化學綜合實驗題歸納與備考
化學綜合實驗題歸納與備考
高考綜合實驗題知識容量大、命題素材新、考查角度廣，主要考查實驗儀器辨識、實驗操作分析、實驗原理分析、實驗方案設(shè)計及實驗數(shù)據(jù)處理等，試題具有一定的綜合性，把握不住解題方向就無法得高分。
化學綜合實驗題考點歸納與解題技巧
考點一：實驗儀器辨識
實驗儀器辨識，主要考查實驗儀器的名稱、規(guī)格、使用。解答此類試題，一要熟悉常見實驗儀器，二要區(qū)分相似實驗儀器，三要注意陌生實驗儀器。
如相似實驗儀器，燒瓶：蒸餾燒瓶、圓底燒瓶、三頸燒瓶;漏斗：普通漏斗、分液漏斗、滴液漏斗;冷凝管：球形冷凝管、直形冷凝管、蛇形冷凝管;滴定管：酸式滴定管、堿式滴定管。
2017年新課標全國卷Ⅰ、2014年重慶卷考查了直形冷凝管;2016年四川卷、2016年浙江卷考查了干燥管;2013年新課標全國卷Ⅱ考查了滴液漏斗;2011年浙江卷考查了三頸燒瓶。燒瓶
漏斗
冷凝管
考點二：實驗操作分析
實驗操作分析，主要考查實驗操作的目的或作用。解答此類試題，要注意歸納常見實驗操作的作用及目的，如氧化、調(diào)節(jié)pH、控制溫度、洗滌等。
2017年新課標全國卷Ⅱ考查分解水泥樣品時加入硝酸的作用及考查配制Na2S2O3溶液時蒸餾水煮沸、冷卻的目的;2016年新課標全國卷Ⅲ考查使用乙醇洗滌過氧化鈣的目的等。下面為考生總結(jié)一些常見實驗操作可能的目的。
1.調(diào)節(jié)pH：①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，抑制某些離子水解或使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀;②“酸作用”還可除去氧化物(膜);③“堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等;④為某些特定的氧化還原反應(yīng)提供所需的酸性條件(或堿性條件)。
2.控制溫度：①防止副反應(yīng)的發(fā)生;②使化學平衡發(fā)生移動，控制化學平衡移動的方向;③控制固體的溶解與結(jié)晶;④控?制反應(yīng)速率，使催化劑達到最大活性;⑤升溫，促進溶液中的氣體逸出或使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā);⑥加熱煮沸，促進水解，聚沉后利于過濾分離;⑦趁熱過濾，防止某些物質(zhì)因降溫而析出;⑧降溫，防止物質(zhì)在高溫下分解或揮發(fā)，同時降溫可以減少能源成本，降低對設(shè)備的要求。
3.洗滌：①水洗，通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì);②“冰水洗滌”，能洗去晶體表面水溶性的雜質(zhì)，且減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗;③用特定有機試劑洗滌晶體，是為了洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低晶體的溶解度，減少損耗等。
考點三：實驗原理分析
實驗原理分析，主要考查實驗流程中核心反應(yīng)的化學方程式或離子方程式的書寫。實驗原理一般可從如下兩個途徑獲知：①實驗流程中物質(zhì)的進與出;②實驗探究中物質(zhì)的驗證。
此類試題可以等效為新情境下方程式的書寫，可運用三大守恒(得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒)進行缺項物質(zhì)的確定及方程式的配平。
