高考化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí) 第十章 第4講 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)課件 新人教版.ppt

第4講實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 考點(diǎn)突破題型透析 學(xué)科素養(yǎng)技能提升 考點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 考綱要求 第十章化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 備選素材 考綱要求 1 設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案 2 了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法 3 分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 得出合理的結(jié)論 4 繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖 5 以上各部分知識(shí)與技能的綜合應(yīng)用 考點(diǎn)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 知識(shí)梳理思維深化 1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求 2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容一個(gè)相對(duì)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案一般包括下述內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)用品 藥品 儀器 裝置 設(shè)備 及規(guī)格 實(shí)驗(yàn)裝置圖 實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄及結(jié)果處理 問題與討論 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的步驟 1 明確目的 原理 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 2 選擇儀器 藥品 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)儀器選用及連接的順序 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 4 記錄現(xiàn)象 數(shù)據(jù)根據(jù)觀察 全面而準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù) 5 分析得出結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù) 通過分析 計(jì)算 圖表 推理等處理 得出正確的結(jié)論 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 1 2015 廣州模擬 某學(xué)習(xí)小組在研究水處理問題時(shí) 將一定量NaClO溶液與FeSO4溶液相混合 得到含有大量懸浮物的混合液 請(qǐng)完成對(duì)反應(yīng)物剩余情況的探究 1 提出合理假設(shè) 假設(shè)1 FeSO4有剩余 假設(shè)2 NaClO有剩余 假設(shè)3 2 樣品初步處理 取少量混合液于試管中 滴加足量稀硫酸得到澄清溶液 此澄清溶液中肯定含有的金屬陽離子是 題組設(shè)計(jì)思維建模 題組一對(duì)未知產(chǎn)物的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 3 設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè) 請(qǐng)?jiān)谙卤碇袑懗鰧?shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 限選實(shí)驗(yàn)試劑 3mol L 1H2SO4 0 01mol L 1KMnO4 20 KSCN 30 H2O2 淀粉 KI溶液 紫色石蕊溶液 解析 題組一對(duì)未知產(chǎn)物的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 1 NaClO和FeSO4均無剩余 2 Na Fe3 3 答案 將一定量NaClO溶液與FeSO4溶液相混合 發(fā)生的反應(yīng)是 2Fe2 ClO H2O OH Fe3 Fe OH 3 Cl 1 由假設(shè)1和假設(shè)2可以推測(cè)出假設(shè)3是NaClO與FeSO4都沒有剩余 2 向混合液中滴加足量稀硫酸 得到的溶液中一定含有Na 和Fe3 3 滴加稀硫酸時(shí) ClO 立即轉(zhuǎn)化為HClO 所得澄清液中可能含有的離子和分子中 只有Fe2 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 因此可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)澄清液中是否含有Fe2 HClO和Fe3 都能氧化淀粉 KI溶液 因此 無法用淀粉 KI溶液檢測(cè)澄清液中是否含有HClO 此外 30 H2O2遇到HClO或Fe3 都會(huì)逸出無色無味氣體 其中 HClO可以氧化雙氧水 逸出氧氣 Fe3 可作雙氧水分解的催化劑 也逸出氧氣 故只能用紫色石蕊試液檢測(cè)澄清液中是否含有HClO 2 某興趣小組采用如圖裝置制取并探究SO2氣體的性質(zhì) 1 下列實(shí)驗(yàn)方案適用于用如圖所示裝置制取所需SO2的是 填序號(hào) A Na2SO3溶液與HNO3B Na2SO3固體與濃硫酸C 固體硫在純氧中燃燒D 銅與濃H2SO4 題組二對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 2 指導(dǎo)老師指出應(yīng)增加一尾氣吸收裝置 并幫助同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下裝置 