化学实验综合题型突破题型特点本题型为每年的必考题型,以仪器的组装、实验的改进、评价和设计等为考查方向,考查考生的分析和解决问题、实验操作、实验设计和创新等能力。根据实验中是否计算,也可以将综合实验分为定量实验、定性实验两大类。重难考向剖析【答案】(1)避免b中压强过大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中温度下降,管路中形成负压(4)①液封,防止氨气逸出②NH4++OH-NH3↑+H2O保温使氨完全蒸出【解析】由实验目的和装置图可知,铵盐与浓碱液在e中反应,通过b中产生水蒸气通入e中将反应液加热,使产生的氨气完全逸出进入装置g生成NH3·H3BO3,然后利用盐酸来滴定NH3·H3BO3,最后利用氮守恒即可求出蛋白质的含氮量。(1)若b中压强较大,则a管内液面上升,因此a的作用就是避免b中压强过大。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸;仪器f的名称是直形冷凝管。(3)g中蒸馏水倒吸进入c,原因是c、e及其所连接的管道内因温度下降,水蒸气冷凝为水后,管路内形成负压,在大气压的作用下,锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。(4)①因氨气极易溶于水,因此d中保留少量水可达到液封、防止氨气逸出的目的。②结合前面综述知,e中主要反应是铵盐与碱溶液在加热条件下的反应,离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O,e采用中空双层玻璃瓶的作用是减少热量损失,保温则有利于生成的氨气全部逸出。解题策略实验简答题答题模板(1)滴定终点的现象:当最后一滴××滴入时,锥形瓶中溶液恰好由××(颜色①)变成××(颜色②),且半分钟内不恢复或不褪色。(2)实验操作①气密性检查操作:形成密闭体系―→操作―→描述现象―→得出结论。②沉淀剂是否过量的判断方法:静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量。③洗涤沉淀操作:将蒸馏水沿着玻璃棒注入过滤器中至浸没沉淀,待水滤出,重复2~3次即可。③判断沉淀是否洗净的操作:取少量最后一次洗涤滤液,滴加×××(试剂),若没有×××现象,证明沉淀已经洗净。(3)易混淆的两种结晶方法①溶解度受温度影响较小的溶质转化为晶体的操作:蒸发→结晶→过滤→洗涤→干燥;②溶解度受温度影响较大或带结晶水的溶质转化为晶体的操作:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。(4)简单实验的设计:操作[取样,加入×××]⇒现象[如果有×××生成]⇒结论[说明×××的是×××]。(5)熟悉常考仪器作用的叙述:图G12①中橡皮管的作用:平衡压强,使液体能顺利滴下;减小液体体积对气体体积测量的干扰。②的作用:干燥或除去气体中的杂质。③的作用:吸收尾气,防止污染空气。④的作用:干燥气体或吸收气体;防止空气中二氧化碳、水蒸气对实验的影响。⑤的作用:安全瓶,防止瓶内压强过大。⑥的作用:通除去某些成分的空气,防止实验中产物受装置内残留空气的影响。⑦的作用:混合气体;干燥气体;通过观察气泡速率控制流量。⑧的作用:测量气体体积。读数时注意:装置冷却到室温,上下移动量气管使两液面高度一致,平视量气管内凹液面最低处读出数值。⑨中仪器名称与作用:a为布氏漏斗,b为抽滤瓶或吸滤瓶,两者组合配合抽气,使抽滤瓶内压强减小,加快过滤的速率。【答案】(1)①A2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或BNH3·H2ONH3↑+H2O)②dcfei(2)①F、D、G、H、D、I氧化铜(CuO)②H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊【解析】(1)①结合图示可用A装置或B装置制备NH3,利用A装置制备NH3用到的药品为NH4Cl和Ca(OH)2,利用B装置制备NH3时,圆底烧瓶中需加浓氨水,据此可写出相应的化学方程式。②NH3需经装有碱石灰的干燥管干燥,由于NH3的密度小于空气,收集气体时需短管进长管出,收集完NH3需进行尾气处理,由于NH3极易溶于水,应用装置F进行尾气处理,即正确的连接顺序为发生装置→d→c→f→e→i。(2)检验CO通常是让气体和CuO固体粉末反应,并将生成的CO2气体通入澄清石灰水,根据固体颜色变化和石灰水是否变浑浊来确定是否有CO;分解产物中有CO2,应使分解产物先通过盛有浓NaOH溶液的装置F除去CO2,再通过盛有澄清石灰水的装置D检验CO2是否除尽,再通过盛有无水氯化钙的干燥装置G,后通过盛有灼热的CuO的装置H,使CO转化为CO2,再经盛有澄清石灰水的D装置检验,即可达到实验目的。解题策略1.实验流程2.装置连接顺序(1)分析各装置的作用,按实验流程连接;填接口连接顺序时还应注意:洗气或干燥气体时导气管长进短出,干燥管大口进小口出。(2)净化气体时:一般先除去有毒、有刺激性气味的气体,后除去无毒、无味的气体,最后除水蒸气。(3)检验混合气体时:先检验水蒸气,再检验并除去性质较活泼气体,最后检验其他气体。如蔗糖与浓硫酸反应时混有少量SO2、CO2及水蒸气,应先用无水CuSO4检验水蒸气,再用品红检验SO2,酸性高锰酸钾溶液除去SO2,然后用澄清石灰水检验CO2。【答案】(1)①蓝色刚好褪去80ab②低(2)①4②Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=1.3×10-221.0×10-5mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO43-)值为0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40Ksp[Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀(3)45.0%(4)190m2147m1×100%(5)①干燥管②dabfce③76(m2-m3)9(m3-m1)偏小(6)3(2c1V1-c2V2)100a【解析】(1)①被滴定溶液中含有I2与淀粉,溶液为蓝色,该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2,因此终点现象为当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化;根据关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3可得水样中溶解氧的含量为ab×10-3mol×14×32g/mol÷0.1L=0.08abg/L=80abmg/L。②终点读数时有气泡,气泡导致滴定所用的标准溶液体积读数偏小,导致测量结果偏低。