例如，2017年新課標全國卷Ⅲ基于硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物探究考查硫酸亞鐵高溫分解的化學方程式的書寫;2016年新課標全國卷Ⅲ基于制備CaO2的實驗流程考查化學方程式的書寫。
考點四：實驗方案設(shè)計
實驗方案設(shè)計，主要考查實驗裝置的連接、實驗步驟的排序、實驗步驟的補充、實驗裝置的評價、實驗裝置的改進以及設(shè)計實驗方案或?qū)嶒灢襟E來驗證物質(zhì)的性質(zhì)等。
解答此類試題，應(yīng)依據(jù)實驗原理(化學方程式)中反應(yīng)物及制備物質(zhì)的狀態(tài)、用量來選擇合適的儀器;應(yīng)按照物質(zhì)制備→純化→性質(zhì)探究或驗證→環(huán)保處理的順序組裝儀器。
例如，2017年新課標全國卷Ⅲ考查測定綠礬中結(jié)晶水含量實驗步驟的排序;2016年新課標全國卷Ⅰ考查氨氣的制備的裝置連接;2016年新課標全國卷Ⅲ考查過氧化鈣的制備工藝優(yōu)點及產(chǎn)品缺點。
考點五：實驗數(shù)據(jù)處理
實驗數(shù)據(jù)處理，主要考查基于實驗原理的定量計算及誤差分析。
解答此類試題，一要熟悉常見定量計算中的幾個概念，包括質(zhì)量分數(shù)、純度、產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率等;
二要清楚幾種常見的滴定分析原理，如酸堿中和滴定、氧化還原反應(yīng)滴定、沉淀滴定及配位滴定等;
三要結(jié)合實驗原理中化學方程式找出定量關(guān)系，特別是多步反應(yīng)中，找出已知量和未知量之間的關(guān)系式。
例如，2017年新課標全國卷Ⅰ考查甘氨酸樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)及樣品的純度計算;2017年新課標全國卷Ⅱ考查基于氧化還原反應(yīng)滴定計算水泥樣品中鈣的質(zhì)量分數(shù)。
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典型例題分析
【典例】
某學習小組用凱氏定氮法(Kjeldahl method)來測定農(nóng)產(chǎn)品中氮的含量，測定過程如下：
?、?用熱濃硫酸處理0.25 g谷物樣品，把有機氮轉(zhuǎn)化為銨鹽。
?、?用如圖所示裝置處理上述銨鹽(夾持裝置略去)。
1.H2O 2.玻璃管 3.足量濃NaOH溶液 4.銨鹽樣品 5.25.00 mL 0.10 mol·L-1硫酸 6.冰水混合物
回答下列問題：
(1)實驗前要檢驗B裝置的氣密性，具體操作為
(2)盛放濃氫氧化鈉溶液的儀器名稱為 ;玻璃管2的作用是 ;圓底燒瓶中碎瓷片的作用是 。
(3)將“谷物處理后所得的銨鹽”加入三頸燒瓶中，打開玻璃塞、旋開K2，加入足量濃氫氧化鈉溶液，關(guān)閉K2，打開K1，點燃酒精燈使水蒸氣進入B裝置。
?、貰裝置中反應(yīng)的離子方程式為 。
?、贑裝置中冰水混合物的作用是
Ⅲ.滴定、計算氮的含量。
(4)取下錐形瓶，加入指示劑，用0.10 mol·L-1的NaOH溶液滴定，重復(fù)滴定3次，平均消耗19.30 mL NaOH溶液。
?、僭摰味ǖ闹甘緞?yīng)選擇 。
a.甲基橙
b.酚酞
c.甲基橙或酚酞
?、谠摴任飿悠分械陌俜趾繛?。(保留2位小數(shù))
