專題講座(五)綜合實驗題解題策略構成要素解題策略1制備型實驗題解題程序(1)巧審題，明確實驗目的和原理。實驗原理可從題目所給實驗目的結合有關知識獲取，綜合考慮，促進制備主反應，消除控制副反應。遵循可行、簡捷、安全性原則，確定符合目的要求的制取、提純方案。(2)善思考，理清操作步驟的先后順序。根據方案中方法步驟，把握各步操作的要領、目的和原理，理清制備后除雜提純操作的先后關系與原理。(3)看圖表，認識各裝置的作用，分析圖中各項裝置，并結合實驗目的和原理，分析裝置作用，舉一反三，分析缺少裝置的可能后果，表格中信息如何控制運用落實。(4)悟規(guī)律，得出正確的結論，實驗數據(現象)是化學原理的外在表現，分析現象(或數據)，找出影響實驗成敗的關鍵因素，產生誤差的原因，進行必要的推導與計算。2探究型實驗的基本程序(1)解答探究型實驗題的基本程序可用以下流程圖表示：提出問題要提出問題，首先得發(fā)現問題，對題給信息進行對比、質疑，通過思考提出值得探究的問題。此外，實驗中出現的特殊現象也是發(fā)現問題、提出問題的重要契機。 提出猜想所謂猜想就是根據已有知識對問題的解決提出的幾種可能的情況。有一些問題，結論有多種可能(這就是猜想)，只能通過實驗進行驗證。設計驗證方案提出猜想后，就要結合題給條件，設計出科學、合理、安全的實驗方案，對可能的情況進行探究。實驗設計中，關鍵點是對試劑的選擇和實驗條件的調控。觀察實驗現象，得出結論根據設計的實驗方案，根據實驗現象進行推理分析或計算分析得出結論。(2)整體思路明確目標，根據題目要求，找出該題需要解決的最終目標。分析問題，根據上述目標，結合題目所給信息，分析解決該問題可能涉及的所學知識，即利用所學知識，分析解決該問題。注意細節(jié)，在解決該類問題時，注意分析實驗原理是否正確可行，實驗操作是否安全合理，實驗步驟是否簡單方便，實驗現象是否突出明顯。典題導航(2017重慶一中模擬)二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化。醋酸亞鉻水合物Cr(CH3COO)222H2O，相對分子質量為376是一種深紅色晶體，不溶于冷水和醚，易溶于鹽酸，是常用的氧氣吸收劑。實驗室以鋅粒、CrCl3溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如圖所示： 【導學號：95812277】制備過程中發(fā)生的化學反應或離子反應：Zn2HCl=ZnCl2H2；2CrCl3Zn=2CrCl2ZnCl2；2Cr24CH3COO2H2O=Cr(CH3COO)222H2O。請回答下列問題：(1)儀器A的名稱是_，所盛裝的試劑是_。(2)本實驗中配制所用溶液的蒸餾水都需事先煮沸，原因是_。(3)儀器D的主要作用是_。(4)實驗生成H2后，為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合，應_(填“打開”或“關閉”，后同)閥門1、_閥門2。(5)本實驗中鋅粒須過量，其原因是_。(6)已知其他反應物足量，實驗時取用的CrCl3溶液中含溶質6.34 g，實驗后得干燥純凈的Cr(CH3COO)222H2O 5.64 g，所得產品的產率為_。(7)若使用該裝置制備Fe(OH)2，且能較長時間看到Fe(OH)2 白色沉淀現象。則在儀器A、B、C中應裝入的試劑依次為_、_、_(填化學式)?！窘忸}思路】解析先向三頸燒瓶B中加入過量的Zn(產生足量的氫氣將空氣排出，且產生足夠的壓力把三頸燒瓶B中的液體壓入三頸燒瓶C中；充分還原CrCl3)，關閉閥門1，打開閥門2，通過分液漏斗加入稀鹽酸，產生的氫氣排出三頸燒瓶B、三頸燒瓶C及導管中的空氣。再滴入CrCl3溶液使其與Zn反應生成CrCl2；然后打開閥門1，關閉閥門2，三頸燒瓶B中的液體在氫氣的壓力下被壓入三頸燒瓶C中，CrCl2與CH3 COONa反應生成Cr(CH3COO)222H2O。(2)二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，故除用氫氣排除裝置中的空氣(O2)外，配制鹽酸、CrCl3溶液和醋酸鈉溶液時所用的蒸餾水需要加熱除去氧氣。(3)為防止裝置外的空氣(O2)進入裝置，右端燒杯盛水起液封作用。