2018年全国卷高考化学总复习《化学实验探究》专题突破[例题+习题(含答案)]

2018年全国卷高考化学总复习《化学实验探究》专题突破[题型分析]从2017年考试大纲和考试说明以及近几年各省市高考化学实验试题，可以发现：高考化学实验试题所考查的内容，涉及了化学原理、概念、物质性质、实验操作、实验技能、实验方法、实验设计和评价等方方面面的内容。

即只要与中学化学实验相关的所有知识都能成为高考化学考查的考点内容。

实验题检测内容的特点：（1）源于课本从近5年高考化学卷实验试题以及近4年理科综合能力测试实验试题看，几乎每一道试题都能在课本相应的地方找到出处。

而且，有些试题所涉及的实验直接取材于课本中的演示实验或学生实验。

这种命题方式有良好的导向作用：一方面引导中学化学教学重视课本实验教学；另一方面，很好地体现公平、公正的高考命题原则（正如教育部考试中心命题组专家所言：“教材是创设高考试题的丰富素材，教材人人都有，试题贴近教材能够体现公平、公正的命题原则”）。

（2）突出基础随着命题指导思想由知识立意向能力立意转化，高考化学对实验能力的考核要求也将越来越高。

然而，不论试题要求怎样变化，基于中学阶段教学的基础性，实验试题考查的内容仍将强调基础，突出基础性。

分析近年高考化学实验题，就可明确这一特征。

象近年高考化学实验试题，虽然试题具有形式比较新、反应装置新、化学反应新、设问角度新、题目立意高、隐蔽性强等特点，但从答题内容看，回答问题所需的知识仍然属于基础的化学知识和技能，而且大都源于中学化学教材，很好地体现基础性。

体现在：a、运用化学实验基础知识进行物质的鉴别、对实验现象的观察与解释；b、利用常见或常用的化学仪器或装置来完成题目规定的化学实验；c、根据考生所应掌握的实验基础知识、基本技能和有关化学知识来进行实验方案的设计或对给定的实验方案作出评价。

（3）强调综合从近年试题走向可以看出，试题很好地体现化学学科的特点，即以实验为中心，将化学实验与其他化学知识有机地结合于一体，着重考查学生的能力和素质，特别是思维能力的考查。

而且化学实验试题所考查的知识从简单到复杂、从单一到综合。

体现在：a、将实验原理、实验现象、基本操作及其原理有机地进行考查；b、将已有知识或已有知识与新信息优化组合，进行相应的实验设计或对所给的实验方案作出评价；c、将化学实验与化学基本原理、化学理论、计算、推理融为一体；d、将化学实验与物理、生物等学科知识综合在一起，对实验进行跨学科综合考查。

（4）联系实际重视S.T.S.E（科学、技术、社会、环境）教育是当今教育的一个发展趋势，也是《高中化学课程标准》对高中化学教学的一个要求。

分析近年的高考化学实验题，可以发现在实验题中渗透了STSE（科学、技术、社会、环境）知识(特别在近年上海高考试题中得到很好的体现)。

此类试题往往从以下角度来选材命题：a、以学生实施研究性学习活动中可能的课题作为背景，如食品检验、假酒中甲醇含量的测定、空气中某污染成分的测定、胃药中碳酸盐、氢氧化铝含量的测定；b、选用生活中常见的物品来代替化学仪器或药品而进行的家庭实验；c、对某个具有一定生活或社会意义的实验目的进行实验设计等。

测试内容可以涉及药品的选取、装置的设计、实验的现象、化学反应原理、实验的基本操作和技能、实验实施的步骤等。

试题很好地体现理论联系实际的思想。

【例题演练】☆★考点一：对未知物（产物或剩余物）的探究通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。

虽然探究性实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。

如：①常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等；②常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法；③熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。

【例1】三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3] 3H2O可用于摄影和蓝色印刷。

某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。

请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选．．试剂：浓硫酸、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L-1 KI、0.1 mol·L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。

（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是。

（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。

验证固体产物中钾元素存在的方法是，现象是。

（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。

①提出合理假设假设1：；假设2：；假设3：。

②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答．．．．．．．．．）③实验过程根据②中方案进行实验。

在答题卡．．．上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

【答案】（1）CO和CO2（2）利用焰色反应透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰（3）①全部为铁单质全部为FeO 同时存在铁单质和FeO③用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。

取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN。

（1）若溶液基本无色，则假设1成立。

（2）若溶液呈血红色，则假设3成立。

☆★考点二：物质的性质探究物质性质的探究实验中要注意：①在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。

②无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。

脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化。

【例2】【2017新课标3卷】（14分）绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。

某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。

回答下列问题：（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。

再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。

由此可知：______________、_______________。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。

将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。

按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。

a．点燃酒精灯，加热b．熄灭酒精灯c．关闭K1和K2d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量A f．冷却到室温③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。

若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。

实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C 、D 中的溶液依次为_________（填标号）。

C 、D 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_______________。

a ．品红b ．NaOHc ．BaCl 2d ．Ba(NO 3)2e ．浓H 2SO 4②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。

【答案】（1）样品中没有Fe 3+ Fe 2+易被氧气氧化为Fe 3+（2）①干燥管 ② dabfce ③233176()9()m m m m -- 偏小（3）①c 、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑ ☆★考点三：化学反应原理探究化学反应原理探究包括化学反应速率与化学平衡、电化学、元素周期律、氧化还原反应、电解溶液等基本理论。

在解题过程中必须以课本上的基本理论为依托，进行发散思维，开展相关的探究。

【例3】【2017北京卷】（16分）某小组在验证反应“Fe+2Ag +=Fe 2++2Ag”的实验中检测到Fe 3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L -1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

（1）检验产物①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag 。

②取上层清液，滴加K 3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe 3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe 3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。

针对两种观点继续实验：①取上层清液，滴加KSCN 溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。

同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下： 序号取样时间/min 现象 ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色ⅱ30 产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深ⅲ120 产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）②对Fe3+产生的原因作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。

实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：装置如图。

其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。

【答案】（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀②Fe2+ （2）Fe+2Fe3+=3Fe2+②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀③0.05 mol·L-1 NaNO3溶液FeSO4溶液（或FeCl2溶液）分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深（3）溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。