解析
(1)用微熱法檢驗裝置B的氣密性，實驗操作為：關(guān)閉K1、K2，錐形瓶中加水浸沒導管，微熱三頸燒瓶，錐形瓶內(nèi)的導管口產(chǎn)生氣泡，撤離熱源后，錐形瓶內(nèi)的導管倒吸一段水柱，水柱不下降，說明氣密性良好。
(2)盛放濃NaOH溶液的儀器為分液漏斗，玻璃管2與外界大氣相通，起著平衡壓強的作用，避免B中壓強過大;碎瓷片的作用是防止加熱時溶液暴沸。
(3)①B裝置中濃NaOH溶液與銨鹽反應(yīng)的離子方程式為NH+4+OH-=△NH3↑+H2O。
?、贑裝置中硫酸的作用是吸收氨氣，冰水混合物的作用是降低溫度，使氨氣被充分吸收。
(4)①錐形瓶中為硫酸和硫酸銨溶液，NaOH溶液滴定溶液中的硫酸，達到滴定終點時溶液呈酸性，因此選擇甲基橙作指示劑。
②根據(jù)滴定原理，n(H2SO4)=1/2n(NaOH)=1/2×0.10 mol·L-1×0.019 30 L=0.000 965 mol，則生成的n(NH3)=2\n(H2SO4)總-n(H2SO4)=2×(0.10 mol·L-1×0.025 00 L-0.000 965 mol)=0.003 07 mol，根據(jù)氮元素守恒，則該谷物樣品中氮的百分含量為0.003 07 mol×14 g· mol-1÷0.25 g×100%=17.19%。
答案
(1)關(guān)閉K1、K2，錐形瓶中加水浸沒導管，微熱三頸燒瓶，錐形瓶內(nèi)的導管口產(chǎn)生氣泡，撤離熱源后，錐形瓶內(nèi)的導管倒吸一段水柱，水柱不下降，說明氣密性良好
(2)分液漏斗 避免B中壓強過大 防止溶液暴沸
(3)①NH+4+OH- =△NH3↑+H2O
②降低溫度，使氨氣被充分吸收
(4)①a (1分) ②17.19%
【試題點評】
本題是模仿2017年新課標全國卷Ⅰ，圍繞“凱氏定氮法”設(shè)置的一道綜合實驗題，考生對試題中的新信息“凱氏定氮法”較為陌生，知識起點高，但試題設(shè)問比較常規(guī)，考查落點低。例如，裝置的氣密性檢查、長直導管的平衡氣壓作用、碎瓷片的防暴沸作用、酸堿中和滴定中指示劑的選擇，這些知識都能從教材中找到原型。但本題中滴定原理比一般酸堿中和滴定有所創(chuàng)新，其實質(zhì)是NaOH溶液滴定用于吸收NH3后剩余的硫酸，定量計算的依據(jù)為n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4)，同時要注意數(shù)據(jù)處理時，與題干中數(shù)據(jù)精確度保持一致。
高三生如何安排備考時間
剛才她提到了自己的學習習慣，但是其實我覺得每個人的學習習慣都不一樣?；丶夷阋膊荒苷f，不能回家就跟你爸說，我今天去聽那講座了，人家說了人家晚上十點鐘就上床睡覺。不一樣，每個人是不一樣的。我再給你說一個例子你就傻眼了。我們班有一個女孩兒，到高考之前的時候她跟我說，高考之前大概有半個月吧，她說“老師，我想回家復(fù)習了。”然后我說“怎么了?”很好的一個孩子，她怎么就想回家復(fù)習去了呢?我想她堅持。我不建議你考試之前你就回家，其實我覺得同學之間在一起，那種拼搏，那種打拼的勁頭，比你自己在家坐著要好。有的同學回家了，然后給我打電話說“老師我在家挺難受的。我坐著歇一會就想，教室里他們在拼命學呢，我想著想著心里就覺得不舒服。等我學著學著吧，我又覺得，哎呀學的太辛苦了。”有同學之間相互支撐著，我教歷史的，那時候強調(diào)人的那種精神的力量。其實高三這一年精神的力量我覺得很重要，那個孩子為什么她要請假回家呢?