2020版高考化学(人教版)一轮复习文档：教师用书 专题讲座5 综合实验题解题策略 Word版含答案

专题讲座(五)综合实验题解题策略[构成要素][解题策略]1．制备型实验题解题程序(1)巧审题，明确实验目的和原理。

实验原理可从题目所给实验目的结合有关知识获取，综合考虑，促进制备主反应，消除控制副反应。

遵循可行、简捷、安全性原则，确定符合目的要求的制取、提纯方案。

(2)善思考，理清操作步骤的先后顺序。

根据方案中方法步骤，把握各步操作的要领、目的和原理，理清制备后除杂提纯操作的先后关系与原理。

(3)看图表，认识各装置的作用，分析图中各项装置，并结合实验目的和原理，分析装置作用，举一反三，分析缺少装置的可能后果，表格中信息如何控制运用落实。

(4)悟规律，得出正确的结论，实验数据(现象)是化学原理的外在表现，分析现象(或数据)，找出影响实验成败的关键因素，产生误差的原因，进行必要的推导与计算。

2．探究型实验的基本程序(1)解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：①提出问题要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。

此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。

②提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。

有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。

③设计验证方案提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。

实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。

④观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案，根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。

(2)整体思路①明确目标，根据题目要求，找出该题需要解决的最终目标。

②分析问题，根据上述目标，结合题目所给信息，分析解决该问题可能涉及的所学知识，即利用所学知识，分析解决该问题。

③注意细节，在解决该类问题时，注意分析实验原理是否正确可行，实验操作是否安全合理，实验步骤是否简单方便，实验现象是否突出明显。

[典题导航](2017·重庆一中模拟)二价铬不稳定，极易被氧气氧化。

醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O，相对分子质量为376}是一种深红色晶体，不溶于冷水和醚，易溶于盐酸，是常用的氧气吸收剂。

实验室以锌粒、CrCl3溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示：【导学号：95812277】制备过程中发生的化学反应或离子反应：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；2CrCl3＋Zn===2CrCl2＋ZnCl2；2Cr2＋＋4CH3COO－＋2H2O===[Cr(CH3COO)2]2·2H2O↓。

请回答下列问题：(1)仪器A的名称是______________，所盛装的试剂是______________。

(2)本实验中配制所用溶液的蒸馏水都需事先煮沸，原因是_____________。

(3)仪器D的主要作用是______________。

(4)实验生成H2后，为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，应________(填“打开”或“关闭”，后同)阀门1、________________阀门2。

(5)本实验中锌粒须过量，其原因是_______________________。

(6)已知其他反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质6.34 g，实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 5.64 g，所得产品的产率为________。

(7)若使用该装置制备Fe(OH)2，且能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀现象。

则在仪器A、B、C中应装入的试剂依次为_______、______、_____(填化学式)。

【解题思路】[解析]先向三颈烧瓶B中加入过量的Zn(产生足量的氢气将空气排出，且产生足够的压力把三颈烧瓶B中的液体压入三颈烧瓶C中；充分还原CrCl3)，关闭阀门1，打开阀门2，通过分液漏斗加入稀盐酸，产生的氢气排出三颈烧瓶B、三颈烧瓶C及导管中的空气。

再滴入CrCl3溶液使其与Zn反应生成CrCl2；然后打开阀门1，关闭阀门2，三颈烧瓶B中的液体在氢气的压力下被压入三颈烧瓶C中，CrCl2与CH3 COONa反应生成[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。

(2)二价铬不稳定，极易被氧气氧化，故除用氢气排除装置中的空气(O2)外，配制盐酸、CrCl3溶液和醋酸钠溶液时所用的蒸馏水需要加热除去氧气。

(3)为防止装置外的空气(O2)进入装置，右端烧杯盛水起液封作用。

(6)根据关系式2CrCl3～[Cr(CH3COO)2]2·2H2O，理论产品质量为m{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O}＝ 6.34 g158.5 g/mol×12×376 g/mol＝7.52 g，产率为5.64 g7.52 g×100%＝75%。

