18版高考化学二轮复习专题4化学实验专题限时集训16实验方案的设计与评价
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魁夺市安身阳光实验学校专题四第14讲化学实验方案的设计与评价建议时间:40分钟1.(2016·海南卷)下列实验设计正确的是( )A.将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性B.将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼C.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO2-3D.将乙烯通入KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性解析:SO2使溴水褪色是证明SO2具有还原性,A错误;铁屑放入稀HNO3中不产生H2,而是产生NO,B错误;澄清石灰水滴入含HCO-3的溶液中也会产生白色沉淀,C错误;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,是发生了氧化反应,体现了乙烯的还原性,D正确。
答案:D2.(2017·天津高考)以下实验设计能达到实验目的的是( )( 56470103)B.直接蒸发Al与稀盐酸反应生成的AlCl3溶液,铝离子发生水解,最终得到的是Al(OH)3,不能达到实验目的;C.重结晶法提纯苯甲酸的方法是:将粗品水溶,蒸发趁热过滤,滤液冷却结晶即可;D.NaBr和KI都能与氯水反应生成对应的单质,再用四氯化碳萃取,四氯化碳层颜色不同,NaBr的为橙红色,KI的为紫红色。
答案:D3.(2017·衡水模拟)某同学为探究SO2与Ba2+只有在碱性条件下才能形成BaSO3沉淀,设计了如下方案,你认为可行的是( )A.将SO2通入Ba(OH)2溶液中观察有白色沉淀生成B.将SO2通入Ba(NO3)2溶液中观察有白色沉淀生成C.将SO2分别通入BaCl2溶液、BaCl2与HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中,观察到只有Ba(OH)2中有白色沉淀生成D.将SO2通入BaCl2与NH3的混合溶液中有白色沉淀生成解析:A、D项方案不能说明SO2与Ba2+在非碱性条件下不能反应生成BaSO3沉淀;B项中SO2溶解后会形成酸性溶液,NO-3在酸性条件下可将SO2-3氧化成SO2-4,得到的沉淀是BaSO4。
答案:C4.(2016·全国卷Ⅱ)下列实验操作能达到实验目的的是( )( 56470104)选项实验目的实验操作A 制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶液,过滤、洗涤、干燥D 比较水和乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中解析:向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体,A项错误;氯化镁是强酸弱碱盐,MgCl2水解产生的HCl易挥发,所以由MgCl2溶液制备无水MgCl2要在HCl气流中加热蒸干,B项错误;铜与稀硝酸能反应,应该用稀盐酸,C 项错误;分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中,反应剧烈的是水,反应平缓的是乙醇,可以利用此反应比较水和乙醇中氢的活泼性,D项正确。
化学实验方案设计与评价一、选择题(本题共22小题,每题只有一个选项符合题意)1.下列混合气体的,除杂所用的试剂正确的是A.A B.B C.C D.D2.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确且有因果关系的是的选项是A.A B.B C.C D.D3.下列操作正确的是A .甲装置可以用于制备氯气B .乙装置可以用于洗去氯气中混有的氯化氢C .丙可以用于收集COD .丁装置用于实验室焙烧硫酸铜晶体制备硫酸铜4.某学习小组设计实验制备供氢剂氢化钠(NaH ),实验装置如下图所示。
下列说法错误的是A .相同条件下,粗锌比纯锌反应速率快B .装置a 还能用来制备CO 2和H 2S 气体C .实验时先打开活塞K ,再点燃c 处酒精灯D .判断钠是否剩余,可取c 中固体加水检验 5.完成下列实验,下图所示仪器和方法均正确的是A .装置甲:蒸发结晶,制备NaCl 晶体B .装置乙:称量,配制1480mL0.50mol L NaOH -⋅溶液,称量9.6gNaOHC .装置丙:分液,用苯萃取溴水中的Br 2,打开分液漏斗活塞,在烧杯中收集到溴的苯溶液D .装置丁:洗气,除去Cl 2中的HCl 气体 6.下列实验设计不能达到实验目的的是A .AB .BC .CD .D7.下列有关实验装置或操作中不正确的是A .装置甲液面读数为11.80 mLB .用乙装置制取气体测量体积可以减少误差C .装置丙可检验乙烯的生成D .装置丁可验证碳酸氢钠受热分解 8.下列操作与现象及推论均正确的是A.A B.B C.C D.D9.实验室釆用如图所示的气体发生装置制备以下气体,其中不合理的是A.A B.B C.C D.D 10.下列实验操作、现象与结论均正确的是A.A B.B C.C D.D 11.下列实验中,对应的实验以及结论都正确且两者具有因果关系的是A.A B.B C.C D.D 12.下列实验对应的实验现象错误的是A.A B.B C.C D.D 13.下列实验能达到预期目的或者与实验结论对应一致的是A.A B.B C.C D.D 14.下列实验装置能达到相应实验目的的是A.装置①用于验证反应是否有CO2生成B.装置①用于验证草酸晶体是否含结晶水C .装置①用于制备少量含NaClO 的消毒液D .装置①用于比较铜、铁活泼性强弱15.实验室采用下表中试剂和装置制备和收集气体(不考虑尾气处理),合理的是A .AB .BC .CD .D16.化学是以实验为基础的学科,下列操作不能..达到实验目的的是 A .AB .BC .CD .D17.