专题04 综合实验题型探究（知识清单）（全国通用）2026年高考化学一轮复习讲练测

专题04 综合实验题型探究 目录 01知识脑图·学科框架速建 02考点精析·知识能力全解 【知能解读01】物质性质实验探究 【知能解读02】化学反应产物、反应机理的探究 03 攻坚指南·高频考点突破 【重难点突破01】综合探究类实验题的解题策略 04 避坑锦囊·易混易错诊疗 【易混易错01】综合实验探究四要点 【易混易错02】实验方案设计中几个易忽视的问题 05 通法提炼·高频思维拆解 【方法技巧01】实验评价题的常见考查角度 【方法技巧02】实验操作的规范描述 01 物质性质实验探究 1.研究物质性质的基本方法和程序 （1）研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法等。 （2）研究物质性质的基本程序： 2.物质性质实验方案的设计思路 （1）验证物质性质实验方案的设计 对物质具备的性质去求证，关键是设计出简洁的实验方案，要求操作简单、现象明显、安全可行。 （2）探索物质性质实验方案的设计 分析物质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测该物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它可能具有的性质。 【跟踪训练】 为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： （1）由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L－1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、　烧杯、量筒、托盘天平　（从下列图中选择，写出名称）。 （2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率（u∞）应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择　KCl　作为电解质。 阳离子 u∞×108/（m2·s－1·V－1） 阴离子 u∞×108/（m2·s－1·V－1） Li＋ 4.07 HC 4.61 Na＋ 5.19 N 7.40 Ca2＋ 6.59 Cl－ 7.91 K＋ 7.62 S 8.27 （3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入　石墨　电极溶液中。 （4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2＋）增加了0.02 mol·L－1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c（Fe2＋）＝　0.09 mol·L－1　。 （5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为　Fe3＋＋e－Fe2＋　，铁电极的电极反应式为　Fe－2e－Fe2＋　。因此，验证了Fe2＋氧化性小于　Fe3＋　、还原性小于　Fe　。 （6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2（SO4）3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是　取少量溶液，滴入KSCN溶液，不出现红色　。 【解析】　（1）利用固体配制一定物质的量浓度的溶液时需要用托盘天平称量固体，用烧杯溶解固体，用量筒量取蒸馏水。（2）根据盐桥中阴、阳离子不能参与反应，及Fe3＋＋3HCFe（OH）3↓＋3CO2↑、Ca2＋＋SCaSO4↓，可排除HC、Ca2＋，再根据FeSO4溶液显酸性，而N在酸性溶液中具有氧化性，可排除N。最后根据阴、阳离子的电迁移率应尽可能地接近，知选择KCl作盐桥中电解质较合适。（3）电子由负极流向正极，结合电子由铁电极流向石墨电极，可知铁电极为负极，石墨电极为正极。盐桥中的阳离子流向正极（石墨电极）溶液中。（4）由题意知负极反应为Fe－2e－Fe2＋，正极反应为Fe3＋＋e－Fe2＋，则铁电极溶液中c（Fe2＋）增加0.02 mol·L－1时，石墨电极溶液中c（Fe2＋）增加0.04 mol·L－1，故此时石墨电极溶液中c（Fe2＋）＝0.09 mol·L－1。（5）石墨电极的电极反应式为Fe3＋＋e－Fe2＋，铁电极的电极反应式为Fe－2e－Fe2＋，故验证了氧化性F＞Fe2＋，还原性Fe＞Fe2＋。（6）该活化反应为Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，故通过检验Fe3＋可说明活化反应是否完成，具体操作为取少量活化后溶液，滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明活化反应已完成。 02 化学反应产物、反应机理的探究 1.解答产物确定题的思路分析 由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路，而题目中所涉及的物质，一般分为两类。 第一类 常见的熟悉物质 要注意物质的特殊性质，比如颜色、状态、气味、溶解性等物理性质，或能与哪些物质反应生成特殊的沉淀、气体等化学性质 第二类 能类比迁移的陌生物质 虽然平时接触不多，但其某种组成成分、结构成分(如离子、原子团、官能团等)必然学过，则可以考虑与其结构相似的物质的性质，进而推断其具体组成 2.寻求反应机理类探究性实验解题流程 【跟踪训练】 1.学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： （1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为　具支试管　，装置B的作用为　安全瓶（防倒吸）　。 （2）铜与过量H2O2反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为　Cu＋H2O2＋2H＋C＋2H2O　；产生的气体为 O2　。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H＋的作用是　增强H2O2的氧化能力　。 （3）用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，m g X完全分解为n g黑色氧化物Y，＝。X的化学式为　CuO2　。 （4）取含X粗品0.050 0 g（杂质不参加反应）与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液 15.00 mL。（已知：2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2，I2＋2S22I－＋S4）标志滴定终点的现象是　滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时，溶液蓝色刚好褪去，且半分钟内不恢复　，粗品中X的相对含量为　96％　。 【解析】（1）仪器A的名称为具支试管；Cu与浓HNO3反应产生的尾气直接用NaOH溶液吸收会引发溶液倒吸，装置B起到安全瓶的作用，防止倒吸。（2）Cu在稀H2SO4作用下，被H2O2氧化生成Cu2＋和H2O，溶液变蓝。Cu2＋作用下，H2O2会被催化分解生成O2。在Na2SO4溶液中H2O2不能氧化Cu，在稀H2SO4中H2O2能氧化Cu，说明H＋使得H2O2的氧化性增强。（3）X为铜的氧化物，设X的化学式为CuOx，其在惰性氛围下加热分解生成黑色氧化物Y（CuO），则： CuOxCuO＋O2↑ 64＋16x　80 m　　　　n 则＝，又＝，解得x＝2，则X的化学式为CuO2。（4）CuO2在酸性条件下生成Cu2＋，Cu2＋与KI反应生成I2，I2遇淀粉变蓝，用Na2S2O3标准溶液滴定I2，当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复时，表明I2已完全反应，达到滴定终点。CuO2中Cu为＋2价、O为－1价，结合已知反应可知，CuO2在酸性条件下与KI发生反应2CuO2＋8I－＋8H＋2CuI↓＋3I2＋4H2O，则2CuO2～3I2～6Na2S2O3，则样品中 m（CuO2）＝×2×96 g＝0.048 g，w（CuO2）＝×100％＝96％。 01 综合探究类实验题的解题策略 1.重视“猜想”：“猜想”部分是基础，提出的猜想一定要全面、合理，即在牢固掌握元素及其化合物知识的基础上，能根据代表元素及代表物质的性质由例及类，大胆猜想。 2.攻破“设计”：“设计”部分是核心，分值较大，也是区分度最大的部分。 （1）明确实验目的，利用已学知识分析如何达到该实验目的。 （2）根据实验原理，结合实验材料及已学知识，设计实验方案。 （3）根据题给信息，控制实验条件，排除干扰因素，关注实验细节。 （4）注意实验的简约性和安全性。 验证型探究实验题的思维流程 控制变量法探究实验题的解题要点 1.解题策略：保持单一变量，且控制其余几个因素不变。 2.控制变量分析模型 实验结论 【跟踪训练】 1.某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。 资料：ⅰ.Mn2＋在一定条件下可被Cl2或ClO－氧化成MnO2（棕黑色）、Mn（绿色）、Mn（紫色）。 ⅱ.浓碱性条件下，Mn可被OH－还原为Mn。 ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图（夹持装置略） 序号 物质a C中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5％NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40％NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 （1）B中试剂是　饱和食盐水　。 （2）通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为　2Mn（OH）2＋O22MnO2＋2H2O　。 （3）对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是　二价锰化合物还原性随溶液的碱性增强而增强　。 （4）根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因： 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将Mn氧化为Mn。 ①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因　　Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O　，但通过实验测定，溶液的碱性变化很小。 ②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40％NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色迅速变为绿色的离子方程式为　4Mn＋4OH－4Mn＋O2↑＋2H2O　；溶液绿色缓慢加深，原因是 MnO2被　ClO－　（填“化学式”）氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是　3ClO－＋2MnO2＋2OH－2Mn＋3Cl－＋H2O　。 ④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因　ClO－将Mn氧化为Mn的速率大于Mn被OH－还原为Mn的速率　。 【解析】（1）B中试剂为饱和食盐水。吸收HCl气体，防止HCl影响氯气与二价锰化合物反应的探究。（2）通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中均为NaOH溶液，Mn2＋与OH－反应产生Mn（OH）2白色沉淀，根据白色沉淀在空气中缓慢变成棕黑色沉淀推断出Mn（OH）2被空气中的氧气氧化为MnO2：2Mn（OH）2＋O22MnO2＋2H2O。（3）实验Ⅰ、Ⅱ中溶液碱性不同，通入氯气后，实验Ⅰ中二价锰（MnSO4）被氯气氧化为棕黑色沉淀MnO2，实验Ⅱ中二价锰[Mn（OH）2]被氯气氧化为紫色的Mn，二价锰被氧化为更高价，则二价锰化合物还原性随溶液的碱性增强而增强。（4）②结合资料ⅱ“浓碱性条件下，Mn可被OH－还原为Mn”可知，溶液紫色迅速变为绿色的原因是发生反应：4Mn＋4OH－4Mn＋O2↑＋2H2O。随着Mn被OH－还原为Mn，OH－浓度减小，ClO－氧化性增强，将MnO2氧化为绿色的Mn，Mn浓度增大，所以溶液绿色缓慢加深。③稀释导致悬浊液中OH－浓度减小，碱性减弱， ClO－氧化性增强，将MnO2氧化为紫色的Mn，Mn浓度逐渐增大，溶液紫色缓慢加深，发生反应3ClO－＋2MnO2＋2OH－2Mn＋3Cl－＋H2O。④由反应3ClO－＋2MnO2＋2OH－2Mn＋3Cl－＋H2O可知，碱性环境中ClO－的氧化性强于Mn，从反应速率的角度分析可得，实验Ⅲ未得到绿色溶液的原因可能是ClO－将Mn氧化为Mn的速率大于Mn被OH－还原为Mn的速率。 01 综合实验探究四要点 （1）实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件，实验方案要简单易行。 （2）实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排，保证实验准确高效，同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的相互干扰。 （3）实验现象要直观。如“证明CH3COOH是弱电解质”的实验，可配制一定浓度的CH3COONa溶液，用pH试纸测溶液的pH，通过测定的结果（常温下，pH＞7）得出结论，操作简便且现象明显。 （4）实验结论要可靠。要反复推敲实验步骤，多方验证实验结果，做到实验结论准确可靠。 【跟踪训练】 1．某学习小组拟探究和锌粒反应是否生成CO，已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示，其中装置f中的试剂为银氨溶液，下列说法正确的是 A．实验开始时，先点燃酒精灯，后打开活塞K B．b、c中试剂依次为饱和食盐水、浓硫酸 C．a装置也可以用于铜与浓硫酸的反应 D．装置e的作用是安全瓶，防倒吸 【答案】D 【分析】探究CO2和锌粒反应是否生成CO，a装置是CO2气体发生装置，生成的CO2气体含有HCl和水蒸气，b装置中盛有饱和NaHCO3溶液，用来除去HCl，c装置中盛有浓硫酸，用来除去水蒸气，通过d装置加热和锌发生反应，e装置为安全瓶，CO进入f装置中的银氨溶液产生黑色固体，验证CO的生成，以此解答该题。 【解析】A．实验开始时应先打开活塞K通入CO2一段时间，排尽装置内空气，避免空气与锌粉反应，然后点燃酒精灯，A错误； B．b装置中盛有饱和NaHCO3溶液，用来除去HCl，c装置中盛有浓硫酸，用来除去水蒸气，B错误； C．a装置为固液不加热型反应装置，铜与浓硫酸反应需加热，a装置不可以用于铜与浓硫酸的反应，C错误； D．e装置为安全瓶，防止f装置中的液体倒吸到d装置中的硬质玻璃管中，D正确； 故选D。 2．活泼金属很难置换出溶液中的金属元素，某兴趣小组探究铝与铜盐溶液反应，并探索阴离子对反应的影响。小组同学设计两种铜盐溶液分别与金属铝片(经打磨后)的反应。发现不同现象如下： 实验一：的溶液 实验二：的溶液 实验现象 短时间无变化，数小时后铝片上仅有少量红色铜 立即产生大量气泡，铝片上迅速有红色铜出现，有少量蓝色沉淀 (1)①实验一中铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。 ②实验二中产生的气体经检验有爆鸣声，该气体为 。 (2)探究不同现象产生的原因 ①对比实验一、二后不同现象作如下假设猜想： 假设1：相对于铝与硫酸铜溶液的反应，铝与氯化铜溶液的反应时，氯离子对铝置换铜有 作用。 假设2：溶液显中性，溶液显酸性。 ②设计实验方案： 验证“假设1”的实验设计：取甲、乙两支试管，分别加入等体积的 溶液，再向甲试管中加入1 g氯化钠固体，向两支试管各加入相同铝片(经打磨后)，观察到甲试管产生气体速率 乙试管产生气体速率(填“快于”、“慢于”)，假设1成立。 验证“假设2”的实验设计：取等体积的两种溶液，分别滴加两滴紫色石蕊溶液，溶液都变红，证明“假设2”不成立。 ③结论：铝和铜盐溶液反应时， (填写离子符号)是加快反应速率和产生气体的影响因素。 【答案】(1) (或氢气) (2) 促进 快于 【分析】探究铜盐溶液分别与金属铝片(经打磨后)的反应： 实验一：的溶液与金属铝片反应，短时间无变化，数小时后铝片上仅有少量红色铜，说明金属铝能与溶液反应置换出少量金属铜，反应为； 实验二：的溶液与金属铝片反应，立即产生大量气泡，说明铝片与水发生反应产生氢气，；有少量蓝色沉淀，说明还有产生；反应为铝片上迅速有红色铜出现，说明金属铝能与溶液能快速反应置换出金属铜，反应为； 实验现象差异原因：铝与硫酸铜溶液反应慢，是因铝表面致密氧化膜（）阻碍反应；而氯化铜溶液中，氯离子破坏氧化膜，促进铝与铜离子反应，同时铜离子水解使溶液显酸性，铝与氢离子反应产生氢气。 【解析】（1）①根据分析，实验一中铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为：； ②实验二中产生的气体经检验有爆鸣声，根据元素组成及能产生爆鸣声可知该气体为：。 （2）①对比实验一、二后不同现象作如下假设猜想： 假设1：相对于铝与硫酸铜溶液的反应，铝与氯化铜溶液的反应时，唯一不同的地方为阴离子分别为：和；结合实验一、二后的现象差异，可以得出氯离子对铝置换铜具有促进作用； 假设2：溶液显中性，溶液显酸性。 ②设计实验方案：根据对比实验，要验证“假设1”的实验设计：取甲、乙两支试管，分别加入等体积的溶液，向甲试管中加入1 g氯化钠固体，向两支试管各加入相同铝片(经打磨后)，观察到甲试管产生气体速率“快于”乙试管产生气体速率，则可以证明假设1成立； 验证“假设2”的实验设计：取等体积的两种溶液，分别滴加两滴紫色石蕊溶液，溶液都变红，证明“假设2”不成立。 （3）③根据前面的探究实验可以得到以下结论：铝和铜盐溶液反应时，是加快反应速率和产生气体的影响因素。 3．某小组同学探究菠菜补铁的可行性。 已知：是弱酸 【提出猜想】假设1：菠菜中铁元素以形式存在； 假设2：_______； 假设3：菠菜中铁元素以和形式存在。 (1)将假设2补充完整： 。 (2)加入KSCN的目的是 。 (3)若观察到 ，则证明假设3成立。 (4)经实验，试管a、b中均无明显现象。为探查原因，查阅资料得知：菠菜中的铁元素以草酸亚铁的形式存在。难溶于水，高温下可分解产生以及气体产物。 ①经检验，气体产物中含有，由此同学们推测气体中应含有，理由是 。 ②实验证明气体产物为和， 。 【实验反思】 (5)未检测到菠菜中的铁元素，原因可能是 。 【修正实验方案】 菠菜菠菜灰…… (6)①试剂x为 。 ②取适量滤液于试管中，加入试剂，即可证明菠菜中含有+2价铁元素。该试剂y为 。 【可行性分析】 (7)成年人每天所需铁元素的质量为，每菠菜中含铁元素约为，铁吸收率约为2%。 ①菠菜中含的物质的量为 (列出计算式)。 ②若要满足成年人对铁元素的需求量，则需要每天食用菠菜 。由此可知，菠菜补铁不可行。 【答案】(1)菠菜中铁元素以形式存在 (2)检验 (3)试管a中溶液为红色，试管b中溶液红色比a的深 (4) 元素的化合价未发生变化，依据氧化还原反应规律，元素化合价由+3升高至+4价，则必然存在化合价降低的过程，而O元素的化合价已为最低价，因此只能元素化合价降低，则气态产物为 (5)难溶于水，导致溶液中铁元素含量低 (6) 稀硫酸 溶液 (7) 50 【分析】菠菜研磨，水浸，过滤得到滤液，使用活性炭脱色后过滤，滤液加入KSCN溶液检验，再加入过氧化氢溶液，若观察到试管a中溶液为红色，且试管b中溶液红色比a的深，则证明假设3成立，据此解答。 