高考A計(jì)劃新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 10.4 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)課件.pptVIP

第四節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 一 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1 基本原則 2 基本內(nèi)容 小題自測(cè) 1 判斷下列敘述是否正確 在題后括號(hào)內(nèi)用 或 表示 1 2015 福建高考 將鐵釘放入試管中 用鹽酸浸沒(méi) 可驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕 解析 驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕需要在中性或堿性條件下 不能用鹽酸 酸性條件下發(fā)生析氫腐蝕 故錯(cuò)誤 2 用酸度計(jì) 或ph試紙 測(cè)nahso3和nahco3溶液的ph 前者的ph小于后者 證明h2so3酸性強(qiáng)于h2co3 解析 沒(méi)有指出nahso3和nahco3溶液的物質(zhì)的量濃度是否相同 錯(cuò)誤 3 將硫酸酸化的h2o2溶液滴入fe no3 2溶液中 溶液變黃色 證明氧化性 h2o2比f(wàn)e3 強(qiáng) 2 下述實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?b 解析 a項(xiàng) 生成的乙炔中含硫化氫 硫酸銅與硫化氫反應(yīng)可除雜 乙炔被高錳酸鉀氧化 可驗(yàn)證乙炔的還原性 正確 b項(xiàng) 銨鹽與氫氧化鈣加熱生成氨氣 氨氣的密度比空氣小 試管口只需要用棉花堵住即可 因氨氣與硫酸反應(yīng) 不能用蘸有稀硫酸的棉花 錯(cuò)誤 c項(xiàng) 原電池中zn為負(fù)極 fe不會(huì)失去電子 fe電極附近滴入k3 fe cn 6 溶液無(wú)現(xiàn)象可驗(yàn)證fe電極被保護(hù) 正確 d項(xiàng) 加入3滴同濃度的agno3溶液 再加入3滴同濃度的na2s溶液 發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化 則可驗(yàn)證agcl的溶解度大于ag2s 正確 小題自測(cè) 某同學(xué)利用鋅 氧化銅和稀硫酸制取銅 他設(shè)計(jì)了兩套方案 方案 利用鋅與足量稀硫酸反應(yīng)制氫氣 氫氣還原氧化銅 方案 氧化銅溶于稀硫酸生成硫酸銅 然后用鋅與硫酸銅反應(yīng)制備銅 下列關(guān)于方案 和方案 的評(píng)價(jià)不正確的是 b a 方案 比方案 操作簡(jiǎn)便b 等質(zhì)量的鋅 相同條件下在方案 和方案 中制得的銅的質(zhì)量相同c 等質(zhì)量的h2so4參加反應(yīng) 方案 制取銅的質(zhì)量比方案 的少d 為了加快鋅與稀硫酸反應(yīng) 可以在溶液中加入少量氧化銅 解析 氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)操作順序是先通入氫氣排出裝置中的空氣 防止加熱時(shí) 氫氣中混有空氣發(fā)生事故 將氧化銅還原成銅后 繼續(xù)通入氫氣至銅冷卻 防止赤熱的銅被氧化成氧化銅 所以用于還原氧化銅的氫氣的量小于生成氫氣的總量 1 解答綜合性實(shí)驗(yàn)的4個(gè)步驟 1 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?原理 2 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇儀器 藥品 3 組裝儀器并了解各儀器的作用及使用方法 4 結(jié)合題意 綜合分析解答 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的5種常見(jiàn)考點(diǎn) 1 實(shí)驗(yàn)操作順序 方法 2 確認(rèn)某物質(zhì)組成成分 3 驗(yàn)證化學(xué)原理或物質(zhì)的性質(zhì) 4 物質(zhì)的制備 5 條件控制 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)1 物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 1 氣體制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本模式 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 2 物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案 已知物質(zhì)的性質(zhì) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)的某些性質(zhì) 已知某類(lèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 或含有的官能團(tuán) 設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這類(lèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 