第75讲 以性质为主的探究类综合实验-2024高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考）课件PPT

第75讲以物质为主的探究类综合实验2024高考化学一轮复习高频考点精讲精练1.能根据不同情景、不同类型实验特点评价或设计解决问题的简单方案。2.建立解答探究类综合实验的思维模型。复习目标物质性质的探究考点一必备知识1.物质性质探究类实验的类型(1)根据物质性质设计实验方案(2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案专项突破2.探究实验中常见操作及原因1.某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)，以验证Fe3＋、Cl2、SO2氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题：(1)检查装置气密性后，关闭K1、K3、K4，打开K2，旋开旋塞a，加热A，则B中发生反应的离子方程式为___________________________。(2)B中溶液变黄时，停止加热A，关闭K2。打开旋塞b，使约2 mL的溶液流入试管D中，关闭旋塞b，检验B中生成离子的方法是_______________________________________________。Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－向试管D中滴加KSCN溶液，试管D中溶液变红色(3)若要继续证明Fe3＋和SO2氧化性的强弱，需要进行的操作是______________________________________________________________________________________________________________________________。打开K3，打开旋塞c，向C中加入70%硫酸，一段时间后关闭K3。更换试管D，打开旋塞b，使少量溶液流入D中，检验D溶液中的 和Fe2＋(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序：Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。甲、丙(5)验证结束后，将D换成盛有NaOH溶液的烧杯，打开K1、K2、K3和K4，关闭旋塞a、c，打开旋塞b，从两端鼓入N2，这样做的目的是____________________________________________________。除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫，防止污染大气A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，C中亚硫酸钠与70%硫酸反应生成二氧化硫，通过控制止水夹可以实现实验探究：将氯气通入B中可以验证Fe3＋、Cl2的氧化性；将氯气通入C中可以验证Cl2、SO2的氧化性，将二氧化硫通入B中可以验证Fe3＋、SO2的氧化性。解析2.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强，可将Fe2＋氧化。回答下列问题：(1)由AgNO3固体配制0.1 mol·L－1的AgNO3溶液50 mL，下列仪器中不需要使用的有___________________(填名称)，配制好的溶液应转移到____________(填试剂瓶的名称)中保存。蒸馏烧瓶、分液漏斗棕色细口瓶(2)步骤1的实验现象是___________；步骤2无明显现象；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，______________。由此可知，步骤3反应的离子方程式为__________________________________。溶液变蓝溶液蓝色褪去I2＋2Fe2＋＋2Ag＋===2AgI↓＋2Fe3＋(3)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2＋氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：分别取少量的_______________和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，向两支试管中加入过量的___________，观察到的现象为________________________________________________________________________________________________________________。步骤2中的溶液NaOH溶液试管a中蓝色褪去、先出现白色沉淀、迅速变成灰绿色最后变成红褐色，试管b中有白色沉淀(转变为褐色沉淀)和红褐色沉淀由于步骤2的溶液中有亚铁离子而没有铁离子，要确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2＋氧化，只要证明步骤3的溶液中存在氧化产物铁离子即可，由实验知，步骤2溶液中有碘与淀粉混合液和亚铁离子，步骤3中加入了过量的硝酸银溶液，则上层清液中银离子与铁离子共存。解析反应产物、反应机理的探究考点二1.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。必备知识2.寻求反应机理类探究性实验解题流程3.文字表述题的各种答题规范(1)沉淀洗涤是否完全的检验答题模板取少许最后一次洗涤液，滴入少量……溶液(试剂)，若……(现象)，表示已经洗涤完全。解答此类题目要注意四个得分点：取样＋试剂＋现象＋结论。(2)实验操作的原因、目的、作用的答题要点(3)实验现象的准确、全面描述(4)试剂的作用的答题模板1.某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。(1)仪器B的名称是_________，B中固体物质为__________________________________________。(2)反应过程中导管末端必须插入试管C的水中，目的是________(填字母)。A.吸收反应剩余的氮气B.控制通入气体的流速C.防止空气中的氧气倒流进入反应装置，干扰反应干燥管碱石灰(或无水氯化钙，其他合理答案均可)BC专项突破(3)将下列操作步骤补充完整：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，__________________________________________________。