2024届高考化学一轮复习教案(人教版)第九单元 化学实验 第4讲

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2024届高考一轮复习化学教案(通用版):铁及其重要化合物

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):铁及其重要化合物

第8讲铁及其重要化合物复习目标1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。

2.了解铁及其化合物的制备方法。

3.掌握铁及其化合物的转化关系及应用。

4.理解化工流程及实验室中实现铁及其化合物的转化原理和条件分析。

考点一铁的单质、氧化物、氢氧化物必备知识整理1.单质铁(1)位置与物理性质(2)化学性质铁元素性质活泼,有较强的________,主要化合价为________、________价。

①与非金属单质的反应(写化学方程式)②与水的反应(写化学方程式)常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:________________________________________________________________________。

③与酸的反应(写离子方程式)④与某些盐溶液的反应(写离子方程式)微点拨(1)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。

(2)铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,表面会生成一层致密的氧化膜,阻止了内层铁的继续反应,化学上称之为钝化,属于化学变化。

(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时,发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。

(2)Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时,发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原生成Fe2+。

[正误判断](1)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同()(2)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应()(3)铁的化学性质较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在()(4)根据铁与Cl2、S反应的条件及产物中铁元素的化合价可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱()(5)氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色染料()(6)Fe3O4中Fe的化合价有+2价和+3价,可表示为FeO ·Fe2O3,因而Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物()(7)既可通过复分解反应,又可通过化合反应制取Fe(OH)3()(8)饱和FeCl3溶液为红褐色,Fe(OH)2为灰绿色()对点题组训练题组一铁及其重要化合物1.下列物质的性质描述正确的是()A.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3B.Fe高温下与水蒸气反应,生成Fe(OH)2和H2C.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质,可以在溶液加过量的铁粉、再过滤D.硫酸铜溶液中加少量的铁粉反应的离子方程式:3Cu2++2Fe===2Fe3++3Cu2.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣。

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):物质的量浓度

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):物质的量浓度

第6讲 物质的量浓度复 习 目 标1.了解溶液浓度的表示方法。

理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念并能进行有关计算;2.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法;3.了解溶解度、饱和溶液的概念;掌握溶解度曲线在物质分离、提纯中的应用。

考点一 物质的量浓度必备知识整理一、溶液组成的表示方法 1.物质的量浓度(c B )(1)基本概念:表示________溶液里所含溶质的物质的量的物理量。

(2)数学表达式:________________。

(3)常用单位为____________。

(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数________,但所含溶质的________、________则因体积不同而改变。

2.溶质的质量分数(w )(1)概念:用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。

(2)表达式:________________。

二、物质的量浓度的有关计算1.标准状况下气体形成溶液中溶质的物质的量浓度的计算溶质的物质的量n =V(气体)22.4 L·mol −1溶液的体积V =m ρ=m(气体)+m(水)ρ}c =n V2.物质的量浓度与质量分数的关系如图所示,体积为V L ,密度为ρ g·cm -3的溶液,含有溶质的摩尔质量为M g·mol -1,溶质的质量分数为w ,则物质的量浓度c 与质量分数w 的关系是:c =n(溶质)V=m(溶质)MV=m(溶质)MV=1 000ρwVMV=1 000ρwM⇒w =cM1 000ρ。

3.溶解度与质量分数的关系某温度下饱和溶液质量分数(w )与溶解度(S )的换算公式:w =________×100%。

4.物质的量浓度(c )与溶解度(S )的换算若某饱和溶液的密度为ρ g·cm -3,溶质的摩尔质量为M g·mol -1,溶解度为S g ,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S =100cM1 000ρ−cM ,c =nV =S M 100+S 1 000ρ=1 000ρSM (100+S )。

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):溶液中“四大常数”的相关计算

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):溶液中“四大常数”的相关计算

微专题·大素养○22 溶液中“四大常数”的相关计算【知识基础】1.电离度和电离常数的关系电离平衡常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例)HA ⇌ H + + A -起始: c 酸 0 0 转化: c 酸·α c 酸·α c 酸·α 平衡: c 酸·(1-α) c 酸·α c 酸·αK a =(c 酸·α)2c酸·(1−α)=c 酸·α2(1−α),α很小,可认为(1-α)≈1,则K a =c 酸·α2或α=√Ka c酸。