其中合理的是 填序號(hào) 3 小組同學(xué)設(shè)計(jì)在試管d中加入FeCl3溶液 驗(yàn)證SO2的還原性 為了驗(yàn)證SO2與Fe3 發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 他們?cè)谕ㄈ胱懔縎O2后 取試管d中的溶液 分成三份 并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn) 方案A 往第一份試液中加入KMnO4溶液 紫紅色褪去方案B 往第二份試液中加入KSCN溶液 不變紅 再加入新制的氯水 溶液變紅方案C 往第三份試液中加入用稀鹽酸酸化的BaCl2 產(chǎn)生白色沉淀 上述方案不合理的是 原因是 題組二對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 解析 答案 1 B 2 AD 3 A因?yàn)镾O2和Fe2 都可以使KMnO4溶液褪色 所以無法確定一定有Fe2 生成 3 2015 龍巖質(zhì)檢 MnO2是中學(xué)化學(xué)中常見的一種試劑 可作氧化劑和催化劑 某興趣小組通過實(shí)驗(yàn)對(duì)MnO2的性質(zhì)進(jìn)行了一系列的研究 1 欲探究MnO2的催化效果 需要用30 的H2O2溶液 密度近似為1g cm 3 配制濃度為3 的H2O2溶液 密度近似為1g cm 3 100mL 簡(jiǎn)述其配制方法 2 該小組設(shè)計(jì)了如下4個(gè)方案以驗(yàn)證MnO2的氧化性 可行的是 題組二對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 A 把MnO2固體加入到FeSO4溶液中 再加入KSCN溶液 觀察溶液是否變血紅B 把MnO2固體加入到FeCl3溶液中 再加入KSCN溶液 觀察溶液是否變血紅C 把MnO2固體加入到Na2SO3溶液中 再加入BaCl2溶液 觀察是否有白色沉淀生成D 把MnO2固體加入到稀鹽酸中 觀察是否有黃綠色氣體生成 題組二對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 3 該小組為研究在不同酸堿性的溶液中MnO2的氧化能力 他們控制KI溶液的濃度和MnO2固體的質(zhì)量相同 恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K 設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn) 從上述對(duì)比實(shí)驗(yàn)中 可以得出的結(jié)論是 寫出在酸性條件下 MnO2氧化I 的離子方程式 題組二對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 4 利用二氧化錳的氧化性 讓其與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣 下列儀器可作為該反應(yīng)的反應(yīng)容器的是 填序號(hào) 題組二對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 解析 答案 1 需30 的H2O2溶液100mL 3 30 10mL 質(zhì)量為10g 需水90g 即90mL 2 B項(xiàng)MnO2固體不可能將FeCl3氧化 加入KSCN溶液也無實(shí)際意義 C項(xiàng)無論Na2SO3是否被氧化 都能生成白色沉淀 D項(xiàng)MnO2不能將稀鹽酸氧化 3 根據(jù)信息 棕褐色應(yīng)該是I2溶液的顏色 因而MnO2將I 氧化為單質(zhì) 本身被還原為Mn2 據(jù)此可寫出相應(yīng)的離子方程式 4 C為容量瓶 不能加熱 B為燒杯 無法將制得的氯氣導(dǎo)入集氣瓶 1 用量筒量取10 0mL30 的H2O2溶液放入燒杯中 再加入90mL水 攪拌均勻 2 A 3 酸性越強(qiáng) MnO2氧化性越強(qiáng)MnO2 2I 4H Mn2 I2 2H2O 4 AD 4 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中 發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率 請(qǐng)回答下列問題 1 上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有 2 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 3 實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4 MgSO4 Ag2SO4 K2SO4等4種溶液 可與上述實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是 4 要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率 還可采取的措施有 答兩種 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 5 為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響 該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn) 將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中 收集產(chǎn)生的氣體 記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 其中 V1 V6 V9 反應(yīng)一段時(shí)間后 實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈 色 實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈 色 該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí) 生成氫氣的速率會(huì)大大提高 但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時(shí) 生成氫氣的速率反而會(huì)下降 請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因 