2018届一轮复习人教版化学综合性实验学案

2018届一轮复习人教版化学综合性实验学案

第四节 化学综合性实验 本节共设计3个学案　‎ ‎[高考导航]‎ ‎———————————————————‎ ‎1．能设计、评价或改进实验方案。‎ ‎2．了解控制实验条件的方法。‎ ‎3．能分析或处理实验数据，得出合理结论。‎ ‎4．能绘制和识别典型的实验仪器装置图。‎ 学案一　物质制备类实验 ‎[高考真题感悟——怎么考]‎ ‎[典例1]　(2016·全国丙卷)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：‎ ‎(一)碳酸钙的制备 ‎(1)步骤①加入氨水的目的是_________________________________________________。‎ 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_____________________________________。‎ ‎(2)右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填标号)。‎ a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 ‎(二)过氧化钙的制备 ‎(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_________________________________________________________。‎ ‎(4)步骤③中反应的化学方程式为___________________________________________，‎ 该反应需要在冰浴下进行，原因是______________________________________________。‎ ‎(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是________________________________________，‎ 产品的缺点是___________________________________________________________。‎ ‎[解析]　第(1)问考查阳离子的分离与提纯 除去Ca2＋中混有的Fe3＋，加入氨水，使Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去。‎ 第(2)问考查过滤的实验操作和使用范围 用过滤的方法可除去溶液中的大颗粒沉淀。过滤装置中漏斗末端要紧靠烧杯内壁、滤纸边缘要低于漏斗沿，用玻璃棒在漏斗中搅动容易弄碎滤纸。‎ 第(3)问考查CaCO3与盐酸的反应原理及碳酸的酸性 CaCO3与盐酸反应时产生CO2气体，其水溶液呈酸性，煮沸的目的除去溶液中CO2，以防止CaO2与酸反应。‎ 第(4)问考查质量守恒定律及H2O2的不稳定性 依据原子守恒，CaCl2与H2O2、氨水反应制得CaO2，同时还生成NH4Cl和H2O。‎ 由于H2O2性质不稳定，受热易分解，故应在冰水浴中进行。‎ 第(5)问考查混合物的分离与提纯 过氧化钙晶体经水洗后，表面会残留水分，利用酒精的易挥发性及与水互溶，可除去晶体表面的水分。‎ 第(6)问考查实验方案的评价 该方法一步可以直接制得CaO2，故工艺简单，操作方便；但产品中混有CaCO3杂质，产品的纯度较低。‎ ‎[答案]　(1)调节溶液pH 使Fe(OH)3沉淀　过滤分离 ‎(2)ade　(3)酸　除去溶液中的CO2‎ ‎(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O　温度过高时双氧水易分解　(5)去除结晶表面水分　(6)工艺简单、操作方便　纯度较低 ‎[典例2]　(2016·北京高考)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：‎ ‎ (1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为 ⅰ：2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O ⅱ：……‎ ‎①写出ⅱ的离子方程式：_____________________________________________________。‎ ‎②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。‎ a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。‎ b．________________________________________________________________________。‎ ‎(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。‎ ‎①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(填字母)。‎ A．减小PbO的损失，提高产品的产率 B．重复利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率 ‎②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　第(1)问考查化学方程式的书写与配平 根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水，化学方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。‎ 第(2)问考查简单实验方案的设计 ‎①催化剂能够参加化学反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。根据题给信息知反应ⅰ中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则反应ⅱ中Fe3＋被Pb还原为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Pb＋SO===PbSO4＋2Fe2＋。‎ ‎②a实验证明发生反应ⅰ，则b实验需证明发生反应ⅱ，实验方案为取a中红色溶液少量，向其中加入铅粉后，红色褪去。