2.电离常数与水解常数、水的离子积常数的关系(1)定量关系①对于一元弱酸HA ,K a 与K h 的关系 HA ⇌H ++A-,K a =c (H +)·c (A −)c (HA );A -+H 2O ⇌HA +OH -,K h =c (OH −)·c (HA )c (A −)。

则K a ·K h =c (H +)·c (OH -)=K w ,故K h =K w K a。

常温时K a ·K h =K w =1.0×10-14,K h =1.0×10−14K a。

②对于二元弱酸H 2B ,K a1(H 2B)、K a2(H 2B)与K h (HB -)、K h (B 2-)的关系HB -+H 2O ⇌H 2B +OH -,K h (HB -)=c (OH −)·c (H 2B )c (HB −)=c (H +)·c (OH −)·c (H 2B )c (H +)·c (HB −)=K wK a1(H 2B )。

B 2-+H 2O ⇌HB -+OH -,K h (B 2-)=c (OH −)·c (HB −)c (B 2−)=c (H +)·c (OH −)·c (HB −)c (H +)·c (B 2−)=K wK a2(H 2B )(2)大小关系相同温度下,弱酸的电离常数越小,对应的弱酸根离子的水解常数越大。

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):电解池 金属的腐蚀与防护

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):电解池 金属的腐蚀与防护

第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。

2.了解电解池的工作原理,认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。

3.了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐蚀的措施。

4.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。

考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(1)电解:使________通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起____________的过程。

(2)电解池:将______直接转化为______的装置。

(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极;②________溶液(或________);③形成________。

2.电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3.阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电,放电顺序如下:阳离子放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3+>Mg 2+。

①若金属阳离子(Fe 3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H +放电,则得到H 2。

②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律,即得(失)电子能力强的离子先放电。

(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属),则活性电极本身失去电子,发生氧化反应。

Cu -2e -===Cu 2+,Fe -2e -===Fe 2+。

②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下:4.惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例:用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式:2H 2O -4e -===O 2↑+4H +(或4OH --4e -===2H 2O +O 2↑)阴极反应式:2Cu 2++4e -===2Cu电解总反应式:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4 微点拨(1)阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):原电池 化学电源

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):原电池 化学电源

第19讲原电池化学电源复习目标1.理解原电池的构成、工作原理及应用,正确判断原电池的两极,能书写电极反应式和总反应方程式;2.了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解燃料电池的应用。

体会研制新型电池的重要性;3.能够认识和书写新型化学电源的电极反应式。

考点一原电池的工作原理及应用必备知识整理1.原电池的概念及构成条件(1)定义:把________转化为________的装置。

(2)原电池的形成条件①能自发进行的__________。

②两个金属活动性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。

③形成________,需满足三个条件:a.存在电解质;b.两电极直接或间接接触;c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

2.工作原理(以锌铜原电池为例)3.原电池在生活、研究中的应用(1)比较金属的活动性强弱原电池中,活动性较强的金属一般作________,活动性较弱的金属(或导电的非金属)一般作________。

(2)加快化学反应速率氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。

(3)用于金属的防护将需要保护的金属制品作原电池的________而受到保护。

如要保护一个铁质的输水管道不被腐蚀,可用导线将其与一块________相连,________作原电池的负极。

(4)设计原电池①正、负极材料的选择:根据氧化还原反应找出正、负极材料,一般选择活动性较强的金属作为________;活动性较弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为________。

②电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与________发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。

但如果氧化反应和还原反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子的溶液。

③画装置图:注明电极材料与电解质溶液。

但应注意盐桥不能用________代替,要形成闭合回路。

如根据Cu+2Ag+===Cu2++2Ag设计原电池:[正误判断](1)任何氧化还原反应均可设计成原电池()(2)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应,此反应可以设计成原电池()(3)任何原电池一定是活泼性不同的两金属电极()(4)原电池工作时,电子从负极流出经导线流入正极,然后通过溶液流回负极()(5)实验室制H2,用粗锌与稀H2SO4反应较快()(6)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高()(7)Mg—Al形成的原电池,Mg一定作负极()(8)在Cu|CuSO4|Zn原电池中,正电荷定向移动的方向就是电流的方向,所以Cu2+向负极移动()对点题组训练题组一原电池的工作原理1.将相同的锌片和铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中,以下叙述正确的是()A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.两烧杯中溶液的H+浓度都减小C.产生气泡的速率甲比乙慢D.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极2.如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是()A.氧化剂和还原剂必须直接接触才能发生反应B.电极Ⅱ上发生还原反应,作原电池的正极C.该原电池的总反应式为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,K+移向负极区[思维建模]原电池工作原理模型图特别提醒(1)若有盐桥,盐桥中的阴离子移向负极区,阳离子移向正极区。