【解析】（1）结合假设1和假设2可知，假设2：菠菜中铁元素以形式存在； （2）遇KSCN溶液变红，若加入KSCN溶液，溶液变红则含有，所以加入KSCN的目的是检验； （3）的浓度越大，溶液颜色越深，假设3成立，即菠菜中铁元素以和形式存在，则试管a中溶液为红色，加入双氧水，被氧化为，浓度增大，试管b中溶液红色比a的深，所以若观察到试管a中溶液为红色，试管b中溶液红色比a的深，则证明假设3成立； （4）①经检验，气体产物中含有，由此同学们推测气体中应含有，根据氧化还原反应规律可知，其理由是：Fe元素的化合价未发生变化，依据氧化还原反应规律，C元素化合价由+3升高至+4价，则必然存在化合价降低的过程，而O元素的化合价已为最低价，因此只能C元素化合价降低，则气态产物为CO； ②气体产物为CO2和CO，C元素化合价由+3升高至+4价而生成二氧化碳，C元素化合价由+3降低至+2价而生成CO，根据得失电子守恒可知，n(CO2)∶n(CO)=1∶1； （5）查阅资料得知：菠菜中的铁元素以草酸亚铁的形式存在，难溶于水，则未检测到菠菜中的铁元素，原因可能是：难溶于水，导致溶液中铁元素含量低； （6）①FeO难溶于水，易溶于酸，加试剂x的目的是浸取铁元素，则试剂x为稀硫酸； ②与氢氧化钠反应生成白色的Fe(OH)2沉淀，Fe(OH) 2易被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3，所以取适量滤液于试管中，加入NaOH溶液，即可证明菠菜中含有+2价铁元素，则该试剂y为NaOH溶液； （7）①根据铁元素守恒可知，菠菜中含的物质的量为； ②若要满足成年人对铁元素的需求量，则需要每天食用菠菜，由此可知，菠菜补铁不可行。 4．为探究金属铁和铝的钝化现象，某小组同学做了如下探究实验。 序号 实验操作及现象 i 将光亮的铁钉放入冷的浓硫酸中，铁钉表面逐渐聚集白色固体，直至无明显现象。将铁钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，又开始重复以上现象。反复几次后酸液呈淡黄色浑浊。 ii 将光亮的铝钉放入冷的浓硫酸中，铝钉变暗。将铝钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，无明显现象。 (1)研究证实铝在浓硫酸中其表面生成了致密的氧化物膜，此过程体现了浓硫酸的 性。 (2)为探究铁在浓硫酸中的作用与铝不同，将实验①中覆盖白色固体的铁钉用蒸馏水冲洗，向收集的冲洗液中加入 (填名称)溶液，无明显现象，再滴加几滴酸化的溶液，溶液变红，说明溶液中存在，因此铁在浓硫酸中生成了。 (3)经检验实验中淡黄色浑浊为硫，写出铁与浓硫酸作用的化学方程式 。 (4)若向溶液中滴加未经酸化的溶液，溶液的变化如图所示。 已知：a．未经酸化的溶液为4.4，溶液的起始为3.4； b．沉淀的范围为1.9~3.2； 用化学方程式解释滴定过程中变小的原因 。 (5)探究试剂A(被浓硫酸处理后的铝钉或铁钉)与试剂B的反应： 序号 试剂A 试剂B 溶液体积 实验现象 I 铁钉 溶液 很快有大量红色固体析出 Ⅱ 铝钉 溶液 无明显现象 Ⅲ 铝钉 溶液 短时间内有较多红色固体析出 Ⅳ 铝钉 溶液+试剂a 有红色固体析出，速率比Ⅲ慢 ①实验I和实验Ⅱ现象不同的原因 。 ②对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，实验Ⅲ反应速率最快，文献研究表明，是该反应速率的关键影响因素。则实验Ⅳ中试剂a为 。加快反应速率的原因可能是 。(写出一条即可) 【答案】(1)(强)氧化 (2)硫氰化钾 (3) (4) (5) 铝钉在浓硫酸中生成致密的氧化铝膜，使其钝化，而铁钉在浓硫酸中生成硫酸亚铁，对铁钉起不到保护作用 溶液 破坏了铝钉表面的氧化膜；与形成，减少在铝表面沉积，防止钝化(答出任意一点即可) 【分析】在常温下Fe和Al在浓或浓产生钝化现象，某实验小组做如下探究实验： i.将光亮的铁钉放入冷的浓硫酸中，铁钉表面逐渐聚集白色固体，说明Fe与浓硫酸发生了反应，直至无明显现象；将铁钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，又开始重复以上现象，说明产生的白色固体易溶于水；反复几次后酸液呈淡黄色浑浊，说明浓硫酸被还原为单质S； ii.将光亮的铝钉放入冷的浓硫酸中，铝钉变暗，说明Al与浓硫酸发生了反应，将铝钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，无明显现象，说明产生的灰色物质难溶于水；据此信息解答。 【解析】（1）铝在浓硫酸中其表面生成了致密的氧化物膜，此过程体现了浓硫酸的强氧化性。 （2）将实验①中覆盖白色固体的铁钉用蒸馏水冲洗，向收集的冲洗液中加入几滴硫氰化钾溶液，无明显现象，说明无存在，再向此无色溶液中滴加几滴酸化的溶液，溶液变红，说明溶液中存在，由此得到铁在浓硫酸中生成了的结论。 （3）经检验实验中淡黄色浑浊为单质硫，说明Fe将浓硫酸还原为单质硫，同时产生，则反应的化学方程式为：。 （4）向溶液中滴加未经酸化的溶液，发生的反应为：，根据反应可知，随着反应的进行，生成氢离子增多，因此下降。 （5）①实验I中将铁钉加入溶液中很快有大量红色固体析出，说明铁钉在浓硫酸中生成硫酸亚铁，对铁钉起不到保护作用，Fe能将Cu置换出来；实验Ⅱ中铝钉加入溶液中，无明显现象，说明铝钉在浓硫酸中生成致密的氧化铝膜，使其钝化，对铝钉起到保护作用，使Al不在与溶液反应将Cu置换出来； ②对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，实验Ⅲ反应速率最快，文献研究表明，是该反应速率的关键影响因素；根据对比原则，实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所用，而实验Ⅳ实际所取的，则还需要补充，所以实验Ⅳ中试剂a为：溶液；根据实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的阴离子的浓度大小及实验现象可以判断出加快反应速率的原因可能是：破坏了铝钉表面的氧化膜；与形成，减少在铝表面沉积，防止钝化(答出任意一点即可)。 02 实验方案设计中几个易忽视的问题 (1)净化、吸收气体及实验结束熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。 (2)进行某些易燃、易爆实验时，要防止爆炸。如H2还原CuO实验中应先通入H2，气体点燃前要先验纯。 (3)防止氧化。如H2还原CuO实验中要“先灭灯再停氢”，白磷切割要在水中进行等。 (4)防止吸水。如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质要采取必要措施，以保证达到实验目的。 (5)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。 (6)仪器拆卸的科学性与安全性。如防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。 【跟踪训练】 1．膨松剂反应产生气体的量是检验膨松剂品质的一项重要指标。某膨松剂中起膨松作用的物质为碳酸氢钠。某学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下发生的反应和放出的气体的量，设计了以下实验。按下图所示连接装置(气密性良好，各装置中的试剂皆为足量)。 【资料】a．浓硫酸常用于吸收水蒸气；b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 (1)仪器E 的名称是 ，装置A 的作用是 。 (2)请写出加热时试管中所发生反应的化学方程式： 。 (3)将一定质量的膨松剂样品装入装置B中，测定实验前后装置 (填装置对应的字母符号)的质量，其质量差即为样品产生的二氧化碳的质量。加热前，先对已连接好的装置A、B和C通入一段时间的空气，再连接上装置D、E；停止加热后，应继续通入一段时间的空气。这样做的目的是 。 (4)上述实验中，若没有装置E，可能会造成测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (5)取膨松剂样品40.0g(除外，不含其它能分解产生的物质)，实验测得产生二氧化碳的质量为8.8g，计算该膨松剂中小苏打的质量分数为 。 【答案】(1) （球形）干燥管 吸收空气中的CO2气体 (2)2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2↑ (3) D 加热前，通入空气是为了排出装置中的CO2，停止加热后，通入空气是为了使残留在装置中的CO2全部进入D中以便完全吸收 (4)偏大 (5) 【分析】该实验是研究该膨松剂在加热情况下放出气体的量。实验前先由左端通入空气，A中NaOH溶液可吸收空气中的CO2气体，然后通过装置B，经装置C中浓硫酸干燥后，经装置D、E排出，当装置充满不含CO2的空气后，加热装置B，NaHCO3不稳定，加热分解产生生Na2CO3、CO2、H2O，产生的CO2气体经浓硫酸干燥后，被U型管中碱石灰吸收，根据最终D增加质量判断反应产生的CO2的量的多少，装置中E碱石灰作用是吸收空气中的CO2、H2O，防止对实验结果造成干扰，为减少实验误差，停止加热后，还需继续通入一段时间的空气，目的是使残留在装置中的CO2全部进入D中以便完全吸收，据此分析； 【解析】（1）由图可知该装置的名称为：（球形）干燥管；根据分析可知，A中NaOH溶液可吸收空气中的CO2气体； （2）加热时试管，NaHCO3不稳定，加热分解产生生Na2CO3、CO2、H2O，发生反应的化学方程式：2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2↑； （3）NaHCO3不稳定，受热分解产生Na2CO3、CO2、H2O，反应产生的CO2气体被U型管中的碱石灰吸收，所以样品产生的CO2的质量可通过测定实验前后装置D的质量测得，为减少实验误差，加热前，通入空气是为了排出装置中的CO2，停止加热后，还需继续通入一段时间的空气，目的是使残留在装置中的CO2全部进入D中以便完全吸收； （4）装置中E碱石灰作用是吸收空气中的CO2、H2O，防止对实验结果造成干扰；若没有装置E，空气中CO2、H2O也会被装置D吸收，导致CO2质量偏大，从而使测定结果偏大； （5）若上述实验测得二氧化碳的质量为8.8g，则CO2气体的物质的量n(CO2)=，膨松剂中小苏打的质量分数为。 