(7)若以相同原理制Fe(OH)2，分液漏斗中盛放稀硫酸、三颈烧瓶B 中盛放铁粉、三颈烧瓶C中盛放氢氧化钠溶液，可制得Fe(OH)2。

[答案](1)分液漏斗盐酸与CrCl3溶液(2)去除水中溶解的氧气，防止二价铬被氧化(3)盛水，防止空气(O2)进入装置(4)打开关闭(5)与CrCl3充分反应得到CrCl2产生足量的H2，将装置中的空气排尽，将CrCl2溶液压入三颈烧瓶C 中，使其与CH3COONa溶液反应(混合)(6)75%(7)稀H2SO4Fe NaOH [对点训练]氮化铝(AlN)是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域。

某化学研究小组利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝，设计如图所示实验装置(部分夹持装置已略去)。

请回答下列问题：(1)实验中用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液反应制取氮气的化学方程式为________________________________________________________。

(2)检查装置气密性的方法是___________________________。

(3)装置C中发生反应的化学方程式为__________________________，该反应的氧化剂为________________。

(4)上述装置存在严重问题，请说明改进的办法：_____________________。

(5)反应结束后，某同学用图Ⅰ所示装置测定氮化铝样品中氮化铝的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。

已知：氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气。

图Ⅰ图Ⅱ①实验的正确操作步骤为________(填字母)。

a ．向锥形瓶中加入适量的AlN 样品b ．从分液漏斗中向锥形瓶中加入过量的NaOH 溶液c ．检验装置的气密性d ．测定收集到的水的体积②广口瓶中的试剂X 最好选用________(填字母)。

a ．汽油B ．酒精 c ．植物油 D ．CCl 4③广口瓶中的液体没有装满，则实验测得NH 3的体积将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

④若实验中测得样品的质量为w g ，氨气的体积为a L(标准状况下)，则样品中AlN 的质量分数为________(填表达式)。

⑤有人用图Ⅱ装置进行同样的实验，通过测定烧杯中试剂的增重来确定样品中AlN 的质量分数。

你认为________(填“可行”或“不可行”)。

原因是_____。

改进的方法为__________________(若认为“可行”，此空不需作答)。

[解析] (1)饱和NaNO 2溶液与NH 4Cl 溶液反应的化学方程式为NaNO 2＋NH 4Cl=====△NaCl ＋N 2↑＋2H 2O 。

(3)在装置C 中利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝，反应的化学方程式为Al 2O 3＋3C ＋N 2=====高温2AlN ＋3CO ，该反应中氮元素由0价变为－3价，故氮气为氧化剂。

(4)在装置末端必须添加对有毒气体进行尾气处理的装置，防止污染空气。

(5)①常规操作步骤：检查装置气密性→装药品(先加入固体，后加入液体)→收集气体等。

②试剂X 起液封作用，要求不溶于水，密度比水小且难挥发，因为易挥发的试剂对测定氨气的体积有影响，则符合条件的为植物油。

③温度相同时，利用排液法测量液体的体积，进而测定氨气的体积，所以广口瓶中有气体对测定氨气的体积无影响。

④根据化学方程式AlN ＋NaOH ＋H 2O===NaAlO 2＋NH 3↑知，氨气与AlN 的物质的量相等，为a 22.4mol ，则样品中AlN 的质量分数为4 100a 22.4w %。

⑤氨气极易溶于水，不能直接通入稀硫酸中，应接防倒吸装置。

[答案] (1)NaNO 2＋NH 4Cl=====△NaCl ＋N 2↑＋2H 2O (2)关闭分液漏斗的活塞，使装置处于密闭体系，在干燥管D 的末端连接一导管，将导管插入装满水的烧杯中，用酒精灯微热蒸馏烧瓶，导管口有气泡冒出，撤掉酒精灯，导管内上升一段水柱，且一段时间内水柱不下降，证明气密性良好；否则，装置漏气 (3)Al 2O 3＋3C ＋N 2=====高温2AlN ＋3CO N 2 (4)在干燥管D 的末端连接一个尾气处理装置(5)①cabd ②c ③不变 ④4 100a 22.4w %⑤不可行 氨气极易溶于水，易发生倒吸现象，且锥形瓶中的氨气不能被硫酸完全吸收，导致误差较大 烧杯中导管的末端接一倒扣的漏斗来吸收氨气、增加一个向锥形瓶中鼓气的装置(或其他合理答案)。