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2019-2020年高三化學(xué)二輪 綜合化學(xué)實驗題答題規(guī)范（含解析） ?易錯題查找 【易錯題】(15分)聚合硫酸鐵(SPFS)是一種新型的飲用水處理劑和城市污水凈化劑，其化學(xué)組成可表示為[Fe2(OH)n(SO4)3－]m。某研究小組將聚合硫酸鐵在一定條件下加熱完全分解，對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下試劑完成驗證和探究過程(已知SO3的熔點為16.8 ℃)。 試劑：1.0 molL－1的鹽酸、1.0 molL－1的KMnO4溶液、 0.1 molL－1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品紅溶液、蒸餾水、冰水。 （1）聚合硫酸鐵中鐵元素的化合價是________。 （2）固體產(chǎn)物成分的探究 【實驗設(shè)計】 實驗步驟 現(xiàn)象 步驟1：取適量的固體產(chǎn)物于試管中，加入足量1.0 molL－1的鹽酸，充分振蕩使固體完全溶解 固體溶解，沒有觀察 到氣泡，溶液呈黃色 步驟2：取少量步驟1所得溶液于試管中，加入適量20%的KSCN溶液，振蕩 溶液呈血紅色 步驟3：另取少量步驟1所得溶液于試管中，滴入少量1.0 molL－1的KMnO4溶液，振蕩 KMnO4的紫紅色不褪去 【思考與判斷】 根據(jù)上面的信息，可以確定固體產(chǎn)物的成分是________；步驟1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________。 （3）氣體產(chǎn)物成分的探究(不考慮水蒸氣) 【提出假設(shè)】 假設(shè)1：所得氣體的成分是SO3； 假設(shè)2：所得氣體的成分是SO2、O2； 假設(shè)3：所得氣體的成分是________。 【思考與判斷】 根據(jù)上面的信息，可以確定固體產(chǎn)物的成分是________；步驟1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________。 【設(shè)計實驗方案，驗證假設(shè)】 按下表的實驗步驟寫出預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟1：將少量氣體產(chǎn)物通入盛有適量品紅溶液的試管中，觀察溶液的顏色變化，然后加熱再觀察溶液的顏色變化 步驟2：將氣體產(chǎn)物緩緩?fù)ㄟ^浸在冰水中的U形管(如圖)，然后在U形管中加入適量0.1 molL－1的BaCl2溶液，充分振蕩 【答案】 （1）＋3 (1分)　 （2）Fe2O3 (2分)　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O (2分)　 （3）SO3、SO2、O2(2分) 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 ①若品紅溶液不褪色，則假設(shè)1成立 (2分) ②若品紅溶液褪色,加熱后又恢復(fù)紅色，則假設(shè)2或3成立 (2分) 結(jié)合步驟1中的②： ①若無白色沉淀生成，則假設(shè)2成立 (2分) ②若有白色沉淀生成，則假設(shè)3成立 (2分) 【學(xué)生答題分析】 （1）價態(tài)要標正、負； （2）方程式要配平； （3）化學(xué)用語需要準確規(guī)范，化學(xué)用語不能出現(xiàn)錯別字； 【答題點評】 本題屬于實驗探究題，考查知識較為基本，但本題得分不高，主要原因是化學(xué)用語不規(guī)范，現(xiàn)象回答不準確，漏寫關(guān)鍵點造成的，平時應(yīng)該建立糾錯筆記，加強規(guī)范化訓(xùn)練。 ?查缺行動 【知識補缺】1、化學(xué)實驗常見的探究點 （1）與反應(yīng)物性質(zhì)有關(guān)的探究點 反應(yīng)物的顆粒大小、狀態(tài)(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài))、濃度、用量、純度等都屬于反應(yīng)物的性質(zhì)，而這些性質(zhì)的改變往往會對演示實驗的效果產(chǎn)生或正或負的影響。因此，對于某一特定的反應(yīng)而言，可以將反應(yīng)物的某一或某幾種性質(zhì)確定為探究點，進行探究，從而得到能使實驗效果最佳的反應(yīng)物性質(zhì)。 （2）與生成物性質(zhì)有關(guān)的探究點。 在與生成物有關(guān)的探究點中，通過對生成物的顏色、狀態(tài)與氣味等的觀察，發(fā)現(xiàn)與預(yù)知結(jié)論稍有差異或截然不同的異?，F(xiàn)象，是探究性演示實驗設(shè)計的主要切入點。因此，及時捕捉這些異常現(xiàn)象，通過設(shè)計實驗來科學(xué)、合理地解釋這些異常現(xiàn)象是考題中常出現(xiàn)的題型。 （3）與實驗裝置有關(guān)的探究點 實驗裝置是實驗的重要組成部分，從實驗反應(yīng)裝置的簡約性、綠色性、安全性等角度出發(fā)，設(shè)計安全、綠色、簡約的實驗裝置來提高實驗的質(zhì)量，是探究性實驗設(shè)計的重要內(nèi)容，對原有實驗裝置的改進或新實驗裝置的設(shè)計，體現(xiàn)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。 