先熄灭酒精灯，待A冷却至室温后，再停止通入氮气(4)该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式，数据记录如下：①通过计算得到化学式CaxN2，其中x＝________。2.8参加反应的钙的质量为15.08 g－14.80 g＝0.28 g，参加反应的N2的质量为15.15 g－15.08 g＝0.07 g，则40x g　　 28 g0.28 g　　0.07 g解得x＝2.8。解析②小组同学查阅资料得知产物为Ca3N2，能与水强烈反应，请写出Ca3N2与水反应的化学方程式：__________________________________，设计实验检验Ca3N2与水反应的产物(写出必要的操作及现象)：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ca3N2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2NH3↑ 取少量氮化钙于一洁净试管中，加入适量水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，则证明有氨气生成，反应一段时间后，再向试管中滴加碳酸钠溶液，若有白色沉淀出现则证明有氢氧化钙生成(或其他合理答案均可)Ca3N2与水反应属于非氧化还原反应，生成Ca(OH)2和NH3；用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，用Na2CO3溶液检验Ca(OH)2。解析2.(2022·海口高三模拟)实验室以浓硫酸、铜与NaOH溶液为原料制取少量NaHSO3并探究其性质，已知CuCl为白色难溶于水的化合物。Ⅰ.制备NaHSO3(装置如图所示)。(1)仪器a的名称是__________。(2)装置丙的作用是__________________。分液漏斗防倒吸、尾气处理Ⅱ.探究：NaHSO3与Cu2＋的反应，设计实验：向2 mL 1 mol·L－1 NaHSO3溶液中加入2 mL 1 mol·L－1 CuSO4溶液，得到绿色溶液，3 min内无明显变化。将所得混合液分为两等份。①第一份加入适量Na2SO4固体，瞬间无明显变化，30 s时也无明显变化。②另一份加入适量NaCl固体，瞬间无明显变化，30 s时有无色气体和白色沉淀生成，上层溶液颜色变浅。(3)推测实验②产生的无色气体为SO2，用新制的氯水检验该无色气体，可观察到淡黄绿色消失，滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成。写出SO2与氯气反应的离子方程式：___________________________________。(4)对实验Ⅱ产生SO2的原因进行分析，提出两种假设：假设1：Cu2＋水解使溶液中c(H＋)增大。假设2：Cl－存在时，Cu2＋与 反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H＋)增大。①假设1不合理，实验证据是____________________。②实验证实假设2合理，实验Ⅱ中发生反应的离子方程式有____________________________________________________和H＋＋ ===SO2↑＋H2O。实验①无气体放出甲中浓硫酸和铜在加热条件下反应生成二氧化硫，乙中过量二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠，二氧化硫有毒，用丙中的高锰酸钾氧化二氧化硫，防止污染。解析3.某小组为探究Mg与NH4Cl溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该反应几乎无影响。(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是____________________________________________。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有________，灰白色固体可能是___________(填化学式)。Cl－Mg(OH)Cl将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀含有Cl－，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－和化合物中各元素化合价代数和为0，可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl。解析(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H＋)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是______________________________。(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。①X是__________________________________。5 mL 1.0 mol·L－1 CH3COONH4溶液由上述(3)分析可知，NH4Cl溶液因水解呈酸性，故为了进行对照实验，必须找到一种含有相同阳离子即 且溶液显中性的试剂，由题干信息可知，X是5 mL 1.0 mol·L－1 CH3COONH4溶液。解析②由实验3获取的证据为________________________。两试管反应剧烈程度相当乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是不合理的，故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相当。解析(5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。依据上述实验，可以得出Mg能与 反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是___________________________________________。取5 mL 无水乙醇，加入0.5 g 镁粉无明显变化解析(6)由以上实验可以得出的结论是____________________________________________________。影响大