下列由实验现象所得到的结论正确的是A .向某溶液中先加入氯水,再加入KSCN 溶液,溶液变为红色,说明原溶液中一定含有Fe 2+B .向一定浓度的Na 2SiO 3溶液中通入适量CO 2气体,出现白色沉淀,说明H 2SiO 3的酸性比H 2CO 3弱C .用硫酸酸化的H 2O 2溶液滴入Fe(NO 3)2溶液中,溶液变黄色,证明氧化性:H 2O 2比Fe 3+强D .向某溶液中加入BaCl 2溶液,无明显现象,再加稀盐酸,有无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体产生,溶液中一定含HCO -318.用下列装置进行实验,仪器选择和使用正确且能达到实验目的的是A .验证钢铁的吸氧腐蚀B .测定Fe 2+的浓度C .除去二氧化碳中混有的HClD .加热胆矾制备无水硫酸铜19.由下列实验操作及现象能得出相应结论的是A .AB .BC .CD .D20.下列方案设计、现象和结论有不正确...的是A.A B.B C.C D.D21.研究小组为探究Na2S晶体在空气中变质后的产物,进行实验并记录现象如下:①取Na2S样品加水溶解,得到澄清溶液a。
专题限时集训(十四) 实验方案的设计与评价(限时:45分钟)一、选择题(本题包括4小题,每小题10分,共40分)1.在实验室进行物质制备,下列实验设计方案中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是( ) A .C ――→在空气中点燃CO ――→CuO ,△CO 2――→NaOH 溶液Na 2CO 3B .Cu ――→AgNO 3溶液Cu(NO 3)2溶液――→NaOH 溶液Cu(OH)2C .Fe ――→点燃Fe 2O 3――→H 2SO 4溶液Fe 2(SO 4)3溶液D .CaO ――→H 2O Ca(OH)2溶液――→Na 2CO 3溶液NaOH 溶液2.(2018·河北冀州模拟)某课外小组欲测定过氧化钠与碳酸钠混合物中过氧化钠的质量分数,准确称量a 克样品,下列后续实验方案中,不合理的是( )A .隔绝空气加热,冷却后,称量剩余固体质量m 1 gB .与足量稀盐酸反应并蒸干,称量剩余固体质量m 2 gC .与足量水反应并加热,收集到标准状况下V 1 L 干燥气体D .与足量稀硫酸反应并加热,收集到标准状况下V 2 L 干燥气体3.根据下列实验现象,所得结论不正确的是()5.(20分)(2018·新课标全国卷Ⅱ)某小组以CoCl 2·6H 2O 、NH 4Cl 、H 2O 2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X 。
为确定其组成,进行如下实验。
①氨的测定:精确称取w g X ,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH 溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V 1 mL c 1 mol·L -1的盐酸标准溶液吸收。
蒸氨结束后取下接收瓶,用c 2 mol·L -1NaOH 标准溶液滴定过剩的HCl ,到终点时消耗V 2 mL NaOH 溶液。
②氯的测定:准确称取样品X ,配成溶液后用AgNO 3标准溶液滴定,K 2CrO 4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag 2CrO 4为砖红色)。
实验方案的设计与评价考点分析1.实验设计思维模型2.解答评价型化学实验题的一般思维流程一般通过读题即可明确实验目的。
弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。
对于检验型或性质型实验要注意“操作简单性、现象明显性”的要求;对于制备型实验要注意“产率要高、纯度要高”的要求。
对点训练1.工业上通常用电解KI溶液的方法来制备碘酸钾,请你根据所给药品,设计实验来判断电解是否完全。
仪器不限,可选的试剂:淀粉溶液、H2O2溶液、稀硫酸。
(已知:IO-3+5I-+6H+===3I2+3H2O)答案解析若电解完全,则溶液中不含I-,因此只要利用信息中给出的“IO-3+5I-+5H+===3I2+3H2O”,取溶液使其变为酸性,此时若有I-,则会发生上述反应使溶液变蓝,反之则电解完全。
2.某学习小组在实验室中制备的Na2S2O3晶体中常含有杂质Na2CO3、Na2SO3和S。
请选择下列试剂设计实验方案,检验产品中是否含有Na2CO3。
限选试剂:3 mol·L-1H2SO4溶液、1 mol·L-1NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水。
答案取少量样品加入3 mol·L-1 H2SO4溶液,将产生气体依次通入酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水若品红溶液不褪色,且澄清石灰水变浑浊,说明产品中混有Na2CO3(答案合理均可)解析检验是否含有Na2CO3,要排除Na2SO3的干扰。
酸性高锰酸钾溶液起检验SO2,除去SO2的作用,品红溶液检验SO2是否除尽。
3.氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。
请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象____ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ _____________。
第16讲 实验方案设计与评价考点一 物质制备型实验方案的设计与评价Z 真题感悟hen ti gan wu (课前)1.(2016·江苏)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO 3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO 3、分离NaHCO 3、干燥NaHCO 3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( C )A .制备氨气B .制取NaHCO 3C .分离NaHCO 3D .干燥NaHCO 3[解析] A 项,制NH 3需要用NH 4Cl 固体和Ca(OH)2固体加热进行反应,错误;B 项,CO 2应从长导管进短导管出,错误;C 项,制得的NaHCO 3为固体,用过滤法分离,正确;D 项,加热时NaHCO 3会分解,错误。
