二轮复习--实验探究型简答题专项突破

1．具体操作描述型

【例1】　已知SO₂可以用Fe(NO₃)₃溶液吸收，某学习小组据此按如图装置展开如下相关探究：取一定量的铜片于三颈烧瓶中，通入一段时间N₂后再加入足量的浓硫酸，加热。装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成，装置B中产生白色沉淀。

 

回答下列问题：

装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_______________________；

检查图中连通装置A、B气密性的方法是____________________________。

[解题思路]

(1)构建捂热法模型

 

(2)构建液差法模型

 

答案　分液漏斗

关闭弹簧夹1和分液漏斗的活塞，打开弹簧夹2，用手捂热烧瓶A，若B中导管口有气泡冒出，冷却后，导管中有一段液柱上升，则气密性良好，否则不好；或关闭弹簧夹1和弹簧夹2，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加水至水不流下，停止加水；观察一段时间，若液面不下降，则气密性好；否则不好

[解决方案]　答题要领：用好动词，指明仪器名称或仪器的某个部位，操作连贯，如身临其境。

【对点训练】

8．检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等，观察气泡或液面变化。按照要求填空：

 

(1)微热法：如图a。用酒精灯微热或用手捂热试管，导管口产生气泡，停止加热或松开手后导管内倒吸形成一段稳定的水柱证明装置不漏气。

(2)液差法：如图b、c。连接好仪器，b中夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中注入适量水，使b中长颈漏斗中的液面高于锥形瓶中的液面，静置，若液面________，证明装置不漏气。c中，从乙管加入适量水，使乙管液面________甲管液面，静置，若液面________，证明装置不漏气。

(3)滴液法：如图d。向分液漏斗中注入适量水，关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，如果___________________________________________，则装置气密性良好。

(4)抽气(吹气)法，如图e、f。e中关闭分液漏斗的活塞，轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞，一段时间后，活塞____________________________，

表明装置的气密性良好。  f中打开弹簧夹，向导管口吹气，如果长颈漏斗中的液面________，且停止吹气后，夹上弹簧夹，长颈漏斗中的液面________，则表明装置的气密性良好。

答案(2)位置保持不变　高于　位置保持不变(3)水不能持续流下(4)能回到原来位置　上升　保持稳定

2.反应现象描述类

【例2】[2016·全国卷Ⅰ，26(2)改编]将NH₃充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO₂(两端用夹子K₁、K₂夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

 

问题1　打开K₁，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，Y管中的实验现象为___________________________________________________。

问题2　将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温，打开K₂，可以观察到的现象是__________________________________________________，

原因是_____________________________________________。

答案　问题1　红棕色气体颜色变浅，最后褪为无色

问题2Z中的氢氧化钠溶液倒吸入Y管中　该反应是气体体积减小的反应，装置Y管内压强降低，在大气压的作用下发生倒吸

[解决方案]　现象描述答题模板

(1)溶液中：

①颜色由×××变成×××。

②液面上升或下降(形成液面差)。

③溶液变浑浊，或生成(产生)×××色沉淀。

④溶液发生倒吸。

⑤产生大量气泡或有气体从溶液中逸出。

(2)固体：

①固体表面产生大量气泡。

②固体逐渐溶解。

③固体体积逐渐变小(变细)。

④(固体)颜色由×××变成×××。

(3)气体：

①生成×××色(味)气体。

②气体由×××色变成×××色。

③先变×××后×××(加深、变浅、褪色)。

【对点训练】

9. 按如图所示装置进行NH₃性质实验。

 

(1)先打开旋塞1，B瓶中的现象是___________________________，

原因是_______________________________________________________________，

稳定后，关闭旋塞 1。

(2)再打开旋塞 2，B瓶中的现象是_____________________________________。

答案(1)产生白烟　由于B中压强小，HCl进入B瓶与NH₃化合生成白色固体小颗粒NH₄Cl

(2)烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶，溶液变为红色

10．下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去)，请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞)。

 

若气体入口通入CO和CO₂的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为A→________→________→E→________→________(填字母)。能验证CO氧化产物的现象是___________________________________________________。

