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题型分析

综合实验题就是给出整套实验装置图并就物质在各部分装置中发生的反应、仪器的功用、实验操作等方面提出问题要求作答的试题。

综合实验题既能考察学生在中学阶段动手实验的情况，又能考察学生的基本实验操作技能，还能考察学生设计实验、探究性质、分析处理数据、得出结论、准确表述实验过程和结论的探究性学习能力。因此，综合实验题一直以来是再现率较高、权重较大的高考题型，在近几年中考，更是频繁出现，而且融化工流程、表格数据分析和图像表达于一体，呈现出新特点。

考查内容

①

O

2

、H

2

和CO

2

制取与性质实验；

②

C、H

2

和CO还原性实验；

③

生铁的冶炼；

④

金属的物理性质和某些化学性质实验；

⑤

一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制实验；

⑥

酸、碱、盐的综合性质实验；

两个女孩子能不能生孩子

⑦

溶液酸碱性的检验实验；

⑧

难溶性杂质的去除实验。

一、综合实验题的特点

1

．注重对教材典型实验的整合、拓展和延伸，重视对综合分析问题能力的考查。

例

1

．

实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如下图：

将足量浓氨水从分液漏斗中加入烧瓶中后，如图进行实验，实验现象记录如下：

①

黑色氧化铜粉末变为光亮红色；

②

无水硫酸铜粉末变蓝色

③

集气瓶中收集到一种无色气体。

请回答下列问题：

(1)

虚线框内是否应添加必要的干燥装置？

______(

填

“

是

”

或

“

否

”)

。若需要，应选择的干燥装置是

__________(

填编号，若不需要，该空可不填

)

(2)

在实验中

NaOH

固体的作用是

________________________________________

。

(3)

最终集气瓶中收集到的气体是

。

CuO

粉末处发生化学反应方程式为

。

2.

注重实验方案设计和原理探究，重视对创新思维能力的考查。

例

2

、现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁

(Mg

3

N

2

)

。已知实验中可能会发生下列反应：

①

2Mg

＋

O

2

=2MgO

；

②

3Mg

＋

N

2

=Mg

3

N

2

；

③

2Mg

＋

CO

2

=2MgO

＋

C

；

④

Mg

＋

H

2

O=MgO

＋

H

2

↑

；

⑤

Mg

3

N

2

＋

6H

2

O

3

=Mg(OH)

2

＋

2NH

3

↑

可供选择的装置和药品如下图所示

(

镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连

)

。

回答下列问题；

(1)

在设计实验方案时，除装置

A

、

E

外，还应选择的装置

(

填字母代号

)

及其目的分别

_____________________

；

(2)

连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从

5

升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是

(

填字母代号

)__________________

；

(3)

通气后，如果同时点燃

A

、

F

装置的酒精灯，对实验结果有何影响？原因是什么？

(4)

请设计一个实验，验证产物是氮化镁。

3.

注重定性实验和定量实验的有机结合，重视对数据分析处理能力的考查。

例

3

、

硫酸亚铁晶体（可表示为

FeSO

4

xH

2

O

）又称绿矾。

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工业上，一般用含铁锈的废铁屑与稀硫酸原料来制备

FesO

4

7H

2

O

，写出铁锈的主要成份与稀硫酸反应的化学方程式

。

某兴趣小组的同学对它的组成进行了探究

【查阅资料】

（

1

）硫酸亚铁晶体加热时，容易先失去结晶水，温度升高则继续分解产生一种金属氧化物和两种非金属氧化物。

（

2

）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。

（

3

）在一个化学反应中，如果有元素化合价升高，同时就有元素化合价降低。

【进行实验】

该兴趣小组同学称取

ag

硫酸亚铁品体（

FeSO

4

xH

2

O

）样品，按图

1

装置高温加热，使其完全分解，并对所得产物进行分析，利用热分析仪获得硫酸亚铁晶体热分解时的温度与剩余固体质量关系如图

2

所示。

【数据分析】（假设反应均完全）

（

1

）图

1

：

B

中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加

12.6g

，说明产物中有（填化学式，下同）

；装置

C

中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有

。

（

2

）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质

SO

3

，写出

FeSO

4

分解的化学方程式

（

3

）请根据上述实验及图

2

中有关数据，计算出

FeSO

4

xH

2

O

中的

x

为

，绿矾样品的质量

a

为

。

【交流讨论】

（

1

）实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质

（填

“

活泼

”

或

“

不活泼

”

）

（

2

）反应完全后仍要持续通入氮气，否则测出的

x

值会

（填

“

偏大

”

、

“

偏小

”

或

“

不变

”

）

二、综合实验题的解题方法

综合实验题一般由题头、装置图、问题或数据处理等几部分组成。题头是说明本实验是制备物质还是探究物质性质，即说明实验的目的；装置图则给出实验所需要的设备；问题部分则是针对实验原理和装置图提出一些问题，有要求写出某部分装置里发生的化学反应或离子反应的方程式的，有要求说明某个仪器的作用的，有问某一个仪器中所盛装的试剂是什么的，有要求描述实验操作方法和步骤的

