专题2 实验综合题2016/5/4
近几年高考综合实验设计题常将定性实验与定量实验相结合,将实验基础与实验基本操作相结合,实验设计题的主要特点:
一是形式上不出现大型的连接实验仪器装置,均为小型的带有探究性的试题。
二是内容上一般是无机实验题,设置的问题主要是填写化学方程式、选择仪器装置、评价实验方案、简述所设计的操作步骤、说明理由等。通过简答,考查考生分析问题的能力和语言表达能力。
三是实验原理均源于课本实验,但实验装置源于课本,又高于课本,这就要求考生既要有扎实的基础,又要有创新能力。
范 例 审题指导
(15分)氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN-等形式存在于废水中。某化学兴趣小组的同学对含氰化物的废水处理进行研究。
Ⅰ.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法。
利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl21等。
Ⅱ.实验验证:破坏性处理CN-的效果。
化学兴趣小组的同学在密闭系统中用下图装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:
2
步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。
步骤2:取浓缩后含CN-的废水与过量NaClO溶液的混合液共200 mL(设其中CN-的浓度为0.2 mol•L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞。
步骤3:__________________。
步骤4:打开甲上的橡皮塞和活塞a,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞a。
步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K。
步骤6:实验完成后测定干燥管Ⅰ(含碱石灰)的质量m2[实验前干燥管Ⅰ(含碱石灰)的质量为m1]。
回答下列问题:
(1)在破坏性处理方法中,在酸性条件下NaClO和CNO-反应的离子方程式为_______________________________ 。
(2)完成步骤3:______________________________________。
(3)丙装置中的试剂是____________,丁装置的目的是________。
(4)干燥管Ⅱ的作用是_________________________。
(5)请简要说明实验中通入N2的目的是__________________。
(6)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408 g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为_________________。
1提供ClO-和CNO-在H+条件下的反应产物,离子方程式为2CNO-+6ClO-+8H+===2CO2↑+N2↑+3Cl2↑+4H2O,根据反应原理,审各种装置、试剂的作用
2实验装置分析:
乙:反应装置,稀硫酸提供酸性环境
丙:干燥装置,试剂为浓硫酸
丁:吸收Cl2的装置,即Cu+Cl2=====△CuCl2
干燥管Ⅰ:准确吸收生成的CO2
干燥管Ⅱ:防止空气中的H2O(g)、CO2进入干燥管Ⅰ影响对CO2的测量
3审细节:a.步骤3应是点燃丁装置处的酒精灯,因为Cl2和Cu反应需加热
b.因为系统内会残留CO2,所以通入N2可以使装置中的CO2全部被干燥管Ⅰ吸收,减小误差
[标准答案]
(1)2CNO-+6ClO-+8H+===2CO2↑+N2↑+3Cl2↑+4H2O(2分) (2)点燃酒精灯对丁装置加热(2分) (3)浓硫酸(2分) 除去Cl2(2分) (4)防止空气中的水蒸气和CO2进入干燥管Ⅰ中影响对CO2的测量(2分) (5)使装置中的CO2全部进入干燥管Ⅰ中被吸收,减小误差(2分) (6)80%(3分)
[评分细则]
(1)化学式、元素符号、离子符号出错或不规范不得分,漏写“↑”扣1分。
(2)答案合理均可得分,如点燃酒精灯或加热丁装置等,若出现汉字错误扣分。
(3)答成硫酸、除杂均不得分。
(4)强调出空气中H2O(g)和CO2方可得分,漏掉一项扣1分。
(5)强调出干燥管Ⅰ方可得分。
(6)写成0.8 不得分。
[得分技巧] 以气体制备为中心的综合实验主要考查气体的制备、净化、收集、性质实验和实验连接等知识,主要包括气体制备方案的评价,气体收集、性质检验等实验装置的选择与使用,应用气体性质测定或测量某一物质的组成与含量,有关实验安全性的评价等。