在教材中的實驗有一些存在實驗現(xiàn)象不明顯或裝置過于復(fù)雜，且對環(huán)境不利等情況，我們可以通過對反應(yīng)裝置的探究來改進實驗，使其達到理想的狀態(tài)。 （4）與實際問題有關(guān)的探究點 化學(xué)問題或現(xiàn)象在我們身邊無處不在，諸如實際生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥、環(huán)境污染等都或多或少存在一些需要通過化學(xué)實驗進行解決的問題。因此，可以從中發(fā)掘這些問題或現(xiàn)象作為背景來設(shè)計實驗，在實際問題的解決中體驗科學(xué)探究。 （5）與綠色實驗有關(guān)的探究點 與綠色實驗有關(guān)的探究點，是一個綜合性的問題，可以包括反應(yīng)物、產(chǎn)物、實驗裝置等的探究。這些探究點的選擇是出于實驗綠色化呼聲的需要，也是當前實驗設(shè)計中較為重視的一項內(nèi)容。綠色實驗的設(shè)計同時也是培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和創(chuàng)設(shè)良好的實驗環(huán)境的重要手段。 2、化學(xué)實驗設(shè)計應(yīng)用遵循“科學(xué)性”可行性”“安全性“節(jié)約性”等基本原則。 （1）科學(xué)性 ①當制備具有還原性的物質(zhì)時，不能用強氧化性酸，如： a．制氫氣不能用HNO3、濃H2SO4，宜用稀H2SO4。另外，宜用粗鋅(利用原電池加快反應(yīng)速率)，不宜用純鋅(反應(yīng)速率慢)。 b．同理，制取H2S、HBr、HI等氣體時，皆不宜用濃H2SO4。前者宜用稀HCl，后兩者要用濃磷酸。 ②與反應(yīng)進行、停滯有關(guān)的問題 制CO2不宜用H2SO4。因生成的微溶物CaSO4覆蓋在CaCO3表面，阻止反應(yīng)進一步進行。 ③H2和C12混合氣體爆炸的演示實驗，其成敗關(guān)鍵是H2、C12兩種氣體的純度要高，尤其是C12含水蒸氣越少越好。 MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)，制備的Cl2中含揮發(fā)的HCl氣體和水蒸氣較多；若用KMnO4代替MnO2進行反應(yīng)，由于反應(yīng)不需加熱，使制得的Cl2中含HCl氣體和水蒸氣極少，從而提高H2、Cl2中混合氣體爆炸實驗的成功率 ④酸性廢氣可用堿石灰或強堿溶液吸收，一般不用石灰水，因為Ca(OH)2屬于微溶性物質(zhì)，石灰水中Ca(OH)2的含量少。 ⑤檢查多個連續(xù)裝置的氣密性：一般不用手焐法，因為手掌熱量有限。 ⑥排水法測量氣體體積時，一定要注意裝置內(nèi)外壓強應(yīng)相同。 ⑦實驗室制備Al(OH)3的反應(yīng)原理有兩個：a．由A13+制Al(OH)3需加氨水；b．由AlO制AL(OH)3需通CO2氣體。 注意：氨水是Mg2+、Al3+、Fe3+的沉淀劑，這個知識點，不但可以用在它們對應(yīng)氫氧化物的制備上，還可以用于它們的鑒別實驗中。 ⑧裝置順序中，應(yīng)先除雜后干燥。如實驗室制取Cl2的裝置中，應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl氣體，后用濃H2SO4吸收水蒸氣。 （2）可行性 ①在制備Fe(OH)2時，宜將NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2。其次，在新制的FeSO4溶液中加一層苯，可以隔離空氣中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化。 ②實驗室一般不宜采用高壓、低壓和低溫(低于0℃)等條件。 ③在急用時：如宜將濃氨水滴入堿石灰中制取NH3，不宜用NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)制取NH3；又如，宜將濃鹽酸滴入固體KMnO4中制備C12；還有將H2O2滴入MnO2中制O2，或?qū)2O滴入固體Na2O2中制備O2等。 ④收集氣體的方法可因氣體性質(zhì)和所提供的裝置而異，如圖11—9所示裝置，既可收集比空氣輕的氣體(B進A出)，又可收集比空氣重的氣體(A進B出)。 ⑤尾氣處理 總之，實驗設(shè)計應(yīng)切實可行，所選用的藥品、儀器、設(shè)備和方法等，要在中學(xué)現(xiàn)有條件下能夠滿足。值得一提的是，實驗儀器、試劑及方法不一定拘泥于課本上介紹的，重在實效。 （3）安全性 實驗設(shè)計應(yīng)盡量避免使用有毒的藥品和一些有危險性的實驗操作，如必須使用，應(yīng)注意有毒物品的回收處理，詳細說明操作中應(yīng)注意的事項，以防造成環(huán)境污染和人身傷害。 ①驗證可燃性氣體，在點燃前務(wù)必認真驗純，以防爆炸。 ②易溶于水的氣體，用溶液吸收時應(yīng)使用防倒吸裝置。 ③對強氧化劑(如KClO3等)及它與強還原劑的混合物，不能隨意研磨，以防發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)，引起人身傷害等事故。 ④劇毒氣體的制備或性質(zhì)實驗，均應(yīng)在通風(fēng)櫥或密閉系統(tǒng)中進行，尾氣一般采用尾氣吸收或燃燒處理等方法。 ⑤混合或稀釋時，應(yīng)將密度大的液體緩慢加到密度小的液體中，以防飛濺。如濃H2SO4的稀釋實驗等。 ⑥用Cu制CuSO4，可先將Cu在空氣中灼燒成CuO，再加稀H2SO4，不宜用Cu和濃H2SO4反應(yīng)，以防產(chǎn)生有毒氣體SO2。 （4）節(jié)約性 實驗設(shè)計盡可能簡單易行，應(yīng)采用裝置簡單、實驗步驟少、所需藥品少、并能在短時間內(nèi)完成的實驗。 【方法補缺】 常見實驗設(shè)計和評價需要考慮的要素： （1）符合實驗原理，能夠達到實驗?zāi)康摹τ趯Ρ阮悓嶒?，?yīng)全面考慮多種情況。 （2）實驗操作具有可行性，操作簡單，現(xiàn)象明顯。 （3）試劑、原料價格成本合理。 （4）有利于環(huán)境保護。 （5）實驗過程安全。 【解題模板】 第一節(jié) 步驟1：明確實驗?zāi)康呐c原理。 第二節(jié) 步驟2：提出合理的假設(shè)和設(shè)計思路。 第三節(jié) 步驟3：選擇合適的儀器和藥品。 第四節(jié) 步驟4：設(shè)計實驗步驟、連接裝置。 第五節(jié) 步驟5：記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，分析得出結(jié)論。 ?及時補漏 【補漏1】（xx安徽“皖南八?！钡诙温?lián)考）(16分)下圖為細菌冶銅和火法冶銅的主要流程。 (1) 硫酸銅溶液一般呈________(填“酸”、“堿”或“中”)性，原因是________ (用離子方程式表示）。寫出電解硫酸銅溶液的化學(xué)方程式：______________(電解過程中，始終無氫氣產(chǎn)生)。 (2) 細菌冶金又稱微生物浸礦，是近代濕法冶金工業(yè)上的一種新工藝。細菌冶銅與火法冶銅相比，優(yōu)點為________________(寫出一點即可)。 (3) 用惰性電極分別電解濃的氯化銅溶液和硫酸銅溶液。電解濃的氯化銅溶液時發(fā)現(xiàn)陰極有金屬銅生成，同時陰極附近會出現(xiàn)棕褐色溶液。而電解硫酸銅溶液時，沒有棕褐色溶液生成。下面是關(guān)于棕褐色溶液成分的探究： ①有同學(xué)認為，陰極附近出現(xiàn)的棕褐色溶液是氯氣反應(yīng)的結(jié)果，你認為他的猜測是否正確？________(填“正確”或“不正確"），原因是__________ 資料1: 一般具有混合價態(tài)(指化合物中同一元素存在兩種不同的化合價，如Fe3O4中的 Fe元索)的物質(zhì)的顏色比單一價態(tài)的物質(zhì)的顏色要深。 資料2: CuCl微溶于水，能溶于濃鹽酸。 ②猜想：棕褐色溶液中可能含有的離子是________(填3種主要離子符號）。 ③驗證猜想：完成實驗方案(配制棕褐色溶液）。 取少量________固體于試管中，加入________使其溶解，再加入________溶液，觀察現(xiàn)象。 ④已知電解前，U形管中加入了________100mL0.5 mol . L－1 CuCl2溶液，電解結(jié)朿時電路中一共轉(zhuǎn)移了 0.03 mol電子，且陰極生成0. 64 g銅，則形成的低價陽離子的物質(zhì)的量為________mol。 【補漏2】(xx新課標全國理綜，28)氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。 請回答下列問題： （1）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為________(填儀器接口的字母編號)。 （2）根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；________(請按正確的順序填入下列步驟的標號)。 A．加熱反應(yīng)一段時間 B．收集氣體并檢驗其純度 C．關(guān)閉分液漏斗活塞 D．停止加熱，充分冷卻 （3）實驗結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學(xué)據(jù)此判斷，上述實驗確有CaH2生成。 ①寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________； ②該同學(xué)的判斷不準確，原因是________________________________。 （4）請你設(shè)計一個實驗，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實驗簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象____________________________________________________________________________。 （5）登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點是___________________。 【答案】 （1）i→e，f→d，c→j，k(或k，j)→a （2）BADC （3）①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑ ②金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象 （4）取適量固體，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣體產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，若觀察到固體由白色變?yōu)樗{色，說明該固體為氫化鈣；若觀察不到固體由白色變?yōu)樗{色，則說明所取固體為鈣 （5）氫化鈣是固體，便于攜帶 【補漏3】（xx淮南一模）28．