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课时40 专题提升【单元网络】课时40 专题提升(本课时对应学生用书第183~184页)【微专题】微小专题1化学实验的条件控制（2）控制实验条件的目的分析微小专题2控制实验条件的试题研究【问题引出】关于“控制实验条件的目的”是高考实验试题或工艺流程题中的一种常见命题形式，由于考生平时对这部分知识接触的较少，因而普遍感觉无从下手，思维空白，考场失分连连。
这类试题的特点：一般结合工艺流程、数据图像，多以选择、评价方式提出问题。
【考题呈现】1. 某矿石用热稀硝酸溶液溶解，矿石粉碎的目的是，加热的目的是，稀硝酸过量的目的是。
【答案】增大矿石与稀硝酸的接触面积，加快反应速率提高反应速率增大矿石浸出率【解析】固体与液体反应，通过粉碎固体(增大接触面积)、加热来加快反应速率，通过加入过量的液体提高固体的反应量(或浸出率)。
2. 从AlCl3稀溶液中获得[Al2(OH)n Cl6-n·x H2O]晶体，在稀溶液中边加入浓盐酸边减压蒸发浓缩，减压蒸发的目的是，再用Al2O3调溶液pH至4.5左右促进其水解而结晶析出。
【答案】减少HCl的挥发和抑制Al3+的水解【解析】减压蒸发能降低水的沸点，能减少HCl的挥发和抑制Al3+的水解。
3. 从KNO3、NaCl和AgCl混合物中分离出KNO3，溶解、加热浓缩后须趁热过滤的目的是，再降温结晶过滤，用冷水洗涤沉淀的目的是。
【答案】防止KNO3和NaCl析出减少KNO3的损失【解析】KNO3、NaCl和AgCl混合物中，AgCl难溶可用过滤方法分离，浓缩后趁热过滤能防止KNO3和NaCl的析出；再降温结晶析出溶解度随温度变化大的KNO3，冷水洗涤沉淀能降低KNO3的溶解度，减少KNO3的损失。
【集中突破】1. (2014·南京期末)甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产，300~400℃左右分解。
实验室制取甲酸钙的方法之一是+2HCHO+H2O2Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑。
重 点 突 破锁定高考热点 探究规律方法1.2．实验设计的原则(1)科学性。
(2)安全性。
(3)可行性。
(4)简约性。
3．实验设计的方法(1)明确实验目的、原理。
(2)选择合适的仪器和药品。
(3)设计装置步骤。
(4)记录实验现象和数据。
(5)分析得出结论。
4．化学实验方案设计的类型 实验设计⎩⎪⎨⎪⎧ 物质的制备实验方案的设计物质的性质实验方案的设计物质的检验、分离和提纯实验方案的设计综合实验的设计5．气体的制备(性质)实验方案设计的基本方法气体的制备装置―→气体的净化装置―→气体性质的验证(收集)装置―→尾气吸收装置6．性质实验方案的设计思路(1)分析物质组成或找出所属种类。
(2)推测物质可能具有的一些物理性质。
(3)设计出合理、具体的实验方案，探究或验证其所具有的化学性质。
(4)完成实验、记录和分析实验结果，总结得出实验结论。
7．实验方案设计时的几个操作(1)实验装置的组装顺序。
气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理。
(2)接口的连接顺序。
总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应“长”进“短”出(或“深”入“浅”出)；量气装置应“短”进“长”出；洗气装置应“长”进“短”出；干燥管应“粗”进“细”出。
(3)实验操作顺序。
气体发生一般按：装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。
(4)加热操作注意事项。
主体实验加热前一般应先用原料气赶走空气后再点燃酒精灯，其目的一是防止爆炸，如H2还原CuO、CO还原Fe2O3；二是保证产品纯度，如制备Mg3N2、CuCl2等。
反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气直到冷却为止。
(5)尾气处理。
有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃，无毒气体直接排放。
题组训练1．氢化镁(化学式为MgH2)是一种常用的焰火剂，遇水易发生反应。
某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化镁。
请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按气体流向的连接顺序为______________________(填仪器接口处的字母编号)。
高考衣食住用行衣：高考前这段时间，提醒同学们出门一定要看天气，否则淋雨感冒，就会影响考场发挥。
穿着自己习惯的衣服，可以让人在紧张时产生亲切感和安全感，并能有效防止不良情绪产生。
食：清淡的饮食最适合考试，切忌吃太油腻或者刺激性强的食物。
如果可能的话，每天吃一两个水果，补充维生素。
另外，进考场前一定要少喝水！住：考前休息很重要。
好好休息并不意味着很早就要上床睡觉，根据以往考生的经验，太早上床反而容易失眠。
考前按照你平时习惯的时间上床休息就可以了，但最迟不要超过十点半。
用：出门考试之前，一定要检查文具包。
看看答题的工具是否准备齐全，应该带的证件是否都在，不要到了考场才想起来有什么工具没带，或者什么工具用着不顺手。
行：看考场的时候同学们要多留心，要仔细了解自己住的地方到考场可以坐哪些路线的公交车？有几种方式可以到达？大概要花多长时间？去考场的路上有没有修路堵车的情况？考试当天，应该保证至少提前20分钟到达考场。
2017年普通高等学校招生全国统一考试化学试题江苏卷单项选择题：本题包括10小题，每小题2分, 共计20分。
每小题只有一个．．．．选项符合题意。
1．2017 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。
下列做法应提倡的是A．夏天设定空调温度尽可能的低B．推广使用一次性塑料袋和纸巾C．少开私家车多乘公共交通工具D．对商品进行豪华包装促进销售【答案】C【名师点睛】本题考查的是化学与社会生活。