‎ 第(3)问考查原料再利用和提纯条件的选择 ‎①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4＋2NaOH===PbO＋Na2SO4＋H2O，滤液1中还有剩余的NaOH，部分PbO溶解在滤液1中，所以重复使用的目的是减少PbO的损失，提高产率，重复利用NaOH，提高原料的利用率，应选A、B。②根据溶解度曲线，PbO在35%的NaOH溶液中的溶解度随温度升高而增大较快，可将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，然后降温结晶、过滤，得到高纯PbO。‎ ‎[答案]　(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ‎(2)①2Fe3＋＋Pb＋SO===2Fe2＋＋PbSO4‎ ‎②取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去 ‎(3)①A、B　②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加热至110 ℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体 ‎[典例3]　(2015·江苏高考)实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。‎ 已知K2FeO4具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在0～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。‎ ‎(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为________________________________，将制备的Cl2通过装置B可除去________(填化学式)。‎ ‎(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0～5 ℃进行，实验中可采取的措施是________________________________、‎ ‎__________________________________。‎ ‎(3)制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为__________________________________________________________________。‎ ‎(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L－1 KOH溶液中，____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。‎ ‎[解析]　第(1)问考查Cl2的制取原理与净化 KMnO4具有强氧化性，能将Cl－氧化成Cl2，反应离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋‎ ‎===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，用饱和食盐水可除去Cl2中的HCl气体。‎ 第(2)问考查化学反应条件的控制 由于Cl2与KOH反应是放热反应，可以通过缓慢加入盐酸来降低溶液的温度或直接将装置C用冰水浴降温。‎ 第(3)问考查题目信息③的运用 由于K2FeO4在Fe3＋的作用下会发生分解，故KClO与Fe(NO3)3反应时Fe3＋不能过量，故需要将Fe(NO3)3缓慢滴加到KClO溶液中，并不断搅拌。‎ 第(4)问考查题目信息的利用和混合物的提纯 K2FeO4溶于稀KOH溶液，但微溶于浓KOH溶液，故先将K2FeO4粗产品溶于稀KOH溶液，用砂芯漏斗过滤除去Fe(OH)3杂质，再加入饱和KOH溶液使K2FeO4从溶液中析出。经过滤(砂芯漏斗)、洗涤(乙醇洗涤)、干燥(真空干燥箱)后得K2FeO4。‎ ‎[答案]　(1)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　HCl ‎(2)缓慢滴加盐酸　装置C加冰水浴 ‎(3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中 ‎(4)用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥 ‎[解题策略指导——怎么办]‎ ‎1．物质制备类试题的考查方式 物质制备型实验题是近几年高考实验命题的一大亮点，也是主观大题的难点。分析近三年全国各地的高考试题，不难发现大部分是以陌生物质的制备为载体，综合考查实验相关知识和考生综合分析问题的能力。其主要命题角度有：‎ ‎(1)考查制备原理：如试剂与仪器的使用、实验现象的描述、反应原理等。‎ ‎(2)考查实验的基本操作：如气密性检查、物质分离提纯方法、沉淀洗涤、物质检验等。‎ ‎(3)考查探究实验设计：如设计实验进行酸性强弱的判断、不同方案的评价等。‎ ‎(4)考查绿色化学：如尾气的处理、循环利用等。‎ ‎(5)考查计算：如计算原料投料比、产品纯度、产率等。‎ ‎2．物质制备类试题的解答流程 ‎(1)认真阅读题干，提取有用信息。‎ ‎(2)仔细观察装置图(或框图)，联想熟悉的实验，观察装置图(或框图)，找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用。‎ ‎(3)通读问题，整合信息，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识做出正确答案。‎ ‎3．物质制备与提纯的思维流程 ‎[题型对点训练——一反三]‎ ‎1．实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料，制备铜的氯化物的某种流程如下：‎ 按要求回答下列问题：‎ ‎(1)操作①所用到的玻璃仪器有__________________________________________。‎ ‎(2)上述流程中，所得固体1需要加稀盐酸溶解，其理由是________________________；溶液1中加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的________(填字母)。‎ A．NaOH　　　　　　　　B．NH3·H2O C．CuO D．