答案(1)CBCFA、B之间的C装置中溶液保持澄清，E、F之间的C装置中溶液变浑浊

3．反应原理或操作目的分析型

【例3】(2016·课标全国卷Ⅲ，26改编)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________。

(二)过氧化钙的制备

(2)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____________________________。

(3)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____________________________________。

(4)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________。

答案(1)调节溶液pH使Fe(OH)₃沉淀　过滤分离

(2)酸　除去溶液中的CO₂

(3)CaCl₂＋2NH₃·H₂O＋H₂O₂=CaO₂↓＋2NH₄Cl＋

2H₂O(或CaCl₂＋2NH₃·H₂O＋H₂O₂＋6H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl)　温度过高时双氧水易分解

(4)去除晶体表面水分

[解决方案]　答题要领：紧跟题干直述结论，然后再结合实验目的、基本原理或题干信息简述作用或原因。

【对点训练】

1．为了探究AgNO₃的热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。用下图所示的实验装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。

 

(1)装置B的作用是__________________________________________。

(2)经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是________________。

答案(1)防倒吸

(2)正确取出集气瓶，用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气

2．(2016·上海，六)乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验常用a装置来制备。

 

完成下列填空：

(1)实验时，通常加入过量的乙醇，原因是__________________________；加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是___________；

浓硫酸用量又不能过多，原因是__________________________________________。

(2)饱和Na₂CO₃溶液的作用是________________________________________。

(3)反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，________、________，然后分液。

(4)若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有____________________________、

_______________________________________________。

由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是________。

答案(1)增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率(合理即可)　浓H₂SO₄能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率

浓H₂SO₄具有强氧化性和脱水性，会使有机物炭化，降低酯的产率

(2)中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解

(3)振荡　静置

(4)原料损失较大　易发生副反应　乙醚　蒸馏

3．醋酸亚铬水合物[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O为红棕色晶体，微溶于乙醇，难溶于冷水和乙醚(易挥发的有机溶剂)，易被氧化，常用于除去氮气中的微量氧气。某兴趣小组根据反应：2Cr^2＋(aq)＋4CH₃COO^－(aq)＋2H₂O(l)=[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O制备[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O，实验装置如图。

 

图中1、2、3分别为盐酸、醋酸钠溶液、水，4为足量锌粒和CrCl₃晶体的混合物，K₁、K₂为开关。请回答下列问题：

(1)第一步操作为___________________________________________，再加药品。

(2)加入盐酸后，关闭分液漏斗的旋塞，打开K₁、K₂，将B装置中的导气管抽出液面以上一段时间，目的是_______________________________________。

然后将B装置中的导气管放入液面以下，K₁________(填“关闭”或“打开”，下同)，K₂________。

(3)当氢气的放出速率较快时，K₁________(填“关闭”或“打开”下同)，K₂________，可使B装置中溶液进入C装置中，当C装置中出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞。

(4)D装置中导管口水封的目的是______________________________________。

答案(1)连接装置，检查装置的气密性

(2)排走装置内的空气，防止Cr^2＋被氧化　打开　关闭

(3)关闭　打开

(4)防止空气进入C装置中氧化Cr^2＋

4．以分离、提纯为主线工艺制备类

【例4】　氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解、氧化，且在氯离子浓度较大的体系中存在CuCl＋Cl^－=[CuCl₂]^－。工业上用低品铜矿(主要含CuS、Cu₂S、FeO等)制备CuCl的一种工艺流程如下：

 

回答下面问题：

(1)写出反应Ⅱ中发生反应的离子方程式：_____________________________。

(2)在进行反应Ⅱ时，通入的SO₂一般都要适当过量，目的是_________________。

(3)水洗时，检验是否洗涤干净的方法是___________________________。

(4)滤饼进行醇洗的目的是_________________________________。

[解题思路](1)由加入的物质和目标产品可知，氧化剂是Cu^2＋，还原剂是SO₂，氧化产物是H₂SO₄，还原产物是CuCl，根据氧化还原反应配平的一般方法即可写出方程式。

