点 46 ，与2317CO2某些性质相似，与 NaOH 作用生成 Na2COS2和 H2O。仪器 d 的名称是！_分液漏斗_#。反应开始时需要先通入一段时间 N2，其作用为！_排出装置中的空气，防止 A 中生成的 H2S 被氧化_#。B 中发生反应的离子方程式是！ Cu 2 H 2S
42、=CuS2H #。反应结束后打开活塞 K，再缓慢通入热 N2一段时间，其目的是！_将装置中的H2S 全部排入 B 中被充分吸收，CS 2全部排入 C 中被充分吸收_#。为了计算三硫代碳酸钠溶液的浓度，可测定 B 中生成沉淀的质量。称量 B 中沉淀质量之前需要进行的实验操作名称是！_过滤、洗涤、干燥_#，若 B 中生成沉淀的质量为 8.4 g，则 35.0 mL 三硫代碳酸钠溶液的物质的量浓度是！_2.5_molL 1 _#。若反应结束后将通热 N2改为通热空气，通过测定 C 中溶液质量的增加值来计算三硫代碳酸钠溶液的浓度时，计算填！_偏高_#(填“偏高” “偏低”或“无影响”)。突破点拨.定量
43、实验设计要注意排除干扰因素的影响，如空气中水蒸气的影响、空气中氧气的影响；.气体体积测定实验中一定要注意温度和压强所造成的影响。解析 (1)与足量 AgNO3溶液反应，因为残余液中的 MnCl2也会与 AgNO3反应形成沉淀，称量生成的 AgCl 质量只能求出氯离子的量，而不能求出剩余盐酸的浓度；使 Zn 粒进入残余清液中让其发生反应这样残余清液就可以充分反应，如果反过来，残余清液不可能全部转移到左边反应完毕时，相同时间内则气体体积减少，又排除了其他影响因素，只能从气体本身角度思考，联想到该反应是放热的，就可能想到气体未冷却了。(2)仪器d 的名称是分液漏斗；A 中生成的 H2S 易被空气中的
44、氧气氧化，故在反应开始时先通入一段时间 N2，以排出装置中的空气。CuSO 4和 H2S 反应生成 CuS 沉淀和 H2SO4，离子方程式为：Cu2 H 2S=CuS2H 。 反应结束后，装置中还残留一部分 H2S 和 CS2，通入热 N2一段时间可以将残留的 H2S 和 CS2分别排入 B 和 C 中被充分吸收。通过过滤、洗涤、干燥的实验操作可以得到干燥的 CuS 沉淀；由 CS 2H =CS2H 2S和23Cu2 H 2S=CuS2H 可知， CuSNa 2CS3，所以 n(Na2CS3) n(CuS )，故 c(Na2CS3)8.4 g96 gmol1 0.035 L2.5 molL1
45、。空气中含有的 CO2也能被 C 中 NaOH溶液吸收，导致 C 中溶液质量的增加值偏大，从而使计算时所代入的 Na2CS3的物质的量偏大，因此通过测定 C 中溶液质量的增加值来计算三硫代碳酸钠溶液的浓度时，计算值偏高。【变式考法】(1)(2018安阳一模)甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种方法，例如：在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液，经充分反应后，产生的氢氧化钠的物18质的量与甲醛的物质的量相等，然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠。将 4.00 mL 甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，用浓度为 1.100 mol/L 的硫酸滴定，至终点时耗用硫酸 2
46、0.00 mL。甲醛水溶液的浓度为！_11_#mol/L。上述滴定中，若滴定管规格为 50mL，甲醛水溶液取样不能超过！_10_#mL。工业甲醛含量测定的另一种方法：在甲醛水溶液中加入过氧化氢，将甲醛氧化为甲酸，然后用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定。HCHOH 2O2HCOOHH 2ONaOHHCOOHHCOONaH 2O已知 H2O2能氧化甲酸生成二氧化碳和水。如果 H2O2用量不足，会导致甲醛含量的测定结果！_偏低_#(选填“偏高” “偏低”或“不受影响”)，因为！_未完全将甲醛氧化为甲酸，使消耗的 NaOH 标准溶液少_#；如果 H2O2过量，会导致甲醛含量的测定结果！_偏低_#(选填“偏高” “偏低”或“不受影响”)，因为！_将甲醛氧化生成物甲酸进一步氧化为二氧化碳和水，使消耗的 NaOH 标准溶液少_#。(2)(2018湖北八市调考)乳酸亚铁晶体CH 3CH(OH)C