CuSO4‎ ‎(3)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备CuCl的离子方程式：__________________________________________________。‎ ‎(4)现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。‎ ‎①按气流方向连接各仪器，接口顺序是：a→____________、________→________、________→________、__________→________。实验中大试管加热前要进行一步重要操作，其操作是_______________________________________________________________________。‎ ‎②反应时，盛粗铜粉的试管中的现象是________________________________________。‎ ‎(5)在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。已知氯化铜溶液中有如下转化关系：‎ Cu(H2O)(aq)＋4Cl－(aq)CuCl(aq)＋4H2O(l)‎ ‎　 蓝色　　　　　　　　　　绿色 该同学取氯化铜晶体配成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能证明溶液中有上述转化关系的是______(填字母)。‎ A．将Y稀释，发现溶液呈蓝色 B．在Y中加入CuCl2晶体，溶液变为绿色 C．在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色 D．取Y进行电解，溶液颜色最终消失 解析：(1)操作①是过滤，所用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒。(2)粗铜中的Cu、Fe均与Cl2反应，分别得到CuCl2、FeCl3，CuCl2、FeCl3均易水解，固体1溶解在稀盐酸中可抑制CuCl2、FeCl3水解。加入CuO调pH可除去杂质Fe3＋，又不引入新杂质。(3)SO2还原Cu2＋变成Cu＋，Cu＋与Cl－结合生成CuCl沉淀，离子方程式为SO2＋2H2O＋2Cu2＋＋2Cl－===2CuCl↓＋SO＋4H＋。(4)①要经过制取气体、除去杂质、干燥气体、发生反应、尾气处理等实验步骤，按气流方向连接各仪器，接口顺序是：a→d、e→h、i→f、g→b。实验中大试管加热前要通入一段时间的氯气，将装置中的空气排尽再进行实验，否则Cu会被氧化为CuO。②在大试管中发生反应：Cu＋Cl2△,CuCl2‎ ‎，盛粗铜粉的试管中产生大量棕黄色的烟。(5)A项，将Y稀释，即加入水，若存在上述平衡，则平衡逆向移动，产生更多的蓝色的Cu(H2O)(aq)；B项，在Y中加入CuCl2晶体，平衡正向移动，绿色的CuCl(aq)的浓度增大，溶液变为绿色；C项，在Y中加入NaCl固体，c(Cl－)的浓度增大，平衡正向移动，绿色的CuCl(aq)的浓度增大，溶液变为绿色；D项，取Y进行电解，溶液颜色最终消失，与题述转化关系无关。‎ 答案：(1)普通漏斗、烧杯、玻璃棒 ‎(2)抑制氯化铜、氯化铁水解　C ‎(3)SO2＋2H2O＋2Cu2＋＋2Cl－===2CuCl↓＋SO＋4H＋‎ ‎(4)①d　e　h　i　f　g　b　通入一段时间的氯气，将装置中的空气排尽 ‎②产生大量棕黄色的烟 ‎(5)ABC ‎2．(2017·武汉模拟)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料，某学习小组设计实验制备亚硝酸钙，实验装置如图所示(夹持装置略去)。‎ 已知：2NO＋CaO2===Ca(NO2)2；2NO2＋CaO2===Ca(NO3)2。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前，应向装置中通入一段时间的N2，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)仪器D的名称是_________________；B中盛放的试剂是____________。‎ ‎(3)装置F中，酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化成NO，溶液由橙色变为绿色(Cr3＋)，发生反应的离子方程式是______________________________________________________。‎ ‎(4)已知Ca(NO2)2溶液需保持弱碱性，因为其遇酸会发生反应，产生NO气体。设计实验证明E中有亚硝酸钙生成___________________________________________________。‎ ‎(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，反应原理为Ca(OH)2＋NO＋NO2===Ca(NO2)2＋H2O。‎ ‎①若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，则会导致_______________________________________；‎ ‎②若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，则会导致________________________________________。‎ 解析：(1)三颈烧瓶中是铜片和稀硝酸反应生成NO，NO容易被空气中的O2氧化，所以先通一段时间的N2是为了赶走装置中的O2；(2)D是U形干燥管，A中制取的NO可能含有的杂质气体是NO2，所以B中盛放蒸馏水可以除去NO中的NO2；(3)装置F中，酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化成NO，溶液由橙色变为绿色(Cr3＋)，根据电荷守恒、元素守恒配平方程式为Cr2O＋2NO＋6H＋===2Cr3＋＋2NO＋3H2O；(4)Ca(NO2)2溶液需保持弱碱性，因为其遇酸会发生反应，产生NO气体，生成的NO再与空气中的O2反应得到红棕色气体NO2；(5)工业上用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，反应原理为Ca(OH)2＋NO＋NO2===Ca(NO2)2＋H2O。