2025屆高考化學二輪專題復習與測試第二部分題型解讀二化學實驗題解題指導

題型解讀二化學試驗題解題指導類型一物質(zhì)的制備試驗制備、合成類試驗通常以制備某種物質(zhì)為目的，考查物質(zhì)的制備、分別、提純、檢驗等。在制備試驗中通?？疾椋簝x器的選擇、藥品的運用、裝置的連接等；在提純、檢驗中通?？疾椋核幤返倪x擇、試驗操作、試驗現(xiàn)象的分析等。1．(2024·新課標卷)試驗室由安眠香制備二苯乙二酮的反應式如下：相關信息列表如下：物質(zhì)性狀熔點/℃沸點/℃溶解性安眠香白色固體133344難溶于冷水，溶于熱水、乙醇、乙酸二苯乙二酮淡黃色固體95347不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸冰乙酸無色液體17118與水、乙醇互溶裝置示意圖如下圖所示，試驗步驟為：①在圓底燒瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3·6H2O，邊攪拌邊加熱，至固體全部溶解。②停止加熱，待沸騰平靜后加入2.0g安眠香，加熱回流45～60min。③加入50mL水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出。④過濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重結(jié)晶，干燥后得淡黃色結(jié)晶1.6g?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器A中應加入______(填“水”或“油”)作為熱傳導介質(zhì)。(2)儀器B的名稱是______________；冷卻水應從________(填“a”或“b”)口通入。(3)試驗步驟②中，安眠香必需待沸騰平靜后方可加入，其主要目的是________________________________________________________________________。(4)在本試驗中，F(xiàn)eCl3為氧化劑且過量，其還原產(chǎn)物為__________；某同學嘗試改進本試驗：采納催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行________？簡述推斷理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)本試驗步驟①～③在乙酸體系中進行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)若粗品中混有少量未氧化的安眠香，可用少量________(填字母)洗滌的方法除去。若要得到更高純度的產(chǎn)品，可用重結(jié)晶的方法進一步提純。a．熱水b．乙酸c．冷水d．乙醇(7)本試驗的產(chǎn)率最接近于______(填字母)。a．85%b．80%c．75%d．70%解析：在圓底燒瓶中加入10mL冰乙酸，5mL水，及9.0gFeCl3·6H2O，加熱至固體全部溶解，停止加熱，待沸騰平靜后加入2.0g安眠香，加熱回流45～60min，反應結(jié)束后加入50mL水，煮沸后冷卻，析出黃色固體，即為二苯乙二酮，過濾，用冷水洗滌固體三次，得到粗品，再用75%乙醇重結(jié)晶，干燥后得到產(chǎn)品1.6g，據(jù)此分析解答。(1)該試驗須要加熱使冰乙酸沸騰，冰乙酸的沸點超過了100℃，應選擇油浴加熱，所以儀器A中應加入油作為熱傳導介質(zhì)。(2)依據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特征可知，B為球形冷凝管，為了充分冷卻，冷卻水應從a口進，b口出。(3)步驟②中，若沸騰時加入安眠香，會暴沸，所以須要沸騰平靜后加入，故答案為防暴沸。(4)FeCl3為氧化劑，則鐵的化合價降低，還原產(chǎn)物為FeCl2，若采納催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮，空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3，F(xiàn)eCl3可循環(huán)參加反應。(5)由表格中信息可知，安眠香難溶于冷水，溶于熱水，乙醇，乙酸，所以步驟①～③中，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是溶解安眠香，防止安眠香析出。(6)依據(jù)安眠香和二苯乙二酮的溶解特征，安眠香溶于熱水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以采納熱水洗滌粗品除去安眠香，故選a。(7)2.0g安眠香(C14H12O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol，理論上可產(chǎn)生二苯乙二酮(C14H10O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol，質(zhì)量約為1.98g，產(chǎn)率為eq\f(1.6g,1.98g)×100%≈80.8%，最接近80%，故選b。答案：(1)油(2)球形冷凝管a(3)防暴沸(4)FeCl2可行空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3，F(xiàn)eCl3可循環(huán)參加反應(5)溶解安眠香，防止安眠香析出(6)a(7)b1．物質(zhì)制備流程。2．試驗操作流程。