(13分)為證明Fe3+具有較強的氧化性，甲同學(xué)做了如下實驗：將Cu片放入Fe(NO3)3溶液中，觀察到Cu片逐漸溶解，溶液由黃色變?yōu)樗{綠色，由此甲同學(xué)得到Fe3+具有較強氧化性的結(jié)論。 乙同學(xué)提出了不同的看法：“Fe(NO3)3溶液具有酸性，在此酸性條件下NO3-也能氧化Cu”，并設(shè)計實驗進行探究。 已知室溫下： 水解反應(yīng) 平衡常數(shù)（K） Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 7.910-4 Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+ 3.210-10 Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+ 3.210-7 請回答： (1)稀硝酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (2)請利用所提供的試劑，幫助乙同學(xué)完成實驗方案設(shè)計。 試劑：0.5 mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH試紙(0.5～5.0)、稀硝酸 方案： 。 (3)丙同學(xué)分別實施了甲、乙兩位同學(xué)的實驗方案，并在實驗過程中用pH計監(jiān)測溶液pH的變化，實驗記錄如下。 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 甲同學(xué)的實驗方案 溶液由黃色逐漸變成藍綠色，pH略有上升 乙同學(xué)的實驗方案 無明顯現(xiàn)象，pH沒有明顯變化 ①根據(jù)上述實驗現(xiàn)象寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。 ②導(dǎo)致實驗過程中溶液pH略有上升的可能原因是 。 (4)為幫助甲同學(xué)證明“Fe3+可以氧化Cu片”的觀點，請你設(shè)計更簡便可行的實驗方案。 方案： 。 【補漏4】（xx安徽皖智第一次聯(lián)考）(15分) 草酸亞鐵晶體(FeC2O42H2O)呈淡黃色。某課題組為探究草酸業(yè)鐵晶體的化學(xué)性質(zhì)， 進行了一系列實驗探究。 (1)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變?yōu)樽攸S色，并檢測到二氧化碳氣體生成。這說明草酸亞鐵晶體具有 (填“氧化性”、“還原性”或“堿性”)。若反應(yīng)中消耗1 mol FeC2O42H2O，則參加反應(yīng)的KMnO4為 mol。 (2)資料表明：在密閉容器中加熱到一定溫度時，草酸亞鐵晶體可完全分解，生成幾種氧化物，殘留物為黑色固體。課題組根據(jù)課本上所介紹的鐵的氧化物的性質(zhì)，對黑色固體的組成提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三： 假設(shè)一：全部是FeO 假設(shè)二： 假設(shè)三： (3)為驗證上述假設(shè)一是否成立，課題組進行如下研究。 【定性研究】請你完成下表中內(nèi)容。 實驗步驟(不要求寫出具體操作過程) 預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)論 取少量黑色固體， 【定量研究】課題組在文獻中查閱到，F(xiàn)eC2O42H2O受熱分解時，固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示，寫出加熱到400℃時，F(xiàn)eC2O42H2O晶體受熱分解的化學(xué)方程式為： 。 根據(jù)圖象，如有1.0 g草酸亞鐵晶體在坩堝中敞口充分加熱，最終殘留黑色固體的質(zhì)量大于0.4 g。某同學(xué)由此得出結(jié)論：假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論，并簡述理由： 【答案】(共1 5分) (1)還原性(1分) 0.6(2分) (2)假設(shè)二：全部是Fe3O4(1分) 假設(shè)三：是FeO和Fe3O4的混合物(1分) (3)【定性研究】(每空2分) 實驗步驟：取少量黑色固體，加入適量稀鹽酸(或稀硫酸)溶解，在溶液中加入KSCN溶液 預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)論：若溶液不變紅色，則假設(shè)一成立；若溶液變紅色，則假設(shè)一不成立 【定量研究】 FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O(或FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑，3分) 不同意(1分)，實驗未在密閉容器中進行，F(xiàn)eO會被空氣中的氧氣進一步氧化，生成鐵的其他氧化物(2分)