高考化学一轮复习 第十章 化学实验基础 4 化学实验方案的设计与评价课件
合集下载
通用版2022届高考化学一轮复习模块4化学实验基础第十单元第4节实验方案的设计与评价课件
(4)下列关于该实验的说法错误的是________(填写序号)。 a.步骤Ⅰ中可由 d 中导管冒出气泡的快慢来判断装置中的 空气是否排尽
b.反应混合液中加入柠檬酸的作用是防止 Fe2＋被氧化 c.步骤Ⅲ中加入无水乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解 度 d.步骤Ⅲ中沉淀洗涤时，用蒸馏水作洗涤剂 (5)工业上常用高氯酸在非水体系中滴定甘氨酸的方法测 定产品中的甘氨酸的含量。请设计实验，将所得粗产品中的甘 氨酸分离出来直接用于滴定：_____________________________ _____________________________________________________。
(4)该小组同学又对 SO2 与氯水的反应进行探究。 ①用注射器吸入一定量的饱和氯水和 SO2，振荡，静置， 再吸入少量品红溶液，发现品红溶液不褪色。②改变氯水用量， 重复①操作，发现品红溶液红色褪去，你认为②中品红溶液褪 色的原因可能是______________________，设计一个实验(说明 操作方法、现象及结论)来验证你的假设：___________________ _____________________________________________________。
回答下列问题：
(1)连接装置，检查装置气密性。将 0.1 mol(NH4)2SO4 晶体 置于三颈烧瓶中，将 6.0 g 洁净铁屑加入锥形瓶中。
(2)①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞 K3，打开 K2、K1，加 入 55.0 mL 2 mol·L－1 稀硫酸后关闭 K1。A 装置中反应的离子方 程式为__________________________。
考点一 实验方案设计
1.实验方案设计的五项基本原则 科学
简便
b.反应混合液中加入柠檬酸的作用是防止 Fe2＋被氧化 c.步骤Ⅲ中加入无水乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解 度 d.步骤Ⅲ中沉淀洗涤时，用蒸馏水作洗涤剂 (5)工业上常用高氯酸在非水体系中滴定甘氨酸的方法测 定产品中的甘氨酸的含量。请设计实验，将所得粗产品中的甘 氨酸分离出来直接用于滴定：_____________________________ _____________________________________________________。
(4)该小组同学又对 SO2 与氯水的反应进行探究。 ①用注射器吸入一定量的饱和氯水和 SO2，振荡，静置， 再吸入少量品红溶液，发现品红溶液不褪色。②改变氯水用量， 重复①操作，发现品红溶液红色褪去，你认为②中品红溶液褪 色的原因可能是______________________，设计一个实验(说明 操作方法、现象及结论)来验证你的假设：___________________ _____________________________________________________。
回答下列问题：
(1)连接装置，检查装置气密性。将 0.1 mol(NH4)2SO4 晶体 置于三颈烧瓶中，将 6.0 g 洁净铁屑加入锥形瓶中。
(2)①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞 K3，打开 K2、K1，加 入 55.0 mL 2 mol·L－1 稀硫酸后关闭 K1。A 装置中反应的离子方 程式为__________________________。
考点一 实验方案设计
1.实验方案设计的五项基本原则 科学
简便
新高考化学通用版总复习一轮课件模块4第十单元第4节实验方案的设计与评价
液注入试管少许，加热，若无红色出现，原因为前者，反之则
为后者。
答案：(1)ACBEDF Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓ ＋2HClO
(2)D 中品红不褪色，F 中产生白色沉淀 (3)H2SO3、HSO－ 3 、SO23－ (4)过量氯水将品红氧化漂白或过量 SO2 与品红结合成无色 物质 将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红 色出现，原因为前者，反之则为后者
(4)该小组同学又对 SO2 与氯水的反应进行探究。 ①用注射器吸入一定量的饱和氯水和 SO2，振荡，静置， 再吸入少量品红溶液，发现品红溶液不褪色。②改变氯水用量， 重复①操作，发现品红溶液红色褪去，你认为②中品红溶液褪 色的原因可能是______________________，设计一个实验(说明 操作方法、现象及结论)来验证你的假设：___________________ _____________________________________________________。