(2)①Li2Ti5O15中Li为+1价、Ti为+4价、O为-2、-1价(在O2-2中O为-1价,且每个O2-2中含有一个过氧键),设过氧键的数目为x,利用原子守恒和化合物中正负化合价代数和等于0可得:(+1)×2+(+4)×5+(-1)×2x+(-2)×(15-2x)=0,解得x=4。②加入磷酸后,因溶液体积增加1倍,此时溶液中c(Mg2+)=0.01mol·L-1。当Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO3-4)=1.3×10-221.0×10-5mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,此时溶液中c3(Mg2+)×c2(PO3-4)=(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。(3)根据反应化学方程式可知5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4,因此n(KMnO4)=0.0500mmol/mL×36.00mL=1.80mmol,n(Ca2+)=4.50mmol,因此水泥样品中钙的质量分数为4.50mmol×0.040g·mmol-10.400g×100%=45.0%。(4)根据Cr守恒可得:Cr2O3~K2Cr2O7152294m1kg×40%m(K2Cr2O7)理论m(K2Cr2O7)理论=294×m1×40%152kg则产率=m2294×m1×40%152×100%=190m2147m1×100%。(5)①仪器B为干燥管。②由于要防止绿矾被氧化,所以加热之前要先通N2,等反应充分之后,先停止加热,继续通N2,直至A冷却至室温,之后关闭K1、K2,称量A的质量,所以实验操作顺序应为dabfce。③根据FeSO4~xH2O15218x(m3-m1)g(m2-m3)gx=76(m2-m3)9(m3-m1)若将a、d次序颠倒,则在加热时会使部分晶体被氧气氧化,固体质量m3偏大,导致x值偏小。(6)吸收NH3的硫酸的物质的量为V1×10-3L×c1mol·L-1-V2×10-3L×c2mol·L-1×12=(V1c1-12V2c2)×10-3mol,尿素的物质的量为(V1c1-12V2c2)×10-3mol,则尿素溶液中溶质的质量分数是[(V1c1-12V2c2)×10-3mol×60g/mol]÷ag=3(2c1V1-c2V2)100a。解题策略1.有关滴定的计算(1)酸碱中和滴定的计算:如以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=。(2)氧化还原滴定的计算:主要根据氧化还原的化学方程式或离子方程式或关系式计算。如:①KMnO4滴定H2C2O4溶液:2MnO4-+6H++5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O;②Na2S2O3滴定碘液:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。2.其他计算:利用元素守恒关系确定物质的化学式,根据溶度积计算沉淀生成与否或离子浓度,根据化学平衡常数、电离平衡常数的计算判断反应的方向,化学平衡中利用公式计算转化率、产率。1.草酸晶体(H2C2O4·xH2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华,170℃以上分解,草酸钙难溶于水。某研究性小组按照图G17装置,检验草酸晶体的分解产物中含有CO、CO2。已知C、E、H中盛装澄清石灰水,D中盛装浓NaOH溶液,G中盛有CuO。专题强化训练图G17(1)装置B的主要作用是_____________________________。(2)装置C中反应的离子方程式为_________________________________。(4)装置F所盛的药品是________。(5)能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是__________________。(6)H后连接的尾气处理装置为________(从“Ⅰ”“Ⅱ”中选择)。(7)为测定草酸晶体分子式(H2C2O4·xH2O)中x的值,现做如下实验。①称取6.3g草酸晶体,将其配制成100.0mL水溶液为待测溶液;②取25.0mL待测溶液放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;③用浓度为0.4mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定,达到滴定终点时,用去12.50mLKMnO4溶液。回答下列问题。写出H2C2O4和酸性KMnO4溶液反应的化学方程式:_________;经计算x=________。(8)依据以上实验,写出草酸晶体(H2C2O4·xH2O)受热分解的化学方程式:______________。【答案】(1)冷凝草酸气体,防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验(2)Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O(3)吸收CO2气体,防止干扰CO气体的检验(4)碱石灰(或无水CaCl2)(5)G中黑色粉末变为红色,其后的H中澄清石灰水变浑浊(6)Ⅰ(7)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O2(8)H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O【解析】(1)草酸晶体受热易脱水、升华,装置B可以冷凝草酸气体,而草酸钙难溶于水,故装置B可以防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验。(2)装置C是检验生成的二氧化碳,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O。(3)装置D中的氢氧化钠可以除去剩余的二氧化碳气体,防止干扰CO气体的检验。(4)气体从溶液中经过会带有水蒸气,装置F是用于干燥生成的一氧化碳气体的,可以选用的药品是碱石灰(或无水CaCl2)等固体干燥剂。(5)若草酸晶体分解产物中有CO,则G中氧化铜会被还原为铜,看到的现象是G中黑色粉末变为红色,其后的H中澄清石灰水变浑浊。(6)H出来的气体中有一氧化碳,可以用排水集气装置Ⅰ收集一氧化碳。(7)H2C2O4和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳和硫酸锰,反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4