(

此时必须用操作性语言，如果用原理性语言回答是不给分的

)

，有问仪器之所以这样连接或实验之所以这样操作的原因和理由的，也有要求进行实验数据处理的等等。

例

4

、

某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应，选用如图所示装置及药品进行

实验。已知：

回答下列问题：

（

1

）打开活塞，制取

CO

2

．为了得到干燥、纯净的

CO

2

，

B

中盛有

（填试剂名

称）。反应结束后，关闭活塞，干燥管内可观察到的现象是

。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是

。

（

2

）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如表：

①

验证玻璃管中充满二氧化碳的方法是

。

②

为检验玻璃管中白色物质的成分，取适量滤液于

2

支试管中，向一支试管中滴加

1

滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加氢氧化钡溶液，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的化学式是

（填标号）。

A

．

Na

2

OB

．

Na

2

O

2

C

．

NaOHD

．

Na

2

CO

3

③

经检验，滤纸上留下的黑色固体是一种单质，请写出它能与其他黑色固体反应的化学

方程式：

（任写一个）。

①

本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为

。

解综合实验题，首生要认真阅读题头，弄清实验的目的，根据目的进一步弄清实验的原理。如例

4

中（

1

）中

“

为了得到干燥、纯净的

CO

2

”

，由于石灰石与盐酸反应放热，在产生

CO

2

同时会挥发出

HCl

气体，所以要有除去

HCl

的装置，即通过饱和的碳酸氢钠溶液洗气瓶，而

“

洗气

”

会从碳酸氢钠溶液带出水分，所以还要通过装有浓硫酸的的洗气瓶。

其次是弄清楚物质在整套装置中的流向及所到之处发生的反应和可能出现的现象。这是解这类题的关键。读懂了装置图及物质流经各部分仪器时发生的反应，就基本上等于解答了题目。

还如例

4

中（

1

）中

“

反应结束后，关闭活塞，干燥管内可观察到的现象是：

”

反应结束后，关闭活塞，干燥管内二氧化碳增多，气压增大，液体压入烧杯，可观察到的现象是固体和液体分离。

整套装置是为了探究

金属钠与二氧化碳的反应，

A

装置干燥管中石灰石与稀盐酸反应产生

CO

2

，经过

B

装置除去

HCl

，经过

C

装置除去从

B

中带出的水分，进入

D

中和加热条件下的

Na

反应，过程中涉及到盐酸和石灰石反应、

HCl

与碳酸氢钠反应，

Na

和

CO

2

反应，

CO

2

的流向是：发生装置

A→

除

HCl

气体的

B→

干燥装置

C→

主反应装置

D→

气体装置

E

等，理清这些基本点，解答就

“

水到渠成

”

了。

第三步是结合上两步的阅读和分析，对题目提出的问题进行解答。

当然，也有些综合实验题可能涉及的原理是考生在初中阶段没有学过的知识，但这个知识并不影响解答问题。这时，如果考生沿着这三步去分析，可能在第一步或第二步就被卡住了，即要弄清整道题所涉及的反应原理和整套装置的作用和工作原理就成为不可能，这时，考生就没有必要去按从前到后的顺序一步一步地进行，可以先浏览一下整道试题，带着问题去读题头和装置图，只要问题能得已解决就行。这样可以节省答题时间，比较快捷地解答问题。

以上为解答综合实验题的一般方法，具体问题应具体分析。要达到熟练解答此类试题的目的，还需要熟练掌握基本实验操作方法，熟悉各种仪器的结构、用途和工作原理，牢记常见气体的实验室制法，更重要的还需要做一定数量的综合实验题，以训练自已的解题技巧和解题速度

例1【答案】

(1)

是，

I

；

(2)NaOH

溶于水产生大量的热，使

NH

3

·H

2

O

分解产生

NH

3

。

【解析】从左向右，第一套仪器取自教材中的

H

2

O

2

遇

MnO

2

制氧气，原理为

NaOH

溶于水产生大量的热，使

NH

3

·H

2

O

分解产生

NH

3

；第二套仪器为干燥装置，如不安装此仪器，就无法判断

NH

3

与

CuO

反应是否生成了水，又氨气与硫酸反应会生成硫酸盐，所以不用浓硫酸干燥而用碱石灰干燥；第三套仪器取此氢气还原氧化铜，由于

NH

3

氮元素处于最低价态，这决定了

NH

3

具有还原性；第四、五部分仪器则是为了检验反应产物和吸收未反应的氨气的。

点评：综合实验题是对教材中物质制备和性质实验的整合。解答这类试题的前提是考生必须熟练掌握元素化合物性质，知道各种仪器的结构、适用范围和工作原理，掌握气体制备、除杂、收集、尾气处理等一系列基本实验操作，熟练掌握教材中的一些典型实验装置，弄清物质在实验系统装置中的流向及在各部分仪器里发生的变化。

