1、化学综合性实验解题指导,-2-,1.解题思路、方法 (1)巧审题,明确实验目的和原理。实验原理是解答实验题的核心,是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情境(或题中所给实验目的)结合元素及化合物等有关知识获取。 (2)想过程,理清实验操作的先后顺序,把握各步实验操作的要点。 (3)看准图,分析各实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合,思考容量大。在分析、解答过程中,要认真细致地分析图中所示的装置,并结合实验目的和原理,确定它们在该实验中的作用。 (4)细分析,得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中,要善于找出实验成功的关键,以及产
2、生误差的原因,或从有关数据中归纳出定量公式,绘制变化曲线等。,-3-,2.解题技巧 一个化学实验必须依据一定的实验原理,使用一定的仪器组装成一套实验装置,按一定顺序操作,才能顺利完成。因此,我们可以把一道综合实验题分解成几个既相互独立又互相关联的小实验、小操作来解答。由各个小实验确定各步操作,再由各个小实验之间的关系确定操作的先后顺序。基本思路如下:,-4-,典例(2018全国)醋酸亚铬(CH3COO)2Cr2H2O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
3、装置如图所示,回答下列问题:,-5-,(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 。仪器a的名称是 。 (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、K2,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 。 同时c中有气体产生,该气体的作用是 。 (3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ; 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 、 、洗涤、干燥。 (4)指出装置d可能存在的缺点 。,-6-,解析:(1)由题给信息“醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂”可知,为避免溶解在水中的氧气影响实验,故所
4、用蒸馏水应先煮沸除氧并迅速冷却,以减少氧气的再溶解。仪器a为分液漏斗。 (2)将盐酸滴入c中时,CrCl3溶解,同时锌粒与盐酸反应放出的氢气可将c中的空气排出,形成了隔绝空气的体系,进而发生反应: Zn+2Cr3+=Zn2+2Cr2+,溶液颜色由绿色逐渐变为亮蓝色。 (3)当打开K3,关闭K1和K2时,c中Zn与盐酸反应产生的氢气排不出去,产生较大的压强,可将c中生成的亮蓝色溶液压入d中。进入d中的Cr2+可与CH3COO-反应生成(CH3COO)2Cr2H2O沉淀。根据题意“醋酸亚铬难溶于冷水”,要使沉淀充分析出并分离,可采用冰水浴冷却、过滤、洗涤、干燥的方法处理。 (4)由于(CH3COO
5、)2Cr2H2O沉淀易被氧气氧化,所以装置d的缺点是:装置d为敞口体系,会使醋酸亚铬与空气接触而被氧化。,-7-,答案:(1)去除水中溶解氧 分液漏斗 (2)Zn+2Cr3+=Zn2+2Cr2+ 排除c中空气 (3)c中产生氢气使压强大于大气压 (冰水浴)冷却 过滤 (4)敞开体系,使醋酸亚铬与空气接触,-8-,1,2,1.(2018天津理综)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题: .采样采样系统简图 采样步骤: 检验系统气密性;加热器将烟道气加热至140 ;打开抽气泵置换系统内空气;采集无尘、干燥的气样;关闭系统,停止采样。,-9-,1
6、,2,(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为 。 (2)C中填充的干燥剂是 (填序号)。 a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5 (3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。,(4)采样步骤加热烟道气的目的是 。,-10-,1,2,-11-,1,2,(8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”) 若缺少采样步骤,会使测定结果 。 若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果 。,-12-,1,2,-13-,1,2,解析 (1)根据题意A中装有无碱玻璃棉,其作用是除尘或吸尘。 (2)C中干燥剂
7、不能是碱性物质,无水CuSO4吸水能力小,因此应选择P2O5。(3)与D(装有碱液)作用相同的装置为,(4)由于NOx易溶于水,因此采样步骤加热烟道气的目的是防止NOx溶于冷凝水。,-14-,1,2,-15-,1,2,(8)若缺少采样步骤,NO2吸收不完全会使测定结果偏低。若FeSO4标准溶液部分变质,会多消耗FeSO4标准溶液,测定结果偏高。,-16-,1,2,2.无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图1,主要步骤如下:图1,-17-,1,2,步骤1 三颈烧瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置B中加入15 mL液溴。 步骤2 缓慢通入干
8、燥氮气,直至溴完全导入三颈烧瓶中。 步骤3 反应完毕后恢复至常温,过滤,将滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0 ,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。 步骤4 室温下用苯溶解粗品,冷却至0 ,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160 分解得无水MgBr2产品。 已知:Mg与Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。 MgBr2+3C2H5OC2H5 MgBr23C2H5OC2H5。,-18-,1,2,请回答:图2 (1)仪器A的名称是 。 实验中不能用干燥空气代替干燥N2,原因是 。 (2)如将装置B改为装置C(图2),可能会导致的后果是 。 (3)步骤3中,第一次过滤除去的物质
9、是 。 (4)有关步骤4的说法,正确的是 。 A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B.洗涤晶体可选用0 的苯 C.加热至160 的主要目的是除去苯 D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴,-19-,1,2,答案 (1)干燥管 防止镁屑与氧气反应,生成的MgO阻碍Mg与Br2的反应 (2)会将液溴快速压入三颈瓶,反应过快大量放热而存在安全隐患 (3)镁屑 (4)BD,-20-,1,2,解析 (1)仪器A为干燥管;金属镁为活泼金属,很容易与空气中的O2反应,故不能用空气代替干燥的N2。 (2)液溴易挥发,装置B是通过N2带着溴蒸气进入三颈烧瓶,装置C是利用N2将液溴直接压入三颈烧瓶中,液溴与镁剧烈反应,放出大量热,导致溴大量挥发,导致溴的利用率降低,且溴有毒,存在安全隐患。 (3)镁屑与液溴反应时,镁屑过量,故第一次过滤除去的是没有反应的镁屑。 (4)因为MgBr2具有强吸水性,故不能用95%的乙醇溶解粗品,A项错误;加热到160 时,除去苯的同时也除去了乙醚,C项错误。,
