高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第32講 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)課件.ppt
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第 32 講 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),[考綱導(dǎo)視],考點(diǎn)一,化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),【基礎(chǔ)梳理】 1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則和一般思路。 (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則。 ①科學(xué)性:實(shí)驗(yàn)原理準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)流程合理。 ②________性:保護(hù)人身,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)儀器。 ③可行性:條件允許,效果明顯,操作可行。 ④________性:做到步驟少、時(shí)間短、效果好等基本要求。 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路:理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹U明實(shí)驗(yàn)原理→ 選擇儀器藥品→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟→選擇數(shù)據(jù)處理方法→形成設(shè)計(jì) 方案→確定最佳方案。,安全,簡(jiǎn)約,2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟。,3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。 (1)“六防”。 ①防________:有氣體生成或參與的裝置都不可密閉;點(diǎn) 燃或加熱可燃性氣體(H2 、CO 、CH4 、C2H4 、C2H2 等)前應(yīng)先,________。,爆炸,驗(yàn)純,②防水解:制取在空氣中易________的物質(zhì),如 Al2S3 、 AlCl3 、Mg3N2 、FeCl3 等,要在生成此物質(zhì)的裝置前后連接,________裝置,吸收水蒸氣。,水解,干燥,③防氧化:如 H2 還原 CuO 后要“先滅燈再停氫”;白磷 切割宜在水中進(jìn)行;制備 Fe(OH)2 要隔絕空氣以及除去溶液中 的溶解氧等。,④防干擾:如在設(shè)計(jì)多種離子的檢驗(yàn)與鑒別或確定混合物 組成的實(shí)驗(yàn)時(shí),要防止離子間發(fā)生干擾;設(shè)計(jì)燃燒法測(cè)定有機(jī) 物分子式時(shí)要防止空氣中二氧化碳和水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干 擾等。,⑤防倒吸:處理極___________的氣體時(shí),要注意防倒吸。 ⑥防揮發(fā):低沸點(diǎn)液體反應(yīng)物,在受熱時(shí)易揮發(fā),為減少,損耗,要添加冷凝回流裝置,如冷凝管等。,易溶于水,(2)對(duì)于有氣體發(fā)生或參與的實(shí)驗(yàn)要特別注意以下問(wèn)題: ①儀器連接問(wèn)題:按氣體發(fā)生→除________(凈化)→干燥,→主體實(shí)驗(yàn)→______處理的順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。,尾氣,②接口 連接 問(wèn)題: 如洗 氣時(shí) “ 進(jìn)氣 管______ ,出 氣管 ______”;量氣時(shí)“進(jìn)氣管______,出氣管______”;干燥管 除雜質(zhì)時(shí)“大口______小口______”;在做有機(jī)物相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí), 宜用磨口玻璃儀器連接而不能用橡皮管連接等。 ③實(shí)驗(yàn)操作的順序:連接各部分裝置→檢查_(kāi)_______→裝 藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作→拆卸實(shí)驗(yàn)裝置。,長(zhǎng),短,短,長(zhǎng),進(jìn),出,雜質(zhì),氣密性,【題組訓(xùn)練】 [例 1]香煙煙霧中含有 CO、CO2、SO2、H2O 等氣體,用① 無(wú)水 CuSO4;②澄清石灰水;③紅熱 CuO;④生石灰;⑤品紅 溶液;⑥酸性高錳酸鉀溶液等藥品可將其一一檢出,檢測(cè)時(shí)香,煙煙霧通入藥品的正確順序是( A.①⑤②⑥④③ C.③④②⑥⑤①,)。 B.①⑤⑥②④③ D.②⑤①④③⑥,解析:為了防止其他溶液對(duì)水的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾,首先用無(wú) 水 CuSO4 檢測(cè)水,然后用品紅溶液檢驗(yàn) SO2,再通入酸性高錳 酸鉀溶液除去 SO2,然后通入澄清石灰水,檢驗(yàn) CO2,通入生 石灰,除去 CO2 和H2O,最后通入紅熱 CuO ,檢驗(yàn)CO,故 B 項(xiàng)正確。 答案:B,[例 2]擬用下圖裝置制取表中各選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的氣 體(圖中鐵架臺(tái)、鐵夾、加熱及氣體收集裝置均已略去,必 要時(shí)可以加熱,a、b、c、d 表示相應(yīng)儀器中加入的試劑)。下述,方法中可以得到干燥、純凈氣體的是(,)。,解析:A 項(xiàng)制備乙烯必須使用溫度計(jì);B 項(xiàng)氯氣能與 NaOH,溶液反應(yīng);C 項(xiàng)氨氣極易溶于水。,答案:D,[例 3](2015 年廣東汕頭一中月考)某化學(xué)課外活動(dòng)小組對(duì)污 染大氣的部分非金屬氧化物進(jìn)行探究。請(qǐng)根據(jù)題目要求回答下 列問(wèn)題。,(1)查資料得知,HCOOH,CO↑+H2O。實(shí)驗(yàn)室有,如圖 1 所示的裝置,制取 CO 氣體可選用的裝置為_(kāi)_______(填 序號(hào)),實(shí)驗(yàn)室利用該裝置還可制取的常見(jiàn)氣體有________(填 寫(xiě)一種氣體的分子式)。,(2)查資料得知,利用催化劑可使汽車尾氣中的一氧化碳和 氮氧化物大部分發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氮?dú)狻T撔〗M在實(shí) 驗(yàn)室模擬汽車尾氣處理,設(shè)計(jì)了如圖 2 所示裝置(部分夾持和固 定裝置已略去)。,①實(shí)驗(yàn)前關(guān)閉旋塞 K,先通氮?dú)馀艃粞b置中的空氣,其目 的是________________________________________________ ________________________。,②裝置Ⅲ的主要作用是__________________________ ______________________________________________。,③該套裝置中有不完善之處,還應(yīng)在裝置Ⅳ后補(bǔ)充 ____________________裝置。,A,C,B 圖 1,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,圖 2 答案:(1)A Cl2 (2)①防止 CO 與空氣混合加熱發(fā)生爆炸 ②檢驗(yàn) CO 是否轉(zhuǎn)化為 CO2 ③尾氣處理(將 CO 點(diǎn)燃,轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的 CO2),[例 4]如下圖,在玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨(成分是 硫酸鹽材料,是鐵粉的載體)的混合物,加熱并通入水蒸氣,用 試管收集產(chǎn)生的經(jīng)干燥的氣體,并靠近酒精燈的火焰。,(1)所觀察到的現(xiàn)象是____________________________, 鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________ __________________________________________________。,(2) 干 燥 管 內(nèi) 可 裝 入 的 試 劑 是 ________ , 其 作 用 是 ________________。干燥管還可用________(裝置)代替。 (3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃________,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先熄滅,________。,解析:在高溫下,F(xiàn)e 與 H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4 和H2,因鐵 粉和 Fe3O4 均為黑色,因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中固體顏色無(wú)明顯變化, 但產(chǎn)物 H2 可用點(diǎn)燃的方法證明。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),應(yīng)先加熱燒瓶, 產(chǎn)生的水蒸氣把裝置內(nèi)的空氣排凈后再加熱玻璃管,防止鐵粉 氧化;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先熄滅酒精噴燈,不提供高溫條件,使 反應(yīng)自行結(jié)束。,答案:(1)紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng),放出氣體,這種氣體靠 近火焰點(diǎn)火時(shí),發(fā)出爆鳴聲,3Fe+4H2O(g),Fe3O4+4H2,(2)堿石灰(或無(wú)水 CaCl2),吸收水蒸氣,使收集的氫氣易點(diǎn),燃,U 型管,(3)酒精燈,酒精噴燈,歸納總結(jié),實(shí)驗(yàn)安全中容易忽視的細(xì)節(jié)問(wèn)題,1.加熱操作先后順序的選擇:若氣體的制取需加熱,應(yīng)先 用酒精燈加熱氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生氣體后,再給實(shí)驗(yàn)需要加熱的 固體物質(zhì)加熱。,2.冷卻問(wèn)題:有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而受損失, 需用冷凝管冷凝氣體,使物質(zhì)由氣態(tài)冷凝為液態(tài)便于收集。 3.拆卸時(shí)的安全性和科學(xué)性:實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全 性和科學(xué)性,有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧化”,應(yīng)考慮停 止加熱或停止通氣的順序。,考點(diǎn)二,化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià),【基礎(chǔ)梳理】 1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的依據(jù)。 針對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),可以設(shè)計(jì)出多種方案,對(duì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn) 行評(píng)價(jià)主要從以下幾個(gè)方面著手: (1)原理的科學(xué)性:對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)方案的原理是否遵循已學(xué) ________ 原理和________ 原理或者能否在題目已給信息中找,到。,化學(xué),物理,(2)方案的可行性:對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)方案的操作步驟、現(xiàn)象、,數(shù)據(jù)處理等________________。,是否合理、簡(jiǎn)單,(3)綠色化學(xué):對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)方案的藥品成本、利用率和對(duì),環(huán)境的友好程度。,(4)方案的安全性:對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)方案本身和對(duì)人身、設(shè)備,儀器以及動(dòng)植物的安全性。,2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的基本思路。,通過(guò)分析明確探索目的或物質(zhì)的性質(zhì),將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑽镔|(zhì) 的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作步驟結(jié)合起來(lái),判斷運(yùn)用這些步驟和裝置, 能否實(shí)現(xiàn)目的。,【題組訓(xùn)練】 [例 5]分析硫鐵礦中 FeS2 的含量(不考慮雜質(zhì)的反應(yīng),所加,的是(,)。,答案:D,解析:A、B、C項(xiàng)中FeS2被氧化,F(xiàn)e被氧化成Fe3+,S被氧化成SO42-,通過(guò)沉淀的質(zhì)量可測(cè)出Fe或S的含量,即可算出FeS2的含量;D項(xiàng)加入的Fe在酸性溶液中會(huì)生成Fe2+,過(guò)量的Fe再與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,最后用KMnO4滴定Fe2+,無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量出FeS2的含量,錯(cuò)誤。,[例 6]工業(yè)上利用硫酸渣(含 Fe2+、Fe3+的硫酸鹽及少量CaO 和 MgO)制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4,具體 生產(chǎn)流程如下: 注:銨黃鐵礬的化學(xué)式為(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12 (1)在廢渣溶解操作時(shí),應(yīng)選用______(填字母)溶解。,A.氨水,B.氫氧化鈉溶液,C.鹽酸,D.硫酸,(2)物質(zhì) A 是一種氧化劑,工業(yè)上最好選用__________(供 選 擇 使 用 的 有 : 空 氣 、 Cl2 、 MnO2) , 其 理 由 是 ________________________________________。,(3)根據(jù)下圖有關(guān)數(shù)據(jù),你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)控制的 條件是_______________________________________________。,解析:(1)在廢渣溶解操作時(shí),目的是溶解氧化物,制備高 檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,不能引入雜質(zhì)離子。A 項(xiàng) 氨水不能溶解氧化物,能沉淀鐵離子和亞鐵離子,故不選;B 項(xiàng)氫氧化鈉溶液沉淀鐵離子和亞鐵離子不能溶解氧化鈣、氧化 鎂,故不選;C 項(xiàng)鹽酸溶解氧化鈣和氧化鎂,但引入氯離子不 能除去,故不選;D 項(xiàng)硫酸能溶解氧化鈣和氧化鎂,且不引入 雜質(zhì)離子,故 D 符合。,(2)氧化劑主要是氧化亞鐵離子,氯氣有毒且污染空氣,二 氧化錳是難溶于水的固體,空氣來(lái)源豐富,成本低,不引入雜 質(zhì),不產(chǎn)生污染。 (3)分析圖象可知在 80 ℃,溶液 pH=1.5 時(shí),亞鐵離子的氧 化率在 90%以上,時(shí)間在 4 小時(shí)左右。,答案:(1)D (2)空氣,原料來(lái)源容易,成本低,不產(chǎn)生污,(3)溶液溫度為 80 ℃,pH 為 1.5,時(shí)間為 4,染,不引入雜質(zhì) 小時(shí)左右,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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