2019届二轮复习精装置　细操作综合实验趣无穷课件（41张）（全国通用）

2019届二轮复习精装置　细操作综合实验趣无穷课件（41张）（全国通用）

第四关　精装置　细操作　综合实验趣无穷 识目的　定原理　探究评价招有术 化学综合实验题是高考必考题型，一般主要有物质制备、性质探究、方案设计与评价、定量分析等类型。具体考查实验基本操作与目的、实验现象描述与预测、实验原理分析、实验方案设计与评价、实验数据处理等。主要考查学生的观察能力、实验能力以及分析推理能力以及 “ 实验探究与创新意识 ” 化学科核心素养。 题型一　　简答型综合实验题 掌握基本装置 ( 操作 ) 作用答题模板。 (1) 滴定终点的现象：当最后一滴 ×× 滴入时，锥形瓶中溶液恰好由 ×× ( 颜色 ① ) 变成 ×× ( 颜色 ② ) ，且半分钟内不恢复 ( 或不褪色 ) 。 (2) 气密性检查操作：形成密闭体系 → 操作 → 描述现象 → 得出结论。 (3) 沉淀剂是否过量的判断方法：静置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量。 (4) 洗涤沉淀操作：将蒸馏水沿玻璃棒注入过滤器中至浸没沉淀，待水滤出，重复 2 ～ 3 次即可。 (5) 判断沉淀是否洗净的操作：取少量最后一次洗涤液，滴加 ××× ( 试剂 ) ，若没有 ××× 现象，则证明沉淀已经洗净。 (6) 两种结晶方法操作 ① 溶解度受温度影响较小的溶质转化为晶体的操作：蒸发 → 结晶 → 过滤 → 洗涤 → 干燥。 ② 溶解度受温度影响较大或带结晶水的溶质转化为晶体的操作：蒸发浓缩 → 冷却结晶 → 过滤 → 洗涤 → 干燥。 (7) 简单实验的设计：操作 [ 取样，加入 ××× ] ⇒ 现象 [ 如果有 ××× 生成 ] ⇒ 结论 [ 说明 ××× 的是 ××× ] 。 (8) 常考仪器作用的叙述： ① 中橡皮管的作用：平衡压强，使液体顺利滴下；减小液体体积对气体体积测量的干扰。 ② 的作用：干燥或除去气体中的杂质。 ③ 的作用：吸收尾气，防止污染空气。 ④ 的作用：干燥气体或吸收气体；防止空气中二氧化碳、水蒸气对实验的影响。 ⑤ 的作用：安全瓶，防止瓶内压强过大。 ⑥ 的作用：除去空气的某些成分，防止实验中产物受装置内残留空气的影响。 ⑦ 的作用：混合气体；干燥气体；通过观察气泡速率控制气体流量。 ⑧ 的作用：测量气体体积。读数时，装置冷却到室温，上下移动量气管使两侧液面高度一致，平视量气管内凹液面最低处读出数值。 ⑨ 中仪器名称与作用： a 为布氏漏斗， b 为抽滤瓶或吸滤瓶，两者组合配合抽气，使抽滤瓶内压强减小，加快过滤的速率。 【例 1 】 (2017 · 全国卷 Ⅰ ) 凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。 [A1] 批注 [A1] ：实验目的是实验题的灵魂、解题突破口：测定蛋白质中氮含量。有机氮转化成铵盐，再将铵盐转化成氨气，生成 NH 3 · H 3 BO 3 ，最后用盐酸来滴定 NH 3 · H 3 BO 3 。 回答下列问题： (1)a 的作用是 ____________________ 。 [A2] (2)b 中放入少量碎瓷片的目的是 _________ 。 f 的名称是 ________ 。 [A3] (3) 清洗仪器： g 中加蒸馏水；打开 k 1 ，关闭 k 2 、 k 3 ，加热 b ，蒸气充满管路；停止加热，关闭 k 1 ， g 中蒸馏水倒吸进入 c ，原因是 ____________ ； [A4] 打开 k 2 放掉水。重复操作 2 ～ 3 次。 批注 [A2] ：安全装置，平衡内外气压。 批注 [A3] ：注意直形冷凝管、球形冷凝管在实验中的不同用法。 批注 [A4] ：倒吸，在多数实验中要避免，而在本题中得到了有益的利用。 (4) 仪器清洗后， g 中加入硼酸 ( H 3 BO 3 ) 和指示剂。铵盐试样由 d 注入 e ，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗 d ，关闭 k 3 ， d 中保留少量水。打开 k 1 ，加热 b ，使水蒸气进入 e 。 ① d 中保留少量水的目的是 ___________ 。 [A5] ② e 中主要反应的离子方程式为 ____________ ， [A6] e 采用中空双层玻璃瓶的作用是 [A7] ______________ 。 批注 [A5] ：液封。注意液封的方法、用途。 批注 [A6] ：简单离子方程式书写。实质是对实验过程的考查。 批注 [A7] ：了解双层玻璃的保温原理。 题型二　　仪器连接型实验题 1 ． 实验流程及依据 2 ．装置连接顺序 (1) 分析各装置的作用，按实验流程排序连接，可重复使用装置；接口连接顺序遵照洗气或干燥气体的导气管长进短出，干燥管大口进小口出。 (2) 净化气体次序，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。 (3) 检验混合气体次序，先检验水蒸气，再检验并除去性质较活泼气体，最后检验其他气体。