①若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，NO过量，会导致NO反应不完全，排放到空气中污染环境；②若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，则会发生副反应产生Ca(NO3)2。‎ 答案：(1)排除装置中的O2，防止其将生成的NO氧化为NO2‎ ‎(2)U形干燥管　蒸馏水 ‎(3)Cr2O＋2NO＋6H＋===2Cr3＋＋2NO＋3H2O ‎(4)取少量E中反应后的固体于试管中，滴加少量稀硫酸，试管口有红棕色气体生成 ‎(5)①排放气体中NO含量升高，污染环境 ‎②产品中Ca(NO3)2杂质含量升高 ‎3．(2017·贵阳模拟)PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 密度/(g·mL－1)‎ 其他 黄磷 ‎44.1‎ ‎280.5‎ ‎1.82‎ ‎2P(过量)＋3Cl22PCl3；‎ ‎2P(少量)＋5Cl22PCl5‎ PCl3‎ ‎－112‎ ‎75.5‎ ‎1.574‎ 遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3‎ POCl3‎ ‎2‎ ‎105.3‎ ‎1.675‎ 遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3‎ ‎(一)制备：‎ 如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。‎ ‎(1)仪器乙的名称是________。‎ ‎(2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的化学方程式为_______________________________________________________。‎ ‎(3)碱石灰的作用是___________________________________________________。‎ ‎(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间的CO2，其目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(二)提纯：‎ ‎(5)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后，通过________(填实验操作名称)，即可得到PCl3的纯品。‎ ‎(三)分析：‎ 测定产品中PCl3纯度的方法如下：迅速称取4.200 g产品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00 mL加入过量的0.100 0 mol·L－1 20.00 mL碘溶液，充分反应后再用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定过量的碘，终点时消耗10.00 mL Na2S2O3溶液。‎ 已知：H3PO3＋H2O＋I2===H3PO4＋2HI；I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6；假设测定过程中没有其他反应。‎ ‎(6)根据上述数据，该产品中PCl3的质量分数为________________________________。‎ 若滴定终点时俯视读数，则PCl3的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。‎ 解析：(1)仪器乙为冷凝管。(2)用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的反应为Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑。(3)根据PCl3遇水能发生反应，氯气有毒知，碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入并吸收多余的Cl2。(4)甲中通入干燥Cl2之前，先通入CO2，是为了排尽装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应。(5)PCl3、POCl3的沸点相差较大，可以利用蒸馏的方法分离。(6)根据提供的反应，有n(H3PO3)＋n(Na2S2O3)＝n(I2)，则25.00 mL溶液中n(H3PO3)＝0.100 0 mol·L－1×0.02 L－×0.100 0 mol·L－1×0.01 L＝0.001 5 mol。根据PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl，则4.2 g产品中n(PCl3)＝0.001 5 mol×20＝0.03 mol, PCl3的质量分数为×100%＝98.21%。由于滴定管“0”刻度在上，若滴定终点时俯视读数，则计算时Na2S2O3溶液的体积偏小，根据n(H3PO3)＝n(I2)－n(Na2S2O3)知n(H3PO3)偏大，故PCl3的质量分数偏大。‎ 答案：(1)冷凝管 ‎(2)Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑‎ ‎(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境；防止空气中的水分进入，影响产品纯度 ‎(4)排尽装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应 ‎(5)蒸馏 ‎(6)98.21%　偏大 学案二　物质探究类实验 ‎[高考真题感悟——怎么考]‎ ‎ [典例1]　(2016·北京高考)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。‎ ‎(1)经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO，含有Cu＋、Cu2＋和SO。‎ 已知：。‎ ‎①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu＋的实验现象是________________________________。‎ ‎②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2＋和SO。‎ a．