典例1 2015 新課標(biāo)全國(guó)卷 草酸 乙二酸 存在于自然界的植物中 其k1 5 4 10 2 k2 5 4 10 5 草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水 而其鈣鹽難溶于水 草酸晶體 h2c2o4 2h2o 無(wú)色 熔點(diǎn)為101 易溶于水 受熱脫水 升華 170 以上分解 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 回答下列問(wèn)題 1 甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置 通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物 裝置c中可觀察到的現(xiàn)象是 由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有 裝置b的主要作用是 2 乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中還有co 為進(jìn)行驗(yàn)證 選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置a b和下圖所示的部分裝置 可以重復(fù)選用 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中 依次連接的合理順序?yàn)閍 b 裝置h反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是 能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有co的現(xiàn)象是 3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明 草酸的酸性比碳酸的強(qiáng) 草酸為二元酸 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 參考答案 1 有氣泡逸出 澄清石灰水變渾濁co2冷凝 水蒸氣 草酸等 防止草酸進(jìn)入裝置c反應(yīng)生成沉淀 干擾co2的檢驗(yàn) 2 f d g h d icuo h前d中澄清石灰水不變渾濁 h中黑色粉末變?yōu)榧t色 其后的d中澄清石灰水變渾濁 3 向盛有少量nahco3的試管里滴加草酸溶液 有氣泡產(chǎn)生 用naoh標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液 消耗naoh的物質(zhì)的量為草酸的2倍 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 答題模板 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述 1 溶液 顏色由變成 液面上升或下降 形成液面差 溶液變渾濁 生成沉淀 溶液發(fā)生倒吸 產(chǎn)生大量氣泡 有氣體從溶液中逸出 有液體溢出 2 固體 固體表面是否產(chǎn)生大量氣泡 固體是否逐漸溶解 固體顏色由變成 3 氣體 生成色味氣體 氣體由色變成色 先變后 加深 變淺 褪色等 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 閱讀乙酰乙酸乙酯制備的實(shí)驗(yàn)過(guò)程 并回答有關(guān)問(wèn)題 1 將適量干凈的金屬鈉放入燒瓶中 為了得到小米狀的鈉珠 需將鈉熔化 為了防止鈉的氧化 熔化時(shí)需在鈉上覆蓋一層有機(jī)液體 下表是鈉和一些常用有機(jī)液體的物理性質(zhì) 最好選用對(duì)二甲苯來(lái)熔化鈉 是否能用四氯化碳 否 填 是 或 否 理由是四氯化碳的沸點(diǎn)比鈉的熔點(diǎn)低 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 2 將燒瓶中的有機(jī)液體小心傾出 迅速加入適量乙酸乙酯 裝上帶有一根長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管的單孔膠塞 并在導(dǎo)管上端接一個(gè)干燥管 緩緩加熱 保持瓶中混合液微沸狀態(tài) 在實(shí)驗(yàn)中 使用燒瓶必須干燥 原料乙酸乙酯必須無(wú)水 原因是有水時(shí)鈉和水反應(yīng)生成naoh 使乙酸乙酯水解 燒瓶配上長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是導(dǎo)氣及冷凝回流 導(dǎo)管上端接一干燥管的目的是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶 3 步驟 為向混合溶液中加入飽和食鹽水 其目的是使乙酰乙酸乙酯分層析出 分層 寫(xiě)出步驟 實(shí)驗(yàn)操作的主要儀器 分液漏斗 填最主要的一種 粗產(chǎn)品 含乙酸乙酯和少量水及乙酸等 經(jīng)過(guò)幾步操作 最后成為純品 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 4 向分離出的乙酰乙酸乙酯粗產(chǎn)品中加無(wú)水硫酸鈉固體的作用是吸收水分 5 精餾乙酰乙酸乙酯時(shí)需要減壓蒸餾 裝置如圖所示 冷凝管的進(jìn)出水方向應(yīng)b口進(jìn) a口出 毛細(xì)管的作用是平衡壓強(qiáng) 提供汽化中心 防暴沸 合理即可 