《高考调研》2013届高考一轮化学复习课件(人教版)第十一章第4课时实验方案的设计与评价

(3)①搅拌溶解、过滤后恢复至室温 ②0.1980
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目的是________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将 KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的 影响，应向KNO3溶液中通入________(写化学式)。
(2)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中， 测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部 分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前 该反应的离子方程式______________________。t1时刻
(4)请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及 结论。 (已知：溶液中的NO3 浓度可用离子色谱仪测定)
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实验步骤及结论：
解析 本题主要考查化学实验，意在考查考生对 图像的分析能力和实验设计能力。(1)铁的表面被空气氧 化形成氧化膜，需加酸除去；为防止空气中的O2对脱氮 的影响，可向溶液中通入N2或稀有气体等。(2)由图可 知，铁和KNO3反应生成Fe2＋和NH ＋ 4 。(4)探究溶液的pH 对反应速率的影响，可设计实验，使其他量保持不变， 仅改变溶液中c(H＋)即可。
(2)选择仪器、药品 根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性 质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪 器、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等，从 而选择合理的化学仪器和药品。
(3)设计装置、步骤 根据实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品， 设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识 别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完 整而又简明。 (4)记录现象、数据 根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和 数据。
答案
(1)去除铁粉表面的氧化物等杂质
N2
＋ ＋ 2＋ (2)4Fe＋NO － ＋ 10H ===4Fe ＋ NH 生成 3 4 ＋3H2O
的Fe2 水解(或和溶液中的OH 结合)
＋ －
(3)温度
铁粉颗粒大小
(4) 实验步骤及结论： ①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试 管中； ②调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2； ③分别向上述溶液中加入足量且等质量的同种Fe 粉；
2013届高考一轮化学复习课件（人教版）
第十一章 化学实验基础
第4课时
实验方案的设计与评价
1．能根据试题要求设计、评价或改进实验方案。 2．了解控制实验条件的方法。 3．能分析或处理实验数据，得出合理结论。 4．能绘制和识别典型的实验仪器装置图。 5．实验知识和技能的综合应用。
综合实验方案的设计和评价是综合应用实验基础知 识、基本操作，结合化学基本理论、元素化合物知识、化 学计算等相关知识，进行整合，从而解决有关实验问题。 主要考查方向有：一是根据实验要求，设计实验方案，分 析相关问题。二是结合相关知识，联系题给信息的实验设 计。预计今后对教材实验进行重组、优化和创新的题目会 在高考中有所体现。
③思考实验的种类及如何合理地组装仪器，并将实 验与课本实验比较、联系。例如涉及到气体的制取和处 理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概 括为：发生→除杂→干燥→主体实验→尾气处理。
(2)仪器连接的顺序 ①所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。 ②仪器是否齐全。例如制有毒气体及涉及有毒气体 的实验是否有尾气吸收装置。 ③安装顺序是否合理。例如是否遵循“自下而上， 从左到右”的原则；在气体净化时不应干燥后又经水溶 液洗气。
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答案 (2) 实验步骤
(1)空气中的CO2能与Ba(OH)2反应
预期现象和结论 有白色沉淀和气泡生成，证明混合
步骤2
物中含有BaCO3，还可能含有 Ba(OH)2· 8H2O
步骤3：加入稀盐酸
有气泡产生，证明混合 物中含有BaCO3
步骤4：取适量步骤1中 pH大于9.6，即可说明 滤液于试管中，用pH 计测定其pH 混合物中含有 Ba(OH)2· 8H2O
二、化学实验方案的评价 一个实验方案的优劣主要从⑦________是否科学合 理，⑧________是否简单可行，另外还要从⑨________ 和⑩________两个角度去评价。
①实验原理
②有毒
③简便 ⑦实验原理
④少
⑤短
⑥常见、容 ⑨绿色
易得到的、低价格 化学 ⑩安全性
⑧操作与装置
考点一
化学实验方案的设计
(5)分析得出结论 根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计 算、图表、推理等处理，得出正确的结论。 4．设计方案时思考实验顺序的选择 (1)思考问题的顺序 ①围绕主要问题思考。例如选择适当的实验路线、 方法，所用药品、仪器简单易得；实验过程快速、安 全；实验现象明显。
②思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关 问题。例如制取在空气中易水解的物质(如Al2S3、 AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物质时，往往在装置末端 再接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。