解析 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 1 在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng) CuSO4 Zn ZnSO4 Cu Zn H2SO4 ZnSO4 H2 2 CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn可形成Cu Zn原電池 加快了氫氣產(chǎn)生的速率 3 只要是比鋅的金屬性差的金屬都可以與鋅組成原電池 都可以加快生成氫氣的反應(yīng)速率 故在所給的物質(zhì)中只有Ag2SO4符合題意 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 4 要加快生成氫氣的反應(yīng)速率 還可以采取如下措施 升高溫度 適當(dāng)增大硫酸的濃度 增加鋅粒的比表面積等 5 因?yàn)橐芯苛蛩徙~的量對(duì)反應(yīng)速率的影響 故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實(shí)驗(yàn)中相同 則硫酸溶液的體積均取30mL 根據(jù)F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20mL 可以求得V6 10mL V8 19 5mL V9 17 5mL V10 15mL 當(dāng)溶液中沒有銅析出時(shí) 故顯示的是鋅的顏色 灰黑色 E中析出較多的銅 則顯示了銅晶體的顏色 暗紅色 由于析出的銅的量較多 會(huì)覆蓋在鋅的表面 使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小 故反應(yīng)速率反而減慢了 解析 答案 1 CuSO4 Zn ZnSO4 Cu Zn H2SO4 ZnSO4 H2 2 CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn可形成Cu Zn原電池 加快了氫氣產(chǎn)生的速率 3 Ag2SO4 4 升高反應(yīng)溫度 適當(dāng)增大硫酸的濃度 增加鋅的比表面積等 答兩種即可 5 301017 5 灰黑暗紅 當(dāng)加入一定量的CuSO4后 生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面 降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積而使反應(yīng)速率下降 1 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)對(duì)細(xì)節(jié)要求較高 往往在細(xì)節(jié)上失分 如實(shí)驗(yàn)原理 儀器選擇 操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述 實(shí)驗(yàn)安全等方面 不全面 不準(zhǔn)確是失分的重要方面 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不完整 也是實(shí)驗(yàn)題失分的重要原因 如制備一些在空氣中易變質(zhì)的物質(zhì)時(shí) 在制備裝置后還要連接一防變質(zhì)裝置 3 補(bǔ)畫裝置圖的題目中 裝置圖畫得不準(zhǔn)確也會(huì)失分 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題組設(shè)計(jì)思維建模 1 2014 高考安徽卷 某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素 將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部 塞上瓶塞 如圖1 從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液 同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 高考真題明確考向 1 請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表 表中不要留空格 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 高考真題明確考向 2 編號(hào) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2 t2時(shí) 容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng) 其原因是鐵發(fā)生了 腐蝕 請(qǐng)?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向 此時(shí) 碳粉表面發(fā)生了 填 氧化 或 還原 反應(yīng) 其電極反應(yīng)式是 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 高考真題明確考向 3 該小組對(duì)圖2中0 t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè) 請(qǐng)你完成假設(shè)二 假設(shè)一 發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體 假設(shè)二 4 為驗(yàn)證假設(shè)一 某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案 請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一 寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論 解析 答案 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 高考真題明確考向 1 對(duì)比參照實(shí)驗(yàn) 通過控制變量法控制條件 中碳粉 鐵粉質(zhì)量與 相同 故填2 0 與 對(duì)比 鐵粉質(zhì)量相同 醋酸濃度相同 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄刻挤鄣牧康挠绊?2 由于壓強(qiáng)減小 故發(fā)生吸氧腐蝕 負(fù)極反應(yīng)式為Fe 2e Fe2 正極上碳粉發(fā)生還原反應(yīng) 電子流向?yàn)镕e C 3 圖2中開始?jí)簭?qiáng)變大 假設(shè)一為析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣 壓強(qiáng)變大還可能是反應(yīng)放熱 溫度升高 4 為驗(yàn)證假設(shè)一 可以先將瓶中氣體排凈 再滴入醋酸溶液 觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1 2 0 碳粉含量的影響 2 吸氧如下圖還原O2 2H2O 4e 4OH 或4H O2 4e 2H2O 3 反應(yīng)放熱 溫度升高 4 藥品用量和操作同編號(hào) 實(shí)驗(yàn) 多孔橡皮塞增加進(jìn) 出導(dǎo)管 通入氬氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣 滴入醋酸溶液 同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化 也可測(cè)溫度變化 檢驗(yàn)Fe2 等 如果瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大 假設(shè)一成立 否則假設(shè)一不成立 本題屬于開放性試題 合理答案均可 2 2014 高考廣東卷 H2O2是一種綠色氧化還原試劑 在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛 1 某小組擬在同濃度Fe3 的催化下 探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響 限選試劑與儀器 30 H2O2 0 1mol L 1Fe2 SO4 3 蒸餾水 錐形瓶 雙孔塞 水槽 膠管 玻璃導(dǎo)管 量筒 秒表 恒溫水溶槽 注射器 寫出本實(shí)驗(yàn)H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 在不同H2O2濃度下 測(cè)定 要求所測(cè)得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 高考真題明確考向 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置 完成下圖的裝置示意圖 參照下表格式 擬定實(shí)驗(yàn)表格 完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案 列出所選試劑體積 需記錄的待測(cè)物理量和所擬定的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)用字母表示 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 高考真題明確考向 2 利用下圖 a 和圖 b 中的信息 按圖 c 裝置 連接的A B瓶中已充有NO2氣體 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的 填 深 或 淺 其原因是 解析 答案 題組三對(duì)反應(yīng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 高考真題明確考向 1 相同時(shí)間內(nèi)所得O2的體積 或收集到相同體積的O2所需的時(shí)間 2 深據(jù)圖 a 可知 H2O2分解放熱 導(dǎo)致B瓶溫度升高 又據(jù)圖 b 可知 2NO2 g N2O4 g 為放熱反應(yīng) 溫度升高使反應(yīng)平衡向左移動(dòng) 從而使B瓶中NO2濃度升高 顏色變深 考點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 知識(shí)梳理思維深化 1 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的主要形式 1 對(duì)實(shí)驗(yàn)用品選擇的評(píng)價(jià)包括儀器的選擇 藥品的選擇 連接方式的選擇等 儀器的選擇包括發(fā)生裝置 幾種基本類型 凈化裝置 除雜質(zhì)的試劑與順序 反應(yīng)裝置 收集裝置 尾氣處理裝置等的選擇 藥品的選擇包括種類 濃度 物質(zhì)狀態(tài)等的選擇 連接方式的選擇 包括儀器的先后順序 導(dǎo)管接口的連接方式等的選擇 2 對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的正確與錯(cuò)誤 嚴(yán)密與不嚴(yán)密 準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確作出判斷 要考慮是否合理 有無干擾現(xiàn)象 經(jīng)濟(jì)上是否合算和對(duì)環(huán)境有無污染等 3 最佳方案的選用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案都能達(dá)到目的 應(yīng)分析各方案的優(yōu)劣并選出其中最佳的一個(gè) 所謂最佳 無非是裝置最簡(jiǎn)單 藥品容易取得且價(jià)格低廉 原料利用率高 現(xiàn)象明顯 無干擾物質(zhì)以及無污染等 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 2 實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的解題思路 1 從可行性方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)科學(xué)性和可行性是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的兩條重要原則 在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí) 要分析實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)可行 實(shí)驗(yàn)方案是否遵循化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法要求 在實(shí)際操作時(shí)能否做到可控易行 評(píng)價(jià)時(shí) 從以下4個(gè)方面分析 實(shí)驗(yàn)原理是否正確 可行 實(shí)驗(yàn)操作是否安全 合理 實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單 方便 實(shí)驗(yàn)效果是否明顯等 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 2 從 綠色化學(xué) 視角對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià) 綠色化學(xué) 要求設(shè)計(jì)安全的 對(duì)環(huán)境友好的合成線路 降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)人類健康和環(huán)境的危害 減少廢棄物的產(chǎn)生和排放 據(jù)此 對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程或方案從以下4個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) 反應(yīng)原料是否易得 安全 無毒 反應(yīng)速率是否較快 原料利用率以及生成物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高 實(shí)驗(yàn)過程中是否造成環(huán)境污染 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 3 從 安全性 方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度?？紤]的主要因素如下 凈化 吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防液體倒吸 進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸 如H2還原CuO應(yīng)先通H2 氣體點(diǎn)燃先驗(yàn)純等 防氧化 如H2還原CuO后要 先滅燈再停氫 防吸水 如實(shí)驗(yàn)取用 制取易吸水 潮解 水解的物質(zhì)時(shí)宜采取必要措施 以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 冷凝回流 有些反應(yīng)中 為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料 需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置 如長(zhǎng)玻璃管 豎裝的干燥管及冷凝管等 易揮發(fā)液體產(chǎn)物 導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣 的及時(shí)冷卻 儀器拆卸的科學(xué)性與安全性 也從防污染 防氧化 防倒吸 防爆炸 防泄漏等角度考慮 其他 如實(shí)驗(yàn)操作順序 試劑加入順序 實(shí)驗(yàn)方法使用順序等 知識(shí)梳理思維深化 考點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 1 2015 北京朝陽區(qū)模擬 下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?A項(xiàng)通過記錄一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生H2的體積可計(jì)算反應(yīng)速率 B項(xiàng)通過觀察顏色變化判斷溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響 C項(xiàng) 通過電流計(jì)是否產(chǎn)生電流可判斷化學(xué)能是否轉(zhuǎn)化成電能 D項(xiàng) 小試管內(nèi)導(dǎo)管中水柱上升 說明大試管中壓強(qiáng)減小 不能證明有H2析出 題組設(shè)計(jì)思維建模 解析 答案 D 解析 答案 題組設(shè)計(jì)思維建模 C 鹽酸或NaOH溶液均可溶解銅鋁混合物中的金屬鋁 因此可測(cè)定反應(yīng)放出H2的體積 也可測(cè)定剩余的金屬銅的質(zhì)量 A說法正確 稱量剩余固體的質(zhì)量比測(cè)定氣體的體積更容易實(shí)施 B說法正確 溶液B若為稀硝酸 則Cu Al均可溶解 沒有固體剩余 C說法錯(cuò)誤 若溶液B選用濃硝酸 則Cu可完全溶解 但鋁在濃硝酸中鈍化導(dǎo)致剩余固體質(zhì)量增加 則使測(cè)定的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小 D說法正確 3 2015 山東壽光月考 某興趣小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 既可用于制取氣體 又可用于驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì) 請(qǐng)回答下列問題 題組設(shè)計(jì)思維建模 1 利用裝置 制取某些氣體 制取氣體的反應(yīng)所具有的特點(diǎn)是 2 利用裝置 制取氣體 K2關(guān)閉 K1打開 甲同學(xué)認(rèn)為 利用裝置 可以收集H2 NH3等氣體 但不能收集O2和NO 理由是 乙同學(xué)認(rèn)為 利用裝置 作簡(jiǎn)易改進(jìn) 不改變儀器裝置 可收集NO O2 改進(jìn)的方法是 丙同學(xué)認(rèn)為 利用裝置 作簡(jiǎn)易改進(jìn) 改變儀器裝置 可收集NO2氣體 改進(jìn)的方法是 3 利用裝置 驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì) K2打開 K1關(guān)閉 如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧化性 KMnO4 Cl2 Br2 則在A中加濃鹽酸 B中加 C中加 觀察到C中的現(xiàn)象是 1 依據(jù)裝置 的特點(diǎn) 可知所制取的氣體的特點(diǎn)為反應(yīng)不需要加熱 且為固體 液體 氣體或液體 液體 氣體的反應(yīng) 2 由于裝置 中經(jīng)K1的進(jìn)氣管為短管 收集的氣體應(yīng)是密度比空氣小的 而O2的密度比空氣大 NO與空氣的密度相差不大且NO能與氧氣反應(yīng) 若利用裝置 作簡(jiǎn)易改進(jìn) 不改變儀器裝置 