2.(2017·全国Ⅱ)由下列实验及现象不能推出相应结论的是( C )3不变色,可证明还原性,Fe>Fe 2+,A 项正确;燃着的金属钠能在装有CO 2的集气瓶中反应生成Na 2CO 3和C ,说明CO 2具有氧化性,B 项正确;NH 4HCO 3受热分解生成的NH 3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,只能说明NH 3为碱性气体,不能确定NH 4HCO 3的酸碱性,C 项错误;根据题中描述可知黄色沉淀为AgI ,另一支试管中无明显现象,说明没有AgCl 析出,可证明K sp (AgI)<K sp (AgCl),D 项正确。
3.(2018·全国Ⅱ·9)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( D )A B C D[解析] 甲烷与氯气在光照条件下发生反应:CH 4+Cl 2――→光照CH 3Cl +HCl ,CH 3Cl +Cl 2――→光照CH 2Cl 2+HCl ,CH 2Cl 2+Cl 2――→光照CHCl 3+HCl ,CHCl 3+Cl 2――→光照CCl 4+HCl 。
实验方案的设计与评价1.某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物,为进一步确认该黑色粉末的成分,下列实验方案不可行的是A.准确称量一定质量的黑色粉末,用H2充分还原,并用干燥剂收集所得水,获得水的准确质量,进行计算B.准确称量一定质量的黑色粉末,溶解于足量盐酸,加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变,称量所得粉末质量,进行计算C.准确称量一定质量的黑色粉末,用CO充分还原,在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量,进行计算D.准确称量一定质量的黑色粉末,与一定量铝粉混合后点燃,充分反应后冷却,准确称量剩余固体质量,进行计算2.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(夹持装置未画出)A.用装置甲检验溶液中是否有K+B.用装置乙制取并收集少量NH3C.用装置丙进行喷泉实验D.用装置丁加热熔融NaOH固体3.下列实验操作与预期目的或所得结论一致的是4.下列实验中,所选装置或实验设计合理的是A.图⑤所示装置中盛有饱和Na2SO3溶液,除去SO2中含有的少量HCl B.用乙醇萃取溴水中的溴选择图③所示装置C.用图①和②所示装置进行粗盐提纯D.用图④所示装置进行石油分馏实验制取丁烯5.下列实验的现象、解释或结论正确的是6.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是7.下列图中的实验方案,能达到实验目的的是8.下列实验,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是9.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是10.下列实验“操作和现象”与“结论”的对应关系正确的是11.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是12.下列由实验得出的结论正确的是13.以下实验设计能达到实验目的的是实验目的实验设计A.除去NaHCO3固体中的Na2CO3将固体加热至恒重B.制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液C.重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶D.鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后,用CCl4萃取14.根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是15.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是16. [双选]根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是17.下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是18.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是19.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。
专题限时集训(十六) 实验方案的设计与评价(对应学生用书第143页)(限时:40分钟)1.(2017·河北衡水中学七调)某同学为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。
(已知PdCl2能被CO还原为黑色的Pd) 【导学号:97184232】(1)装置②中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向长颈漏斗中加入的试剂是________。
A.H2SO4溶液B.CCl4C.苯D.稀硝酸(2)请将图中各装置按顺序连接(填装置接口字母):c接________,________接________,________接________,________接________。
(3)装置④的作用是_______________________________________________。