第4节 实验方案的设计与评价
考点一 实验方案设计
1.实验方案设计的五项基本原则 科学
简便
简短
2.实验方案设计的基本内容
3.实验方案设计的基本思路 根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的 实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。
4.实验设计的关键热点 (1)实验操作顺序 装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品 →开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。 (2)加热顺序选择 若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气 体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目 的：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，防止 反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相 反。
为后者。
答案：(1)ACBEDF Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓ ＋2HClO
(2)D 中品红不褪色，F 中产生白色沉淀 (3)H2SO3、HSO－ 3 、SO23－ (4)过量氯水将品红氧化漂白或过量 SO2 与品红结合成无色 物质 将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红 色出现，原因为前者，反之则为后者
(4)该小组同学又对 SO2 与氯水的反应进行探究。 ①用注射器吸入一定量的饱和氯水和 SO2，振荡，静置， 再吸入少量品红溶液，发现品红溶液不褪色。②改变氯水用量， 重复①操作，发现品红溶液红色褪去，你认为②中品红溶液褪 色的原因可能是______________________，设计一个实验(说明 操作方法、现象及结论)来验证你的假设：___________________ _____________________________________________________。
第4节 实验方案的设计与评价
考点一 实验方案设计
1.实验方案设计的五项基本原则 科学
简便
简短
2.实验方案设计的基本内容
3.实验方案设计的基本思路 根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的 实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。
4.实验设计的关键热点 (1)实验操作顺序 装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品 →开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。 (2)加热顺序选择 若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气 体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目 的：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，防止 反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相 反。
高考化学总复习第10章化学实验基础第4节化学实验方案的设计与评价课件新人教版
种氧化物，且在 D 中没有其他气体，则 Na2CO3 只是转化成 NaHCO3。这样就可以假设 C 中的成分有两种可能：NaHCO3 和 NaCl，NaHCO3、Na2CO3 和 NaCl。再将产物探究转化 为离子的验证即可确定固体种类，即检验 Cl－、CO23－。检验 CO23－用 BaCl2 溶液；检验 Cl－用 AgNO3 溶液，但要注意 CO23－ 的干扰，应先滴加过量的稀 HNO3，再滴加 AgNO3 溶液。 (4)Cl2 与 Na2CO3 等物质的量反应的通式为 xCl2＋xNa2CO3 ＋x2H2O===xNaHCO3＋xNaCl＋mx ClmOn，Cl2 与 Na2CO3 的 物质的量之比为 1∶1，由氧原子守恒，可得 m∶n＝2∶1， 可推出生成的氯的氧化物为 Cl2O。
性质探究型实验题的解题策略 设计实验探究时，要求原理准确、步骤简捷、现象明显、结 论易得，且不对环境造成污染，中学化学性质实验探究的主 要角度： (1)物质氧化性、还原性的判断。如探究 SO2 具有还原性的 方法是将气体通入酸性 KMnO4 溶液中，通过观察酸性 KMnO4 溶液是否褪色来说明。