2．化学兴趣小组设计如下实验，证明可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，并测定试样的纯度(通过气体与样品反应后生成的量测定的含量)。可供选用的反应物：固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水。回答下列问题： (1)仪器a的名称为 ，其中盛放的试剂为 (填试剂名称)。 (2)装置B中盛放的试剂最佳为___________(填字母)。 A．饱和NaCl溶液 B．浓硫酸 C．饱和溶液 D．NaOH溶液 (3)装置C中反应生成的化学方程式有 、 。 (4)装置D的作用是 。 (5)还可用来制备高铁酸钠，高铁酸钠是一种新型、绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。制备高铁酸钠的主要反应为，中Fe元素的化合价为 ，此反应中还原剂为 。 【答案】(1) 分液漏斗 稀盐酸 (2)C (3) (4)净化生成的O2，除去CO2 (5) +6 FeSO4、Na2O2 【分析】利用装置A中碳酸钙与稀盐酸的反应制备CO2，装置B净化CO2，除去HCl，装置C中Na2O2会与CO2和混有的水蒸气反应，生成O2，装置D净化生成的O2，除去CO2与H2O，装置E、F利用排水法收集氧气，通过得到的氧气的体积来计算Na2O2的含量。 【解析】（1）a为分液漏斗，盛放稀盐酸（稀硫酸与碳酸钙反应会生成硫酸钙难溶物堵塞试管）。 （2）B作用为除去CO2中的HCl，应选用NaHCO3。 （3）C中发生的反应为，。 （4）装置D作用为净化生成的O2，除去CO2。 （5）经计算，Na2FeO4中Fe元素的化合价为+6；Fe的价态升高，被氧化，作还原剂；此外，Na2O2中的O的价态既有升高又有降低，所以还原剂为FeSO4、Na2O2。 3．硫酸铁在化学实验中应用广泛。某小组利用硫酸铁进行如下实验： Ⅰ．测定Fe和发生归中反应的反应热。 (1)配制溶液。 称取一定量固体溶于适量稀硫酸溶液中，加水稀释至250 mL。下列仪器中，完成本实验一定不需要选择的是 (填仪器名称，下同)；还缺少的玻璃仪器是 。 (2)为测定的焓变，甲同学设计了如下实验方案ⅰ。 方案 操作 ⅰ 在如图所示的简易量热器中加入2.8 g铁粉(过量)，再加入100 mL(1)中配制好的0.1 溶液，测定放出热量kJ；计算反应热为 ①本实验中“搅拌”的操作方法是 。若把玻璃搅拌器误用为铜质搅拌器，则计算结果会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。 ②乙同学认为甲同学设计的实验方案测得的结果误差较大，判断依据是 。基于相关原理，乙同学重新设计了优化的实验方案ⅱ。 方案 操作 ⅱ 第1步，在如图所示的简易量热器中加入2.8 g铁粉，再加入100 mL 0.1 溶液，测定放出热量 kJ，计算反应热为； 第2步，在如图所示的简易量热器中加入3.2 g铜粉，再加入100 mL(1)中配制好的0.1 溶液，测定放出热量 kJ，计算反应热为。 ③根据方案ⅱ测定结果计算：   (用含、的代数式表示)。 Ⅱ．探究影响Cu和反应速率的外界因素。 实验 纯铜粉质量(g) 0.1 溶液体积(mL) 水的体积(mL) 水浴温度(℃) 测定铜粉完全溶解所用时间(min) Ⅰ 0.3 60 0 35℃ Ⅱ 0.3 50 V 35℃ Ⅲ 0.3 60 0 45℃ (3)实验Ⅱ中， 。 (4)设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究其它条件相同时， 对反应速率的影响。 (5)实验结果：，由此可推出的实验结论是 。 【答案】(1) 分液漏斗 玻璃棒 (2) 上下移动玻璃搅拌器 偏高 过量的铁粉与硫酸铁溶液中含有的硫酸反应，对实验造成干扰 + (3)10 (4)探究浓度对反应速率的影响 (5)其他条件相同，升高温度，反应速率增大 【分析】反应热测量实验中，配制一定溶液所需仪器为溶液对应体积的容量瓶和量筒以及胶头滴管；通过盖斯定律，计算未知反应的焓变；实验Ⅱ中，实验Ⅰ和Ⅱ控制三价铁离子浓度不同，探究浓度对反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅲ控制反应温度不同，探究温度对反应速率的影响； 【解析】（1）称取一定量固体溶于适量稀硫酸溶液中，加水稀释至250 mL，需要使用250mL容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒，胶头滴管，不需要分液漏斗； （2）①环形搅拌器应上下搅拌使溶液充分反应，故本实验中“搅拌”的操作方法是上下移动玻璃搅拌器，若把玻璃搅拌器误用为铜质搅拌器，该反应是放热反应，铜易导热，会有热量散失，造成偏小，偏高； ②甲同学设计的实验方案中铁粉过量，过量的铁粉与硫酸反应会有热量放出，对实验造成干扰，测得的结果误差较大； ③方案ii中，发生两个反应 ， ，根据盖斯定律得 + （3）铜单质与反应生成和，离子方程式为，实验中实验Ⅰ和Ⅱ控制其余变量一致，只改变浓度，则要保持溶液总体积一致，故V=10； （4）设计实验Ⅰ、Ⅱ实验中浓度不同，故其目的是探究浓度对反应速率的影响； （5）由知，其他条件不变时，升高温度，反应速率增大。 4．碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。回答下列问题： I．合成该物质的步骤如下： 步骤1：配制一定浓度的溶液和溶液； 步骤2：量取一定量的溶液于容器中，搅拌并逐滴加入溶液，温度控制在50℃，用氨水调节溶液pH至9.5； 步骤3：放置1 h后，过滤、洗涤、干燥，得碳酸镁晶体产品[()]。 (1)称取 样品配制240 mL溶液的流程如图所示： 写出实验仪器的名称：A ；B 。 (2)配制溶液过程中仅用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒1次，则配得的溶液的物质的量浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (3)步骤2中反应的离子方程式为 。 II．测定产品中的值(仪器和药品如图所示)。 (4)上述装置的连接顺序为 (按气流方向，用接口字母表示)，其中装置II的作用是 。 (5)加热前先通入排尽装置中的空气，称取装置II、III的初始质量后，边加热边通入的作用是 。 (6)若冷却玻璃管中无残留物，要准确测定n值。已知：①装置I反应前后质量差为②装置II反应前后质量差为，用、表示 。 【答案】(1) 托盘天平 250 mL 容量瓶 (2)偏低 (3) (4) aedbc 吸收测量的量 (5)将分解生成的气体全部带入装置II或III中，使其完全吸收 (6) 【分析】碳酸镁晶体加热分解生成氧化镁、二氧化碳和水，I装置反应前后质量差值为生成的二氧化碳和水的总质量，装置II反应前后质量差值为生成的二氧化碳的质量，装置III反应前后质量差值为生成的水的质量，据此分析解题。 【解析】（1）实验仪器A为称量的仪器，所以名称为托盘天平；仪器B是配置250 mL 溶液的仪器，所以B为250 mL 容量瓶； （2）仅用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒1次会导致残留在烧杯内壁和玻璃棒，溶质流失，配得的溶液的物质的量浓度偏低； （3）步骤2，溶液中逐滴加入发生的离子反应为：； （4）高温加热，产生和；反应方程式为： ，通过测定和的质量，就可以测出 结晶水的含量；装置II用于吸收测量以便测定样品中碳元素的含量， 所以正确的连接顺序为a→e、d→b→c； （5）通入，为了将分解生成的气体全部带入装置II或III中，使其完全吸收； （6）①装置I反应前后质量差为，即；②装置II反应前后质量差为，即，则，根据方程式的，，则，即。 01 实验评价题的常见考查角度 (1)可行性方面 ①分析实验方案是否科学可行；②实验操作是否安全合理；③实验步骤是否简单方便；④实验效果是否明显。 (2)绿色化学方面 ①实验过程中是否造成环境污染；②原料是否无毒、安全、易得；③原料利用率是否较高；④反应速率是否较大。 (3)安全性方面 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：①净化、吸收气体及实验结束熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；②进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸；③防氧化；④污染性的气体要进行尾气处理；⑤有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；⑥防吸水。 (4)规范性方面 ①冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等；②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；③仪器拆卸顺序与组装顺序相反，按照从右向左、从高到低的顺序；④其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。 (5)最佳方案的选择 几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。 【跟踪训练】 1．由等质量的石灰石制备碳酸钙的两种实验方案如下(部分反应物或反应条件略)。下列说法错误的是 方案甲： 方案乙： A．方案乙与方案甲相比，优点为步骤少，纯度高，耗能低 B．可能是 C．四大基本反应类型在上述①~⑤五个反应中均有涉及 D．若每一步均完全转化，则理论上方案乙和方案甲的二氧化碳排放一样多 【答案】C 【解析】A．方案乙步骤更少，无需高温煅烧，耗能低；氯化钙易溶，反应更彻底，产品纯度高，A正确； B．X可以是Na2CO3，与氢氧化钙或氯化钙反应均生成碳酸钙，B正确； C．五个反应涉及分解反应（①）、化合反应（②）、复分解反应（③④⑤），但无置换反应，四大类型未全部涉及，C错误； D．根据元素守恒，两方案中石灰石最终转化为碳酸钙，CO2总排放量相同，D正确； 故选C。 2．I．用废铁屑(含少量杂质)为原料制备摩尔盐。