(6)根據關系式2CrCl3Cr(CH3COO)222H2O，理論產品質量為mCr(CH3COO)222H2O376 g/mol7.52 g，產率為100%75%。(7)若以相同原理制Fe(OH)2，分液漏斗中盛放稀硫酸、三頸燒瓶B中盛放鐵粉、三頸燒瓶C中盛放氫氧化鈉溶液，可制得Fe(OH)2。答案(1)分液漏斗鹽酸與CrCl3溶液(2)去除水中溶解的氧氣，防止二價鉻被氧化(3)盛水，防止空氣(O2)進入裝置(4)打開關閉(5)與CrCl3充分反應得到CrCl2產生足量的H2，將裝置中的空氣排盡，將CrCl2溶液壓入三頸燒瓶C中，使其與CH3COONa溶液反應(混合)(6)75%(7)稀H2SO4FeNaOH對點訓練氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料，廣泛應用于集成電路生產領域。某化學研究小組利用氮氣、氧化鋁和活性炭制取氮化鋁，設計如圖所示實驗裝置(部分夾持裝置已略去)。請回答下列問題：(1)實驗中用飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液反應制取氮氣的化學方程式為_。(2)檢查裝置氣密性的方法是_。(3)裝置C中發(fā)生反應的化學方程式為_，該反應的氧化劑為_。(4)上述裝置存在嚴重問題，請說明改進的辦法：_。(5)反應結束后，某同學用圖所示裝置測定氮化鋁樣品中氮化鋁的質量分數(實驗中導管體積忽略不計)。已知：氮化鋁和NaOH溶液反應生成NaAlO2和氨氣。圖 圖實驗的正確操作步驟為_(填字母)。a向錐形瓶中加入適量的AlN樣品b從分液漏斗中向錐形瓶中加入過量的NaOH溶液c檢驗裝置的氣密性d測定收集到的水的體積廣口瓶中的試劑X最好選用_(填字母)。a汽油B酒精c植物油 DCCl4廣口瓶中的液體沒有裝滿，則實驗測得NH3的體積將_(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。若實驗中測得樣品的質量為w g，氨氣的體積為a L(標準狀況下)，則樣品中AlN的質量分數為_(填表達式)。有人用圖裝置進行同樣的實驗，通過測定燒杯中試劑的增重來確定樣品中AlN的質量分數。你認為_(填“可行”或“不可行”)。原因是_。改進的方法為_(若認為“可行”，此空不需作答)。解析(1)飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液反應的化學方程式為NaNO2NH4ClNaClN22H2O。(3)在裝置C中利用氮氣、氧化鋁和活性炭制取氮化鋁，反應的化學方程式為Al2O33CN22AlN3CO，該反應中氮元素由0價變?yōu)?價，故氮氣為氧化劑。(4)在裝置末端必須添加對有毒氣體進行尾氣處理的裝置，防止污染空氣。(5)常規(guī)操作步驟：檢查裝置氣密性裝藥品(先加入固體，后加入液體)收集氣體等。試劑X起液封作用，要求不溶于水，密度比水小且難揮發(fā)，因為易揮發(fā)的試劑對測定氨氣的體積有影響，則符合條件的為植物油。溫度相同時，利用排液法測量液體的體積，進而測定氨氣的體積，所以廣口瓶中有氣體對測定氨氣的體積無影響。根據化學方程式AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3知，氨氣與AlN的物質的量相等，為mol，則樣品中AlN的質量分數為%。氨氣極易溶于水，不能直接通入稀硫酸中，應接防倒吸裝置。答案(1)NaNO2NH4ClNaClN22H2O(2)關閉分液漏斗的活塞，使裝置處于密閉體系，在干燥管D的末端連接一導管，將導管插入裝滿水的燒杯中，用酒精燈微熱蒸餾燒瓶，導管口有氣泡冒出，撤掉酒精燈，導管內上升一段水柱，且一段時間內水柱不下降，證明氣密性良好；否則，裝置漏氣(3)Al2O33CN22AlN3CON2(4)在干燥管D的末端連接一個尾氣處理裝置(5)cabdc不變%不可行氨氣極易溶于水，易發(fā)生倒吸現象，且錐形瓶中的氨氣不能被硫酸完全吸收，導致誤差較大燒杯中導管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣、增加一個向錐形瓶中鼓氣的裝置(或其他合理答案)