(2)物质氧化性、还原性强弱的判断。如探究 Fe3＋的氧化性 强于 I2 时，可利用 FeCl3 与淀粉－KI 溶液反应，通过溶液 变蓝色来说明 Fe3＋的氧化性强于 I2。 (3)验证同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计 比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较 Mg、Al 与同浓度盐酸反应产生 H2 的快慢来说明 Mg、Al 的活泼性顺序。
题组二 考查“猜想判断”型实验方案的设计 3．某同学将光亮的镁条放入盛有 NH4Cl 溶液的试管中，有 大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并 观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是( )
全程复习构想高考化学一轮复习第十章化学实验基础化学实验设计与评价课件
PbSO4)发生反应：PbSO4(s)＋CO23－(aq) PbCO3(s)＋SO24－(aq)。
某课题组用 PbSO4 为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件
及固体产物的成分。
cSO24－
(1)上述反应的平衡常数表达式：K＝__c_C_O__23_－_ 。
(2)室温时，向两份相同的 PbSO4 样品中分别加入同体积、 同 浓 度 的 Na2CO3 和 NaHCO3 溶 液 均 可 实 现 上述 转 化 ，在 _N_a_2_C_O__3_ 溶 液 中 PbSO4 转 化 率 较 大 ， 理 由 是 N_a_2_C_O_3_溶__液__中__的___c_(C__O_23_－_)_大。
2．防污染安全装置的设计 例如：下列尾气处理装置中，A 装置可吸收有毒的尾气(如 Cl2 等)，B 和 C 装置可吸收易倒吸的尾气(如 HCl、NH3 等)，D 装置可用于除去 CO、H2 等可燃性气体，E 装置可用于收集所有 气体．
3．量气装置的设计 例如：下列装置中，A 装置是常规的量气装置，B、C、D 装置是改进后的装置，而 E 装置则不能测量气体体积。
解析：(1)根据 PbSO4(s)＋CO23－(aq) PbCO3(s)＋SO24－(aq) 知，化学平衡常数表达式为 K＝ccCSOO2423－－。
(2)Na2CO3 溶液中 c(CO23－)较大，根据平衡移动原理，可知
Na2CO3 溶液中 PbSO4 转化率较大。
(3)根据题中信息，提出另外两种假设。假设二：全部为碱 式 碳 酸 铅 [2PbCO3·Pb(OH)2] ； 假 设 三 ： 为 PbCO3 和 2PbCO3·Pb(OH)2 的混合物。
“(过滤，)向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加 NaOH 溶液调节反应液的 pH 约为 5，过滤”或“过滤，向滤液中滴 加过量的 NaOH 溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足 量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后， 过滤”
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
考向2：规律探究与变量控制 (2016·临沂模拟)影响化学反应速率的因素很多，某 课外兴趣小组用实验的方法探究影响化学反应速率的 因素。 实验一：利用Cu、Fe、Mg①和不同浓度的硫酸 (0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1)② ，设 计实验方案，研究影响反应速率的因素。
第四节 化学实验方案的设计与评价
考点一 探究性实验题 【典题技法归纳】
考向1：物质性质探究 (2015·全国卷Ⅰ) 草酸(乙二酸)①存在于自然界的植 物中，其K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5。草酸的钠 盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体
(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热 脱水、升华，170 ℃以上分解②。回答下列问题：
【解析】(1)甲同学研究的是几种不同金属与同浓度的 硫酸反应的速率大小，因此可确定研究的是反应物本 身的性质对反应速率的影响。研究时必须保证外界条 件相同，现有条件是浓度相同、压强相同、没有使用 催化剂，故只要再控制温度相同即可。(2)乙同学可 以选择两种不同浓度的酸与金属反应。Cu与硫酸不反 应，Mg与硫酸反应太快，故选择Fe。而常温下Fe遇
(4)若要用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、
草酸溶液外，还可以在反应开始时加入________(填字
母)。
A.硫酸钾
B.硫酸锰
C.氯化锰
D.信息③ 信息④
信息⑤
信息分析与迁移