解题的关键要抓住节能、节约集约利用资源、环保等要素。
化学学习要从生活实际出民，关注化学在能源、材料、环境、健康等方面的作用，关心社会热点问题，形成化学服务于社会的使命感和责任感。
2．下列有关化学用语表示正确的是A．质量数为31的磷原子: 3115PB．氟原子的结构示意图:C． CaCl2的电子式:D．明矾的化学式: Al2(SO4)3【答案】A【解析】A．P的质子数是15，A正确；B．F原子的电子数为9，B错误；C．离子化合物中阴、阳离子间隔排列，其电子式中离子分开写、不能合并，C错误；D．明矾是十二水合硫酸铝钾，D错误。
专题10.8 探究型实验及有机综合实验1．探究型化学实验常分为物质成分的探究、物质性质的探究、化学反应原理的探究、化学反应条件的探究、反应现象的探究等五个类型,该题型通常融合物质的制备、分离提纯、检验、条件控制、定量测定以及实验方案的设计与评价等方面，进行综合性考查学生分析问题、解决问题的能力和化学实验的能力。
常考题型为非选择题,难度较大，综合性较强，是高考的热点题，应引起足够的重视。
2．有机化学综合实验题是近三年全国新课标高考实验命题的热点,通常以有机物的制备和性质实验为载体,考查常见仪器的用途与基本操作，有机物的分离与提纯，反应条件的控制、有机物的性质及产率计算等，题目综合性较强，但难度不大，能够很好地考查学生分析问题的能力和实验技能。
一、探究型实验的常见类型1．物质成分的探究通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些成分.虽然探究型实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。
如：(1)常见物质分离提纯的方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等.（2）常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。
(3)熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等.2．物质性质的探究（1)在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理.(2）无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。
脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化.二、探究型实验的基本程序解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示:(1)提出问题要提出问题，首先得发现问题,对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题.此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。
2017年高考冲刺化学学科试题选编（一）典型题型1．单项选择题——无机实验基本操作题例1．实验室用干海带浸取原液制取纯碘主要包含的步骤有：①通氯气氧化、②用CCl 4萃取分液、③在CCl 4相中加入NaOH 溶液反萃取（转化为NaI 和NaIO 3）并分液、④水相用硫酸酸化分离出粗碘、⑤干燥后加适量KI 固体（将IBr 和ICl 转化为I 2、KBr 及KCl ）混匀加热得纯碘等。
选择下列装置进行实验：下列说法错误．．的是 A ．步骤①可用甲装置氧化I －B ．步骤②、③分液操作时可用乙装置：先放出有机相，再放出水相C ．步骤④可用丙装置将碘与母液分离D ．步骤⑤可用丁装置升华法提纯碘 【答案】B【选题意图】考查化学实验基本操作【解题策略指导】本题要弄清单质碘的制备原理，课本上主要基本操作要领及规范化表述典型题型2．单项选择题——能量转化及电化学知识题例2．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如下图所示：下列说法正确的是 A ．X 极为电池的正极甲 乙 丙 丁Cl 2 冷水 石棉网粗碘和KI表面涂有钌配合物的TiO 2工 作镀Pt 导电玻璃透明导电玻璃 电解质电极X电极Y太阳光B ．电池工作时，电能转变为光能C ．电池工作时，Y 极上发生还原反应D ．电池的电解质溶液中I －和I －3的浓度不断减少【答案】C【选题意图】考查能量转化及电化学知识【解题策略指导】本题在新情景下要获取有效信息，抓住能量来源、电子流向、元素价态转换、电极及溶液中的反应，学会类比典型题型3．单项选择题——无机物间的反应及转化条件题例3．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是A ． FeSO 4(aq)ZnFe2Fe 2O 3B ． Cu 2SO 2Cu FeCl 3(aq)CuCl 2(aq)C ．CaCO 3Cl 2Ca(ClO)2CO 2H 2O HClOD ．SiO 2H 2SiCl 2SiCl 4【答案】B【选题意图】考查元素及其化合物的性质等【解题策略指导】本题需提醒学生要全面排查元素化合物知识，梳理物质发生的化学反应以及转化的特点、反应条件，注意相关基础知识的积累典型题型4．单项选择题——实验方案的设计 题例4．下列设计的实验方案能达到实验目的的是A ．除去银器表面黑色的Ag 2S ：将银器放在盛有食盐水的铝容器中煮沸B ．检验浓硫酸滴入蔗糖产生的气体中含CO 2：将产生的气体通入澄清石灰水中，观察现象C ．提纯含少量FeBr 2的FeCl 2溶液：向含少量FeBr 2的FeCl 2溶液中滴入适量新制氯水，并加CCl 4萃取分液D ．用右图所示装置，验证酸性HNO 3＞H 2CO 3＞苯酚 【答案】A【选题意图】考查实验方案的设计与目的判断能力，训练学生思维的缜密性【解题策略指导】本题考查实验设计。