儀器連接→檢查裝置的氣密性→填裝藥品→防倒吸、防氧化措施→試驗過程→儀器拆卸。3．操作先后流程。(1)連接儀器：先下后上，先左后右。(2)加入試劑：先固后液。(3)試驗起先：先檢查裝置的氣密性，再加藥品，后點燃酒精燈。(4)凈化氣體：一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體，后除去無毒、無刺激性氣味的氣體，最終除去水蒸氣。(5)防倒吸試驗：往往是最終停止加熱或停止通氣。(6)防氧化試驗：先熄滅酒精燈，再停止通氣。4．試驗條件限制的操作與目的。(1)試驗中溫度限制的目的。①加熱的目的：增大化學反應速率或使化學平衡向某方向移動。②降溫的目的：防止某物質(zhì)在高溫時分解或使化學平衡向某方向移動。③限制溫度在肯定范圍的目的：若溫度過低，則反應速率(或溶解速率)較??；若溫度過高，則某物質(zhì)(如H2O2、氨水、草酸、濃硝酸、銨鹽)會分解或揮發(fā)。④水浴加熱的優(yōu)點：受熱勻稱，溫度可控，且溫度不超過100℃。⑤冰水浴冷卻的目的：防止某物質(zhì)分解或揮發(fā)。⑥趁熱過濾的緣由：保持過濾溫度，防止溫度降低后某物質(zhì)析出。⑦減壓蒸發(fā)的緣由：減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止某物質(zhì)分解(如濃縮過氧化氫需減壓蒸發(fā)低濃度的過氧化氫溶液)。(2)試驗中溶液pH限制的目的。①分別除雜：使雜質(zhì)充分沉淀或溶解，提高純度。②調(diào)控反應：使溶液呈酸性，提高氧化性，或使溶液呈堿性，限制反應的發(fā)生。類型二物質(zhì)的性質(zhì)試驗主要以探究物質(zhì)的性質(zhì)、組成為線索，綜合考查化學常用儀器的名稱，物質(zhì)的檢驗、分別，裝置氣密性以及對某處試驗設計的評價及改進等學問。2．(2024·湖南卷)金屬Ni對H2有強吸附作用，被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團的催化氫化反應。將塊狀Ni轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性顯著提高。已知：①雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，在制備和運用時，需用水或有機溶劑保持其表面“潮濕”。②鄰硝基苯胺在極性有機溶劑中更有利于反應的進行。某試驗小組制備雷尼Ni并探究其催化氫化性能的試驗如下：步驟1：雷尼Ni的制備。eq\x(Ni/Al合金顆粒)eq\o(→,\s\up7(（a）),\s\do5(\a\vs4\al(NaOH溶液)))eq\x(雷尼Ni混合物)eq\o(→,\s\up7(（b）),\s\do5(移除清液))eq\o(→,\s\up7(（c）),\s\do5(堿洗))eq\o(→,\s\up7(（d）),\s\do5(水洗))eq\o(→,\s\up7(（e）),\s\do5(\a\vs4\al(加入有機溶劑)))eq\x(雷尼Ni懸浮液)步驟2：鄰硝基苯胺的催化氫化反應。反應的原理和試驗裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲存H2和監(jiān)測反應過程。回答下列問題：(1)操作(a)中，反應的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)操作(d)中，推斷雷尼Ni被水洗凈的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)操作(e)中，下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應的是__________(填字母)。A．丙酮B．四氯化碳C．乙醇D．正己烷(4)向集氣管中充入H2時，三通閥的孔路位置如下圖所示；發(fā)生氫化反應時，集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時孔路位置需調(diào)整為__________(填字母)。(5)儀器M的名稱是__________。(6)反應前應向裝置Ⅱ中通入N2一段時間，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(7)假如將三頸瓶N中的導氣管口插入液面以下，可能導致的后果是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(8)推斷氫化反應完全的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本題是一道工業(yè)流程兼試驗的綜合題，首先用氫氧化鈉溶液溶解鎳鋁合金中的鋁，過濾后先、后用堿和水來洗滌固體鎳，隨后加入有機溶劑制得雷尼Ni懸浮液，用于步驟2中鄰硝基苯胺的催化氫化。(1)鋁可以和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑。(2)由于水洗之前是用堿洗，此時溶液顯堿性，故可以用酸堿指示劑來推斷是否洗凈，詳細方法為，取最終一次洗滌液于試管中，滴加幾滴酚酞，假如溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈。(3)依據(jù)題給信息可知，鄰硝基苯胺在極性有機溶劑中更有利于反應的進行，在丙酮，四氯化碳，乙醇，正己烷中極性較強的為乙醇，故選C。