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 解析 1 由題意知 有機(jī)物的密度應(yīng)比na的小 且沸點(diǎn)比na的熔點(diǎn)高才符合 2 因鈉易與水反應(yīng)生成naoh naoh能使乙酸乙酯水解 則原料中必須無(wú)水 燒瓶配上長(zhǎng)導(dǎo)管可起到與空氣充分熱交換的作用 使蒸汽充分冷凝 實(shí)驗(yàn)必須在無(wú)水的環(huán)境中進(jìn)行 故在導(dǎo)管上端接一干燥管防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶 3 乙酰乙酸乙酯難溶于飽和食鹽水 可使生成的有機(jī)物分層 分液應(yīng)使用分液漏斗 4 無(wú)水硫酸鈉固體具有吸水的作用 5 蒸餾時(shí) 應(yīng)從冷凝管的下口進(jìn)水 上口出水 毛細(xì)管起到平衡壓強(qiáng) 提供汽化中心 防暴沸的作用 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析或處理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路 即 五看 1 一看 數(shù)據(jù)是否符合測(cè)量?jī)x器的精度特點(diǎn) 如用托盤(pán)天平測(cè)得的質(zhì)量的精度為0 1g 若精度值超過(guò)了這個(gè)范圍 說(shuō)明所得數(shù)據(jù)無(wú)效 2 二看 數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi) 若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍 要舍去 3 三看 反應(yīng)是否完全 是否為過(guò)量反應(yīng)物作用下所得的數(shù)據(jù) 只有完全反應(yīng)時(shí)所得的數(shù)據(jù) 才能進(jìn)行有效處理和應(yīng)用 4 四看 所得數(shù)據(jù)的測(cè)試環(huán)境是否一致 特別是氣體體積數(shù)據(jù) 只有在溫度 壓強(qiáng)一致的情況下才能進(jìn)行比較 運(yùn)算 5 五看 數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程是否規(guī)范 合理 錯(cuò)誤和違反測(cè)量規(guī)則的數(shù)據(jù)需要舍去 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 1 質(zhì)量為17 40g純凈mno2最多能氧化l 標(biāo)準(zhǔn)狀況 so2 2 已知 ksp al oh 3 1 10 33 ksp fe oh 3 3 10 39 ph 7 1時(shí)mn oh 2開(kāi)始沉淀 室溫下 除去mnso4溶液中的fe3 al3 使其濃度均小于1 10 6mol l 1 需調(diào)節(jié)溶液ph范圍為 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 3 如圖可以看出 從mnso4和mgso4混合溶液中結(jié)晶mnso4 h2o晶體 需控制的結(jié)晶溫度范圍為 4 準(zhǔn)確稱(chēng)取0 1710gmnso4 h2o樣品置于錐形瓶中 加入適量h3po4和nh4no3溶液 加熱使mn2 全部氧化成mn3 用c fe2 0 0500mol l 1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn) 滴定過(guò)程中mn3 被還原為mn2 消耗fe2 溶液20 00ml 計(jì)算mnso4 h2o樣品的純度 請(qǐng)給出計(jì)算過(guò)程 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 方法指導(dǎo) 綜合計(jì)算中常用的兩種方法 1 關(guān)系式法 涉及多步計(jì)算時(shí)使用 根據(jù)題意寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式 然后根據(jù)方程式的計(jì)量數(shù)列出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)的量的關(guān)系式 最后代入數(shù)據(jù)計(jì)算 2 守恒法 根據(jù)得失電子守恒或某原子的守恒關(guān)系列出相關(guān)的等式計(jì)算 如本題根據(jù)錳原子守恒得出n mnso4 h2o n mn 進(jìn)而求出mnso4 h2o的質(zhì)量 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補(bǔ)鈣 抗過(guò)敏和消炎等藥物 以工業(yè)碳酸鈣 含有少量na al3 fe3 等雜質(zhì) 生產(chǎn)醫(yī)藥級(jí)二水合氯化鈣 cacl2 2h2o的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97 0 103 0 的主要流程如下 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 1 除雜操作是加入氫氧化鈣 調(diào)節(jié)溶液的ph為8 0 8 5 以除去溶液中的少量al3 fe3 檢驗(yàn)fe oh 