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):原子结构 核外电子排布

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):原子结构 核外电子排布

第14讲原子结构核外电子排布复习目标1.了解元素、核素和同位素的含义;2.了解原子的构成,了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的关系;3.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的排布式和轨道表示式;4.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。

考点一原子结构核素同位素必备知识整理1.原子构成(1)构成微粒及作用(2)微粒间的数量关系①阳离子的核外电子数=________-所带电荷数。

②阴离子的核外电子数=________+所带电荷数。

(3)微粒符号周围数字代表的信息微点拨(1)原子中不一定都含有中子,如11H中没有中子。

(2)破坏原子结构的核裂变不属于化学变化。

(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F和OH-。

2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及关系(2)同位素①天然存在的同一元素的各核素所占原子百分数一般不变。

②同位素的“六同”与“三不同”(3)常见的重要核素及其应用核素92235U________12H13H________用途核燃料用于考古断代制________示踪原子微点拨(1)由于同位素的存在,核素的种数远大于元素的种类。

(2)不同核素可能具有相同的质子数,如12H和13H;也可能具有相同的中子数,如614C和816O;也可能具有相同的质量数,如614C和714N。

[正误判断](1)所有原子核内一定都有中子()(2)质子数相同的微粒一定属于同一种元素()(3)核外电子数相同的微粒,其质子数一定相同()(4)同位素的物理性质不同,但化学性质几乎相同()(5)不同核素之间的转化属于化学反应()(6)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子()(7)核聚变如12H+13H―→24He+01n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化()(8)1735Cl与1737Cl得电子能力几乎相同()(9)一种核素只有一种质量数()对点题组训练题组一微粒中“粒子数”的确定1.铯(55137Cs)可用于医学、工业测量仪器以及水文学。

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):钠及其重要化合物

第7讲 钠及其重要化合物复 习 目 标1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用; 2.了解钠及其重要化合物的制备方法。

考点一 钠必备知识整理1.物理性质________色,具有______的固体,ρ(H 2O)____ρ(Na)____ρ(煤油),熔点______100 ℃。

质地________,可以用小刀切割,可导电导热。

2.从钠的原子结构认识钠的化学性质——强还原性(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)反应 ①与O 2反应{常温:______________________;加热:______________________。

②Cl 2:2Na +Cl 2点燃2NaCl(黄色火焰,白烟) (2)与水反应①离子方程式:_____________________________________________。

②与滴加酚酞的水反应的现象与解释(3)与酸(如盐酸)反应离子方程式:________________________________。

(4)与盐反应①与盐溶液反应:Na 与盐溶液反应时,先与水反应,生成的碱与盐发生复分解反应。

如与CuSO 4溶液反应离子方程式:____________________,________________________。

总反应的离子方程式:_______________________________________。

②钠与熔融盐反应:___________________________________。

3.钠的制取、保存4.钠的用途微点拨钠不能保存在CCl4中,因为CCl4的密度比钠的大,钠浮在CCl4表面,与空气接触而发生变质。

[正误判断](1)钠可以保存在四氯化碳溶液中()(2)金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火()(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化()(4)金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti()(5)钠的金属性比钾强,工业上用钠制钾的原理为()(6)实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶中()对点题组训练题组一钠的性质1.下列关于钠的叙述中不正确的是()A.钠具有银白色的金属光泽,质软B.钠的化学性质非常活泼,具有很强的还原性C.钠燃烧时发出黄色的火焰,生成淡黄色固体D.将钠投入饱和Ca(OH)2溶液中,无明显现象2.在倒置的坩埚盖子上放硫粉,硫粉中央放一小块钠,按如图所示搭建装置,用胶头滴管向金属钠上滴加一滴水,立即扣上大烧杯,发现坩埚盖子内火星四溅,烧杯内出现大量白烟。

2024届高考化学学业水平测试复习专题九化学实验课件


考点1 化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法
1.可加热的仪器
(1)仪器②为蒸发皿。用于蒸发或浓缩溶液,蒸发浓缩时要用 玻璃棒不断搅拌,有大量晶体析出时停止加热。 (2)仪器③为坩埚。用于灼烧固体物质,把坩埚放在三脚架上 的泥三角上加热,取放坩埚必须使用坩埚钳,加热完的坩埚应 放在石棉网上冷却。 (3)仪器④中A的名称为圆底烧瓶,B的名称为蒸馏烧瓶。
选项
目的
提纯方法
A 除去NaCl溶液中的Na2CO3
B
除去CO中的CO2
C
除去乙酸中的乙醇
加入稀硫酸 通过灼热的CuO 加入少量金属钠
D
除去MnO2中的KClO3 溶解、过滤、洗涤、干燥
D
用湿抹布、石棉或沙子盖灭,不 能用水灭火ห้องสมุดไป่ตู้
立即用大量水冲洗,再涂上5%的 浓NaOH溶液溅到皮肤上
稀硼酸
误食重金属盐
服用大量牛奶或蛋清,并及时送 往医院
水银洒到桌面或地面上 撒上硫粉并进行处理
下列实验操作或事故处理方法正确的是( ) A.盛放 NaOH 溶液时,使用带玻璃塞的磨口瓶 B.用水湿润的 pH 试纸测量某溶液的 pH C.蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的23,液体也 不能蒸干 D.金属钠着火时,用湿毛巾灭火
③托盘天平精确度为0.1 g,可以称量11.7 g氯化钠,正确;④
互不相溶的液体可以用分液漏斗分离。
答案:D
漏斗的用途、使用方法和注意事项 (1)普通漏斗的主要用途:①组装过滤器;②向小口容器中转 移液体;③组装防倒吸装置。 (2)长颈漏斗的主要用途:用于组装气体发生装置,向反应器 中添加液体药品。制取气体时应将长管末端插入液面以下,防 止气体逸出。 (3)分液漏斗的主要用途:①球形分液漏斗用于随时添加液体; ②梨形分液漏斗用于萃取、分液。使用方法和注意事项:①使 用前先“查漏”;②分离液体时,下层液体由下口放出,上层 液体由上口倒出。

2024届高考化学一轮复习教案(人教版):非金属及其重要化合物 高考题型专项突破

高考题型专项突破突破化学工艺流程题(2022·山东高考)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。

以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。

下列说法错误的是()A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S;金属M为ZnB.浸取时,增大O2压强可促进金属离子浸出C.中和调pH的范围为3.2~4.2D.还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成[答案]D(2022·湖南高考节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。

以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下:已知“降温收尘”后,粗TiCl4中含有的几种物质的沸点:回答下列问题:(1)TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:随着温度升高,尾气中CO的含量升高,原因是________________________。

(2)“除钒”过程中的化学方程式为__________________________________;“除硅、铝”过程中,分离TiCl4中含Si、Al杂质的方法是________。

(3)“除钒”和“除硅、铝”的顺序________(填“能”或“不能”)交换,理由是____________________________________________________。

(4)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是________。

A.高炉炼铁B.电解熔融氯化钠制钠C.铝热反应制锰D.氧化汞分解制汞[解题思路分析]钛渣中加入C、Cl2进行沸腾氯化,转化为相应的氯化物,降温收尘后得到粗TiCl4,加入单质Al除钒,再除硅、铝得到纯TiCl4,加入Mg 还原得到Ti。

(4)高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁,属于热还原法;电解熔融氯化钠制取金属钠的原理是电解法;铝热反应制锰是利用Al 作还原剂,将锰从其化合物中还原出来,为热还原法;Hg 为不活泼金属,可以直接用加热分解氧化汞的方法制备汞。

2024届高考一轮复习化学教案(通用版):多池、多室的电化学装置

第21讲多池、多室的电化学装置复习目标1.掌握多池连接的分析应用;2.了解离子交换膜的分类及特点;3.理解离子交换膜在装置中的作用;4.熟悉电化学综合计算中的常用方法。

考点一多池串联的模型及原理分析必备知识整理1.有外接电源电池类型的判断方法有外接电源的各电池均为电解池,若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同,则该电池为电镀池。

如图:则甲为电镀池,乙、丙均为电解池。

2.无外接电源电池类型的判断方法(1)直接判断非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,则其他装置为电解池。

如图所示:A为原电池,B为电解池,甲池为原电池,其余为电解池。

(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种不同的金属电极或一个金属电极一个碳棒电极;而电解池则一般两个都是惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒电极。

原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。

如图所示:B 为原电池,A为电解池。

(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型。

如图所示:若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D是正极,C是负极;甲是电解池,A是阳极,B是阴极。

B、D极发生还原反应,A、C极发生氧化反应。

[思维建模]串联电路的解题流程对点题组训练1.某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他均为Cu,则下列说法正确的是()A.电流方向:电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应式:Cu2++2e-===Cu2.一种用铅蓄电池进行电絮凝净水装置如图所示,回答下列问题:(1)装置Ⅰ中Y电极的电极材料是(填化学式),工作时S O42−向(填“X”或“Y”)电极移动;Y电极的电极反应式为__________________________________。

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第4讲探究类实验方案的评价与设计复习目标根据化学实验的目的和要求,能做到:(1)设计实验方案;(2)掌握控制实验条件的方法;(3)正确选用实验装置;(4)预测或描述实验现象,分析或处理实验数据,得出合理结论;(5)评价或改进实验方案。

一、探究类实验方案的评价1.实验方案的评价形式2.实验方案评价类试题的解题思路(1)从可行性方面进行评价①实验原理(如药品的选择)是否正确、可行。

②实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理。

③实验步骤是否简单、方便。

④实验现象是否明显,实验结论是否正确。

(2)从规范性视角进行评价①仪器的安装与拆卸。

②仪器的查漏、气密性检验。

③试剂添加的顺序与用量。

④加热的方式方法和时机。

⑤温度计的规范使用、水银球的位置。

⑥实验数据的读取。

⑦冷却、冷凝的方法等。

(3)从“绿色化学”视角进行评价①反应原料是否易得、安全、无毒。

②反应速率是否较快。

③原料利用率以及合成物质的产率是否较高。

④合成过程中是否造成环境污染。

(4)从实验设计的安全性方面进行评价①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸。

②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2后加热,气体点燃前先验纯等)。

③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等)。

④防吸水(如取用、制取易吸水、潮解、水解的药品,宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。

⑤冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、冷凝管等)。

⑥易挥发液体产物导出时若为蒸气的要及时冷却。

⑦其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。

二、探究类实验方案的设计1.性质验证型实验设计性质验证实验方案可分为多种情况:一是已知物质的性质,设计实验验证物质的某些性质;二是已知某类物质的结构(或含有的官能团),设计性质实验来验证这类物质的结构;三是根据性质设计定量实验;四是根据物质性质验证化学原理(理论)或根据化学原理来验证物质的某些性质。

设计性质验证实验方案的常用程序有如下两种:(1)根据物质性质设计实验方案物质的性质―→实验中的仪器、试剂和反应条件―→实验步骤―→结论(2)根据物质的结构(或官能团)设计验证性质实验方案2.性质探究型实验设计性质探究实验方案时要注意:1.(2022·哈尔滨市第三中学高三一模)为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略,气密性已检验)。

实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。

Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。

Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。

Ⅳ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。

Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。

Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中离子。

Ⅶ.实验结束后,打开弹簧夹K1~K4,再通入一段时间N2,然后拆卸,洗涤,整理仪器。

(1)过程Ⅰ的目的是________________________________________。

(2)棉花中浸润的溶液为_____________________________,过程Ⅶ的目的是______________________________________________________________________ ________。

(3)C中发生反应的化学方程式为________________________________。

(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是______________________________________。

(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示。

他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。

过程Ⅳ中B溶液中含有的离子过程Ⅵ中B溶液中含有的离子甲有Fe3+无Fe2+有SO2-4乙既有Fe3+又有Fe2+有SO2-4丙有Fe3+无Fe2+有Fe2+(6)进行实验过程Ⅴ时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。

查阅资料:Fe2+(aq)+SO2-3(aq)FeSO3(s)(墨绿色)提出假设:FeCl3与SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。

某同学设计如下实验,证实该假设成立:①溶液E和F分别为________、________。

②请用化学平衡原理解释步骤3中溶液由红棕色变为浅绿色的原因______________________________________________________________________ ______________________________。