(4)检查完装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到________________时再点燃酒精灯。
(5)若反应过程中CO2足量,钠与CO2充分反应后,生成的固体物质可能有多种情况,该同学提出以下猜想:①生成的固体物质为Na2CO3②生成的固体物质为Na2CO3和C的混合物③生成的固体物质为Na2CO3和Na2O的混合物④生成的固体物质为Na2O和C的混合物假如反应过程中有下列两种情况:Ⅰ.观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀,若装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该情况下钠与CO2反应的化学方程式:______________________________________________________________________________________________________。
Ⅱ.装置①中钠的质量为0.46 g,充分反应后,将装置①中的固体加入足量的稀盐酸中产生224 mL(标准状况)CO 2气体,溶液中残留固体的质量为_____。
课时4 化学实验方案的设计与评价[题型诠释]近年的新课标高考中常考的有两类实验:一是探究类实验,主要探究物质分解的产物和物质的性质;设计并完成实验报告,包括补充实验步骤或实验步骤的排序、选择试剂和现象的描述等。
二是评价类实验,根据题目提供的实验方案,评价是否合理,并要求设计合理的方案。
(1)综合实验方案设计的一般思路:了解实验目的→明确实验原理→掌握实验条件→选择仪器药品→设计装置步骤→记录现象数据→分析得出结论。
(2)综合实验评价要求考生根据题目的要求和实验目的,从化学原理,元素及其化合物的性质、化学实验的基本操作技能等方面,对实验方案进行科学分析、评价优劣。
附:考纲要求1.设计、评价或改进实验方案。
2.掌握控制实验条件的方法。
3.分析或处理实验数据,得出合理的结论。
4.以上各部分知识与技能的综合应用。
微点聚焦一“假设判断”型实验方案设计[典题示例]【示例1】漂白粉是生产生活中常用的消毒剂和杀菌剂实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定存在CaCl2,请设计实验,探究该样品中可能存在的其他固体物质。
(1)提出合理假设。
假设1:该漂白粉未变质,只含有________;假设2:该漂白粉全部变质,只含有________;假设3:该漂白粉部分变质,既含有Ca(ClO)2,又含有CaCO3。
(2)设计实验方案,进行实验。
请写出实验步骤、预期现象和结论。
限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1 mol·L-1盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。
(提示:不必检验Ca2+和Cl-)第一步明确目的原理设计实验探究漂白粉变质后物质的成分,涉及反应:①2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO。
第二步 提出合理假设根据假设3提供的物质及反应原理判断样品中可能含有Ca(ClO)2或CaCO 3或二者的混合物。
2018_2019学年北京高三化学二轮复习化学实验探究实验方案的设计与评价(考试标准考点分析)一、考试标准二、考点分分析考点一:铝表面氧化膜的作用 1.有相同的三块铝片,进行如下实验实验一:取第一块铝片,直接放入硫酸铜溶液中观察现象实验二:取第二块铝片,用砂纸擦试表面后,放入硫酸铜溶液中观察现象实验三:将实验一中铝片从硫酸铜溶液中取出,洗净后放入氢氧化钠溶液中,片刻后取出铝片,洗净后 再放入硫酸铜溶液中观察现象实验四:取第三块铝片,用砂纸擦试表面后,置于浓硝酸中,片刻后取出,洗净,再放入硫酸铜溶液中观察现象综合以上四个实验的主要目的是试图说明( ) A.铝片能和硫酸铜溶液反应 B.铝片能和氢氧化钠溶液反应 C.铝片不能和硝酸反应D.铝片表面能形成具有保护作用的氧化膜 答案 D考点二:乙烯的制备与检验2.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH 3CH 2OH ――→浓H 2SO 4170 ℃CH 2===CH 2↑+H 2O),生成的气体直接通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此提出必须先除去杂质,再与溴水反应。
请你回答下列问题:(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是_______________________________________。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应 B.使溴水褪色的反应,就是加成反应 C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯 D.使溴水褪色的物质,就是乙烯(2)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是______________________________________________________________________________________________________________________,在验证过程中必须全部除去。
2018届高考化学复习:实验方案的设计与评价考点精题精练1.(2018·山东省平邑县高考补习学校高三检测)硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料,制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用:①Cu与稀硝酸反应制取:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②Cu与浓硝酸反应制取:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取:2Cu+4HNO3+O2=2Cu(NO3)2+2H2O下列说法正确的是A.制取相同量的硝酸铜需硝酸的量③最多B.制取相同量的硝酸铜①产生的有毒气体比②多C.三种方案中硝酸的利用率③>①>②D.三种方案的反应都可以在铁制容器中进行答案:C2.(18-10·安徽新安中学高三模拟)下表中的实验操作能达到实验目的是()答案:B3.(2018·安徽省毫州一中高三月考)某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:①将镁粉投入冷水中,未见任何现象;②将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。
则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()A.镁粉只直接与溴水中的溴反应B.镁粉只与溴水中的酸反应C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D.镁粉在水的催化下与溴发生反应答案:D4.(2018·安徽省毫州一中高三月考)图l0装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是答案:B5.为了检验某化合物中是否含有NH4+、SO42-、Fe2+和结晶水,设计了下列操作步骤:①取少量晶体加热,发现试管口处有液体,且该液体能使无水硫酸铜变蓝;②另取少量晶体溶于水中,滴加少量的氯水,再加入KSCN溶液,有红色出现;③取少量溶液于试管,加入盐酸,没有现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成;④取少量溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,微热有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,同时也有白色沉淀产生,该沉淀很快变成灰绿色沉淀。
第16讲实验方案的设计与评价(对应学生用书第74页)提炼1 实验方案设计1.实验方案设计的基本思路按题目要求的实验目的→设计实验方案→在限定药品中选取试剂→选取实验仪器或设计实验步骤→描述实验现象得出实验结论2.实验方案设计的四要求提炼2 实验方案评价1.一般思维流程明确实验目的―→①根据题意及装置搞清实验原理②弄清装置中各仪器的作用―→2.注意分析的五方面3.重点关注三角度提炼3 性质探究型实验1.实验设计思路研究物质结构特点→提出合理假设→设计实验方案(定性分析、定量分析)→得出结论2.基本环节(1)发现问题:就是在学习和实验的过程中所遇到的值得探究的问题和异常现象等。
(2)提出猜想:就是根据已有的知识对所发现的问题的解决提出的几种可能的情况。
(3)设计验证方案:就是根据猜想,结合实验条件设计科学、合理、安全的实验方案,对各种猜想进行验证。
(4)具体实施实验:就是根据实验方案选择仪器、组装仪器、按步骤进行操作实验的过程。
(5)观察现象分析数据,得出结论:就是认真全面观察实验中出现的现象并及时记录所得数据,然后进行推理分析和数据分析,通过对比归纳得出结论。
提炼4 性质验证型实验1.实验方案的设计思路 物质的性质⎩⎪⎨⎪⎧123⋮→各条性质的验证方法⎩⎨⎧ 1.⎩⎪⎨⎪⎧ a b 2.⎩⎪⎨⎪⎧ a b →优化组合⋮⎩⎪⎨⎪⎧ 科学严密操作简单条件可行现象明显→实验方案⎩⎪⎨⎪⎧ 分别验证连续验证2.成分确定中常用的定量方法(1)沉淀法(2)测气体体积法(3)测气体质量法(4)滴定法(酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定)———————命题热点·探究———————命题热点1 制备型综合实验方案的设计与评价(对应学生用书第75页)■对点练——沿着高考方向训练·1.(2017·山东临沂期末)亚硝酰氯(NOCl ,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易水解。
化学实验方案的设计与评价一、选择题1.(2018·天津高考·4)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是 ( )实验现象结论A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+,无Fe3+B.向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性:H2CO3>C6H5OHC.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀K sp(CuS)<K sp(ZnS) D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液②再加足量盐酸①产生白色沉淀②仍有白色沉淀原溶液中有S【命题意图】本题考查实验操作、现象与结论的分析,意在考查学生辨析实验基本操作及分析能力。
【解析】选B。
某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,能判断原溶液中有Fe2+,不能判断是否含有Fe3+,A错误;向苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制取弱酸的原理,得酸性:碳酸大于苯酚,B正确;向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀是CuS,因Na2S溶于水,c(S2-)大,容易和Cu2+反应生成CuS,所以不能推出K sp(CuS)、K sp(ZnS)相对大小,C错误;D项无法排除S-干扰,错误。