3是否沉淀完全的操作是取少量上層清液 滴加kscn溶液 若溶液不出現(xiàn)紅色 則表明fe oh 3沉淀完全 反之 沉淀不完全 2 酸化操作是加入鹽酸 調(diào)節(jié)溶液的ph約為4 0 其目的有 將溶液中的少量ca oh 2轉(zhuǎn)化為cacl2 防止ca2 在蒸發(fā)時(shí)水解 防止空氣中的co2與ca oh 2反應(yīng) 3 測(cè)定樣品中cl 含量的步驟 a 稱(chēng)取0 7500g樣品 溶解 在250ml容量瓶中定容 b 量取25 00ml待測(cè)溶液于錐形瓶中 c 用0 0500mol lagno3溶液滴定至終點(diǎn) 消耗agno3溶液體積的平均值為20 39ml 上述測(cè)定過(guò)程中需要溶液潤(rùn)洗的儀器有酸式滴定管 計(jì)算上述樣品中cacl2 2h2o的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 99 9 若用上述方法測(cè)定的樣品中cacl2 2h2o的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有時(shí)超過(guò)100 0 測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略 其可能原因有樣品中存在少量的nacl 少量的cacl2 2h2o失水 合理即可 考點(diǎn)二 考點(diǎn)一 1 2015 安徽高考 某同學(xué)將光亮的鎂條放入盛有nh4cl溶液的試管中 有大量氣泡產(chǎn)生 為探究該反應(yīng)原理 該同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)并觀察到相關(guān)現(xiàn)象 由此得出的結(jié)論不合理的是 d 2 2015 浙江高考 某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣 主要成分為fe2o3 sio2 al2o3 不考慮其他雜質(zhì) 制備七水合硫酸亞鐵 feso4 7h2o 設(shè)計(jì)了如下流程 下列說(shuō)法不正確的是 d a 溶解燒渣選用足量硫酸 試劑x選用鐵粉b 固體1中一定有sio2 控制ph是為了使al3 轉(zhuǎn)化為al oh 3 進(jìn)入固體2c 從溶液2得到feso4 7h2o產(chǎn)品的過(guò)程中 須控制條件防止其氧化和分解d 若改變方案 在溶液1中直接加naoh至過(guò)量 得到的沉淀用硫酸溶解 其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到feso4 7h2o 解析 本題考查物質(zhì)分離與提純相關(guān)知識(shí) 由于最終制備的是硫酸鹽 所以溶解所用的酸應(yīng)該為硫酸 且要將溶液中的fe3 還原為fe2 所以x應(yīng)該為鐵單質(zhì) a項(xiàng)正確 加硫酸后sio2不能溶解 所以固體1中一定含有sio2 用naoh控制溶液ph的目的是使al3 轉(zhuǎn)化為al oh 3沉淀 而fe2 不受影響 b項(xiàng)正確 fe2 極易被氧化 而feso4 7h2o易受熱分解 故從溶液2得到產(chǎn)品的過(guò)程中需要做好防氧化和防分解 c項(xiàng)正確 改變后的方案中 fe主要以fe3 形式存在 且加入過(guò)量naoh溶液生成fe oh 3 得到的不是feso4 7h2o d項(xiàng)錯(cuò)誤 3 2014 新課標(biāo)全國(guó)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 b 解析 本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及元素化合物知識(shí) a項(xiàng) 生成的h2s會(huì)優(yōu)先與 中的硝酸銀反應(yīng) 不能觀察到氯化銀是否能轉(zhuǎn)化為硫化銀 錯(cuò)誤 蔗糖在濃硫酸作用下脫水能產(chǎn)生二氧化硫而使溴水褪色 體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性和脫水性 b項(xiàng)正確 二氧化硫與氯化鋇不反應(yīng) 不能產(chǎn)生沉淀 c項(xiàng)錯(cuò)誤 d項(xiàng) 濃硝酸易揮發(fā) 中的沉淀可能是hno3與na2sio3反應(yīng)生成的 故無(wú)法判斷碳酸與硅酸酸性強(qiáng)弱 錯(cuò)誤 4 2014 四川高考 下列實(shí)驗(yàn)方案中 不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?b 解析 本題考查了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 涉及鹵代烴中鹵原子的檢驗(yàn) fe2 的性質(zhì) 單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱比較的方法 沉淀的轉(zhuǎn)化 溴乙烷不能溶于水 故通過(guò)其與naoh反應(yīng)后的溶液中是否含有br 來(lái)檢驗(yàn)其是否發(fā)生水解 水解后的溶液顯堿性 故應(yīng)先加入酸中和過(guò)量的堿后再加入硝酸銀來(lái)檢驗(yàn)br a項(xiàng)正確 fe no3 2溶液中加入稀h2so4后 相當(dāng)于溶液中含有強(qiáng)氧化性的hno3 即使原晶體沒(méi)有氧化變質(zhì) 溶液