2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題24化學(xué)實驗設(shè)計與評價教案

1、專題24化學(xué)實驗設(shè)計與評價實驗設(shè)計著眼能力立意，綜合考查考生的觀察能力、思維能力、實驗?zāi)芰驮u價能力。在備考復(fù)習(xí) 中應(yīng)注意：一是根據(jù)要求，設(shè)計實驗方案，分析相關(guān)問題，提出自己的見解，處理實驗的信息數(shù)據(jù)，得 出實驗結(jié)論。二是結(jié)合相關(guān)知識，聯(lián)系題給信息并聯(lián)系實際的實驗設(shè)計。三是于教材的實驗重組題，這 種題的立意往往具有創(chuàng)新性。本類試題還有可能在裝置選擇、方法設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、方案評價等方面進 行強化考查。預(yù)計 2018年考查形式會以化工生產(chǎn)、生活實際為命題背景，將基本理論、元素化合物等 相關(guān)知識與實驗有機結(jié)合起。常見氣體的制備復(fù)習(xí)時給予關(guān)注！另外需要注意新舊大綱的變化：增加：“正確選用實驗裝置”；調(diào)

2、整：“控制實驗條件的方法”的要求由“了解”提高為“掌握”；增加：“預(yù)測或描述實驗現(xiàn)象”；刪去：2016大綱“繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖”。預(yù)計高考以給定實驗情境或物質(zhì)性質(zhì)，要求考生設(shè)計實驗方案；提出實驗問題，要求考生選擇儀器、藥品，組裝實驗裝置，確定實驗步驟，評價實驗方案；結(jié)合給定的實驗情境分析現(xiàn)象與得出結(jié)論，并繪制和識別典型的實驗儀器、裝置圖，以考查考生的實際操作技能和分析能力，體現(xiàn)了科學(xué)探究的一固定好圓底燒瓶。(2) “從左到右”原則：裝配復(fù)雜裝置應(yīng)遵循從左到右順序。如上裝置裝配順序為：發(fā)生裝置一集 氣瓶一尾氣吸收。(3) 先“塞”后“定”原則：帶導(dǎo)管的塞子在燒瓶固定前塞好，以免燒瓶固

3、定后因不宜用力而塞 不緊或因用力過猛而損壞儀器。(4) “固體先放”原則：上例中，燒瓶內(nèi)試劑MnO2應(yīng)在燒瓶固定前裝入，以免固體放入時損壞燒瓶?？傊腆w試劑應(yīng)在固定前加入相應(yīng)容器中。(5) “液體后加”原則：液體藥品在燒瓶固定后加入。如上例中濃鹽酸應(yīng)在燒瓶固定后從分液漏斗 中緩慢加入。(6) “先驗氣密性”原則：收集或進行氣體實驗時，應(yīng)在裝入藥品前先進行氣密性的檢查。(7) “后點酒精燈”原則：所有裝置裝完后，再點燃酒精燈。2、氣體的凈化(1)凈化原則：不減少被凈化氣體的量，不引入新的雜質(zhì)，操作簡便，易于分離。(2)氣體的凈化裝置與方法。易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的雜質(zhì)用水吸收。如H2

4、（HCl）、N2（NH3）、NO（NO 2）（括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體，下同），可將混合氣體通過盛水的a除去雜質(zhì)氣體。酸性雜質(zhì)用堿性吸收劑、堿性雜質(zhì)用酸性吸收劑吸收。如CO（CO 2）,可將混合氣體通過盛 NaOH溶液的a或盛堿石灰的b或c或d除去雜質(zhì)。還原性雜質(zhì)，可用氧化性較強的物質(zhì)吸收或轉(zhuǎn)化；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強的物質(zhì)吸收。例如CO2（CO）,可將混合氣體通過盛灼熱 CuO的e除去雜質(zhì)。選用能與氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑做吸收劑除去雜質(zhì)。如O2（H2S）,可將混合氣體通過盛有 CuSO4溶液的a除去雜質(zhì)。3.氣體的收集： 確定氣體的收集方法時要考慮氣體的密度、溶解性、穩(wěn)

5、定性。收集方法排水法向上排空氣法向卜排空氣法收集原理收集的氣體不與水反應(yīng)或難溶于水收集的氣體密度比空氣大，不 與空氣中成分反應(yīng)且與空氣密度相 差較大收集的氣體密度比空氣小，不與空氣中成分 反應(yīng)，且與空氣密度相差 較大收集裝置_-一J, ,V餐.上產(chǎn)適用的氣體H2、 。2、 NO、 CH4、C2H4Cl2、HCl、CO2、NO 2、H2S、SO2H2、NH3、CH44.尾氣處理：通常有毒和有污染的尾氣必須適當處理，常用尾氣處理裝置有:a用于NaOH溶液吸收氯氣、CO2（氣體溶解或反應(yīng)速率不很快，不易引起倒吸）。b用于收集少量氣體然后處理。c、d用于收集極易溶且溶解很快的氣體，如 HCl、HBr、

6、NH3等；其中d吸收量少。e用于處理難以吸收且可燃的氣體，如H2、CO等。二、實驗方案設(shè)計的注意事項1、實驗操作順序：裝置選擇與連接一氣密性檢查一加固體藥品一加液體藥品一開始實驗（按程序）一拆卸儀器一其他處理等。2、加熱操作先后順序的選擇：若氣體制備實驗需加熱，應(yīng)先加熱氣體發(fā)生裝置，產(chǎn)生氣體排出裝置中的空氣后，再給實驗中需要加熱的物質(zhì)加熱。目的是：防止爆炸（如氫氣還原氧化銅）；保證產(chǎn)品純度，阻止反應(yīng)物或生成物與空氣中的物質(zhì)反應(yīng)。熄滅酒精燈的順序則相反。3、實驗中試劑或產(chǎn)物防止變質(zhì)或損失（ 1 ）實驗中反應(yīng)物或產(chǎn)物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水。（ 2）易揮發(fā)的液體產(chǎn)物要及時冷卻。（

7、 3）易揮發(fā)的液體反應(yīng)物，需在反應(yīng)裝置中加裝冷凝回流裝置（如長導(dǎo)管、豎直的干燥管、冷凝管等 ）。（ 4）注意防止倒吸的問題。4、儀器藥品的準確描述（ 1 ）實驗中所用試劑名稱，如無水硫酸銅（CuSO4）， 硫酸銅溶液，酸性高錳酸鉀溶液；澄清石灰水；飽和碳酸氫鈉溶液等。（ 2）儀器名稱：如坩堝、研缽、100 mL 容量瓶。5、會畫簡單的實驗裝置圖：考綱要求能夠繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖，可用“示意裝置圖”表示。一般能畫出簡單的裝置圖即可，但要符合要求，例如形狀、比例等。6、實驗裝置的改進如為防止分液漏斗中的液體不能順利流出，用橡皮管連接成連通裝置；為防止氣體從長頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的

8、漏斗末端套一支小試管等。三、化學(xué)實驗方案的評價對幾個實驗方案進行評價，主要從正確與錯誤、嚴密與不嚴密、準確與不準確、可行與不可行等方面作出判斷。另外有無干擾、是否經(jīng)濟、是否安全、有無污染等也是要考慮的。1 、可行性方面（ 1 ）分析實驗方案是否科學(xué)可行；（ 2）實驗操作是否安全合理；（ 3）實驗步驟是否簡單方便；（ 4）實驗效果是否明顯。2、綠色化學(xué)方面（ 1 ）實驗過程中是否造成環(huán)境污染；（ 2）原料是否無毒、安全、易得；（ 3）原料利用率及反應(yīng)速率是否較高；（ 4）反應(yīng)速率是否較快。3、從安全性方面對實驗方案做出評價：化學(xué)實驗從安全角度?？紤]的主要因素如下：(1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈

9、時要防止液體倒吸；(2)進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸(如電還原CuO應(yīng)先通 電，氣體點燃前先驗純等)；(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行等 )；(4)污染性的氣體要進行尾氣處理；有粉末狀物質(zhì)參加的反應(yīng)，要注意防止導(dǎo)氣管堵塞；(5)防吸水(如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時宜采取必要措施，以保證達到實驗?zāi)康?。4、從規(guī)范性方面(1)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，如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)；(2)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時可為蒸氣)的及時冷卻；(3)儀器拆卸與組裝順序相反，按照

10、從右向左，從高到低的順序；(4)其他(如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順序等)。5、最佳方案的選擇：幾個實驗方案都能達到目的，選出一個最佳方案。所謂最佳，就是裝置最簡單，藥品容易取得、價格低廉，現(xiàn)象明顯，干擾小，無污染?？键c1氣體制備相關(guān)問題分析例1.表中a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑， 可用如圖所示裝置制取、凈化、收集的氣體是()編號氣體abCX限濃氨水生石灰堿石灰B池f旺濃H；SO,KW5固體98S® 氏S0,CNO稀由Q：銅屑DNO-濃陳。銅屑KaOH溶灌【答案】B【解析】A.因NHm的密度比空氣的小，不前用圖示裝置收集，收集方法不合理，故A車需用了次口 與濃球反

11、應(yīng)生成S01,氯卬所含的HQ雜質(zhì)用9S%濃玨SO+除去，收集裝置含理)敕B正確m C.NC 與空氣中的氧氣反應(yīng)，則不能用圖示裝置收集NO,應(yīng)利用排水法收集，故C錯誤孑D. N6被NaOH溶 液吸收，收集不到 NO2,故D錯誤；故選Bo考點2實驗方案設(shè)計的注意事項例2.下列實驗操作規(guī)范且能達到目的的是目的操作A.取20.00 mL鹽酸在50 mL酸式滴定管中裝入鹽酸，調(diào)整初始讀數(shù)為30.00 mL后，將剩余鹽酸放入錐形瓶B.清洗碘升華實驗所用試管先用酒精清洗，再用水清洗C.測定醋酸鈉溶液pH用玻璃棒蘸取溶液，點在濕潤的pH試紙上D配制濃度為O.OlQmcd T 的 MnO4溶液稱取 MnO4固體

12、0.158 g,放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度【答案】B【解析】A,最大刻度到尖嘴臺盼還容納有鹽酸，所以滴定管中鹽窿體積大于貧00mL,故A錯誤JB.碘易澹于酒精,可用酒精清洗碗，又由于酒精與水互濠，再用水清洗即可洗凈，故B正確j C.濕潤 pH試紙才哈于稀釋溶液,會造成酉轍鈉溶渣pH偏低，故C錯誤; D,容量瓶是定容容器,不能在容量 瓶中溶解皿。*固體放D、瑞' 答案選 考點3化學(xué)實驗方案的評價 例3.由下列實驗及現(xiàn)象不能推出相應(yīng)結(jié)論的是實驗現(xiàn)象結(jié)論A向 2 mL 0.1 mod-LT 的 FeC1$ 溶液中加足量鐵粉，振蕩，加 1滴SCN溶液黃色逐漸消失，加SCN溶

13、液顏色不變還原性：F蜻F/B將金屬鈉在燃燒匙中點燃，迅速伸入集滿CO2的集氣瓶集氣瓶中產(chǎn)生大量 白煙，瓶內(nèi)有黑色顆粒 產(chǎn)生CO2具有氧化性C加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙石蕊試紙艾盅NH4HCO3 顯堿性D向2支盛啟2 mL相同濃度銀氨溶液的試管中分別加入 2滴相同濃度的 NaCl和NaI溶液一只試管中產(chǎn)生黃 色沉淀，另一支中無明 顯現(xiàn)象及式Agl)c兄4Age【答案】C【解析】凡加入過量的鐵粉，黃色消失j加入KSCN溶液，溶謙不變色j說明丁田完全被消耗， 即Fe+才e/根據(jù)氧化遼原反應(yīng)的翔律j還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，F(xiàn)匕化合價升高, 人為還

14、原劑，F(xiàn)片既是還原產(chǎn)物又是氧化產(chǎn)物，因此有還原性Fe>Fd，故息說;去正確£風瓶內(nèi)有黑色 顆粒產(chǎn)生，說明生成C,發(fā)生反應(yīng)是4Ka十CO：即W）十C, C5中C的化合價降低，因此C6作宣化劑j被還原> 故B說法正確j C.瞬氫鐐受熱分解a IWHCOi=KHjT+CO2T+HiO,氨氣使?jié)駶?的紅邑石蕊試紙變籃，而不是碳酸氫鍍綠故，敵C吃去錯誤/D、產(chǎn)生黃色沉淀？說明生成AgL A_gl和 AgCl形式相同，因此溶度積小的更易沉淀,即花虱AgC»與p（A?故D說法正確。例4.下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗?zāi)康牡氖恰敬鸢浮緽C