(2)根据SO₂是反应物以及目标产品CuCl易被氧化的性质即可判断SO₂的作用。

(3)水洗时，洗去的是滤饼表面的杂质硫酸和Na₂SO₄，因而要检验洗涤液中是否还存在SO42－。

(4)乙醇易挥发，可带走滤饼表面的水分。

答案(1)2Cu^2＋＋SO₂＋2Cl^－＋2H₂O=2CuCl↓＋SO42－＋4H^＋

(2)将Cu^2＋全部还原为CuCl，保护CuCl不被氧化

(3)取最后一次洗涤液，滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液，若不产生沉淀，证明已洗涤干净，否则未洗涤干净

(4)加速干燥，防止CuCl被氧化

[解决方案]

1．洗涤剂的选择

洗涤试剂		适用范围	目的
蒸 馏水	冷水	产物不溶于水	除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失
	热水	有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降	除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化而造成溶解的损失
有机溶剂(酒精、丙酮等)		固体易溶于水，难溶于有机溶剂	减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥
饱和溶液		对纯度要求不高的产品	减少固体溶解
酸、碱溶液		产物不溶于酸、碱	除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解

2.洗涤的方法

洗涤的方法	注意点	三个得分点
让过滤后的晶体继续留在过滤器中，加入洗涤剂浸没晶体，让洗涤液自然流下，重复2～3次即可	在洗涤过程中不能搅拌。因为滤纸已经润湿，如果搅拌很容易搅破滤纸，造成晶体损失	注洗涤液→加洗涤液→重复操作 (1)注洗涤液：沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液 (2)加洗涤液：洗涤液完全浸没晶体 (3)重复操作：重复操作2～3次

3.检验是否洗涤干净的答题模板

四个得分点	答题模板	常见离子检验的试剂
取样→滴加试剂→描述现象→得出结论 (1)取样：取少量最后一次洗涤滤液 (2)滴加试剂：滴加合理试剂 (3)描述现象：根据所发生的反应描述现象 (4)得出结论：沉淀洗涤是否干净	取样：取少量最后一次洗涤滤液于一洁净的试管中 试剂：加入××试剂(有必要时加热) 现象：不产生××沉淀、溶液不变××色、不产生××气体 结论：说明沉淀已经洗涤干净	SO42－：稀盐酸和氯化钡溶液 Cl－：稀硝酸和硝酸银溶液 Fe3＋：硫氰化钾溶液

【对点训练】

4．工业上硫酸锰铵[(NH₄)₂Mn(SO₄)₂]可用于木材防火涂料等。其制备工艺如下：

 

已知步骤Ⅰ反应：H₂C₂O₄(aq)＋H₂SO₄(aq)＋MnO₂(s)MnSO₄(aq)＋2CO₂(g)＋2H₂O(l)ΔH

步骤Ⅱ中趁热过滤前需向MnSO₄溶液中加入少量热水，其目的是__________________________________________________________；

步骤Ⅲ所得(NH₄)₂Mn(SO₄)₂晶体需用酒精洗涤，洗去的主要杂质离子有________。

答案　防止过滤时因温度降低使MnSO₄晶体析出　NH4＋、SO42－

5．KNO₃是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO₃制备方法的主要步骤：

 

(1)反应Ⅰ中，CaSO₄与NH₄HCO₃的物质的量之比为1∶2，该反应的化学方程式为________________________________________________。

(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是_______________；

从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO₄的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是________________________________________________________。

(3)检验反应Ⅱ所得K₂SO₄中是否混有KCl的方法：取少量K₂SO₄样品溶解于水，___________________________________________________________________。

答案(1)CaSO₄＋2NH₄HCO₃=CaCO₃↓＋(NH₄)₂SO₄＋H₂O＋CO₂↑

(2)分离NH₄Cl与K₂SO₄，加快化学反应速率　防止KNO₃结晶，提高KNO₃的产率

(3)加入Ba(NO₃)₂溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO₃溶液，若有沉淀生成，说明K₂SO₄中混有KCl

6．(2017·课标全国Ⅱ，26改编)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO₂，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

 

回答下列问题：

(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_____________________________，还可使用________代替硝酸。

(2)加氨水过程中加热的目的是__________________________________。

答案　(1)将Fe^2＋氧化为Fe^3＋ 　双氧水

(2)防止胶体生成，易沉淀分离Fe(OH)₃和Al(OH)₃