她說老師，我覺得在學校太浪費時間了。你猜她覺得什么浪費時間。我們那時候課間是十分鐘，她說她覺得課間休息的十分鐘太長了。她說在家學習的話如果學累了，她是租的房子，她說我那屋子很簡單，什么都沒有，沒有電腦沒有電視，然后就坐在那個桌前，還可以看看操場，觀察著其他人，她說我這一個月我都學瘋了，我都學傻了，我的成績怎么還不好。你根本不用抱怨，你還遠遠不夠，你想想你為了將來整個人生打拼的話，你這才二百多天，現(xiàn)在的二百九十一天不值得嗎?太值得了。為了以后輝煌美好的一個未來。她這里面有一個很大的提示是什么呢?你們要聽，作為一個老師，我這樣建議你們，你們絕對要好好聽課，有的孩子在學校不好好聽課，回家了就去補課，有的家長找中介，找老師給孩子補課。有的家長還打電話說“老師啊，你別告訴孩子，一個月扣多少錢什么的，我不心疼錢。”我說你就應(yīng)該告訴他，他在教室里面就不好好上課，教室里面的課其實加一加算一算一節(jié)課才幾毛錢，他不好好聽，其實政府是有投入的，他不理解，非要去補那個六七百塊錢，七八百塊錢一節(jié)課的。所以我說一定要好好聽課，我告訴你怎么就能精神了，你就想著，我這一節(jié)課，值八百塊錢，你再不好好讀，你就得上外面補去了，對吧?你一定要好好聽課，不要太狂傲。有學生寫完總結(jié)之后回來就跟我說，說老師我就覺得老師那點兒東西。你聽一下，二中的學生哪個不比老師有出息啊?都比老師出息。我說你要是不比我出息的話那你就不應(yīng)該，不可能進二中啊。青出于藍而勝于藍這么個道理。但是術(shù)業(yè)有專攻啊，老師他研究這個學科多少年?所以他有他的經(jīng)驗，所以你應(yīng)該認認真真的好好的去學，你應(yīng)該如饑似渴的，睜大你的眼睛，下課的時候再去瘋?cè)ネ娑夹?，我覺得聽課很重要。
第二個我說的是什么呢?你真應(yīng)該讓你的父母，你說，你告訴我，有一個學生他哭了，說老師我不學了，我說你學到什么程度了，你學到什么程度就可以了，我告訴你你學到你讓你的爸媽心疼，說女兒啊，很晚了，別學了。另個孩子，有一天晚上就吐了，特惡心，她因為住校嘛，她在家外地。她說老師我難受了，我說送去醫(yī)院，后來大夫說，其實大夫的意思是她疲勞過度，所以出現(xiàn)惡心，嘔吐。她是學累的。你想啊，這樣的孩子你爸媽怎么可能還說“孩子你怎么這么不努力呢?這么不上進呢?”她爸爸到醫(yī)院了我才回家，她爸爸在醫(yī)院等著，我在那看著她爸爸說“閨女，你不能再這么學了。”讓你爸媽心疼，你就學到份上了。你就可以了。OK了。這樣的話你就有一個退路了。說我沒有考上我爸媽希望的學校，但是我考上我自己喜歡的系喜歡的專業(yè)了。你爸媽不會說“白對你好了，白供你吃喝了，一點用都沒有。一點都不長進。”他不會這么說，其實是給你自己留的一條退路。這是一個建議。
第三個，其實在考前一周的時候，孩子應(yīng)該做這種高考之前的，按照高考時間安排的模擬題訓練，而且不要讓他熬得太晚。按照高考這個時間來走。逐漸的慢慢的改變生物鐘。這點你來做，不能晚上你出去喝酒了，回來就問兒子學的怎么樣了，不是那么回事兒，其實我覺得你的再多行動都有意義，包括說你在客廳他在房間，你看著孩子亮著燈，這就對了，我們可以適當?shù)奶嵝岩幌潞⒆?，該休息了，慢慢的往前調(diào)，你的生物鐘，高考之前，調(diào)到什么呢?調(diào)到你的興奮點剛好在高考的時間那，而且是什么樣的時間做什么樣的題，而且是上午做，要讓他興奮，我覺得這一點很重要。
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