如蔗糖与浓硫酸反应产物 SO 2 、 CO 2 及水蒸气，应先用无水 CuSO 4 检验水蒸气，再用品红检验 SO 2 ，酸性高锰酸钾溶液除去 SO 2 ，然后用澄清石灰水检验 CO 2 。 (4) 防止空气干扰，在定性及定量实验中，需要防止空气的干扰，通常在整个装置的尾部，选用装有合适试剂的装置防止空气中某种成分的进入。 【例 2 】 (1) (2016 · 全国卷 Ⅰ ) 氮的氧化物 (NO x ) 是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH 3 将 NO x 还原生成 N 2 。 ① 实验室中氨气的发生装置可以选择上图中的 ________( 填字母 ) ，反应的化学方程式为 [A8] ________________________________ 。 ② 欲收集一瓶干燥的氨气 [A9] ，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置 → ________( 按气流方向，用小写字母表示 ) 。 批注 [A8] ：考查基本知识：氨气的制备，注意气体发生装置不同，则反应原理不同。 批注 [A9] ：目的：氨气的提纯、收集。注意不同装置的作用，则仪器连接水到渠成。 (2) (2015 · 全国卷 Ⅰ 改编 ) 某组同学认为草酸晶体分解产物中除有 CO 2 外还有 CO [A10] ，为进行验证，选用图中装置 A 、 B 和 D ～ I 的部分装置 ( 可以重复选用 ) 进行实验。 批注 [A10] ：实验目的：检验草酸分解产物中的 CO 。注意未分解草酸的干扰。 ① 该组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 A 、 B 、 ________ [A11] 。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 ____________________________ 。 [A12] 批注 [A11] ：同 (1) ② ，认清实验目的、掌握装置作用即可。本质是对混合气体检验顺序的考查。 批注 [A12] ：对混合气体检验顺序的具体化考查。 要进行尾气处理，可利用其在水中极易溶解的性质，用水作吸收剂进行尾气处理，故装置的连接顺序为发生装置 → d → c → f → e → i ； (2) ① 由装置 A 、 B 出来的气体含有 CO 2 、 CO ，用灼热氧化铜来氧化 CO ，进而检验其产物 CO 2 ，但要注意到原产物中有 CO 2 ，故要设计除去 CO 2 和验证 CO 2 除尽的环节。最终确认连接顺序 F( 除 CO 2 ) 、 D( 验证 CO 2 被除尽 ) 、 G( 干燥 ) 、 H( 氧化 CO) 、 D( 通过验证 CO 2 来证明 CO 的存在 ) 、 I( 尾气处理 ) ； H 中要装 CuO( 氧化铜 ) ； ② 要证明产物中有 CO ，则既要通过 H 中 CuO 转化为 Cu 的现象，还要通过 H 后面的 D 中石灰水中的现象进行判断。 题型三　　探究与定量计算型实验题 1 ． 有关滴定计算，先明确已知与未知的关系： (1) 熟悉的中和滴定化学反应可根据酸供氢等于碱供氢氧根、氧化还原滴定中电子得失守恒列等式； (2) 陌生物质的信息反应：根据信息反应方程式列式，或根据多步反应方程式确定关系式。 2 ．化学实验涉及 K sp 、 K a 、 K h 、 pH 等计算，要摄取有效、可靠数据 (1) K sp 的计算时：注意适用对象为饱和溶液，且浓度为混合后浓度，即应该注意溶液混合时体积变化产生的影响； (2) K a 、 K h 计算时：先确定定义式，要善于运用题目已知条件，从电荷守恒及物料守恒的角度，分析出所需各微粒浓度。 3 ．探究实验依据探究情境的相似化合物的性质，提出探究目的假设，再选择实验原理并设计实验操作，分析实验现象，说明实验假设成立或不成立。 【例 3 】 (1) 水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下： Ⅰ . 取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH) 2 碱性悬浊液 ( 含有 KI) 混合，反应生成 MnO(OH) 2 ，实现氧的固定。 批注 [A13] ：应该从对溶氧量产生影响的角度分析。 ② “ 氧的固定 ” 中发生的化学方程式为 __________________________ 。 ③ Na 2 S 2 O 3 溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 ________ [A14] ；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除 ________ 及二氧化碳。 批注 [A14] ：一定物质的量浓度的溶液配制过程。 ④ 取 100.00 mL 水样经固氧、酸化后，用 a mol · L － 1 Na 2 S 2 O 3 溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为 ____________________ [A15] ；若消耗 Na 2 S 2 O 3 溶液的体积为 b mL ，则水样中溶解氧的含量为 ________mg · L － 1[A16] 。 ⑤ 上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏 ________ 。 ( 填 “ 高 ” 或 “ 低 ” ) 批注 [A15] ：注意滴定终点描述的关键点：最后一滴、恰好变色、且半分钟不恢复原色。 批注 [A16] ：此题为间接氧化还原滴定，根据电子得失守恒确定各物质的比例关系。 (2) (2017 · 全国卷 Ⅲ ) 为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管 ( 带两端开关 K 1 和 K 2 ，设为装置 A) 称重，记为 m 1 g 。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置 A 称重，记为 m 2 g 。按下图连接好装置进行实验。 ① 仪器 B 的名称是 ______________ 。 ② 将下列实验操作步骤正确排序 ______( 填序号 ) [A17] ；重复上述操作步骤，直至 A 恒重，记为 m 3 g 。 a ．点燃酒精灯，加热　 b ．熄灭酒精灯　 c ．关闭 K 1 和 K 2 　 d ．打开 K 1 和 K 2 ，缓缓通入 N 2 　 e ．称量 A 　 f ．冷却到室温 ③ 根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目 x ＝ ______( 列式表示 ) 。若实验时按 a 、 d 次序操作，则使 x ______( 填“偏大”“偏小”“无影响” ) [A18] 批注 [A17] ：考查实验过程。 批注 [A18] ：计算 x 需注意两点： ① 通过差量法确定 FeSO 4 和 H 2 O 各自质量； ② x 并非 H 2 O 的物质的量，而是 H 2 O 和 FeSO 4 的物质的量之比。 (3) 磷化铝 (AlP ) 通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂，吸水后会立即产生高毒性 PH 3 气体 ( 沸点为－ 89.7 ℃ ，还原性强 ) 。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留的磷化物的含量，实验装置如图所示。 在 C 中加入 100 g 原粮， E 中加入 20.00 mL 1.50 × 10 － 3 mol · L － 1 KMnO 4 溶液 (H 2 SO 4 酸化 ) ，往 C 中加入足量的水，充分反应后，用亚硫酸钠标准溶液滴定 E 中过量的 KMnO 4 溶液。 回答下列问题： ① 装置 E 中 PH 3 被氧化成磷酸，则装置 E 中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ________ 。 ② 收集装置 E 中的吸收液，加水稀释至 250 mL ，取 25.00 mL 于锥形瓶中，用 4.0 × 10 － 4 mol · L － 1 的 Na 2 SO 3 标准溶液滴定剩余的 KMnO 4 溶液，消耗 Na 2 SO 3 标准溶液 15.00 mL ， Na 2 SO 3 与 KMnO 4 溶液反应的离子方程式为 ____________________ ，则该原粮食中残留的磷化物 ( 以 PH 3 计 ) 的含量为 __________________mg · kg － 1 ( 写计算表达式和计算结果 ) 。 【解析】 　 (1) ① 取水样时，若搅动水体，会造成水底还原性物质进入水样中，或者让溶解的氧气因搅动而逸出，也可能让空气中的氧气因搅动而溶解，从而影响实验结果。 ② 根据题意可知反应物和生成物，根据氧化还原反应方程式书写方法可写出反应方程式。 ③ Na 2 S 2 O 3 溶液不稳定，使用前还需要标定，因此配制该溶液时不需要精确配制，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和量筒，并不需要容量瓶； Na 2 S 2 O 3 溶液不稳定，加热可以除去蒸馏水中溶解的氧气和二氧化碳，减少 Na 2 S 2 O 3 的损失。 ④ 该实验用硫代硫酸钠标准溶液滴定 I 2 ，因此终点现象为蓝色刚好褪去；根据题干， MnO(OH) 2 把 I － 氧化成 I 2 ，本身被还原成 Mn 2 ＋ ，根据得失电子数目守恒，即有 n [MnO(OH) 2 ] × 2 ＝ n (I 2 ) × 2 ，因此建立关系式 O 2 ～ 2MnO(OH) 2 ～ 2I 2 ～ 4Na 2 S 2 O 3 。可知水样中溶解氧的含量为 [ ab × 10 － 3 ÷4 × 32 × 10 3 ]÷0.1 ＝ 80 ab mg · L － 1 。 ⑤ 终点时滴定管尖嘴处留有气泡，气泡将占据液体应占有的体积，导致 b 偏小，根据溶解氧含量代数式可知：测定结果偏低。