实验装置如图所示(加热装置已略去)： 已知：，，。 (1)A装置中的反应控制在间进行的原因是 ，三颈烧瓶中液体试剂添加顺序为 。(选填序号) a．先滴加氨水，然后滴加稀硫酸，再水浴加热，反应一段时间后冷却 b．先滴加稀硫酸，然后水浴加热，再滴加氨水，反应一段时间后冷却 c．先滴加稀硫酸，然后水浴加热，反应一段时间后冷却，再滴加氨水 (2)A中反应完成后过滤采用如图b装置，相对于图a装置而言其优点有 、 (写两点)。 II．可用于饮用水消毒，沸点，高浓度受热时易分解，常通过与酸化的反应制备。 (3)制备反应的化学方程式为 。 (4)已知受热分解温度约为，其他条件不变，研究温度对转化率、收率的影响，结果如图所示。当温度高于，随着温度升高，转化率与收率之间的差值有增大趋势的原因是 。 (5)研究发现在反应过程中加入(掩蔽)，收率瞬间降低，但一段时间后又检测到溶液中有存在，最终收率也没有改变。产生该现象的原因可能是 。 【答案】(1) 使结晶水和铵盐不被破坏和流失 c (2) 过滤速度快 固液分离较完全或滤出的固体更易干燥 (3) (4)温度升高，将还原为(或)，分解产生和 (5)作反应的催化剂 【分析】废铁屑(含少量杂质FeS)和稀硫酸反应生成FeSO4、H2、H2S，滴加氨水充分反应后得到浅绿色悬浊液，过滤，乙醇洗涤沉淀，低温干燥，得到摩尔盐晶体，部分氨水分解产生氨气，B是安全瓶，C中酸性高锰酸钾溶液吸收H2S、NH3，尾气为H2，据此分析； 【解析】（1）使摩尔盐中结晶水和铵盐不被破坏和流失；先向其中加入过量稀硫酸，置于50～60℃水浴加热充分反应，溶解废铁屑，由于氨易挥发且与酸反应，要后加同时需待冷却至室温后向其中滴加氨水，故选c； （2）b装置为减压过滤，优点有过滤速度快，固液分离比较安全，滤出的固体更易干燥； （3）在酸性条件下，可与反应生成，反应中氯化合价由+5变为+4、过氧化钙中氧化合价则会升高为0得到氧气，结合质量守恒同时生成硫酸钠、硫酸钙和水，化学方程式为； （4）温度升高，将还原为(或)，分解产生和所以当温度高于，随着温度升高，转化率与收率之间的差值有增大趋势； （5）在反应过程中加入(掩蔽)，收率瞬间降低，但一段时间后又检测到溶液中有存在，最终收率也没有改变，产生该现象的原因可能是Cl-作反应的催化剂，加快反应的速率。 3．化学学习小组在实验室制备少量并探究其性质。 I．制备 a．将黄豆大的钠放在硬质玻璃管中，为防止生成的)对玻璃管的腐蚀，使用铝箔将钠粒与试管隔开，实验装置如图所示(夹持装置略)。 (1)B装置中试剂为 (填名称)；D装置中盛装碱石灰的仪器名称为 。 (2)装置D的作用 。 Ⅱ．探究与水的反应 b．取加入10mL滴有酚酞的水中，溶液先变红，t1s后褪色。 c．另取加入10mL水中，一开始产生气泡较慢，加入少量后，产生大量气泡。 (3)根据b、c的现象，预测Na2O2与H2O反应为两步，依次为 ；2H2O2=2H2O+O2↑。 Ⅲ．探究步骤b中溶液褪色的原因 提出猜想：猜想1：生成的氧气的氧化性过强；猜想2：反应后温度升高；猜想3：___________。 d．向溶液中滴加两滴酚酞试液，溶液变红，然后往溶液中通O2，溶液的红色较长时间不褪去。 e．取一支干净的试管，加入1.56gNa2O2及10mL水，静置片刻后加入少量当不再产生气体后，滴加两滴酚酞试液，溶液变红且t1s时刻不褪色。 f．往冰水浴的试管中加入1.56gNa2O2和10mL滴有酚酞的水，试管内溶液先变红，一段时间后褪色，褪色所用时长大于t1s。 (4)步骤d的现象说明猜想 不正确；通过步骤e的操作和现象可知猜想3正确，则猜想3为 。 (5)步骤f可以得出结论： 。 (6)已知实验Ⅱ中反应后得到的NaOH溶液物质的量浓度为4mol/L，请指出实验Ⅲ中的不足之处： (写一点即可)。 【答案】(1) 浓硫酸 球形干燥管 (2)防止生成的Na2O2与空气中的CO2及H2O反应 (3) (4) 1 双氧水使酚酞褪色 (5)降低温度，酚酞褪色速率减慢 (6)实验Ⅲ中氢氧化钠的浓度与实验Ⅱ中氢氧化钠的浓度不同 【分析】双氧水在二氧化锰催化作用下放出氧气，B中浓硫酸干燥氧气，C中钠和氧气加热生成过氧化钠，D中碱石灰能防止与空气中的及反应。 【解析】（1）钠能与水反应，为防止钠和水反应，B装置的作用是干燥氧气，试剂为浓硫酸；D装置中盛装碱石灰的仪器名称为球形干燥管。 （2）由分析可知，装置D的作用为防止生成的Na2O2与空气中的CO2及H2O反应； （3）取加入10mL水中，一开始产生气泡较慢，加入少量后，产生大量气泡，在二氧化锰催化作用下双氧水分解迅速放出氧气，可知过氧化钠和水反应先生成氢氧化钠和双氧水，则与反应为两步，依次为；。 （4）向溶液中滴加两滴酚酞试液，溶液变红，然后往溶液中通，溶液的红色较长时间不褪去。说明酚酞褪色不是因为反应放出的氧气，步骤的现象说明猜想1不正确； 取一支干净的试管，加入及10 mL水，静置片刻后加入少量，双氧水在二氧化锰催化作用下分解，当不再产生气体后，说明双氧水完全分解，滴加两滴酚酞试液，溶液变红且时刻不褪色，说明反应生成的双氧水使酚酞褪色，通过步骤e的操作和现象可知猜想3正确，则猜想3为反应生成的双氧水使酚酞褪色。 （5）步骤可以得出结论，降低温度，酚酞褪色速率减慢。 （6）实验III中氢氧化钠的浓度与实验II中氢氧化钠的浓度不同，所以不能根据实验d的现象，说明猜想1不正确。 02 实验操作的规范描述 实验操作的描述，应准确、详尽。对于实验药品，清楚表述出聚集状态(固体、液体、气体或溶液)；对于实验仪器，讲清名称，并要求正确使用；对于实验操作，应详细具体又语言精练；对于实验现象，从“海陆空”三个角度(气体的产生、液体颜色的变化、固体的溶解等)描述变化，颜色要正确表达；对于实验结论，准确描述，并回扣实验目的。 (1)pH试纸的使用 撕取一小片pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取少量待测液，滴在pH试纸中央，等试纸变色后，与标准比色卡对照。 (2)容量瓶检漏 向容量瓶中加入一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，倒立观察。然后再将容量瓶正立，并将瓶塞旋转180°后塞紧，再倒立。若均无水渗出，则容量瓶不漏水。 (3)检查滴定管是否漏水 ①酸式滴定管：关闭活塞，向其中加入一定量的水，用滴定管夹将其固定在铁架台上，观察是否漏水。若不漏水，将活塞塞紧旋转180°后，重复上述操作。 ②碱式滴定管：向其中加入一定量的水，用滴定管夹将其固定在铁架台上，观察是否漏水。若不漏水，轻轻挤压玻璃球，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水。 (4)滴定管赶气泡 ①酸式滴定管：将滴定管倾斜30°左右，迅速打开活塞使溶液冲出带出气泡。 ②碱式滴定管：将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，使溶液从尖嘴流出。 (5)滴定终点的判断 当滴入最后一滴……溶液后，溶液由……色变成……色，且半分钟内不恢复。 (6)浓H2SO4稀释 将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 (7)萃取分液 关闭分液漏斗活塞，将混合液倒入分液漏斗中，充分振荡、静置、分层，打开分液漏斗活塞，使下层液体从下口沿烧杯内壁流下，上层液体从上口倒出。 (8)测量液体体积读数 待管壁液体全部流下，恢复至室温，液面稳定后再开始读数；通过上下移动量气管使两侧凹液面在同一水平线上；视线与凹液面最低点、刻度线水平相切。 (9)焰色反应的操作答题模板 先将铂丝蘸盐酸在酒精灯火焰上灼烧，反复几次至与酒精灯火焰颜色接近为止。然后用铂丝蘸取少量待测液，在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色，若为黄色，则说明溶液中含Na＋；若透过蓝色钴玻璃观察呈紫色，则说明溶液中含K＋。 (10)检验离子 答题思路：操作(取样、加试剂)→现象→结论 取少量溶液于试管/取少量固体于试管并加水(或加酸等)溶解，加入……试剂，若……(实验现象)，则……(结论)。 (11)沉淀洗涤答题模板 ①洗涤方法：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀。待水自然流出后，重复操作2～3次。 ②判断沉淀洗净：取最后一次洗涤液于试管，加入……试剂(沉淀剂)，若无沉淀产生，则已洗净。 (12)结晶方法： ①降温结晶(适用于溶解度随温度变化大的物质)：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。 ②蒸发结晶(适用于溶解度随温度变化不大的物质)：蒸发至较多固体析出，停止加热，用余热蒸干固体。 【跟踪训练】 1．化学是一门以实验为基础的科学，下列操作正确的是 A．加热液体 B．振荡试管 C．稀释浓硫酸 D．测溶液pH A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．加热液体时，试管内液体体积不超过试管容积的三分之一，用酒精灯外焰对试管进行均匀预热（左右移动试管），A正确； B．振荡试管应用手腕力量旋转振荡，而非上下振荡，上下振荡易使液体溅出，B错误； C．稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，图中将水倒入浓硫酸中，会导致酸液飞溅，C错误； D．测溶液时，用镊子夹取试纸放在玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸上，D错误； 故答案选A。 2．下列图示中，实验操作或方法符合规范的是 A．加热试管中的液体： B．溶解 Na2CO3固体： C．用pH试纸测溶液 pH： D．过滤粗盐水中的泥沙： 【答案】D 【解析】A．加热试管中液体时，试管应倾斜约45°，液体体积不超过试管容积的，图示液体过多，A错误； B．不能堵住试管口振荡，B错误； C．用pH试纸测溶液pH时，不能将试纸直接伸入溶液中，应将试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上，C错误； D．图示过滤操作正确，D正确； 答案选D。 3．下列图示实验中，操作规范且能达到实验目的的是 A．灼烧海带 B．