收集NO O2 應(yīng)將裝置 加滿水 利用排水法收集 若利用裝置 作簡(jiǎn)易改進(jìn) 改變儀器裝置 可收集NO2氣體 由于NO2的密度比空氣的大 因此可將裝置 中的進(jìn)氣管伸入瓶底 出氣管剛剛露出瓶塞 3 由于A中加濃鹽酸 則B中加KMnO4固體 產(chǎn)生Cl2 從而驗(yàn)證了氧化性 KMnO4 Cl2 然后將產(chǎn)生的Cl2通入裝置 中與Br 反應(yīng) 置換出Br2 依據(jù)Br2溶于水溶液呈橙色來判斷Br2的產(chǎn)生 從而驗(yàn)證氧化性Cl2 Br2 解析 答案 題組設(shè)計(jì)思維建模 1 固 液反應(yīng) 或液 液反應(yīng) 且反應(yīng)不需加熱 2 O2的密度比空氣大 NO與空氣的密度相差不大且NO能與氧氣反應(yīng)將裝置 加滿水將裝置 中的進(jìn)氣管伸入瓶底 出氣管剛剛露出瓶塞 3 KMnO4固體NaBr 或KBr 溶液溶液呈橙色 1 2014 高考課標(biāo) 卷 利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn) 能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是 高考真題明確考向 解析 答案 A項(xiàng) 由于溶液中含有AgNO3 Na2S與AgNO3溶液會(huì)生成Ag2S沉淀 不能證明Ksp AgCl Ksp Ag2S A錯(cuò)誤 濃硫酸使蔗糖變黑 發(fā)生脫水反應(yīng)生成炭黑 溴水褪色說明產(chǎn)生了SO2 濃H2SO4被還原 B正確 SO2不能與BaCl2溶液反應(yīng) C錯(cuò)誤 由于濃硝酸易揮發(fā)和分解 產(chǎn)生的CO2中含有HNO3 NO2 不能證明CO2與硅酸鈉反應(yīng) D錯(cuò)誤 B 2 2013 高考福建卷 固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜 某學(xué)習(xí)小組以Mg NO3 2為研究對(duì)象 擬通過實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物 提出如下4種猜想 甲 Mg NO2 2 NO2 O2乙 MgO NO2 O2丙 Mg3N2 O2丁 MgO NO2 N2 1 實(shí)驗(yàn)前 小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立 理由是 查閱資料得知 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O針對(duì)甲 乙 丙猜想 設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 圖中加熱 夾持儀器等均省略 高考真題明確考向 2 實(shí)驗(yàn)過程 儀器連接后 放入固體試劑之前 關(guān)閉k 微熱硬質(zhì)玻璃管 A 觀察到E中有氣泡連續(xù)放出 表明 稱取Mg NO3 2固體3 7g置于A中 加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣 其目的是 關(guān)閉k 用酒精燈加熱時(shí) 正確操作是先 然后固定在管中固體部位下加熱 觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn) C D中未見明顯變化 待樣品完全分解 A裝置冷卻至室溫 稱量 測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1 0g 取少量剩余固體于試管中 加入適量水 未見明顯現(xiàn)象 高考真題明確考向 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想 是正確的 根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象 一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2 因?yàn)槿粲蠴2 D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng) 填寫化學(xué)方程式 溶液顏色會(huì)褪去 小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在 未檢測(cè)到的原因是 小組討論后達(dá)成的共識(shí)是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善 需改進(jìn)裝置進(jìn)一步研究 解析 答案 高考真題明確考向 1 不符合氧化還原反應(yīng)原理 或其他合理答案 2 裝置氣密性良好 避免對(duì)產(chǎn)物O2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾 或其他合理答案 移動(dòng)酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管 3 乙 2Na2SO3 O2 2Na2SO4O2在通過裝置B時(shí)已參與反應(yīng) 或其他合理答案 1 定量實(shí)驗(yàn)及解題策略 1 定量實(shí)驗(yàn)是指用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定物質(zhì)的一些性質(zhì)參數(shù) 當(dāng)需要弄清某物質(zhì)或某組分的含量時(shí) 就需要運(yùn)用定量的方法進(jìn)行測(cè)定 定量分析中需要利用化學(xué)反應(yīng)中的計(jì)量關(guān)系來求待測(cè)物質(zhì)的含量 高中知識(shí)體系中具有代表性的定量實(shí)驗(yàn) 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制與溶液稀釋的操作方法和簡(jiǎn)單計(jì)算 酸堿中和滴定的操作方法與滴定曲線的繪制 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 中和熱的測(cè)定原理 方法 硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定 物質(zhì)的質(zhì)量 液體或氣體體積 溶液pH的測(cè)定方法 其他定量實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理等 