白色沉淀A是BaSO4，试剂1是____________________________________________。‎ b．证实沉淀中含有Cu2＋和SO的理由是_______________________________________。‎ ‎(3)已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。‎ ‎①推测沉淀中含有亚硫酸根和__________。‎ ‎②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：ⅰ.被Al(OH)3所吸附；ⅱ.存在于铝的碱式盐中。对假设ⅱ设计了对比实验，证实了假设ⅱ成立。‎ a．将对比实验方案补充完整。‎ 步骤一：‎ 步骤二：__________________(按上图形式呈现)。‎ b．假设ⅱ成立的实验证据是________________________________________。‎ ‎(4)根据实验，亚硫酸盐的性质有_______________________________________________。‎ 盐溶液间反应的多样性与________________有关。‎ ‎[解析]　第(1)问考查离子方程式的书写 Na2SO3溶液与Ag2SO4溶液反应生成Ag2SO3白色沉淀。‎ 离子方程式为SO＋2Ag＋===Ag2SO3↓。‎ 第(2)①问考查Cu＋信息反应的应用 依据题目信息：Cu＋Cu＋Cu2＋，故往沉淀中加入稀H2SO4，若有红色固体物质生成，则证实沉淀中含有Cu＋。‎ 第(2)②问考查SO的检验 因白色沉淀为BaSO4，故上层清液中含有SO，检验SO所用的试剂是盐酸酸化的BaCl2溶液。‎ 第(2)②问考查信息反应及I2的氧化性 实验流程中发生的反应：‎ ‎2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2‎ I2＋SO＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。‎ 上层清液中加入淀粉溶液不变蓝，说明I2被SO还原成I－，SO被氧化成SO。‎ 第(3)①问考查Al(OH)3的两性及SO的还原性 由题意知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，则沉淀中一定有Al(OH)3，可知沉淀中含有Al3＋和OH－，该沉淀能使酸性KMnO4溶液褪色，即沉淀中含有还原性离子，即含有SO。‎ 第(3)②问考查对比实验方案设计方法 设计实验步骤二如下：‎ 若SO存在于铝的碱式盐中，相对比步骤一的实验方案，滴加NaOH溶液至沉淀恰好溶解时消耗NaOH的量大，即V1>V2。‎ 第(4)问考查由实验观察得出实验结论 根据实验，亚硫酸盐具有溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性。盐溶液间反应的多样性与两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件有关。‎ ‎[答案]　(1)2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓‎ ‎(2)①析出红色固体　②a.HCl和BaCl2溶液　b．在I－的作用下，Cu2＋转化为白色沉淀CuI，SO转化为SO ‎(3)①Al3＋、OH－‎ ‎②a.‎ b．V1明显大于V2‎ ‎(4)溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性　两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件 ‎[典例2]　(2015·全国新课标卷Ⅰ)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10‎ ‎－2，K2＝5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_________。装置B的主要作用是___________________________________________________________。‎ ‎(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。‎ ‎①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、________________________。装置H反应管中盛有的物质是________。‎ ‎②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是______________________________。‎ ‎(3)设计实验证明：‎ ‎①草酸的酸性比碳酸的强______________________________________________。‎ ‎②草酸为二元酸___________________________________________________。‎ ‎[解析]　第(1)问考查CO2的检验方法 CO2能使澄清石灰水变浑浊 第(1)问考查草酸的物理性质 草酸的熔点为101 ℃，故草酸蒸气遇冷后会冷凝为非气态物质，故装置B的作用是冷凝。冷凝的目的是防止草酸蒸气对CO2的检验造成干扰。‎ 第(2)①问考查实验方案的设计 先分析如何排除CO2对CO检验的干扰：‎ 检验CO气体，应先在H装置中进行CO还原CuO的反应，气体进入H装置前需除去CO中的CO2气体，从H装置中导出的气体需用澄清石灰水检验CO2气体的存在。‎ 再设计实验流程：‎ 第(2)②问考查CO的检验方法 CO还原CuO时，黑色的CuO变成红色的单质Cu，且CO的氧化产物是CO2。‎ 故证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中的黑色粉末变成红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊。‎ 第(3)问考查一元酸、二元酸的证明方法 向NaHCO3溶液中加入草酸，若有CO2生成，即可证明草酸的酸性强于碳酸，当1 mol草酸与NaOH完全中和时，需要消耗2 mol NaOH溶液即可证明草酸为二元酸。