(4)向集氣管中充入H2時，氫氣從左側(cè)進入，向下進入集氣管，再由集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時孔路位置需調(diào)整為氣體由下方的集氣管，向右進入裝置Ⅱ，故選C。(5)由圖可知，儀器M的名稱是恒壓滴液漏斗。(6)依據(jù)題給信息可知，雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，故反應前向裝置Ⅱ中通入N2一段時間，目的是解除裝置中的空氣，防止雷尼Ni自燃。(7)假如將三頸瓶N中的導氣管口插入液面以下，則會在三頸瓶中產(chǎn)生氣泡，從而導致管道中氣流不穩(wěn)，不利于監(jiān)測反應過程。(8)反應完成后，氫氣不再被消耗，則集氣管中液面不再變更。答案：(1)2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑(2)取最終一次洗滌液于試管中，滴加幾滴酚酞，假如溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈(3)C(4)C(5)恒壓滴液漏斗(6)解除裝置中的空氣，防止雷尼Ni自燃(7)管道中氣流不穩(wěn)，不利于監(jiān)測反應過程(8)集氣管中液面不再變更1．明確相關物質(zhì)的性質(zhì)和試驗原理是解答探究物質(zhì)的性質(zhì)試驗題的關鍵，試驗設計的基本流程：原理→反應物→試驗裝置→現(xiàn)象→結(jié)論→作用→意義→聯(lián)想。(1)巧審題，明確試驗目的和原理。試驗原理可從題給的化學情境(或題首所給試驗目的)并結(jié)合元素化合物、化學試驗基本操作、化學反應基本原理等有關學問獲得。(2)想過程，理清試驗操作的先后依次。依據(jù)試驗原理所確定的試驗方案中的試驗過程，確定試驗操作的方法、步驟，把握各步試驗操作的要點，理清試驗操作的先后依次。(3)看準圖，分析各項試驗裝置的作用。在解答過程中，要仔細細致地分析圖中所示的各項裝置，并結(jié)合試驗目的和原理，確定它們在該試驗中的作用。(4)細分析，得出正確的試驗結(jié)論。在分析試驗現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過程中，要擅長找出影響試驗成敗的關鍵以及產(chǎn)生誤差的緣由，或從有關數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變更曲線等。2．試驗方案設計要明確以下要點：(1)題目有無特別要求。(2)題給的藥品、裝置的數(shù)量和種類。(3)留意試驗過程中的平安性操作。(4)會畫簡潔的試驗裝置圖。(5)留意儀器的規(guī)格。(6)要防倒吸、防爆炸、防燃燒、防暴沸、防氧化、防吸水，冷凝、冷卻、水浴加熱時應實行相應措施。(7)同一儀器在不同位置的相應作用。(8)要嚴格按“操作(試驗步驟)＋現(xiàn)象＋結(jié)論”的格式敘述。類型三探究性試驗探究性試驗題在學問點的涵蓋上既可以考查基本概念、基本理論，又可以考查元素化合物的相關學問，而且符合新課改在學習方法上強調(diào)的“探究學習”“自主學習”，因此探究性試驗題將會是今后高考題中的一個亮點。創(chuàng)新探究類試題一般有以下幾種命題形式：探究化學反應機理，探究化學試驗中的反?，F(xiàn)象，探究對經(jīng)典問題的質(zhì)疑，探究未知物的成分，探究物質(zhì)的性質(zhì)，探究化學反應的條件以及化學反應的現(xiàn)象等。3．(2024·深圳光明區(qū)高級中學校聯(lián)考模擬預料)某試驗小組為探究CuSO4與Na2SO3反應后的產(chǎn)物，做如下探究試驗?！静殚嗁Y料】①Cu2O為磚紅色固體，不溶于水。②Cu2SO3為黃色固體，不溶于水。③[Cu(SO3)2]3－為無色協(xié)作離子、[Cu(NH3)2]＋為無色協(xié)作離子、[Cu(NH3)4]2＋為深藍色協(xié)作離子?！驹囼炋骄俊吭囼?：①向2mL0.2mol·L－1的CuSO4溶液中滴加0.2mol·L－1的Na2SO3溶液，起先出現(xiàn)黃色沉淀，但無氣體產(chǎn)生。②接著加入Na2SO3溶液，最終沉淀消逝。經(jīng)檢驗，溶液中生成[Cu(SO3)2]3－離子。試驗2：向90℃2mL0.2mol·L－1的CuSO4溶液中滴加0.2mol·L－1的Na2SO3溶液，干脆生成磚紅色沉淀。試驗3：向2mL0.2mol·L－1的Na2SO3溶液中滴加0.2mol·L－1的CuSO4溶液，起先階段有藍色沉淀出現(xiàn)。(1)某同學認為試驗1黃色沉淀中有少量Cu(OH)2，該同學認為是CuSO4、Na2SO3相互促進水解產(chǎn)生的，用離子方程式表示生成Cu(OH)2沉淀的過程：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若要進一步檢驗黃色沉淀中有Cu(OH)2，可采納的詳細試驗方法為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)經(jīng)檢驗，試驗2所得溶液中有大量SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,3)生成。該試驗中Cu2＋表現(xiàn)________性，寫出該試驗中反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某同學設計了如圖所示的電化學裝置，探究CuSO4與Na2SO3的反應。該裝置中左側(cè)燒杯中的石墨電極作________(填“正”或“負”)極，右側(cè)燒杯中發(fā)生反應的電極反應式為____________________________________。