萃取碘水中的碘 C．稀释浓硫酸 D．测定醋酸溶液的pH A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．灼烧海带应使用坩埚，而非烧杯，烧杯不能用于固体灼烧，A错误； B．乙醇与水互溶，不能作为萃取碘水的萃取剂（萃取剂需与原溶剂不互溶），无法分层实现萃取，B错误； C．稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中，并不断搅拌，操作规范，能达到稀释目的，C正确； D．测定pH时不能将pH试纸直接浸入待测液，应使用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上，否则会污染溶液，D错误； 答案选C。 4．化学实验操作对实验结果有重要影响，下列检验装置气密性的操作错误的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．用手握住试管，试管内气体受热膨胀，若装置气密性良好，气体从导管口逸出产生气泡，A正确； B．关闭止水夹后向漏斗注水，若气密性良好，瓶内气体压强增大，阻止液体下降，观察液面是否下降可判断，B正确； C．注射器若向装置内推气，无论装置是否漏气，导管口均会产生气泡，无法正确检查装置气密性，C错误； D．注射器向外拉时，若装置不漏气，可观察到长颈漏斗末端管口产生气泡，D正确； 故选C。 5．下列实验操作正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、使用胶头滴管滴加液体时，应垂直悬空在试管口上方，不能伸入试管内，否则会污染试剂，A错误； B、倾倒液体时，取下的瓶塞应倒放在桌面上，应将试管略微倾斜，试管口紧挨着试剂瓶瓶口，试剂瓶上的标签向着手心，B正确； C、不能向燃着的酒精灯内添加酒精，以免引发火灾，C 错误； D、量筒不能用于反应容器，不能在量筒中进行氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应，D 错误； 故选：B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 综合实验题型探究 目录 01知识脑图·学科框架速建 02考点精析·知识能力全解 【知能解读01】物质性质实验探究 【知能解读02】化学反应产物、反应机理的探究 03 攻坚指南·高频考点突破 【重难点突破01】综合探究类实验题的解题策略 04 避坑锦囊·易混易错诊疗 【易混易错01】综合实验探究四要点 【易混易错02】实验方案设计中几个易忽视的问题 05 通法提炼·高频思维拆解 【方法技巧01】实验评价题的常见考查角度 【方法技巧02】实验操作的规范描述 01 物质性质实验探究 1.研究物质性质的基本方法和程序 （1）研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法等。 （2）研究物质性质的基本程序： 2.物质性质实验方案的设计思路 （1）验证物质性质实验方案的设计 对物质具备的性质去求证，关键是设计出简洁的实验方案，要求操作简单、现象明显、安全可行。 （2）探索物质性质实验方案的设计 分析物质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测该物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它可能具有的性质。 【跟踪训练】 为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： （1）由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L－1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、　 　（从下列图中选择，写出名称）。 （2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率（u∞）应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择　KCl　作为电解质。 阳离子 u∞×108/（m2·s－1·V－1） 阴离子 u∞×108/（m2·s－1·V－1） Li＋ 4.07 HC 4.61 Na＋ 5.19 N 7.40 Ca2＋ 6.59 Cl－ 7.91 K＋ 7.62 S 8.27 （3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入　 　电极溶液中。 （4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2＋）增加了0.02 mol·L－1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c（Fe2＋）＝　 　。 （5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为　 　，铁电极的电极反应式为　 　。因此，验证了Fe2＋氧化性小于　 　、还原性小于　 　。 （6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2（SO4）3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是　 　。 02 化学反应产物、反应机理的探究 1.解答产物确定题的思路分析 由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路，而题目中所涉及的物质，一般分为两类。 第一类 常见的熟悉物质 要注意物质的特殊性质，比如颜色、状态、气味、溶解性等物理性质，或能与哪些物质反应生成特殊的沉淀、气体等化学性质 第二类 能类比迁移的陌生物质 虽然平时接触不多，但其某种组成成分、结构成分(如离子、原子团、官能团等)必然学过，则可以考虑与其结构相似的物质的性质，进而推断其具体组成 2.寻求反应机理类探究性实验解题流程 【跟踪训练】 1.学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： （1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为　 　，装置B的作用为　 　。 （2）铜与过量H2O2反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为　 　；产生的气体为 　。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H＋的作用是　 　。 （3）用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，m g X完全分解为n g黑色氧化物Y，＝。X的化学式为　 　。 （4）取含X粗品0.050 0 g（杂质不参加反应）与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液 15.00 mL。（已知：2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2，I2＋2S22I－＋S4）标志滴定终点的现象是　 　，粗品中X的相对含量为　 　。 01 综合探究类实验题的解题策略 1.重视“猜想”：“猜想”部分是基础，提出的猜想一定要全面、合理，即在牢固掌握元素及其化合物知识的基础上，能根据代表元素及代表物质的性质由例及类，大胆猜想。 2.攻破“设计”：“设计”部分是核心，分值较大，也是区分度最大的部分。 （1）明确实验目的，利用已学知识分析如何达到该实验目的。 （2）根据实验原理，结合实验材料及已学知识，设计实验方案。 （3）根据题给信息，控制实验条件，排除干扰因素，关注实验细节。 （4）注意实验的简约性和安全性。 验证型探究实验题的思维流程 控制变量法探究实验题的解题要点 1.解题策略：保持单一变量，且控制其余几个因素不变。 2.控制变量分析模型 实验结论 【跟踪训练】 1.某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。 资料：ⅰ.Mn2＋在一定条件下可被Cl2或ClO－氧化成MnO2（棕黑色）、Mn（绿色）、Mn（紫色）。 ⅱ.浓碱性条件下，Mn可被OH－还原为Mn。 ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图（夹持装置略） 序号 物质a C中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5％NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40％NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 （1）B中试剂是　 　。 （2）通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为　 　。 （3）对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是　 　。 （4）根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因： 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将Mn氧化为Mn。 ①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因　　 　，但通过实验测定，溶液的碱性变化很小。 ②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40％NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色迅速变为绿色的离子方程式为　 　；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被　 　（填“化学式”）氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是　 　。 ④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因　 　。 01 综合实验探究四要点 （1）实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件，实验方案要简单易行。 （2）实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排，保证实验准确高效，同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的相互干扰。 （3）实验现象要直观。如“证明CH3COOH是弱电解质”的实验，可配制一定浓度的CH3COONa溶液，用pH试纸测溶液的pH，通过测定的结果（常温下，pH＞7）得出结论，操作简便且现象明显。 （4）实验结论要可靠。要反复推敲实验步骤，多方验证实验结果，做到实验结论准确可靠。 【跟踪训练】 1．某学习小组拟探究和锌粒反应是否生成CO，已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示，其中装置f中的试剂为银氨溶液，下列说法正确的是 A．实验开始时，先点燃酒精灯，后打开活塞K B．b、c中试剂依次为饱和食盐水、浓硫酸 C．a装置也可以用于铜与浓硫酸的反应 D．装置e的作用是安全瓶，防倒吸 2．活泼金属很难置换出溶液中的金属元素，某兴趣小组探究铝与铜盐溶液反应，并探索阴离子对反应的影响。小组同学设计两种铜盐溶液分别与金属铝片(经打磨后)的反应。发现不同现象如下： 实验一：的溶液 实验二：的溶液 实验现象 短时间无变化，数小时后铝片上仅有少量红色铜 立即产生大量气泡，铝片上迅速有红色铜出现，有少量蓝色沉淀 (1)①实验一中铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。 ②实验二中产生的气体经检验有爆鸣声，该气体为 。 (2)探究不同现象产生的原因 ①对比实验一、二后不同现象作如下假设猜想： 假设1：相对于铝与硫酸铜溶液的反应，铝与氯化铜溶液的反应时，氯离子对铝置换铜有 作用。 假设2：溶液显中性，溶液显酸性。 ②设计实验方案： 验证“假设1”的实验设计：取甲、乙两支试管，分别加入等体积的 溶液，再向甲试管中加入1 g氯化钠固体，向两支试管各加入相同铝片(经打磨后)，观察到甲试管产生气体速率 乙试管产生气体速率(填“快于”、“慢于”)，假设1成立。 验证“假设2”的实验设计：取等体积的两种溶液，分别滴加两滴紫色石蕊溶液，溶液都变红，证明“假设2”不成立。 ③结论：铝和铜盐溶液反应时， (填写离子符号)是加快反应速率和产生气体的影响因素。 3．某小组同学探究菠菜补铁的可行性。 已知：是弱酸 【提出猜想】假设1：菠菜中铁元素以形式存在； 假设2：_______； 假设3：菠菜中铁元素以和形式存在。 (1)将假设2补充完整： 。 (2)加入KSCN的目的是 。 (3)若观察到 ，则证明假设3成立。 (4)经实验，试管a、b中均无明显现象。为探查原因，查阅资料得知：菠菜中的铁元素以草酸亚铁的形式存在。难溶于水，高温下可分解产生以及气体产物。 ①经检验，气体产物中含有，由此同学们推测气体中应含有，理由是 。 ②实验证明气体产物为和， 。 【实验反思】 (5)未检测到菠菜中的铁元素，原因可能是 。 【修正实验方案】 菠菜菠菜灰…… (6)①试剂x为 。 ②取适量滤液于试管中，加入试剂，即可证明菠菜中含有+2价铁元素。该试剂y为 。 【可行性分析】 (7)成年人每天所需铁元素的质量为，每菠菜中含铁元素约为，铁吸收率约为2%。 ①菠菜中含的物质的量为 (列出计算式)。 ②若要满足成年人对铁元素的需求量，则需要每天食用菠菜 。由此可知，菠菜补铁不可行。 4．为探究金属铁和铝的钝化现象，某小组同学做了如下探究实验。 序号 实验操作及现象 i 将光亮的铁钉放入冷的浓硫酸中，铁钉表面逐渐聚集白色固体，直至无明显现象。将铁钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，又开始重复以上现象。反复几次后酸液呈淡黄色浑浊。 ii 将光亮的铝钉放入冷的浓硫酸中，铝钉变暗。将铝钉取出用蒸馏水冲洗后再次放入浓硫酸中，无明显现象。 (1)研究证实铝在浓硫酸中其表面生成了致密的氧化物膜，此过程体现了浓硫酸的 性。 (2)为探究铁在浓硫酸中的作用与铝不同，将实验①中覆盖白色固体的铁钉用蒸馏水冲洗，向收集的冲洗液中加入 (填名称)溶液，无明显现象，再滴加几滴酸化的溶液，溶液变红，说明溶液中存在，因此铁在浓硫酸中生成了。 (3)经检验实验中淡黄色浑浊为硫，写出铁与浓硫酸作用的化学方程式 。 (4)若向溶液中滴加未经酸化的溶液，溶液的变化如图所示。 已知：a．未经酸化的溶液为4.4，溶液的起始为3.4； b．沉淀的范围为1.9~3.2； 用化学方程式解释滴定过程中变小的原因 。 (5)探究试剂A(被浓硫酸处理后的铝钉或铁钉)与试剂B的反应： 序号 试剂A 试剂B 溶液体积 实验现象 I 铁钉 溶液 很快有大量红色固体析出 Ⅱ 铝钉 溶液 无明显现象 Ⅲ 铝钉 溶液 短时间内有较多红色固体析出 Ⅳ 铝钉 溶液+试剂a 有红色固体析出，速率比Ⅲ慢 ①实验I和实验Ⅱ现象不同的原因 。 ②对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，实验Ⅲ反应速率最快，文献研究表明，是该反应速率的关键影响因素。则实验Ⅳ中试剂a为 。加快反应速率的原因可能是 。(写出一条即可) 02 实验方案设计中几个易忽视的问题 (1)净化、吸收气体及实验结束熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。 (2)进行某些易燃、易爆实验时，要防止爆炸。如H2还原CuO实验中应先通入H2，气体点燃前要先验纯。 (3)防止氧化。如H2还原CuO实验中要“先灭灯再停氢”，白磷切割要在水中进行等。 (4)防止吸水。如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质要采取必要措施，以保证达到实验目的。 (5)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。 (6)仪器拆卸的科学性与安全性。如防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。 【跟踪训练】 1．膨松剂反应产生气体的量是检验膨松剂品质的一项重要指标。某膨松剂中起膨松作用的物质为碳酸氢钠。某学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下发生的反应和放出的气体的量，设计了以下实验。按下图所示连接装置(气密性良好，各装置中的试剂皆为足量)。 【资料】a．浓硫酸常用于吸收水蒸气；b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 (1)仪器E 的名称是 ，装置A 的作用是 。 (2)请写出加热时试管中所发生反应的化学方程式： 。 (3)将一定质量的膨松剂样品装入装置B中，测定实验前后装置 (填装置对应的字母符号)的质量，其质量差即为样品产生的二氧化碳的质量。加热前，先对已连接好的装置A、B和C通入一段时间的空气，再连接上装置D、E；停止加热后，应继续通入一段时间的空气。这样做的目的是 。 (4)上述实验中，若没有装置E，可能会造成测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (5)取膨松剂样品40.0g(除外，不含其它能分解产生的物质)，实验测得产生二氧化碳的质量为8.8g，计算该膨松剂中小苏打的质量分数为 。 2．化学兴趣小组设计如下实验，证明可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，并测定试样的纯度(通过气体与样品反应后生成的量测定的含量)。可供选用的反应物：固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水。回答下列问题： (1)仪器a的名称为 ，其中盛放的试剂为 (填试剂名称)。 (2)装置B中盛放的试剂最佳为___________(填字母)。 A．饱和NaCl溶液 B．浓硫酸 C．饱和溶液 D．NaOH溶液 (3)装置C中反应生成的化学方程式有 、 。 (4)装置D的作用是 。 (5)还可用来制备高铁酸钠，高铁酸钠是一种新型、绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。制备高铁酸钠的主要反应为，中Fe元素的化合价为 ，此反应中还原剂为 。 3．硫酸铁在化学实验中应用广泛。某小组利用硫酸铁进行如下实验： Ⅰ．测定Fe和发生归中反应的反应热。 (1)配制溶液。 称取一定量固体溶于适量稀硫酸溶液中，加水稀释至250 mL。下列仪器中，完成本实验一定不需要选择的是 (填仪器名称，下同)；还缺少的玻璃仪器是 。 (2)为测定的焓变，甲同学设计了如下实验方案ⅰ。 方案 操作 ⅰ 在如图所示的简易量热器中加入2.8 g铁粉(过量)，再加入100 mL(1)中配制好的0.1 溶液，测定放出热量kJ；计算反应热为 ①本实验中“搅拌”的操作方法是 。若把玻璃搅拌器误用为铜质搅拌器，则计算结果会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。 ②乙同学认为甲同学设计的实验方案测得的结果误差较大，判断依据是 。基于相关原理，乙同学重新设计了优化的实验方案ⅱ。 方案 操作 ⅱ 第1步，在如图所示的简易量热器中加入2.8 g铁粉，再加入100 mL 0.1 溶液，测定放出热量 kJ，计算反应热为； 第2步，在如图所示的简易量热器中加入3.2 g铜粉，再加入100 mL(1)中配制好的0.1 溶液，测定放出热量 kJ，计算反应热为。 ③根据方案ⅱ测定结果计算：   (用含、的代数式表示)。 Ⅱ．探究影响Cu和反应速率的外界因素。 实验 纯铜粉质量(g) 0.1 溶液体积(mL) 水的体积(mL) 水浴温度(℃) 测定铜粉完全溶解所用时间(min) Ⅰ 0.3 60 0 35℃ Ⅱ 0.3 50 V 35℃ Ⅲ 0.3 60 0 45℃ (3)实验Ⅱ中， 。 (4)设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究其它条件相同时， 对反应速率的影响。 (5)实验结果：，由此可推出的实验结论是 。 4．碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。回答下列问题： I．合成该物质的步骤如下： 步骤1：配制一定浓度的溶液和溶液； 步骤2：量取一定量的溶液于容器中，搅拌并逐滴加入溶液，温度控制在50℃，用氨水调节溶液pH至9.5； 步骤3：放置1 h后，过滤、洗涤、干燥，得碳酸镁晶体产品[()]。 (1)称取 样品配制240 mL溶液的流程如图所示： 写出实验仪器的名称：A ；B 。 (2)配制溶液过程中仅用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒1次，则配得的溶液的物质的量浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (3)步骤2中反应的离子方程式为 。 II．测定产品中的值(仪器和药品如图所示)。 (4)上述装置的连接顺序为 (按气流方向，用接口字母表示)，其中装置II的作用是 。 (5)加热前先通入排尽装置中的空气，称取装置II、III的初始质量后，边加热边通入的作用是 。 (6)若冷却玻璃管中无残留物，要准确测定n值。已知：①装置I反应前后质量差为②装置II反应前后质量差为，用、表示 。 01 实验评价题的常见考查角度 (1)可行性方面 ①分析实验方案是否科学可行；②实验操作是否安全合理；③实验步骤是否简单方便；④实验效果是否明显。 (2)绿色化学方面 ①实验过程中是否造成环境污染；②原料是否无毒、安全、易得；③原料利用率是否较高；④反应速率是否较大。 (3)安全性方面 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：①净化、吸收气体及实验结束熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；②进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸；③防氧化；④污染性的气体要进行尾气处理；⑤有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；⑥防吸水。 (4)规范性方面 ①冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等；②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；③仪器拆卸顺序与组装顺序相反，按照从右向左、从高到低的顺序；④其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。 (5)最佳方案的选择 几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。 【跟踪训练】 1．由等质量的石灰石制备碳酸钙的两种实验方案如下(部分反应物或反应条件略)。下列说法错误的是 方案甲： 方案乙： A．方案乙与方案甲相比，优点为步骤少，纯度高，耗能低 B．可能是 C．四大基本反应类型在上述①~⑤五个反应中均有涉及 D．若每一步均完全转化，则理论上方案乙和方案甲的二氧化碳排放一样多 2．I．用废铁屑(含少量杂质)为原料制备摩尔盐。实验装置如图所示(加热装置已略去)： 已知：，，。 (1)A装置中的反应控制在间进行的原因是 ，三颈烧瓶中液体试剂添加顺序为 。(选填序号) a．先滴加氨水，然后滴加稀硫酸，再水浴加热，反应一段时间后冷却 b．先滴加稀硫酸，然后水浴加热，再滴加氨水，反应一段时间后冷却 c．先滴加稀硫酸，然后水浴加热，反应一段时间后冷却，再滴加氨水 (2)A中反应完成后过滤采用如图b装置，相对于图a装置而言其优点有 、 (写两点)。 II．可用于饮用水消毒，沸点，高浓度受热时易分解，常通过与酸化的反应制备。 (3)制备反应的化学方程式为 。 (4)已知受热分解温度约为，其他条件不变，研究温度对转化率、收率的影响，结果如图所示。当温度高于，随着温度升高，转化率与收率之间的差值有增大趋势的原因是 。 (5)研究发现在反应过程中加入(掩蔽)，收率瞬间降低，但一段时间后又检测到溶液中有存在，最终收率也没有改变。产生该现象的原因可能是 。 3．化学学习小组在实验室制备少量并探究其性质。 I．制备 a．将黄豆大的钠放在硬质玻璃管中，为防止生成的)对玻璃管的腐蚀，使用铝箔将钠粒与试管隔开，实验装置如图所示(夹持装置略)。 (1)B装置中试剂为 (填名称)；D装置中盛装碱石灰的仪器名称为 。 (2)装置D的作用 。 Ⅱ．探究与水的反应 b．取加入10mL滴有酚酞的水中，溶液先变红，t1s后褪色。 c．另取加入10mL水中，一开始产生气泡较慢，加入少量后，产生大量气泡。 (3)根据b、c的现象，预测Na2O2与H2O反应为两步，依次为 ；2H2O2=2H2O+O2↑。 Ⅲ．探究步骤b中溶液褪色的原因 提出猜想：猜想1：生成的氧气的氧化性过强；猜想2：反应后温度升高；猜想3：___________。 d．向溶液中滴加两滴酚酞试液，溶液变红，然后往溶液中通O2，溶液的红色较长时间不褪去。 e．取一支干净的试管，加入1.56gNa2O2及10mL水，静置片刻后加入少量当不再产生气体后，滴加两滴酚酞试液，溶液变红且t1s时刻不褪色。 f．往冰水浴的试管中加入1.56gNa2O2和10mL滴有酚酞的水，试管内溶液先变红，一段时间后褪色，褪色所用时长大于t1s。 (4)步骤d的现象说明猜想 不正确；通过步骤e的操作和现象可知猜想3正确，则猜想3为 。 (5)步骤f可以得出结论： 。 (6)已知实验Ⅱ中反应后得到的NaOH溶液物质的量浓度为4mol/L，请指出实验Ⅲ中的不足之处： (写一点即可)。 02 实验操作的规范描述 实验操作的描述，应准确、详尽。对于实验药品，清楚表述出聚集状态(固体、液体、气体或溶液)；对于实验仪器，讲清名称，并要求正确使用；对于实验操作，应详细具体又语言精练；对于实验现象，从“海陆空”三个角度(气体的产生、液体颜色的变化、固体的溶解等)描述变化，颜色要正确表达；对于实验结论，准确描述，并回扣实验目的。 (1)pH试纸的使用 撕取一小片pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取少量待测液，滴在pH试纸中央，等试纸变色后，与标准比色卡对照。 (2)容量瓶检漏 向容量瓶中加入一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，倒立观察。然后再将容量瓶正立，并将瓶塞旋转180°后塞紧，再倒立。若均无水渗出，则容量瓶不漏水。 (3)检查滴定管是否漏水 ①酸式滴定管：关闭活塞，向其中加入一定量的水，用滴定管夹将其固定在铁架台上，观察是否漏水。若不漏水，将活塞塞紧旋转180°后，重复上述操作。 ②碱式滴定管：向其中加入一定量的水，用滴定管夹将其固定在铁架台上，观察是否漏水。若不漏水，轻轻挤压玻璃球，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水。 (4)滴定管赶气泡 ①酸式滴定管：将滴定管倾斜30°左右，迅速打开活塞使溶液冲出带出气泡。 ②碱式滴定管：将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，使溶液从尖嘴流出。 (5)滴定终点的判断 当滴入最后一滴……溶液后，溶液由……色变成……色，且半分钟内不恢复。 (6)浓H2SO4稀释 将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 (7)萃取分液 关闭分液漏斗活塞，将混合液倒入分液漏斗中，充分振荡、静置、分层，打开分液漏斗活塞，使下层液体从下口沿烧杯内壁流下，上层液体从上口倒出。 (8)测量液体体积读数 待管壁液体全部流下，恢复至室温，液面稳定后再开始读数；通过上下移动量气管使两侧凹液面在同一水平线上；视线与凹液面最低点、刻度线水平相切。 (9)焰色反应的操作答题模板 先将铂丝蘸盐酸在酒精灯火焰上灼烧，反复几次至与酒精灯火焰颜色接近为止。然后用铂丝蘸取少量待测液，在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色，若为黄色，则说明溶液中含Na＋；若透过蓝色钴玻璃观察呈紫色，则说明溶液中含K＋。 (10)检验离子 答题思路：操作(取样、加试剂)→现象→结论 取少量溶液于试管/取少量固体于试管并加水(或加酸等)溶解，加入……试剂，若……(实验现象)，则……(结论)。 (11)沉淀洗涤答题模板 ①洗涤方法：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀。待水自然流出后，重复操作2～3次。 ②判断沉淀洗净：取最后一次洗涤液于试管，加入……试剂(沉淀剂)，若无沉淀产生，则已洗净。 (12)结晶方法： ①降温结晶(适用于溶解度随温度变化大的物质)：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。 ②蒸发结晶(适用于溶解度随温度变化不大的物质)：蒸发至较多固体析出，停止加热，用余热蒸干固体。 【跟踪训练】 1．化学是一门以实验为基础的科学，下列操作正确的是 A．加热液体 B．振荡试管 C．稀释浓硫酸 D．测溶液pH A．A B．B C．C D．D 2．下列图示中，实验操作或方法符合规范的是 A．加热试管中的液体： B．溶解 Na2CO3固体： C．用pH试纸测溶液 pH： D．过滤粗盐水中的泥沙： 3．下列图示实验中，操作规范且能达到实验目的的是 A．灼烧海带 B．萃取碘水中的碘 C．稀释浓硫酸 D．测定醋酸溶液的pH A．A B．B C．C D．D 4．化学实验操作对实验结果有重要影响，下列检验装置气密性的操作错误的是 A． B． C． D． 5．下列实验操作正确的是 A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $