内容正文:
专题十五 综合实验探究
二轮 · 化学
考点一
考点二
专题限时训练
考点三
1.具有较强的问题意识,能提出化学探究问题,能作出预测和假设。
2.能依据实验目的和假设,设计解决简单问题的实验方案,能对实验方案进行评价。
3.能与同学合作交流,对实验过程和结果进行反思,说明假设、证据和结论之间的关系,用恰当形式表达和展示实验成果。
4.能根据不同类型实验的特点,设计并实施实验,能运用变量控制的方法初步探究反应规律。
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考点一 性质探究型综合实验
1.(2021·天津卷)某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2,再用O2氧化C2H5OH,并检验氧化产物。
Ⅰ.制备O2
该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)
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(1)甲装置中主要仪器的名称为____________________。
解析:用双氧水和催化剂制取氧气,制得的氧气经干燥后进入盛有乙醇的圆底烧瓶中,再与热的乙醇一起进入硬质玻璃管中,在铜的催化作用下发生乙醇的催化氧化反应生成乙醛,生成的乙醛进入试管中,被冷凝收集。
(1)根据仪器构造可知,甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶;
分液漏斗、锥形瓶
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(2)乙装置中,用黏合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至____________________。欲使反应停止,关闭活塞K1即可,此时装置中的现象是_______________________________________________。
刚好没过MnO2固体
试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离
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解析:(2)乙装置是启普发生器的简易装置,可以随时控制反应的发生和停止。用黏合剂将MnO2制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至刚好没过MnO2固体,此时可以产生氧气,氧气通过导管导出。欲使反应停止,关闭活塞K1,此时由于气体还在产生,使容器内压强增大,可观察到试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2分离;
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(3)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现象是____________,此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,还可以采取的安全措施是_______________。
解析:(3)丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动,可以控制反应速率。制备过程中如果体系内压强过大,H2O2溶液会被压入安全管中,可观察到安全管中液面上升,圆底烧瓶中液面下降。此时可以将铂丝抽离H2O2溶液,使反应速率减慢,还可以打开弹簧夹K2,使烧瓶内压强降低;
液面上升
打开弹簧夹K2
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(4)丙装置的特点是____________(填字母)。
a.可以控制制备反应的开始和结束
b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c.与乙装置相比,产物中的O2含量高、杂质种类少
解析:(4)催化剂铂丝可上下移动可以控制制备反应的开始和结束,a正确;催化剂与液体接触的面积越大,反应速率越快,可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率,b正确;丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液,与乙装置相比,可用于制备较多O2,但产物中的O2含量和杂质种类和乙中没有区别,c错误;故选ab;
ab
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Ⅱ.氧化C2H5OH
该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图(夹持装置省略)
(5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。
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Ⅲ.检验产物
(6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验序号 检验试剂和反应条件 现象 结论
① 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 产物含有乙醛
② 新制Cu(OH)2,加热 生成砖红色沉淀 产物含有乙醛
③ 微红色含酚酞的NaOH溶液 微红色褪去 产物可能含有乙酸
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实验①~③中的结论不合理的是_____ (填序号),原因是
________________________________。
解析:(6)实验①不合理,因为乙醇有挥发性,会混入生成的乙醛中,