【易错警示】S的检验方法:先加稀盐酸无现象(排除碳酸根离子和银离子的干扰),再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明含有S。
2.(2018·江苏高考·12)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )【命题意图】本题考查实验方案的评价,中等难度。
【解析】选B。
A项,苯酚与Na2CO3溶液反应生成苯酚钠和NaHCO3,苯酚钠为澄清溶液,该实验只能说明苯酚的酸性强于HC-,但不能说明酸性强于H2CO3,错误;B 项,I2易溶于CCl4,在碘水中加入CCl4,振荡后,I2可进入CCl4中,该过程称为萃取,正确;C项,Fe置换出溶液中的Cu2+,方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu,Cu2+为氧化剂,Fe2+为氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,氧化性:Cu2+>Fe2+,错误;D项,NaCl和NaI的起始浓度未知,如果I-浓度远大于Cl-,则加入AgNO3溶液时,优先生成AgI沉淀,不能说明AgI溶度积较小,错误。
专项训练(五)化学实验方案设计与评价1.用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是()A.图甲所示装置用于Cu和浓H2SO4反应制取少量的SO2B.图乙所示装置用于除去碳酸氢钠固体中的少量碳酸钠C.图丙所示装置配制100 mL 0.1 mol·L-1的硫酸D.图丁所示装置用于分离出溴苯解析:铜与浓硫酸反应制取二氧化硫需要加热,A错误;碳酸氢钠加热分解,而碳酸钠加热不分解,故除去碳酸钠不能用加热的方法,B错误;不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,C错误;溴苯密度比水大且两者不互溶,故可以用分液法进行分离,D正确。
答案:D2.下列有关实验原理或实验操作正确的是()A.用水润湿的pH试纸测量某溶液的pHB.用量筒量取20 mL 0.500 mol·L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.100 mol·L-1H2SO4溶液C.实验室用图甲所示装置制取少量氨气D.实验室用图乙所示装置除去Cl2中的少量HCl解析:A中pH试纸用水润湿后将稀释待测溶液,A错误;B中0.500 mol·L-1H2SO4溶液与水混合,混合溶液的体积不是两者的体积之和,B错误;C中收集试管带塞子将无法收集到氨气,C错误;D中根据溶解平衡原理,Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,而HCl极易溶解,D正确。
答案:D3.利用下列实验装置可以达到实验目的的是()A.甲装置可以实现Cl2的制取、收集、尾气吸收B.乙装置可以实现乙酸乙酯的制取和收集C.丙装置可以形成Cu—Zn原电池D.丁装置可证明H2CO3的酸性大于H2SiO3解析:Cl2的密度比水大,收集Cl2的集气瓶中,导管应是左长右短,A错误;B项中导管不能伸入溶液中,防止倒吸,B错误;D项HNO3具有挥发性,挥发出的HNO3蒸汽也能与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀,D错误。
答案:C224烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,引入新的杂质气体,B错误;NaOH过量,能与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀,并不能证明是由Mg(OH)2溶液转化而成的,C错误。
2018年全国卷高考化学复习专题突破《实验方案的设计与评价》[题型分析]实验方案的设计与评价问题常结合实验基础知识、基本操作与化学基本理论、元素化合物知识、化学计算等综合考查考生的实验能力。
高考主要考查方向有:(1)给定实验情境或物质性质,要求考生设计实验方案;(2)提出实验问题,要求考生选择仪器、药品,组装实验装置,确定实验步骤,评价实验方案;(3)结合给定的实验情境考查现象分析与结论得出.一、实验方案设计1.实验方案设计的基本思路2.设计实验方案时注意的问题(1)实验方案要可行.要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件,实验方案要简单易行.(2)实验顺序要科学.要对各个实验步骤进行统一的规划和安排,保证实验准确且高效.同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的干扰。
(3)实验现象要直观.如“证明醋酸是弱电解质”的实验,可配制一定浓度的CH3COONa溶液,用pH试纸测溶液的pH,通过测定的结果pH>7从而得出结论,既操作简便又现象明显.(4)实验结论要可靠.要反复推敲实验步骤和多方论证实验结果,保证实验结论准确可靠.二、实验方案评价的基本思路1.从试剂、仪器和装置的合理性上评价.2.从实验原理上评价,实验方案要符合实验原理,保证达到实验目的.3.从操作步骤、实验现象上评价,实验方案要步骤简单,现象明显.4.从环境保护上评价,实验方案的设计要充分体现环保意识.5.从节能、安全可靠上评价,实验方案的设计要节约能源,节省原料且安全可靠.真题练习1.某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验.实验一制取氯酸钾和氯水利用下图所示的实验装置进行实验.(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。
该实验操作过程需要的玻璃仪器有__________________.(2)若对调B和C装置的位置,________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率.实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。