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 2 從高考命題來看 定量實(shí)驗(yàn)主要包含兩種類型 一是含量測(cè)定 二是物質(zhì)組成測(cè)定 這些測(cè)定都是以上五大定量實(shí)驗(yàn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用 主要包含定量實(shí)驗(yàn)原理 數(shù)據(jù)處理 誤差分析等 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的誤差分析 可從兩方面來考慮 一是外界環(huán)境 H2O CO2 O2等 對(duì)該實(shí)驗(yàn)的影響而產(chǎn)生誤差 二是實(shí)驗(yàn)操作中 由于操作不當(dāng)引起的誤差 如果是分析最終結(jié)果的誤差 應(yīng)通過最后得出的表達(dá)式來觀察哪些物理量發(fā)生了變化 從而得出實(shí)際誤差情況 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定方法 1 沉淀法先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀 然后稱量純凈 干燥的沉淀的質(zhì)量 最后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 2 氣體體積法對(duì)于產(chǎn)生氣體的反應(yīng) 可以通過測(cè)定氣體體積的方法測(cè)定樣品的純度 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 3 氣體質(zhì)量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中 通過稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量 求得所吸收氣體的質(zhì)量 最后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 4 滴定法利用滴定操作原理 通過酸堿中和滴定 沉淀滴定和氧化還原滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù) 再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的篩選與處理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路為 五看 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析策略如何用好 選好數(shù)據(jù) 是解決定量實(shí)驗(yàn)類試題的關(guān)鍵所在 解決這類試題的一般方法 1 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較是解決問題的突破口 注意比較數(shù)據(jù)的交點(diǎn)與重合區(qū) 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 2 轉(zhuǎn)變物質(zhì)則是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的重要途徑 在一些物質(zhì)提純與制備的問題中 往往會(huì)提供一些物質(zhì)沉淀的pH范圍 物質(zhì)的沸點(diǎn) 密度 溶解性等呈現(xiàn)物質(zhì)物理性質(zhì)的數(shù)據(jù) 在多數(shù)情況下 一些物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)是有重疊的 而不利于問題的解決 一般可通過轉(zhuǎn)變物質(zhì)來解決 如CH3COOH與CH3CH2OH的沸點(diǎn)很接近 要分離二者的混合物 可以通過將CH3COOH轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3COONa的方法 增大其與CH3CH2OH沸點(diǎn)上的差異 然后通過蒸餾的方法進(jìn)行分離 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 3 在實(shí)際生產(chǎn) 生活中 除了涉及是否能夠通過相應(yīng)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)外 還涉及經(jīng)濟(jì)效益的問題 在原理 環(huán)保等沒有大的差異時(shí) 選擇廉價(jià)原料完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)就成為首選 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 典例 某研究性學(xué)習(xí)小組利用下圖所示裝置研究乙醇與氧化鐵的反應(yīng) 請(qǐng)回答下列問題 1 裝置丙為安全瓶 可以防止液體倒吸入裝置乙中 丙裝置可以選用 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 2 實(shí)驗(yàn)中可觀察到石英管A中無水硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色 反應(yīng)停止后 取出試管C 在酒精燈上加熱至沸騰 觀察到有紅色沉淀生成 石英管A中乙醇與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 為了測(cè)定反應(yīng)后石英管A左部固體中鐵元素的含量 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 3 步驟 中配制250mL溶液需要用到的玻璃儀器有燒杯 玻璃棒 膠頭滴管 4 步驟 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 步驟 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 5 由上述數(shù)據(jù)計(jì)算 可得石英管A左部固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 定量實(shí)驗(yàn)題及解題策略 解析 答案