答案(1)排除装置中的空气,防止干扰实验(2)NaOH溶液排出装置内残留的Cl2或SO2,使其被NaOH溶液吸收,防止对实验人员生命安全造成危险,并防止污染空气(3)H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑(4)70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大(5)乙、丙(6)①Na2SO3FeCl3②Fe3+消耗SO2-3,c(SO2-3)减小,使平衡Fe2+(aq)+SO2-3 (aq)FeSO3(s)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色2.某课外小组探究Cu(Ⅱ)盐与Na2S2O3溶液的反应。

【查阅资料】ⅰ.2S2O2-3+Cu2+[Cu(S2O3)2]2-(绿色),2S2O2-3+Cu+[Cu(S2O3)2]3-(无色);ⅱ.2NH3+Cu+[Cu(NH3)2]+(无色),[Cu(NH3)2]+遇空气容易被氧化成[Cu(NH3)4]2+(蓝色);ⅲ.S2O2-3易被氧化为S4O2-6或SO2-4。

【猜想假设】同学们根据资料认为Cu(Ⅱ)盐与Na2S2O3可能会发生两种反应。

假设1:Cu2+与S2O2-3在溶液中发生配合反应生成[Cu(S2O3)2]2-;假设2:Cu(Ⅱ)有________性,与S2O2-3在溶液中发生氧化还原反应。

【实验操作及现象分析】实验一:探究CuSO4与Na2S2O3溶液的反应。

(1)根据实验a的现象可推测溶液中生成的含Cu微粒是________(填化学符号)。

(2)甲同学认为实验一能证明假设2成立,他的理由是______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ __________________________________________________________。

实验二:探究CuCl2与Na2S2O3溶液的反应。

(3)乙同学利用已知资料进一步确证了实验二的无色溶液中存在Cu(Ⅰ)。

他的实验方案是:取少量无色溶液,____________________________________。

(4)经检验白色沉淀为CuCl,从化学平衡的角度解释继续加Na2S2O3溶液后CuCl沉淀溶解的原因:________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________。

(5)经检验氧化产物以S4O2-6形式存在。

写出Cu2+与S2O2-3发生氧化还原反应得到无色溶液的离子方程式:_________________________________。

【获得结论】综合以上实验,同学们认为Cu(Ⅱ)盐与Na2S2O3在溶液中的反应与多种因素有关,得到实验结论:①随n(S2O2-3)∶n(Cu2+)的增大,_____________________ _______________________________;②__________________________________ ______________________________________________________________________ _______________________________________________________。

答案【猜想假设】氧化【实验操作及现象分析】(1)[Cu(S2O3)2]2-(2)实验b中,溶液先变为绿色,后逐渐变成浅绿色,说明先发生配合反应,之后又发生氧化还原反应(或实验a到实验c,最终溶液颜色逐渐变浅,说明发生了氧化还原反应)(3)向其中滴加氨水,放置在空气中,过一段时间若溶液变为蓝色,则说明含Cu(Ⅰ)(4)CuCl(s)Cu+(aq)+Cl-(aq),滴加Na2S2O3溶液后,S2O2-3与Cu+形成配合离子[Cu(S2O3)2]3-,c(Cu+)浓度降低,使平衡正向移动,沉淀溶解(5)2Cu2++6S2O2-3===2[Cu(S2O3)2]3-+S4O2-6【获得结论】二者发生配合反应的趋势减弱,发生氧化还原反应的趋势增强Cu(Ⅱ)盐的阴离子为Cl-时能增大Cu2+和S2O2-3发生氧化还原反应的趋势解析【实验操作及现象分析】(3)由已知ⅱ的信息知,Cu(Ⅰ)可与氨气结合生成无色的[Cu(NH3)2]+,[Cu(NH3)2]+在空气中放置易变成蓝色的[Cu(NH3)4]2+,故可向其中滴加氨水,放置在空气中,过一段时间若溶液变为蓝色,则说明含Cu(Ⅰ)。

【获得结论】由实验一可得,随n(S2O2-3)∶n(Cu2+)的增大,二者发生配合反应的趋势减弱,发生氧化还原反应的趋势增强;对比实验一、二可得,Cu(Ⅱ)盐的阴离子为Cl-时能增大Cu2+和S2O2-3发生氧化还原反应的趋势。

实验方案设计的基本步骤高考真题演练1.(2022·北京高考)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。

资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下可被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO2-4 (绿色)、MnO-4(紫色)。

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