专题十七 综合实验探究
班级： 姓名： 学习时间：
【课前自主复习与思考】
1．完成《创新设计》P：76――主干知识整合；
2．阅读并思考《创新设计》P：77――突破核心要点；
3．归纳解答物质的分离、提纯和检验习题的关键点；
4．归纳解决有关实验方案设计与评价习题的规律方法。
【结合自主复习内容思考如下问题】
1．下述实验操作能达到预期实验目的的是（ ）
编号实验操作实验目的
A将10gCuSO4?5H2O溶解在90g水中配制质量分数为10％的CuSO4溶液
B向盛有1 mL0．1 mol／LAgNO3溶液的试管中滴加0．1 mol／L NaCl溶液，至不再有沉淀生成，再滴加0．1 mol／L KI溶液证明一种沉淀能转化为溶度积更小的另一种沉淀
C室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入相同体积不同浓度的稀硫酸研究温度对化学平衡的影响
D甲苯中滴入少量浓溴水，振荡，静置证明甲苯能和溴发生取代反应
2. 下列化学实验事实及其解释都正确的是
A．向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘
B．向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸
C．向0.1mol?L-1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2＋具有氧化性
D．向2.0mL浓度均为0.1mol?L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1-2滴0.01mol?L-1 AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp
【考纲点拨】
了解常见离子的检验方法，能对常见的物质组成进行检验和分析；了解物质分离、提纯的常用方法，能对常见的物质进行分离和提纯；初步掌握中和滴定的原理和方法；了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法；了解控制实验条件的方法，能改进简单的实验方案（与09比较：去掉设计、评价）；能绘制和识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论；能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。
【自主研究例题】
以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：
（1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl g。
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为 。
（4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 。
（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。
完成本题后同学们的思考和质疑：
【高考链接】
【例1】（2010，浙江卷，25）洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为 ，丙的电子式为 。
（2）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为 。
（3）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ，安全气囊中红棕色粉末的作用是 。
（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
（5）设计一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分（不考虑结晶水合物） 。
【例2】（2010江苏卷，15）高纯 是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以 为原料制备少量高纯 的操作步骤如下：（1）制备 溶液：
在烧瓶中（装置见右图）加入一定量 和水，搅拌，通入 和 混合气体，反应3h。停止通入 ，继续反应片刻，过滤（已知 ）。
①石灰乳参与反应的化学方程式为 。
②反应过程中，为使 尽可能转化完全，在通入 和 比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有 、 。
③若实验中将 换成空气，测得反应液中 、 的浓度随反应时间t变化如右图。导致溶液中 、 浓度变化产生明显差异的原因是 。
（2）制备高纯 固体：已知 难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解； 开始沉淀时 。请补充由（1）制得的 溶液制备高纯 的操作步骤[实验中可选用的试剂： 、 、 、 ]。
① ；② ；③ ；④ ；⑤低于100℃干燥。
【例3】（2010?重庆，9）参考《创新设计》P：78 例3
【例4】（2009?山东理综，30）参考《创新设计》P：83例3
【归纳与思考】
1．综合实验题属于能力考查题，能有效考查学生的观察能力、思维能力、自学能力、实验能力等。它涉及的知识面广，渗透性强。
2．对实验方案的合理与否，严密与否作出评判应从“合理选择，排除干扰，操作准确”等方面入手。
⑴合理选择――指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。
⑵排除干扰――指反应条件的控制、防止空气成分的介入、副反应尽量避免、杂质的清除以及防止物质的挥发性、溶解性、颜色等对实验的干扰。
⑶操作准确――要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作规则。
【自主检测】《创新设计》P：74
班级： 姓名： 学习时间：
【课前自主复习与思考】
1．完成《创新设计》P：76――主干知识整合；
2．阅读并思考《创新设计》P：77――突破核心要点；
3．归纳解答物质的分离、提纯和检验习题的关键点；
4．归纳解决有关实验方案设计与评价习题的规律方法。
【结合自主复习内容思考如下问题】
1．下述实验操作能达到预期实验目的的是（ ）
编号实验操作实验目的
A将10gCuSO4?5H2O溶解在90g水中配制质量分数为10％的CuSO4溶液
B向盛有1 mL0．1 mol／LAgNO3溶液的试管中滴加0．1 mol／L NaCl溶液，至不再有沉淀生成，再滴加0．1 mol／L KI溶液证明一种沉淀能转化为溶度积更小的另一种沉淀
C室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入相同体积不同浓度的稀硫酸研究温度对化学平衡的影响
D甲苯中滴入少量浓溴水，振荡，静置证明甲苯能和溴发生取代反应
2. 下列化学实验事实及其解释都正确的是
A．向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘
B．向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸
C．向0.1mol?L-1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2＋具有氧化性
D．向2.0mL浓度均为0.1mol?L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1-2滴0.01mol?L-1 AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp
【考纲点拨】
了解常见离子的检验方法，能对常见的物质组成进行检验和分析；了解物质分离、提纯的常用方法，能对常见的物质进行分离和提纯；初步掌握中和滴定的原理和方法；了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法；了解控制实验条件的方法，能改进简单的实验方案（与09比较：去掉设计、评价）；能绘制和识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论；能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。
【自主研究例题】
以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：
（1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl g。
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为 。
（4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 。
（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。
完成本题后同学们的思考和质疑：
【高考链接】
【例1】（2010，浙江卷，25）洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为 ，丙的电子式为 。
（2）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为 。
（3）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ，安全气囊中红棕色粉末的作用是 。
（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
（5）设计一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分（不考虑结晶水合物） 。
【例2】（2010江苏卷，15）高纯 是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以 为原料制备少量高纯 的操作步骤如下：（1）制备 溶液：
在烧瓶中（装置见右图）加入一定量 和水，搅拌，通入 和 混合气体，反应3h。停止通入 ，继续反应片刻，过滤（已知 ）。
①石灰乳参与反应的化学方程式为 。
②反应过程中，为使 尽可能转化完全，在通入 和 比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有 、 。
③若实验中将 换成空气，测得反应液中 、 的浓度随反应时间t变化如右图。导致溶液中 、 浓度变化产生明显差异的原因是 。
（2）制备高纯 固体：已知 难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解； 开始沉淀时 。请补充由（1）制得的 溶液制备高纯 的操作步骤[实验中可选用的试剂： 、 、 、 ]。
① ；② ；③ ；④ ；⑤低于100℃干燥。
【例3】（2010?重庆，9）参考《创新设计》P：78 例3
【例4】（2009?山东理综，30）参考《创新设计》P：83例3
【归纳与思考】
1．综合实验题属于能力考查题，能有效考查学生的观察能力、思维能力、自学能力、实验能力等。它涉及的知识面广，渗透性强。
2．对实验方案的合理与否，严密与否作出评判应从“合理选择，排除干扰，操作准确”等方面入手。
⑴合理选择――指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。
⑵排除干扰――指反应条件的控制、防止空气成分的介入、副反应尽量避免、杂质的清除以及防止物质的挥发性、溶解性、颜色等对实验的干扰。
⑶操作准确――要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作规则。
【自主检测】《创新设计》P：74
