高考化学复习第十章化学实验3.1物质的制备实验方案的设计与评价课件

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- 1 - 物质的制备、实验方案的设计与评价

（时间：45分钟 满分：100分）

非选择题(共6小题,共100分）

1.(16分)二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59 ℃,沸点为11。0 ℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4）在60 ℃时反应制得。某学生用下图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置,C为尾气吸收装置。

请回答下列问题：

（1）A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等，请写出该反应的化学方程式: .

A部分还应添加温水浴装置,控制温度在60 ℃,B部分还应补充装置： 。

（2）C中的试剂为NaOH溶液，反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO2），该反应的离子方程式为 。

若实验时需要450 mL 4 mol·L-1的NaOH溶液，则在精确配制时,需要称取NaOH的质量是 g,所使用的仪器除托盘天平、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有 。 202230

- 2 - 答案：（1)2KClO3+H2C2O4K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O

盛有冰水混合物的水槽（或冰水浴装置） (2）2ClO2+2OH—ClO3-+ClO2-+H2O 80。0 500 mL容量瓶、烧杯

解析：（1)A中反应产物有K2CO3、ClO2、CO2,由反应物与生成物可知反应为2KClO3+H2C2O4K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O,因为B为ClO2的凝集装置,二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,所以B部分还应补充装置为冰水浴冷凝装置或盛有冰水的水槽。

(2）C为尾气吸收装置，可选择NaOH溶液来吸收尾气，发生的氧化还原反应为2ClO2+2NaOHNaClO2+NaClO3+H2O,离子反应为2ClO2+2OH—ClO2-+ClO3-+H2O，配制450mL4mol·L—1的NaOH溶液,应该选用500mL容量瓶，根据提供的仪器可知，还需要烧杯,需要NaOH的质量为0.5L×4mol·L-1×40g·mol-1=80。0g。

第7课时 大题考法(3)——物质制备型综合实验

化学创造了一个全新的物质世界，制备物质是化学研究的亮点。以新物质制备为背景的实验题，涉及知识面较广，形式灵活多变，思维发散空间大，能够很好地考查考生综合运用化学实验基础知识解决实际问题的能力。命题设计的角度主要有：结合气体的实验室制法进行无机物的制备、典型有机物的制备与提纯。

题型一 无机物制备型

[典例1] 过氧化钙是一种温和的氧化剂，常温下为白色的固体，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。

(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号，装置可重复使用)。

(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：①检验装置的气密性后，装入试剂；②打开分液漏斗活塞，通入一段时间气体，加热试剂；③反应结束后，__________________(填操作)；④拆除装置，取出产物。

(3)若钙在空气中燃烧生成氮化钙(Ca3N2)，同时可能生成过氧化钙。请利用下列试剂，设计实验检验钙的燃烧产物中是否含有过氧化钙___________________________________

(简要说明实验步骤、现象和结论)。

限选试剂：酸化的FeCl2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸

(4)利用反应Ca2＋＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH＋4，在碱性环境下制取CaO2的装置如下：

C中发生反应时常用冰水浴控制温度在0 ℃左右，其可能的原因分析：该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O产率；________________________________________。

(5)测定产品中CaO2含量的实验步骤如下：

步骤一：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol·L－1的硫酸，充分反应。

第1页 共3页 实验方案的设计与评价

一、题型解读

化学实验设计与评价，能根据提供的药品、仪器依据实验原理、实验目的设计一些简单的实验方案，明确科学探究的要素；会对实验方案进行评价。

实验设计与评价是中考的重、难点题型，也是热点题型。侧重于考查同学们是否理解基本的实验原理，是否掌握基本的实验操作技能。

（一）实验方案的设计

（1）一个比较完整的化学实验设计方案，一般包括以下几个内容：

①实验目的 ②实验原理；③实验用品（包括仪器和药品等）及规格 ④实验装置、实验步骤；操作方法及注意事项 ⑤实验现象及结论。

（2）对于给出实验目的，要求设计实验方案的题一般可以按以下思维程序进行：1根据实验目的，确定实验原理（或假设）；②根据实验原理（或假设），选择需要的仪器和药品（或实验装置图）；③写出实验操作步骤及注意事项；④记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论。

（3）实验设计要科学合理，安全可靠，操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。

（二）实验方案的评价

（1）对于给出的实验方案设计，要求评价方案的合理性，推断实验中的现象和分析。归纳出结论（或规律）的题，可结合有关的化学知识和实验技能，从实验的原理、实验仪器和药品、实验操作和注意事项等方面考虑方案的合理性，描述实验现象，得出实验的结论。

（2）对实验方案的评价要全方位综合评价。如看方案是否科学合理、具有严密性，操作是否安全简单易行；是否节约试剂、成本，保证产品质量；是否有利于保护环境等。此外解题时要仔细审题，针对题意，运用评价的各个标准逐步逐项进行全面的分析评价。

二、中考典例

1．以物质的制取、性质实验为背景的实验设计

例１．某兴趣小组同学将CO2分别通入澄清

石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，

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精品K12教育教学资料 11-3 实验方案的设计与评价

板块三 限时规范特训

时间：45分钟 满分：100分

一、选择题(每题9分，共81分)

1．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，最合理的选项是(

)

选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质

A 浓氨水 CaO NH3 H2O

B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液

C 稀硝酸 Cu NO2 H2O

D

浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液

答案 B

解析 由题给装置可知，本装置可以用于固体和液体不加热型、收集方法为向上排空气法、防倒吸型尾气处理方式的气体的制取。A项，NH3收集用向下排空气法，不符合；C项，铜和稀硝酸反应不能产生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液；D项，用浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热，本装置不能满足。

2．下列选项中，为完成相应实验，所用仪器或相关操作合理的是( )

A B C D

海水蒸馏得到淡水 测量Cl2的体积 过滤 用NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸

答案 B

解析 海水淡化，利用水的沸点低，选择蒸馏法，而图中冷却水的方向不合理，应下进上出，A错误；氯气不溶于食盐水，可排饱和食盐水测定其体积，则图中装置可测量Cl2的体积，B正确；过滤需要玻璃棒引流，图中缺少玻璃棒，C错误；NaOH标准溶液滴定锥形瓶中精品K12教育教学资料

精品K12教育教学资料 的盐酸，NaOH溶液应盛放在碱式滴定管中，仪器的使用不合理，视线应注视锥形瓶，D错误。

3．下列各项操作能达到预期实验目的的是( )

选项 实验目的 操作

A 分离Fe2O3、Al2O3 将混合物置于足量的NaOH溶液中，然后依次进行过滤、洗涤、蒸发、灼烧四项操作

B 确定KCl中是否含有NaCl 做焰色反应实验，观察焰色是否显黄色