15、.收集SO2D.尾氣處理【解析】A.銅和稀硫酸不反應(yīng)， A錯誤；B.二氧化硫可使品紅溶液褪色,B正確；C.二氧化硫密度比空氣大，應(yīng)將進氣管伸到瓶底，用向上排空氣法收集,C錯誤；D.二氧化硫在飽和亞硫酸氫鈉溶液中溶解度很小，不可用于吸收尾氣，D錯誤。例7.實驗室制取下列氣體的實驗正確的是（）A .實驗室制氯氣 B.實驗室制氧氣【答案】C【解析】A.雌酸和二氧化鎰在常溫下不反應(yīng)；應(yīng)在加，熱條件下曲且應(yīng)防止倒%故A錯誤j B.實險室用加熟高鎰酸鉀、疑酸鉀和二氯化鎘等固體的方法制備氧氣，水的導(dǎo)電能力較弱,不靛直接電 解水制備氧氣故B錯誤1C.實蛉室用氧化裝和氫氧化鈣在加熱條件下制備氯氣，氯氣密度比空氣

16、小， 可用向下排空法收集，故匚正確；D.鹽酸和碳懿內(nèi)國烈反應(yīng)，目碳酸軸易涔于水，不能用簡易氣體發(fā)生 裝置制備，應(yīng)用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳氣體，故D錯誤;故選C。例8.過碳酸鈉是過氧化氫與碳酸鈉通過反應(yīng)得到的一種固體物質(zhì)，具有雙氧水的性質(zhì)，主要用作漂白劑和氧化劑、去污劑、清洗劑以及殺菌劑，一種制備過碳酸鈉的工藝如下。下列說法正確的是3（*，力對才品31期高健 » 立股林- * *T43-M小一善口商d的混合物）A.過碳酸鈉是混合物B.為了加快反應(yīng)速率，應(yīng)該在高溫下進行反應(yīng)，再冷卻析出更多過碳酸鈉C.穩(wěn)定劑使堿性溶液轉(zhuǎn)化為酸性溶液，讓過碳酸鈉更穩(wěn)定D.操作a應(yīng)該是過濾、洗滌【答案】

17、D【解析】過碳酸鈉是具有確定化學(xué)組成的化合物，選項 A錯誤。高溫會使過氧化氫分解而無法得 到過碳酸鈉，選項 B錯誤。穩(wěn)定劑是硫酸鎂（中性）和硅酸鈉（堿性），都不可能使溶液顯酸性，選項C錯誤。得到過碳酸鈉以后，經(jīng)冷卻結(jié)晶，過濾洗滌，干燥就得到產(chǎn)品，選項D正確。例9.利用下列實驗裝置進行相應(yīng)的實驗，不能達到實驗?zāi)康牡氖茿.利用圖甲裝置，可快速制取氨氣B.利用圖乙裝置，用飽和碳酸鈉溶液分離CH3CH2OH和CH3COOC2H 5混合液C.利用圖丙裝置，可制取乙烯并驗證其易被酸性MnO4溶液氧化D.利用圖丁裝置，可說明濃H2SO4具有脫水性、強氧化性，SO2具有漂白性、還原性【答案】C【解析】A.生石

18、灰與水反應(yīng)放出大量的熱i濃氨水受熟發(fā)生分解生成氨氣，所以用圖甲裝置可快 速制取氨氣,所以A是正確的B.乙酹易溶于水，乙酸乙酹不溶于飽和碳酸f播港,所以可以利用圖乙 裝置,乙醇用飽和微酸W溶液分離CHmCH©H和C任80C姓混合酒，B正瑜C,乙醉和濃梳酸混合 加熱到170%時發(fā)生反應(yīng)，生成乙懦，但是如果加熱到140,生成的是乙醛立圖丙裝置中缺少溫度計控 制反應(yīng)溫度C不正顯j D,濃硫酸可使管據(jù)脫水碳化j這個日程放出大量前熱，濃襤酸氧化生成二 氧化碳,濃硫酸被還原為二氧化硫/二氧化硫可使品紅溶港褪色j可使酸性高括鉀溶滿褪色口所以利用 圖丁裝國，可說明濃HiSO4具有脫水性、強氧化性,5杷