‎ ‎[答案]　(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊　CO2　冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验 ‎(2)①F、D、G、H、D、I　CuO　②H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊 ‎(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生　②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍 ‎[解题策略指导——怎么办]‎ ‎1．物质探究类试题的考查方式 探究性实验以其创新、灵活的特点成为每年高考的热点题型，试题将元素化合物知识与化学实验知识巧妙地融合在一起，增加了题目的新颖度和难度，能充分考查学生的发散思维能力和分析问题的能力。实验往往通过对物质化学性质的实验探究、反应产物成分的实验探究、化学反应原理的实验探究，揭示反应原理、解释产生某些现象的原因等。‎ ‎2．性质实验探究的角度与方法 物质性质实验探究是中学化学实验探究的重要内容。设计实验探究时，要求原理准确、步骤简捷、现象明显、结论易得，且不对环境造成污染，中学化学性质实验探究的主要角度有：‎ ‎(1)物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过KMnO4溶液是否褪色来说明。‎ ‎(2)物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。如探究Fe3＋的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与KI淀粉溶液反应，通过溶液是否变蓝色来说明Fe3＋的氧化性大于I2。‎ ‎(3)同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg的活泼性强于Al。‎ ‎(4)电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA的溶液，测pH，若pH>7，则说明HA为弱酸。‎ ‎(5)物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成来判断。‎ ‎(6)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。‎ ‎3．物质实验探究设计需要注意的问题 ‎(1)有水蒸气生成时，先检验水蒸气再检验其他成分。‎ ‎(2)对于需要进行转化才能检测的成分要注意排除干扰。如CO的检验，要先检测CO中是否含有CO2，如果有CO2，先除去CO2后才能对CO实施转化，最后再检测转化生成的CO2。‎ ‎(3)若试题只给出部分药品和装置，则应给出必要的补充；若给出多余的试剂品种，则应进行筛选。‎ ‎(4)注重答题的规范性，有些题目要求指出试剂的名称。如无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、饱和NaHCO3溶液等。‎ ‎[题型对点训练——一反三]‎ ‎1．(2017·湖北七市联考)某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究，实验装置如图所示：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置B的作用是________________________________________________。‎ ‎(2)设计装置C的目的是验证SO2的________性，装置C中发生反应的离子方程式是__________________________________________________________。‎ 装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是_________________________。‎ ‎(3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：‎ Ⅰ.HSO与ClO－恰好反应 Ⅱ.NaClO不足 Ⅲ.NaClO过量 甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请完成下表(已知酸性H2SO3>H2CO3>HClO)：‎ 序号 实验操作 现象 结论 ‎①‎ 加入几小块CaCO3固体 有气泡产生 Ⅰ或Ⅱ ‎②‎ 滴加少量淀粉KI溶液，振荡 Ⅲ ‎③‎ 滴加少量溴水，振荡 Ⅱ ‎④‎ 滴加少量酸性KMnO4溶液，振荡 溶液呈紫色 ‎(4)请设计简单实验证明室温下HSO的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小：________________________________________________________________________。‎ 解析：(2)在装置D中SO2先与NaOH反应生成NaHSO3，然后才与品红反应，所以当品红溶液褪色时，说明NaOH已反应完全。(3)②HSO与ClO－反应的离子方程式为HSO＋ClO－===SO＋Cl－＋H＋，若NaClO过量，ClO－可将I－氧化为I2，从而使溶液变为蓝色。③若NaClO不足，则HSO过量，HSO可与溴水发生反应：HSO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋3H＋，从而使溴水褪色。④酸性KMnO4溶液具有强氧化性，可将HSO氧化，若滴入酸性KMnO4溶液并振荡后，溶液呈紫色，说明溶液中不存在HSO，故可能是情况Ⅰ或情况Ⅲ。(4)Ka与Kb的相对大小直接关系到溶液的酸碱性。若Ka>Kb，说明HSO的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，反之，溶液呈碱性，据此可通过测定溶液的pH来比较Ka和Kb的相对大小。‎ 答案：(1)防倒吸(或安全瓶)‎ ‎(2)还原　SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－　溶液由红色变无色 ‎(3)②溶液变为蓝色　③溴水褪色　④Ⅰ或Ⅲ ‎(4)常温下，用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH，若pH<7，则Ka>Kb；若pH>7，则Ka

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