設計試驗檢驗右側(cè)燒杯中生成的陰離子，寫出詳細操作、現(xiàn)象和結(jié)論：________________________________________________________________________。解析：通過查閱的資料，結(jié)合試驗1可知，CuSO4與Na2SO3生成Cu2SO3，接著加入則生成[Cu(SO3)2]3－離子，沉淀消逝；結(jié)合試驗2可知，上升溫度則二者反應干脆生成Cu2O；結(jié)合試驗3可知，Na2SO3過量則發(fā)生雙水解，得到Cu(OH)2藍色沉淀。(1)Na2SO3與CuSO4發(fā)生相互促進的水解反應，生成Cu(OH)2沉淀；離子方程式為Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2SO3[或Cu2＋＋2SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Cu(OH)2↓＋2HSOeq\o\al(－,3)]。(2)若要證明沉淀中有Cu(OH)2沉淀，為避開溶液中Cu2＋的干擾，應先將沉淀過濾，然后利用Cu(OH)2可溶于氨水生成深藍色協(xié)作離子進行檢驗。(3)試驗2所得沉淀為Cu2O沉淀，Cu2＋表現(xiàn)氧化性，結(jié)合題中信息溶液中有HSOeq\o\al(－,3)生成，可寫出反應的離子方程式為2Cu2＋＋5SOeq\o\al(2－,3)＋2H2OCu2O↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4HSOeq\o\al(－,3)。(4)該裝置為原電池裝置，避開了Cu2＋和SOeq\o\al(2－,3)的相互促進水解反應，左側(cè)石墨作正極，燒杯中發(fā)生Cu2＋的還原反應，右側(cè)石墨作負極；燒杯中發(fā)生SOeq\o\al(2－,3)的氧化反應，所以右側(cè)燒杯中的電極反應式為SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(或3SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2HSOeq\o\al(－,3))；若要檢驗生成的SOeq\o\al(2－,4)，應先解除SOeq\o\al(2－,3)的干擾，詳細操作為取少量右側(cè)燒杯中的溶液，滴加鹽酸調(diào)至酸性，然后滴加氯化鋇溶液，溶液中產(chǎn)生白色沉淀證明有SOeq\o\al(2－,4)生成。答案：(1)Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2SO3[或Cu2＋＋2SOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Cu(OH)2↓＋2HSOeq\o\al(－,3)](2)將試驗1中的黃色沉淀過濾，并洗滌，向沉淀中加入濃氨水，若沉淀溶解并得到深藍色溶液可證明沉淀中有Cu(OH)2(3)氧化2Cu2＋＋5SOeq\o\al(2－,3)＋2H2OCu2O↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4HSOeq\o\al(－,3)(或2Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2H2OCu2O↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋、H＋＋SOeq\o\al(2－,3)=HSOeq\o\al(－,3))(4)正SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(或3SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2HSOeq\o\al(－,3))取少量右側(cè)燒杯中的溶液，滴加鹽酸調(diào)至酸性，然后滴加氯化鋇溶液，溶液中產(chǎn)生白色沉淀則證明有SOeq\o\al(2－,4)生成1．探究性試驗的一般思路。提出假設→試驗探究→得出結(jié)論。雖然探究性試驗主要考查學生的探究實力，但在問題的設置上常包含了對試驗基礎學問的考查，如：(1)常見物質(zhì)的分別、提純方法：結(jié)晶法、蒸餾法、過濾法、升華法、萃取分液法、滲析法等。(2)常見氣體的制備、凈化、干燥、收集方法。(3)熟識重點操作，氣密性檢查，量氣操作，防倒吸，防污染等。2．探究試驗的解題要領。(1)細心審題是關鍵：目的、原理要清晰。(2)仔細分析是核心：原理分析、變量分析、結(jié)果分析。(3)正確表達是保障：大多數(shù)學生有試驗思路，就是拿不到分，因此我們在表達過程中肯定要做到條理清晰，表述規(guī)范。3.熟知?？嫉摹笆笤囼炘O計”試驗目的試驗設計方案說明(1)證明CO2中含有CO先除盡CO2，再把氣體通入灼熱的CuO中，若黑色固體變?yōu)榧t色，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁，則原混合氣體中含有CO先除盡CO2后再通入CuO中，黑色固體變紅色說明該氣體具有還原性(2)證明SOeq\o\al(2－,4)中含有SOeq\o\al(2－,3)向混合液中加入足量BaCl2溶液，將沉淀溶于足量鹽酸中，若沉淀部分溶解且有刺激性氣味的氣體生成，則原混合液中含有SOeq\o\al(2－,3)或加入鹽酸生成能使品