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关系，可确定盐酸浓度为0.1980 mol· L－1较为合适；结合 Ba(OH)2＋2HCl===BaCl2＋2H2O即可计算。
(4)由上述可知，Ba(OH)2固体易与空气中水和CO2反应 变质，同时依据Ba(OH)2· 8H2O的溶解度知，常温下不能 配制出1.0 mol· L 1的Ba(OH)2溶液。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是 _________________________________________。 (2)假设试剂由大量Ba(OH)2· 8H2O和少量BaCO3组 成。设计实验方案，进行成分检验。写出实验步骤、预 期现象和结论。(不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱 和溶液的pH＝9.6) 限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、 澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
5．实验设计的注意事项 (1)药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余 若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补 充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰。 (2)题目条件有无特殊要求 如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我 们考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作 了限定，必须高度重视。
(3)实验过程中的隐蔽性操作 如某些必要的干燥、)药品的规格 有些题目要求指出药品的名称，如有些药品的准确 描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶 液、浓硫酸、饱和NaHCO3、NaOH溶液等。此外也应 注意某些仪器的规格。
一、化学实验方案的设计 (1)科学性：①________准确、实验操作程序和方法 必须正确。 (2)安全性：实验设计时应尽量避免使用②________ 药品和进行具有一定危险性的实验操作。 (3)可行性：实验设计应条件允许，效果明显，操作 方便。
(4)简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用较 ③________的实验装置，用较④________的实验步骤和 实验药品，并能在较⑤________的时间内完成实验。 (5)经济性：在能达到实验目的的前提下尽量选用 ⑥________的仪器和药品。
④仪器间连接顺序是否正确。例如洗气时“进气管 长，出气管短”；干燥管除杂质时“大口进，小口出” 等。
(3)实验操作的顺序 ①连接仪器。按气体发生→除杂质→干燥→主体实 验→尾气处理顺序连接好实验仪器。 ②检查气密性。在整套仪器连接完毕后，应先检查 装置的气密性，然后装入药品。检查气密性的方法要依 装置而定。 ③装药品，进行实验操作。
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Ba(OH)2溶液：准确称
取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，________， 将溶液转入________中，洗涤，定容，摇匀。
②滴定：准确量取25.00 mL所配Ba(OH)2溶液于锥 形瓶中，滴加指示剂，将________(填“0.020”、“0.05”、 “0.1980”或“1.5”)mol·L 1盐酸装入50 mL酸式滴定管，滴
1.化学实验方案设计的思路
2．化学实验设计时遵循的原则 (1)科学性：实验原理准确，实验流程合理。 (2)安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。 (3)可行性：条件允许，效果明显，操作方便。 (4)简约性：做到步骤少、时间短、节省药品、效果 好等基本要求。
3．实验设计的步骤 (1)明确目的、原理 首先必须认真审题，明确实验的目的及要求，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。
H2检验时先除H2O，再与CuO反应，检测生成的H2O； CO2、SO2混合气体中CO2的检测是先除SO2再用石灰水 检测CO2等。 3要注意现象的描述与验证产物的联系，防止遗漏 现象的描述。 4注意同一仪器在不同位置的作用。,①酒精灯,首 部：制气反应的热源,中部：需加热才能进行反应的热源, 尾气：除去污染且易燃的气体
②干燥管,中部：干燥气体，检测水蒸气的存在,尾部： 防止空气中的水蒸气进入反应器，除去尾气中的有害气 体防止污染环境。
互动训练1
(2011· 广东)某同学进行实验探究时，欲
配制1.0 mol· L－1 Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露 已久的Ba(OH)2· 8H2O试剂(化学式量：315)。在室温下 配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存 在大量未溶物。为探究其原因，该同学查得 Ba(OH)2· 8H2O在283 K、293 K和303 K时的溶解度 (g/100 g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
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定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸V mL。 ③计算：Ba(OH)2· 8H2O的质量分数＝________(只 列出算式，不做运算)。 (4)室温下，______(填“能”或“不能”)配制1.0 mol· L－1 Ba(OH)2溶液。
解析 本题考查化学实验，意在考查一定物质的 量浓度溶液的配制、酸碱中和滴定及考生的实验设计能 力。(1)空气中存在的CO2能与Ba(OH)2反应生成 BaCO3。(3)配制250 mL溶液应使用250 mL容量瓶，固 体溶解后应恢复至室温方可转移至容量瓶中；取样品溶 液25 mL，其中c(OH )大约是0.2 mol· L 1，据中和滴定