专题限时集训(十六) 实验方案的设计与评价(对应学生用书第143页)(限时:40分钟)1.(2017·河北衡水中学七调)某同学为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。
(已知PdCl2能被CO还原为黑色的Pd) 【导学号:97184232】(1)装置②中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向长颈漏斗中加入的试剂是________。
A.H2SO4溶液B.CCl4C.苯D.稀硝酸(2)请将图中各装置按顺序连接(填装置接口字母):c接________,________接________,________接________,________接________。
(3)装置④的作用是_______________________________________________。
(4)检查完装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到________________时再点燃酒精灯。
(5)若反应过程中CO2足量,钠与CO2充分反应后,生成的固体物质可能有多种情况,该同学提出以下猜想:①生成的固体物质为Na2CO3②生成的固体物质为Na2CO3和C的混合物③生成的固体物质为Na2CO3和Na2O的混合物④生成的固体物质为Na2O和C的混合物假如反应过程中有下列两种情况:Ⅰ.观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀,若装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该情况下钠与CO2反应的化学方程式:______________________________________________________________________________________________________。
Ⅱ.装置①中钠的质量为0.46 g,充分反应后,将装置①中的固体加入足量的稀盐酸中产生224 mL(标准状况)CO 2气体,溶液中残留固体的质量为_____。
(6)设计实验方案证明装置①中加入的金属钠部分被氧化________________________________________________________________________________。
【解析】 (1)加入的液体若不与CaCO 3反应时,其密度应比稀盐酸大,CCl 4符合;也可以加入与CaCO 3反应生成CO 2的液体,如稀硝酸。
(2)装置②制取的CO 2中含有HCl 和水蒸气,可以用④装置除去HCl ,装置③干燥气体,装置①中CO 2与Na 反应,装置⑤可以检验CO 2与Na 反应的产物,故c 接f ,g 接d ,e 接a(或b),b(或a)接h 。
(3)装置④的作用是吸收HCl 气体。
(4)当装置⑤中澄清石灰水变浑浊时,说明整个装置充满CO 2。
(5)Ⅰ.根据题中信息可知,装置①中固体为Na 2CO 3,⑤中PbCl 2溶液中生成黑色沉淀,说明装置①中生成CO 气体,可以写出2Na +2CO 2=====△Na 2CO 3+CO 。
Ⅱ.装置①中固体与足量稀盐酸反应有残留固体,则该固体只能是碳,说明Na 与CO 2反应生成Na 2CO 3和C 。
装置①中n (Na)=0.46 g 23 g/mol=0.02 mol ,装置①中固体与足量稀盐酸反应生成n (CO 2)=0.224 L 22.4 L/mol=0.01 mol ,则反应生成Na 2CO 3为n (Na 2CO 3)=0.01 mol ,说明Na 完全转化为Na 2CO 3,可以写出反应方程式为4Na +3CO 2=====△2Na 2CO 3+C ,则生成的C 为0.005 mol ,其质量为0.06 g 。
(6)准确称取0.46 g 金属钠样品,并投入足量水中,测得生成气体的体积小于224 mL(标准状况下测量),则可以说明装置①中的金属钠被部分氧化。
【答案】 (1)BD (2)f g d e a(或b) b(或a) h(3)吸收HCl 气体(4)装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊(5)Ⅰ.2Na+2CO 2=====△Na 2CO 3+COⅡ.0.06 g(6)准确称取0.46 g 金属钠样品,并投入足量水中,测得收集到的气体体积小于224 mL(标准状况下测量)(或其他合理答案)2.(2017·江西百校联盟五月质检)某研究性学习小组用下列装置(铁架台等夹持仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应,并检验反应产物。
【导学号:97184233】(1)用2%的CuSO4溶液和10%的NaOH溶液配制Cu(OH)2悬浊液的注意事项是________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)为快速得到乙醇气体,可采用的方法是__________________________。
若实验时小试管中的溶液刚开始发生倒吸,可采取的措施是________(填字母)。
a.取下小试管b.移去酒精灯c.将导管从橡胶管中取下d.以上都可以(3)如图实验,观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体M,充分反应后停止加热。
取下小试管加热,有砖红色固体生成。
为了检验固体M的组成,进行下列实验。
①固体M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有气体生成。
②经检验溶液中有Fe3+和Fe2+,检验Fe3+的试剂是________;证明溶液含有Fe2+的试剂是________。
能得出的结论是________(填字母)。
a.固体M中一定有+3价和+2价铁,不能确定是否有0价铁b.固体M中一定有+3价和0价铁,无+2价铁c.固体M中一定有+3价铁,0价和+2价铁至少有一种d.固体M中一定有+3价、+2价和0价铁(4)若固体M的成分可表示为Fe x O y,用CO还原法定量测定其化学组成。
