2020-2021届高三化学实验专题复习《设计评价型综合实验》解题模型.docx

PAGE PAGE 1 2020-2021届高三化学实验专题复习《设计评价型综合实验》解题模型 设计原则 1．制备实验方案的设计，应遵循以下原则： (1)条件合适，操作方便。 (2)原理正确，步骤简单。 (3)原料丰富，价格低廉。 (4)产物纯净，污染物少。 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。 2．综合实验题一般按以下思路设计： 3．评价类试题，要从“合理选择，排除干扰，操作准确”等方面入手。 (1)“合理选择”是指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择又包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质所用试剂及除杂先后顺序)、反应装置、尾气处理装置等；药品的选择包括药品的种类、浓度、状态等；连接方式的选择指仪器的先后顺序、导管接口的连接等。 (2)“排除干扰”是指反应条件的控制，防止空气成分介入，尽量避免副反应，杂质的消除以及防止物质的挥发性、溶解性、颜色等对实验的干扰。 (3)“操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作步骤。 　研究金属与硝酸的反应，具体实验如表所示(气体均为标准状况下的体积)。 实验(20 ℃) 现象 Ⅰ.过量铜粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液 无色气体(遇空气变红棕色)，溶液变为蓝色 Ⅱ.过量铁粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液 6 mL无色气体(经检测为H2)，溶液几乎无色 (1)实验Ⅰ中产生的无色气体是____________。 (2)研究实验Ⅱ中的氧化剂 ①甲同学认为该浓度的硝酸中H＋的氧化性大于NOeq \o\al(－,3)，所以NOeq \o\al(－,3)没有发生反应。乙同学依据实验Ⅰ和实验Ⅱ证明了甲同学的说法不正确，其依据是_______________。 ②乙同学通过分析，推测出NOeq \o\al(－,3)也能被还原，依据是__________________，进而他通过实验证实该溶液中含有NHeq \o\al(＋,4)，其实验操作是_________________________________。 ③补全实验Ⅱ中NOeq \o\al(－,3)被还原为NHeq \o\al(＋,4)的过程：NOeq \o\al(－,3)＋eq \x(　)e－＋eq \x(　)____________===NHeq \o\al(＋,4)＋eq \x(　)H2O。 (3)研究影响硝酸还原产物的因素 实验 现象 Ⅲ.过量铁粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液、40 ℃ 3.4 mL气体(经检测为H2)，溶液略带黄色 Ⅳ.过量铁粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液、60 ℃ 2.6 mL气体(经检测为H2)，黄色溶液 Ⅴ.过量铁粉、2 mL 3 mol/L HNO3溶液、20 ℃ 无色气体(遇空气变红棕色)，深棕色溶液 资料：[Fe(NO)]2＋在溶液中呈棕色。 ①对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，温度不同时收集到氢气的体积不同，原因是________________________________________________________________________。 ②实验Ⅴ中无色气体是混合气体，则一定含有遇空气变红棕色的气体和____________。 (4)根据实验，金属与硝酸反应时，影响硝酸的还原产物不同的因素有________________________________________________________________________。 【思维流程】 实验目的 研究金属与硝酸的反应 实验原理 3Fe＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===2NO↑＋3Fe2＋＋4H2O 3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O Fe2＋＋NO [Fe(NO)]2＋(呈棕色) 2NO＋O2===2NO2 2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑ 现象分析 由“Ⅰ.过量铜粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液”及“无色气体(遇空气变红棕色)”，可推知该气体为NO 实验操作 检验NHeq \o\al(＋,4)：取少量实验Ⅱ反应后的溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若变蓝色，则含NHeq \o\al(＋,4) 实验探究 (2)①Cu的活泼性不如Fe，但是实验Ⅰ中，Cu被氧化为Cu2＋，NOeq \o\al(－,3)被还原为NO而不是H＋被还原为H2，说明NOeq \o\al(－,3)的氧化性较强。 ②HNO3被还原的依据：因为HNO3中的N为＋5价(最高价)，具有氧化性，可能被还原。 (3)①因硝酸的浓度相同，温度依次升高，产生H2的速率理论上加快，体积增大，实验测得H