专题九综合化学实验课时37 化学实验基础1下列选用的相关仪器符合实验要求的是()图1 图2 图3 图4A. 用图1存放浓硝酸B. 用图2分离水和乙酸乙酯C. 用图3准确量取9.50mL水D. 用图4进行氢氧化钠溶液滴定盐酸【答案】 B【解析】浓硝酸有氧化性，能腐蚀橡皮塞，A项错误；水和乙酸乙酯互不相溶，可以用分液漏斗分离，B项正确；10 mL 量筒不能精确到小数点后两位，C项错误；氢氧化钠溶液应盛装于碱式滴定管中，图示是酸式滴定管，D项错误。
2利用实验器材(规格和数量不限)能完成相应实验的是()【答案】 D【解析】CuSO4溶液浓缩结晶需要加热，缺少酒精灯，A项错误；用盐酸除去BaSO4中的BaCO3，方法是将固体样品溶于盐酸中后过滤、洗涤，缺少漏斗，B项错误；配制一定物质的量浓度的NaCl溶液，需要称取一定质量的固体NaCl，缺少托盘天平，C项错误；除去NaBr溶液中少量的NaI，只需将溴水加入含有少量NaI的NaBr溶液中充分反应后再萃取即可，利用所给仪器能完成实验，D项正确。
3实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示(省略夹持和净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，合理的选项是()【答案】BD【解析】NH3的密度小于空气，收集时需用向下排空气法，即c中导管应是“短进长出”，A项错误；B项正确；制取NO2需选用Cu与浓硝酸反应，C项错误；采用浓盐酸与KMnO4制取氯气时不需要加热，D项正确。
4下列有关实验装置的说法正确的是()图1 图2图3 图4A. 用图1可证明SO2与NaOH发生了反应B. 用图2装置不能证明溴乙烷发生消去反应C. 用图3装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色D. 用图4装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积【答案】 B【解析】SO2在水中的溶解度较大，向锥形瓶中加水也会使得瓶中压强减小，导致烧杯中水倒吸进入锥形瓶，不能证明SO2与NaOH反应，A项错误；溴乙烷消去反应的产物乙烯和反应过程中挥发出来的乙醇都能被酸性高锰酸钾氧化而使其褪色，故不能确定溴乙烷发生消去反应，B项正确；电解法制备Fe(OH)2，铁棒应接电源正极作阳极，C项错误；Cu与浓硝酸反应产生的气体NO2能与水反应，故不能用排水法测气体的体积，D项错误。
专题九综合化学实验注意事项：1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分120分，考试时间100分钟。
2. 答题前，请考生务必将自己的学校、班级、姓名填写在密封线内。
第Ⅰ卷(选择题共40分)不定项选择题(本题包括10小题，每小题4分。
每小题有一个或两个选项符合题意)1. 下列说法错误的是()A. 氢氟酸保存在棕色玻璃瓶中B. 用稀硝酸洗涤银镜反应后的试管C. 用pH试纸测溶液pH时，试纸不需要事先润湿D. 除去MgCl2溶液中少量FeCl3，可加入适量MgCO3微热并搅拌，然后过滤【答案】A【解析】A项，HF能腐蚀玻璃，应存放在塑料瓶中，错误；B项，Ag能溶于稀硝酸：3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O，正确；C项，pH试纸不需要湿润，否则待测液被稀释，正确；D项，Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，MgCO3+2H+Mg2++CO2↑+H2O，加入MgCO3并加热可促进Fe3+水解完全，正确。
2. 下列图示实验正确的是()【答案】C【解析】A项，试管口应略向下倾斜，否则NaHCO3分解产生的水在管口冷凝后会流向试管底部，导致试管破裂，错误；B项，会产生CO2混在Cl2中且Cl2也能与NaHCO3反应，错误；C项，铁在中性的食盐水中发生吸氧腐蚀时，试管内压强减小，导致插入红墨水中的导管中的液面上升，正确；D项，浓盐酸与二氧化锰在常温下不发生反应，需要加热才能反应，错误。
3. 下列装置应用于铜和浓硫酸反应制取SO2气体并回收硫酸铜晶体的实验，不能达到目的的是()A. 用装置甲制取二氧化硫气体B. 用装置乙收集二氧化硫气体C. 用适量CuO粉末中和反应后溶液，并用装置丙过滤D. 用装置丁蒸发浓缩CuSO4溶液【答案】A【解析】A项，铜与浓硫酸需在加热条件下反应，错误；B项，SO2密度比空气大，采用向上排空气法，且气体有毒需用碱溶液吸收，正确；C项，铜与浓硫酸反应后仍含有未反应的稀硫酸，可与CuO反应制取硫酸铜，正确；D项正确。
课时38 实验方案的设计1某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。
请结合下图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤[已知：Al3+完全形成Al(OH)3沉淀的pH约为5。
可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH 溶液]：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，，得到FeSO4溶液，，得到FeSO4·7H2O 晶体。
【答案】过滤，向滤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)(滴加稀硫酸酸化)，加热浓缩得到60 ℃饱和溶液，冷却至0 ℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥【解析】硫铁矿烧渣中加入稀硫酸，SiO2不溶，先过滤除去；含有的Fe2O3和Al2O3被溶解成Fe3+和Al3+，加入铁粉，将Fe3+还原为Fe2+；然后调节pH为5，除去Al3+，此时溶液仅为FeSO4；从溶解度曲线知，在60 ℃时FeSO4的溶解度最大，故将温度控制在60 ℃时，可获得含量最多的FeSO4，降低温度到0 ℃，可析出FeSO4·7H2O晶体。
2高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。
已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100 ℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。
请补充由MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。
①；②；③；④；⑤低于100 ℃干燥。
【答案】①往MnSO4溶液中边搅拌边加入NaHCO3(或Na2CO3)，并控制溶液pH<7.7②过滤，用少量水洗涤2~3次③检验S2-4O是否被洗净④用少量C2H5OH洗涤3高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)(1) 若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是。
2017年高考化学实验方案的设计与评价命题猜想(含答案和解释)【考向解读】1．了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。
2．能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案；(2)了解控制实验条的方法；(3)分析或处理实验数据，得出合理结论；(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。
3．各部分实验基础知识与技能的综合应用。
【命题热点突破一】化学实验方案的设计与探究1．实验方案的设计(1)基本要求(2)基本步骤①认真审题，明确实验目的，确定实验原理。
②根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。
③准确地记录实验过程中的现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。
2．实验方案的评价(1)评价原则①实验原理科学合理；②操作和装置简单可行；③符合绿色化学理念；④药品和操作安全可靠。
(2)评价类型①评价实验原理；②评价实验方案；③评价药品和仪器；④评价实验现象和结论。
3．探究型实验的基本程序解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：(1)提出问题要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。
此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。
(2)提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。
有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。
(3)设计验证方案提出猜想后，就要结合题给条，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。
实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条的调控。
(4)观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案，根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。
例1．(2016•北京，27，12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、Pb、Pb2、PbS4及炭黑等)和H2S4为原料，制备高纯Pb，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和Pb2反应生成PbS4的化学方程式是________ ___________________________________________________________ _。
2017年高考化学实验方案的设计与评价命题猜想(含答案和解释)【考向解读】1．了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。
2．能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案；(2)了解控制实验条的方法；(3)分析或处理实验数据，得出合理结论；(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。
3．各部分实验基础知识与技能的综合应用。
【命题热点突破一】化学实验方案的设计与探究1．实验方案的设计(1)基本要求(2)基本步骤①认真审题，明确实验目的，确定实验原理。
②根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。
③准确地记录实验过程中的现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。
2．实验方案的评价(1)评价原则①实验原理科学合理；②操作和装置简单可行；③符合绿色化学理念；④药品和操作安全可靠。
(2)评价类型①评价实验原理；②评价实验方案；③评价药品和仪器；④评价实验现象和结论。
3．探究型实验的基本程序解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：(1)提出问题要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。
此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。
(2)提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。
有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。
(3)设计验证方案提出猜想后，就要结合题给条，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。
实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条的调控。
(4)观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案，根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。
例1．(2016•北京，27，12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、Pb、Pb2、PbS4及炭黑等)和H2S4为原料，制备高纯Pb，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和Pb2反应生成PbS4的化学方程式是________ ___________________________________________________________ _。
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专题九化学实验第三单元物质的制备及实验方案的设计与评价(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分。
每小题只有一个选项符合题意) 1．下列装置中间的试管用来收集浓硝酸与铜反应所生成的气体，最终可使收到的气体中空气的含量最少的是()。
解析由于装置图采用的是排空气法，NO2的密度比空气大，气体应长进短出才能使收集到的气体中空气含量最少，C正确。
答案 C2．(2013·厦门模拟)下列气体制备与收集装置错误的是()。
解析 D 选项，NO 气体易与空气中氧气发生反应，且其密度与空气非常相近，不能用排空气法收集。
答案 D3．在实验室进行物质制备，下列设计的实验方案中，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 解析 A 中的碳在空气中燃烧，无法控制只产生CO ，而且操作麻烦，况且NaOH的价格比Na 2CO 3要贵，所以A 的方案从原则来看是不符合要求的；B 中AgNO 3价格昂贵用来制取Cu(OH)2经济上不合算；C 中铁燃烧的产物是Fe 3O 4，D 中由生石灰制备价格较高的NaOH ，中间利用了水和Na 2CO 3，所以这个方案设计符合题目要求。
答案 D4．为测定碳酸钠的质量分数(设含杂质碳酸氢钠)，某学生设计了如下实验方案，下列对实验方案的叙述正确的是( )。
A．称量所需要的仪器是托盘天平B．样品放在蒸发皿中灼烧C．样品中碳酸钠的质量分数为0.76D．如果灼烧后的样品放在空气中冷却，会造成实验结果偏大解析托盘天平不可能精确到小数点后三位；灼烧应放在坩埚中，而不是蒸发皿中；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，根据化学反应方程式计算，求出碳酸钠的质量分数为0.892；灼烧后的样品放在空气中冷却，碳酸钠吸水，会造成实验结果偏大。
课时39 化学综合实验探究1某化学研究小组拟采用铜粉在酸溶液中直接通入空气氧化制备硫酸铜晶体。
Ⅰ. 制备硫酸铜溶液称取一定质量的铜粉放入烧杯中，加入6 mol·L-1硫酸，加热并通入空气，实验装置见右图，待铜粉完全溶解后即可得硫酸铜溶液。
(1) 上述制备过程中所涉及反应的离子方程式为。
(2) 小组经过多次实验后发现，在反应时间相同的情况下，温度应控制70~90 ℃为最佳。
若温度低于70 ℃，会导致铜的反应量较少，原因可能是；若温度高于90 ℃，铜的反应量并没有明显的提高，主要原因可能是。
(3) 实验时通入空气的速度不宜过慢，应能使铜粉较均匀地悬浮在溶液中，其目的是。
Ⅱ. 获得硫酸铜晶体(4) 从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤依次如下：①蒸发浓缩；②；③过滤；④；⑤干燥。
(5) 在(4)的步骤①中，加入了适量乙醇，其优点有：①降低CuSO4的溶解度，有利于CuSO4晶体析出。
②。
在蒸发浓缩的初始阶段还采用了右图所示的装置，其目的是。
【答案】(1) 2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O(2) 温度低，反应速率小温度过高，空气在溶液中溶解度降低(3) 增大反应物的接触面积，加快反应速率(4) 冷却结晶洗涤(5) 降低能耗回收乙醇【解析】 (1) 该反应的原理可以理解为Cu 先被O 2氧化为CuO ，后CuO 与H 2SO 4反应生成CuSO 4，反应的离子方程式为2Cu+O 2+4H +2Cu 2++2H 2O 。
(2) 制备硫酸铜溶液所发生反应的速率的影响因素有温度、硫酸的浓度(本实验中固定)、O 2的浓度等，当温度低于70℃时，反应速率较低；当温度高于90℃时，空气在溶液中的溶解度大大降低。
(3) 当铜粉均匀悬浮在溶液中时，O 2与铜粉的接触面积很大，提高了反应速率。
(4) 从溶液中得到含结晶水的晶体的步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5) 因为从溶液中得到晶体的过程中需要加热，而乙醇极易挥发，故加入乙醇后，蒸发所需的能量要小于用水作溶剂时所需的能量；由于乙醇易挥发，故开始使用图示装置的目的是回收乙醇，便于循环利用。
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。
第29讲化学实验方案的设计与评价课时作业1．(2017·西城区质检)Fe(OH)3可用来制颜料、药物，做净水剂。
现设计实验研究制备Fe(OH)3的方法。
资料：新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离：Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3H＋＋FeO－2＋H2O。
(1)向3支盛有1 mL 1.0 mol·L－1FeCl3溶液的试管中，分别加入3 mL不同浓度的NaOH 溶液，都产生红褐色沉淀。
充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验，实验记录如下：__________________________________________________________________________________________________________________________。
②当c(NaOH)≥6.0 mol·L－1时，实验Ⅱ中溶液变红的原因是________________________________________________________________ ___________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备Fe(OH)3。
①向1 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液，立即产生大量气泡并有红褐色沉淀产生。
有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。
将沉淀过滤、洗涤后取样，________证明沉淀中含有碳酸盐。
②向1 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L－1 Na2SO3溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，继续滴加Na2SO3溶液，最终得到红褐色沉淀。
经检验沉淀中除Fe(OH)3外还含有FeSO3。
产生FeSO3的原因是___________________________________________。
板块四 限时·规范·特训时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每题6分，共48分)1．[2015·山东高考]下列由实验现象得出的结论正确的是( )解析 向AgCl悬浊液中加入NaI 溶液时出现黄色沉淀，说明K sp (AgCl)>K sp (AgI)，A 项错误；没有排除原溶液中只含有Fe 3＋的可能，B 项错误；向NaBr 溶液中加入少量氯水和苯，振荡、静置后溶液分层，且上层呈橙红色，说明Cl 2置换出了Br 2，能说明Br －的还原性强于Cl －，C 项正确；加热NH 4Cl 固体时发生分解反应，生成NH 3和HCl ，NH 3和HCl 在试管口处遇冷又发生化合反应生成NH 4Cl ，不是升华，D 项错误。
2．[2015·安徽高考]下列有关实验的选项正确的是( )解析A项错误，应先在烧杯里溶解NaOH(s)；B项正确，CO2可被NaOH溶液吸收；C项错误，含I2的苯溶液应在水层之上，应从分液漏斗上口倒出；D项错误，实际读数应为11.80 mL。
3．[2016·厦门质检]为测定石灰石样品中碳酸钙(含SiO2杂质)的含量。
现利用如图所示装置进行实验，充分反应后，测定装置C中生成的BaCO3沉淀的质量。
下列说法正确的是()A．装置A中药品应为浓硫酸B．在B～C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，以除去氯化氢气体C．为了测得C中生成的沉淀的质量，需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作D．只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，也可以确定碳酸钙的质量分数答案 C解析装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳，故装置A中药品应为NaOH溶液，A项错误；在B～C之间增添除去氯化氢气体的装置，可用水溶液，但不能用饱和NaHCO3溶液，否则会产生CO2气体，干扰实验，B项错误；C项正确；装置C中增加的质量除CO2之外，还有水蒸气，D项错误。
4．[2016·宝鸡质检]用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验现象或结论的是()答案 D解析A项，SO2通入溴水中，溴水褪色，是因为发生了氧化还原反应：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，说明SO2具有还原性，不能说明SO2具有漂白性；B项，Al(OH)3不溶于氨水；C项，MnO2在H2O2的分解反应中作催化剂，而不是氧化剂。
第十七章化学实验方案的设计第一课时物质的制备和性质实验方案的设计【考纲要求】1.掌握实验室常用仪器的名称、规格、用途、使用方法和使用注意事项2.掌握实验室常备药品的保存、取用、和使用时的注意事项3.掌握常见气体物质的实验室制备、净化和吸收方法。
能围绕某一目的，依据反应原理、条件及相关反应物，选择合适的方法、顺序、仪器，设计小型实验进行性质验证、物质制取，或对工业流程及科技实验进行模拟。
教与学方案笔记与反思【自学反馈】一、知识梳理：1.实验内容:①实验名称、②实验目的（实验方案设计的主线）③实验原理（提取题目信息，综合所学知识，分析明确原理）④实验用品（依据实验目的原理，结合反应物性质、反应条件选择仪器和药品）⑤实验步骤（包括实验仪器装配和操作，要严密而简明）⑥实验现象及结果处理（现象记录要真实准确，结果处理要科学合理）⑦问题和讨论2.设计要求:①科学性: 、②安全性：、③可行性：、④简约性：。
3.设计思路及程序:①根据实验目的,阐明设计该实验的原理,画出实验装置图；②列出实验操作步骤，说明实验中应注意的事项；③观察、记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论；④有时还需要对设计方案进行评价、比较，选择确定最佳方案。
4.实验方案评价的几个方面: 、、、。
5．气体物质的实验室制备：（1）原料的选择：以为原料，方便经济安全；反应速率要；所得气体要。
（2）装置的选择：由、、等决定；常见装置有、、几种类型；装置从左到右组装顺序为：、、、、。
（3）仪器的装配：在装配仪器时应；加入试剂时应；实验开始时应；连接导管时应；量气装置导管应；干燥管应。
（4）气体的除杂：先除杂，后除水，加热除氧放末尾。
常见的除杂试剂有：硫酸铜溶液可除、饱和NaHCO3溶液可除、加热的氧化铜粉末可除、浓NaOH溶液可除、加热的铜网可除、浓硫酸或无水氯化钙可除。
（5）尾气处理：燃烧法、碱液吸收法、水溶解法、气泡收集法等；几种防止倒吸的方法、、等。
课时38 实验方案的设计1某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。
请结合下图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤[已知：Al3+完全形成Al(OH)3沉淀的pH约为5。
可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH 溶液]：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，，得到FeSO4溶液，，得到FeSO4·7H2O 晶体。
【答案】过滤，向滤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)(滴加稀硫酸酸化)，加热浓缩得到60 ℃饱和溶液，冷却至0 ℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥【解析】硫铁矿烧渣中加入稀硫酸，SiO2不溶，先过滤除去；含有的Fe2O3和Al2O3被溶解成Fe3+和Al3+，加入铁粉，将Fe3+还原为Fe2+；然后调节pH为5，除去Al3+，此时溶液仅为FeSO4；从溶解度曲线知，在60 ℃时FeSO4的溶解度最大，故将温度控制在60 ℃时，可获得含量最多的FeSO4，降低温度到0 ℃，可析出FeSO4·7H2O晶体。
2高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。
已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100 ℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。
请补充由MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。
①；②；③；④；⑤低于100 ℃干燥。
【答案】①往MnSO4溶液中边搅拌边加入NaHCO3(或Na2CO3)，并控制溶液pH<7.7②过滤，用少量水洗涤2~3次③检验S2-4O是否被洗净④用少量C2H5OH洗涤3高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)(1) 若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是。
(2) 反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15(相关物质的溶解度曲线见图1)。
从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称)、干燥。
图1 图2(3) 样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图2所示(加热和仪器固定装置已略去)，实验步骤如下：步骤1：按图2组装仪器，检查装置的气密性。
步骤2：准确称取样品a g(约0.5 g)于蒸馏烧瓶中，加入约150 mL水溶解。
步骤3：准确量取40.00 mL约0.1 mol·L-1硫酸于锥形瓶中。
步骤4：经分液漏斗向蒸馏烧瓶中加入20 mL 3 mol·L-1 NaOH溶液。
步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100 mL溶液。
步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次，洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用c mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH 标准溶液V1 mL。
步骤8：将实验步骤1~7重复2次。
①步骤3中，准确量取40.00 mL硫酸溶液的玻璃仪器是。
②步骤1~7中，确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验步骤是(填步骤序号)。
③为获得样品中NH4ClO4的含量，还需补充的实验是。
【答案】(1) 氨气与浓盐酸反应放出热量(2) 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤(3) ①酸式滴定管②1、5、6③用NaOH标准溶液标定硫酸的浓度(或不加高氯酸铵样品，保持其他条件相同，进行蒸馏和滴定实验)【解析】 (2) 根据NH 4ClO 4的溶解度曲线，须冷却结晶、低温过滤和洗涤。
(3) 准确量取精确度达0.01 mL 的仪器有滴定管和移液管；检查气密性防氨气外泄，加热烧瓶中溶液促进氨气逸出，洗涤冷凝管防止氨气损失。
4 FeCO 3与砂糖混用可作补血剂，也能被用来制备Fe 2O 3。
(1) 实验室制备FeCO 3的流程如下：①写出生成沉淀的化学方程式： 。
②检验滤液中含有N 4H的方法是 。
(2) 甲同学为了验证FeCO 3高温下煅烧是否得到Fe 2O 3，做了如下实验：根据上述现象得到化学方程式：4FeCO 3+O 22Fe 2O 3+4CO 2。
①实验步骤Ⅲ中溶液变红的离子方程式为 。
②乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe 3O 4，因为Fe 3O 4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe 3+。
于是乙同学对实验步骤Ⅲ进行了补充：另取少量实验步骤 Ⅱ 所得溶液，然后 (填字母)，用来检验溶液中是否含有Fe 2+。
A. 滴加氯水B. 滴加KSCN 溶液C. 先滴加KSCN 溶液后滴加氯水D. 滴加酸性KMnO 4溶液(3) 丙同学认为即使得到乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物即为Fe 3O 4。
①丙同学持此看法的理由是 。
②丙同学查阅资料得知煅烧FeCO 3的产物中含有+2价铁元素，于是他设计了由FeCO 3制备Fe 2O 3的方案。
先向FeCO 3粉末中依次加入试剂：稀硫酸、 和 ；然后再 (填操作名称)、洗涤、灼烧即可得到Fe 2O 3。
【答案】 (1) ①FeSO4+2NH 4HCO 3FeCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O ②取少量滤液于试管中，加入足量NaOH 溶液，加热，若产生气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则滤液中含有N4H(2) ①Fe 3++3SCN -Fe(SCN)3 ②D (3) ①产物也可能是FeO 和Fe 2O 3的混合物 ②氯水(或H 2O 2) 氨水 过滤【解析】 (2) ②可利用Fe 2+的还原性，用酸性KMnO 4溶液来检验Fe 2+的存在。
(3) ②FeCO 3用硫酸溶解后生成FeSO 4，再用氧化剂将Fe 2+氧化为Fe 3+，向Fe 3+中加入碱后生成Fe(OH)3，过滤后煅烧就得到Fe 2O 3，故氧化剂可选择氯水、H 2O 2、O 3等，碱最好选择廉价的氨水。
5. NaClO 2用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。
实验室制备NaClO 2的装置如下图所示。
(1) 烧瓶中反应生成NaClO 2的化学方程式为 。
ClO 2(沸点为11 ℃)是由酸性NaClO 3溶液与SO 2反应制得，则烧瓶溶液中阴离子除了Cl -、Cl -2O 、OH -外还可能含有的一种阴离子是 ，检验该离子的方法是 。
(2) 已知在NaClO 2饱和溶液中温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO 2·3H 2O ，温度高于38 ℃时析出的晶体是NaClO 2，温度高于60 ℃时NaClO 2分解生成NaClO 3和NaCl 。
请补充从烧瓶反应后的溶液中获得NaClO 2晶体的操作步骤。
①减压，55 ℃蒸发结晶；② ；③ ；④ ，得到成品。
(3) 烧杯中试剂X 为 。
【答案】 (1) 2NaOH+2ClO 2+H 2O 22NaClO 2+2H 2O+O 2 S 2-4O 取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl 2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有S 2-4O (2) ②趁热过滤 ③用38~60 ℃热水洗涤 ④低于60 ℃干燥 (3) NaOH 溶液(或其他合理答案)【解析】 首先弄清每个装置发生的主反应和副反应及气体的流向等。
烧瓶中主反应：2NaOH+2ClO 2+H 2O 22NaClO 2+2H 2O+O 2，副反应：H 2O 2+SO 2H 2SO 4，故烧瓶中含杂质离子为S2-4O ；从烧瓶进入烧杯的气体有SO 2等，故X 应选择能吸收SO 2的适当试剂，如NaOH 溶液等。
6. 某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO 2)的研究。
Ⅰ. 制取NaClO 2晶体。
已知：NaClO 2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO 2·3H 2O ，高于38 ℃时析出的晶体是NaClO 2，高于60 ℃时NaClO 2分解成NaClO 3和NaCl 。
现利用下图所示装置进行实验：(1) 装置③的作用是 。
(2) 装置②中产生ClO 2的化学方程式为 。
Ⅱ. 测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案，并进行实验：①准确称取所得亚氯酸钠样品m g 于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：Cl-2O +4I -+4H +2H 2O+2I 2+Cl -)，将所得混合液配成250 mL 待测溶液。
②移取25.00 mL 待测液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L -1 Na 2S 2O 3标准溶液滴定至终点。
重复2次，测得平均值为V mL(已知：I2+2S 22-3O 2I -+S 42-6O )。
(3) 达到滴定终点时的现象为 。
(4) 该样品中NaClO 2的质量分数为 (用含m 、c 、V 的代数式表示)。
(5) 在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，原因用离子方程式表示为 。
【答案】 (1) 防止倒吸(2) 2NaClO 3+Na 2SO 3+H 2SO 42ClO 2↑+2Na 2SO 4+H 2O(3) 溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色 (4)90.54cVm % (5) 4I -+O 2+4H +2I 2+2H 2O【解析】 (4) Cl -2O ~4S 22-3O ，250 mL 待测溶液中n (亚氯酸钠)=10×14×c ×V ×10-3mol ，m (亚氯酸钠)=10×14×c ×V ×10-3 mol×90.5 g·mol -1，样品中NaClO 2的质量分数为90.54cVm %。
7. 以工业硫酸亚铁(含有TiO 2+、Fe 3+、Al 3+等杂质)制备草酸亚铁的流程如下：已知：①草酸亚铁在碱性或中性环境中容易分解或被氧化。
②除杂试剂X 能将Fe 3+还原，并促使杂质离子以H 2TiO 3、Al(OH)3等沉淀形式除去。
(1) X 的化学式为 ，除杂过程中的主要离子方程式为 、 (写出两个)。
(2) 除杂反应温度需保持在95 ℃左右，其目的是 。
(3) 转化反应时，需用硫酸调节pH 在2.0左右，其原因是 。
(4) 实验室测定草酸亚铁组成的步骤依次如下：步骤1：准确称量草酸亚铁样品0.12 g ，加入25 mL 2 mol·L -1硫酸溶解。