研究的是几种不同金属 提供试剂浓度有差异，可能会研究浓度因 素的影响 浓度相同、压强相同、没有使用催化剂 Mn2+随着反应的进行，浓度变化较大 影响反应速率的因素除了浓度、温度外， 催化剂也会影响反应速率
(1)甲同学的实验报告如表所示：
实验步骤
①取三份等体积的 2 mol·L-1硫酸于 试管中 ②同压下，分别投入 大小、形状相同的 Cu、Fe、Mg③
实验现象 实验结论
反应产生气 泡的速率大 小： Mg>Fe>Cu
反应物的性 质越活泼， 反应速率越 大
该同学的实验目的是______________________，要想 得出正确的实验结论，还需要控制的实验条件是 ______________________。 (2)乙同学为了能精确地研究浓度对反应速率的影响， 在相同温度下利用如图所示装置进行定量实验。完成 该实验应选用的实验药品是________，应该测定的实 验数据是____________________。
(3)①证明草酸的酸性比碳酸强，只要验证草酸和碳酸 氢钠或碳酸钠反应生成二氧化碳即可，即向盛有少量 NaHCO3(或Na2CO3)的试管中滴加草酸溶液，有气泡 产生。 ②验证草酸是二元酸，只要证明1 mol草酸需要2 mol 氢氧化钠即可，即用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液， 消耗氢氧化钠的物质的量为草酸的两倍。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、 B、____________。装置H⑤反应管中盛有的物质是 ______________。 ②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象⑥是 ______________。 (3)设计实验证明： ①草酸的酸性⑦比碳酸的强______________。 ②草酸为二元酸__________________。
(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸 晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是______， 由此可知草酸晶体分解的产物中有________。装置B③ 的主要作用是____________。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO④，为进 行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部 分装置(可以重复选用)进行实验。
实验二：已知 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4====K2SO4+2MnSO4+ 8H2O＋10CO2↑④，
在开始一段时间内反应速率较小，溶液褪色不明显， 但反应一段时间后，溶液突然褪色⑤， 反应速率明显增大。
(3)针对上述实验现象，某同学认为该反应放热，导致 溶液的温度升高，从而使反应速率增大。从影响化学 反应速率的因素看，你认为还可能是____________的 影响。
答案：(1)有气泡产生，澄清石灰水变浑浊 CO2 冷 凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉 淀，干扰二氧化碳的检验 (2)①F、D、G、H、D、I CuO(或氧化铜) ②H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑 浊
(3)①向盛有少量NaHCO3(或Na2CO3)的试管中滴加 草酸溶液，有气泡产生 ②用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗氢氧化钠 的物质的量为草酸的两倍
信息⑦ 验证酸性的强弱可依据强酸制弱酸等
【解析】(1)草酸中只有碳、氢、氧三种元素，生成的 可能产物中能用澄清石灰水检验的只能是二氧化碳， 现象是有气泡产生，石灰水变浑浊，添加冷凝装置是 防止草酸进入石灰水和其反应生成沉淀。
(2)检验一氧化碳时应先除去二氧化碳并检验是否除净， 所以先通入氢氧化钠和石灰水溶液，再除去水蒸气(通 过无水氯化钙)，最后通过灼热氧化铜和石灰水溶液并 检验产物，如果前面二氧化碳除净，后面有二氧化碳 生成，则证明有一氧化碳。
【典题剖析】
关键信息 信息① 信息② 信息③ 信息④
信息⑤
信息分析与迁移
乙二酸的分子式为C2H2O4 乙二酸受热易升华变成气体 B装置中含有冰水具有冷凝的作用 检验一氧化碳时应先除去二氧化碳并检 验是否除净 受热来检验气体，依据CO的性质是利用 其还原性
关键信息
信息分析与迁移
信息⑥
CO的氧化产物为CO2，即检验CO2的性 质
18.4 mol·L-1的硫酸时会发生钝化，故只能选择 0.5 mol·L-1和2 mol·L-1的硫酸。该反应产生的是氢 气，反应速率又与时间有关，故需要测定的数据是产生 相同体积氢气所需的时间或相同时间内产生氢气的体 积。(3)随着反应进行，反应物的浓度越来越小，反应 在敞口容器中进行，故可排除压强的影响，因此可猜想 是由于催化剂的影响，此催化剂只能来源于生成物，故