称取m g固体M 样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:①组装仪器;②点燃酒精灯;③加入试剂;④打开分液漏斗活塞;⑤检查气密性;⑥停止加热;⑦关闭分液漏斗活塞;⑧……正确的操作顺序是________(填字母)。
a.①⑤④③②⑥⑦⑧ B.①⑤③④②⑥⑦⑧c.①③⑤④②⑦⑥⑧D.①③⑤②④⑥⑦⑧【解析】(1)配制Cu(OH)2悬浊液时,NaOH溶液应稍过量。
(2)升高温度可以加速乙醇的挥发。
若小试管中的溶液刚开始发生倒吸,可将导管从橡胶管中取下,选c。
(3)乙醇与Fe2O3反应的过程中可能会生成Fe或Fe3O4,由②知溶液中有Fe3+、Fe2+,故固体M中一定有+3价和+2价铁,不能确定是否有0价铁,选a。
(4)检查气密性属于实验的准备阶段,应在加药品前进行,为防止Fe再次被氧化,撤去酒精灯后,应继续通入CO,冷却后再停止通气。
【答案】(1)NaOH溶液稍过量(2)在烧杯中加入热水(或对烧杯加热) c(3)②KSCN溶液酸性高锰酸钾溶液或K3[Fe(CN)6]溶液 a(4)b3.(2017·辽宁鞍山一中一模)某高校老师要求学生配制0.1 mol/L的KMnO4溶液100 mL。
完成下列实验。
[实验一] 研究温度对反应速率的影响,学生取两支试管,均加入4 mL 0.1 mol/L的酸性KMnO4溶液和10 mL 0.1 mol/L H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B 试管置于凉水中,记录溶液褪色所需的时间。
要用________来酸化KMnO4溶液,褪色所需时间t A________t B(填“>”“=”或“<”)。
写出此反应的离子方程式:___________________________________。
[实验二] 测定某乙二酸溶液的浓度,具体操作为:(1)滴定:准确量取25.00 mL乙二酸溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将KMnO4溶液装入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。
在实验中发现,刚滴下少量KMnO4溶液时,溶液迅速变成紫红色。
将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色慢慢消失;继续滴加时,紫红色就很快褪去了。
请解释原因:___________________________________________________。
待到___________________________________________________________,证明达到滴定终点。
(2)计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下。
(3)误差分析:下列操作会导致测定的乙二酸溶液浓度偏大的是________(填序号)。
A.配制KMnO4溶液定容时,仰视观察刻度线B.未用待测液乙二酸润洗滴定管C.滴定前锥形瓶有少量水D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失E .滴定时振荡锥形瓶有溶液飞溅出去F .观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视【解析】 [实验一]酸化KMnO 4溶液一般选用稀硫酸。
温度越高,反应速率越快,溶液褪色所需时间越短,所以t A <t B ,反应的离子方程式为2MnO -4+5H 2C 2O 4+6H +===2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 。
[实验二](1)酸性KMnO 4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶,应该选用酸式滴定管盛放。
在实验中发现,刚滴下少量KMnO 4溶液时,溶液迅速变成紫红色。
将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色慢慢消失;继续滴加时,紫红色就很快褪去了,可能是反应中生成的Mn 2+具有催化作用,所以随后褪色会加快;当滴入最后一滴KMnO 4溶液,锥形瓶内的颜色恰好变成浅红色,且半分钟内不变化,证明达到滴定终点。
(2)三次滴定的数据中第3组偏差较大,舍去,消耗KMnO 4溶液的平均体积为20.10 mL +19.90 mL 2=20.00 mL ,根据离子方程式2MnO -4+5H 2C 2O 4+6H +===2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ,乙二酸溶液的浓度为0.020 00 L×0.1 mol/L×50.025 00 L×2=0.2 mol/L 。
(3)A 项,配制KMnO 4溶液定容时,仰视观察刻度线,导致溶液体积偏大,浓度偏小,滴定时消耗KMnO 4溶液体积偏大,根据c (待测)=c 标准V 标准V 待测,测得的乙二酸溶液浓度偏大,符合;B 项,未用待测液乙二酸润洗滴定管,造成乙二酸浓度偏小,不符合;C 项,滴定前锥形瓶有少量水,对实验结果无影响,不符合;D 项,滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗KMnO 4溶液体积偏大,根据c (待测)=c 标准V 标准V待测,测得的乙二酸溶液浓度偏大,符合;E 项,滴定时振荡锥形瓶有溶液飞溅出去,导致消耗KMnO 4溶液体积偏小,根据c (待测)=c 标准V 标准V待测,测得的乙二酸溶液浓度偏小,不符合;F 项,观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,导致读取的消耗KMnO 4溶液体积偏小,根据c (待测)=c 标准V 标准V 待测,测得的乙二酸溶液浓度偏小,不符合。