19、具有澧白性、還原性，D正確。例10.實驗室以苯甲醛為原料制備間澳苯甲醛（實驗裝置見下圖）。其實驗步驟為：步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水 A1C13、1, 2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升溫至 60C, 緩慢滴加經(jīng)濃硫酸干燥過的液澳，保溫反應(yīng)一段時間，冷卻。步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中，攪拌、靜置、分液。有機相用10%NaHCO3溶液洗滌。步驟3:經(jīng)洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體，放置一段時間后過濾。步驟4:減壓蒸儲有機相，收集相應(yīng)微分。下列說法錯誤的是A.甲同學(xué)認為步驟1中使用1, 2二氯乙烷的目的是做催化劑，加快反應(yīng)速率B.乙同學(xué)認為可在該實驗裝置的冷凝管后加接一

20、只裝有無水MgSO4的干燥管，實驗效果可能會更C.丙同學(xué)認為步驟 2中有機相使用10%NaHCO3溶液洗滌可除去大部分未反應(yīng)完的Br2D . 丁同學(xué)認為步驟 4中減壓蒸儲有機相是因為間澳苯甲醛高溫下容易氧化或分解1解析】人根據(jù)信息j有機物中催化劑一般是無機物，故是A1CM選項A錯誤j B：在該賣臉裝 置的冷讖管后加接一只裝有無水M疫5的干燥管,然后是過漉，無水MgS5的作用是除去有機相中水， 實蛤效果可能會更好，選項B正確；步驟2中有機相使用13TaJIC0。著液洗滌，類似乙酸乙中飽和 碳歌林的作用,除去溶解在間浪芾甲醛中浪和世醯，選頊C正確；D、百舞容易被氧化防止間濾M甲醛被 氧化，選項D正

21、確。答案選A口例11 .某學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究 NO與銅粉的反應(yīng)并檢驗 NO,實驗裝置如圖所示(夾持裝置略)。實驗開始前，向裝置中通入一段時間的N2,排盡裝置內(nèi)的空氣。E：F(1M)已知：在溶液中，F(xiàn)eSO4+ NOI=-Fe(NO)SO4 (棕色)，該反應(yīng)可用于檢驗 NO。下列對該實驗相 關(guān)描述錯誤的是A.裝置F、I中的試劑依次為水，硫酸亞鐵溶液B.裝置J收集的氣體中不含 NOC.實驗結(jié)束后，先熄滅酒精燈，再關(guān)閉分液漏斗的活塞D.若觀察到裝置 H中紅色粉末變黑色，則 NO與Cu發(fā)生了反應(yīng)解析1根據(jù)實驗裝罡圖，在裝置E中Cu與稀硝酸!話應(yīng)制備N。,實臉開始前向裝置】間的2排反裝置內(nèi)的空氣由于H

22、N6具有揮發(fā)性，制簾!的丫0中混有HNS (g)和比。用干1東去Z)中的HN6 <1裝解G中f向無水CaCk用F干燥NO：裝署H用干探究NO.應(yīng)J 3超IF守于檢險N?？谛?，裝置F中盛攵水除去NO中f向HN5(6根據(jù)題意用FWQ毒裝置I中施RFeSCu 澹液 2項正確；B,檢險NO的反E2為 FeSO4+NO=s：CFe (NO) SC可逆夠j 1體。不稅襁完全口瞰加難澹于水J裝SW氣體中含有NO, B項錯誤i C,：為了應(yīng)止倒及,先熄滅酒修燈，再關(guān)閉分;夜漏斗的活塞停止通入NO, CI恥畫D,若醮紅色:林生列12最色，說明NO上弓Cu作用產(chǎn)生了黑色固體J說明N0與Cu發(fā)生了反應(yīng) D項正司表中abc表 示 相 立 儀中 加 k 的 式 劑用 如 利 所 示置氣)僅爭 化1 攵 集 的 氣 本 是號J編1 c-._iiH八AH3N濃氨水生石灰堿石灰BO2S70% 濃H2SO4Na2sO3固體98%濃H2SO4CON稀HNO 3銅屑H2ODN濃銅屑NaOHO2 HNO3溶液【答案】B【解析】A、濃氨水有揮發(fā)性，在加熱條件下分解生成氨氣，生石灰和水反應(yīng)放出大量的熱，所以 可用濃氨水和生石灰制取氨氣；堿石灰一般應(yīng)盛放在干燥