例

2

【答案】：

(1)B

、

D

、

F

。选择

B

目的是除去空气中的水蒸气；选择

D

目的是除去空气中的

CO

2

；选择

F

目的是除去空气中的

O

2

。

(2)H→G→D→C→K→L→A→B

(3)

制得的氮化镁将不纯；因为

a

装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、

CO

2

、水蒸气等与镁反应。

(4)

将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。

【解析】（

1

）制取氮化镁

(Mg

3

N

2

)

，需要相对纯净的

N

2

，而空气

O

2

、

CO

2

在加热时均会和

Mg

发生反应，所以要除去，另外防止生成的

(Mg

3

N

2

)

与水反应，所以空气中的水也应除去，所以的选择除装置

A

、

E

外，还应选择的装置

B

、

D

、

F

；

B

目的是除去空气中的水蒸气；选择

D

目的是除去空气中的

CO

2

；选择

F

目的是除去空气中的

O

2

。

（

2

）为了达到上述目的，正确的连接方式是：

H→G→D→C→K→L→A→B

（

3

）通气后，如果同时点燃

A

、

F

装置的酒精灯，将会使得制得的氮化镁将不纯；因为

a

装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、

CO

2

、水蒸气等与镁反应。

(4)

要验证产物是氮化镁，可根据

⑤

Mg

3

N

2

＋

6H

2

O

3

=Mg(OH)

2

＋

2NH

3

↑

中产生的

NH

3

↑

的特征气体设计实验方法：即将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。

点评：本题以镁与氮气的反应为命题素材，综合考查了物质制备、除杂和设计实验验证产物等基本知识，特别考查实验设计能力。综合实验设计要解决下列问题：需要什么试剂、通过什么反应来制备物质或验证物质的性质，即根据实验目的，弄清实验原理；通过什么设备来达到实验目的，即根据反应物的状态和反应条件、要否除杂等确定实验装置；哪一套实验方案最简洁，即实验方案的评价和筛选。

例

3

【答案】

Fe

2

O

3

+3H

2

SO

4

═Fe

2

(SO

4

)

3

+3H

2

O

。

【数据分析】

（

1

）

H

2

O

；

SO

2

。

;

（

3

）

7

；

27.8g

【交流讨论】

（

1

）不活泼。

（

2

）偏小

【解析】铁锈的主要成份氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式：

Fe

2

O

3

+3H

2

SO

4

═Fe

2

（

SO

4

）

3

+3H

2

O

。

故填：

Fe

2

O

3

+3H

2

SO

4

═Fe

2

(SO

4

)

3

+3H

2

O

。

某兴趣小组的同学对它的组成进行了探究

【数据分析】

（

1

）图

1

：

B

中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加

12.6g

，说明产物中有水，并且生成水的质量是

12.6g

；

装置

C

中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有二氧化硫。

故填：

H

2

O

；

SO

2

。

（

2

）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质

SO

3

，则反应后硫元素化合价降低（二氧化硫中硫元素），则铁元素反应后化合价应该是升高，即反应生成了氧化铁，

FeSO

4

分解的化学方程式：

【交流讨论】

（

1

）实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质不活泼。

故填：不活泼。

（

2

）反应完全后仍要持续通入氮气，否则导致硫酸铜吸收的水蒸气偏少，从而导致测出的

x

值会偏小。

故填：偏小。

例

4

【答案】（

1

）饱和碳酸氢钠溶液；

固体和液体分离；

稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。

（

2

）

①

把燃烧的木条放在

E

导管口处，木条熄灭。

②

D

【解析】（

1

）打开活塞，制取

CO

2

．为了得到干燥、纯净的

CO

2

，

B

中盛有饱和碳酸氢钠溶液（吸收氯化氢气体）；反应结束后，关闭活塞，干燥管内二氧化碳增多，气压增大，液体压入烧杯，可观察到的现象是固体和液体分离；不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是：稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。故填：饱和碳酸氢钠溶液；固体和液体分离；稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止反应进行。

（

2

）

①

验证玻璃管中充满二氧化碳的方法是把燃烧的木条放在

E

导管口处，木条熄灭。

故填：把燃烧的木条放在

E

导管口处，木条熄灭。

②

取适量滤液于

2

支试管中，向一支试管中滴加

1

滴酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性；

向第二支试管中滴加氢氧化钡溶液，溶液变浑浊，是因为碳酸钠和氢氧化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氢氧化钠，据此推断，白色物质的化学式是

Na

2

CO

3

。

故填：

D

。

③

经检验，滤纸上留下的黑色固体是一种单质，该物质是碳，高温条件下碳和黑色固体氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式：

建立
可以做腹腔镜手术，试管的费用比较高，而且成功率挺低的。建议听取你的主治医院的意见

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