《（全国版）2019版高考化学一轮复习 第11章 化学实验 第3节 实验方案的设计与评价学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国版）2019版高考化学一轮复习 第11章 化学实验 第3节 实验方案的设计与评价学案（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节实验方案的设计与评价考试说明1能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案；(2)了解控制实验条件的方法；(3)分析或处理实验数据，得出合理结论。2了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法解决有关问题。3实验各部分知识与技能的综合应用。命题规律以物质的制备、物质的性质探究为载体，考查气体物质的实验室制法、化学实验的设计及评价能力是历届各地高考的必考点。1化学实验方案设计的五项基本原则2化学实验方案设计的步骤3实验方案评价的四大原则(1)可行性原则分析实验方案是否科学可行；实验操作是否安全合理；实验步骤是否简单方便；实验效果是否明显。(2)绿色化学原则实
2、验过程中是否造成环境污染；原料是否无毒、安全、易得；原料利用率是否较高；反应速率是否较快。(3)安全性原则(4)规范性原则 (1)化学实验从安全角度常考虑的主要因素有：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。(2)化学实验从规范性角度考虑的主要因素有：冷凝回流(有些反应中，为减少
3、易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。1草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O42H2O，它是一种淡黄色结晶粉末，加热时可发生如下分解反应：FeC2O42H2OFeOCO2CO2H2O。(1)请你用下图中提供的仪器(可以重复选用，但每种仪器至少选用一次)，选择必要的试剂(供选择的试剂：NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液、碱石灰)，设计
4、一个实验，检验FeC2O42H2O加热时分解产生的气态产物(包括水蒸气)(部分加热装置和夹持仪器在图中略去)。填写下表(可以不用填满，也可以补充)。仪器符号仪器中所加物质作用A草酸亚铁晶体加热草酸亚铁晶体得到气态产物DNaOH溶液(2)按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是_。(3)反应结束后，在A装置试管中有黑色固体粉末(混合物)产生，倒出时存在燃烧现象，产生上述现象的可能原因是_。答案(1)仪器符号仪器中所加物质作用C无水硫酸铜检验H2OD澄清石灰水检验CO2除去未反应的CO2D澄清石灰水(无此步不扣分)检验CO2是否已除尽C碱石灰干燥COBCuOCO与CuO反应生成CO2
5、D澄清石灰水检验CO与CuO反应生成的CO2(2)未对尾气进行处理，会造成环境污染(3)FeC2O42H2O分解产生的CO将部分FeO还原为粉末状的单质铁，铁粉被空气中的氧气氧化而燃烧解析(1)设计实验检验FeC2O42H2O加热时分解产生的气态产物，可先用A装置加热晶体使之分解，然后用盛无水硫酸铜的C装置检验气态产物中的水蒸气；再将剩余气态产物通入盛有澄清石灰水的D装置中检验CO2；最后检验CO时要注意排除CO2的干扰，即先将气体通入盛有NaOH溶液的D装置以除去CO2，然后将气体通入盛有澄清石灰水的D装置以检验CO2是否除尽，再将气体通过盛有碱石灰的C装置干燥CO气体，接着通过装有炽热氧化
6、铜的B装置使CO反应生成CO2，最后将气体通入盛有澄清石灰水的D装置以检验有CO2生成即可。(2)凡涉及有毒气体的实验均需要进行尾气处理。2铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂，其合成线路如图所示：(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为_。(2)AlCl3与NaH反应时，需将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的溶液滴加到NaH粉末上，此反应中NaH的转化率较低的原因是_。(3)实验室利用如图装置制取无水AlCl3。A中所盛装的试剂的名称是_。点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气，其操作是_。(4)改变A、B和D中的试剂就可以用该装置制取NaH。最好将B试管中原来的_改为_
7、。如果操作不当，制得的NaH中可能含有_杂质。答案(1)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(2)反应生成的NaCl沉淀在氢化钠表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应(3)高锰酸钾打开分液漏斗活塞使A中发生反应，待D中充满黄绿色气体时点燃酒精灯(4)饱和食盐水NaOH溶液Na、Na2O2(其他合理答案也可)解析(1)NaAlH4中H显1价，与水发生氧化还原反应生成H2：NaAlH42H2O=NaAlO24H2。(2)反应生成的NaCl不溶于有机溶剂，附着在NaH的表面，阻碍了反应的进行。(3)浓盐酸与MnO2在加热条件下或浓盐酸直接与KMnO4反应可制得Cl2；本实验是用生成的Cl2将装
8、置中的空气赶走，所以当D中充满黄绿色气体时再点燃酒精灯。(4)NaH可由H2和Na在D中反应制得，所以A中是活泼金属，如Zn，生成的H2中会混有HCl和水蒸气，而原来制取的Cl2中混有的挥发的HCl可使用饱和食盐水除去，水蒸气可用浓硫酸干燥，而除去H2中的HCl可用NaOH溶液；如果操作不当会使装置中混有空气而生成Na2O2，或生成H2的量不足而有部分Na未参与反应，如果H2干燥不充分还可能导致Na与水反应生成NaOH，所以混有的杂质可能是Na、Na2O2和NaOH等。物质性质实验设计与评价题的解题策略性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器、装置以及所给的试剂了解命题的意图。一般思路
9、是：1.2016全国卷下列实验操作能达到实验目的的是()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加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥D比较水与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答案D解析制备Fe(OH)3胶体时，应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，A错误；将MgCl2溶液加热蒸干将得到Mg(OH)2，欲得到无水MgCl2，应在氯化氢气流中加热蒸干，B错误；向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3，Cu也会与HNO3发生反应，C错误。22016江苏高考根据侯氏
10、制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是()答案C解析制NH3需要用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体加热进行反应，A错误；CO2应从长导管进短导管出，B错误；制得的NaHCO3为固体，用过滤法分离，C正确；加热时NaHCO3会分解，D错误。32016四川高考根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是()选项实验操作现象结论A将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该溶液中一定含有COB常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应C向某食盐
11、溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加KIO3D向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液溶液变浑浊相同条件下，乙酸的酸性一定比苯酚强答案D解析气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该气体可能是CO2或SO2，则原溶液中可能含有CO或HCO或SO或HSO，A错误；常温下，铁片遇浓硫酸发生钝化，是化学变化，B错误；淀粉溶液遇碘单质变蓝，而遇KIO3不变蓝，则溶液不变色，只能证明该食盐中不含碘单质，不能证明该食盐中一定没有添加KIO3，C错误；溶液变浑浊说明有苯酚生成，可证明酸性：乙酸苯酚，D正确。42015全国卷用如图所示装置进行下列实验：将中溶液滴入中，预测的现象与实际相符的是()选项中物质中物质预测
12、中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色答案D解析稀盐酸滴入Na2CO3和NaOH的混合溶液中，先发生酸碱中和反应，开始没有气泡产生，A错误；浓硝酸与Al发生钝化，无红棕色的NO2生成，B错误；将AlCl3溶液滴入NaOH溶液中，开始无大量白色沉淀，C错误；草酸与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，KMnO4溶液的紫红色褪去，D正确。52015山东高考下列由实验现象得出的结论正确的是()操作及现象结论A向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀Ksp(AgC
13、l)Ksp(AgI)，A错误；不能排除原溶液中只含有Fe3的可能，B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Cl2置换出了Br2，能说明Br的还原性强于Cl，C正确；加热NH4Cl固体时发生分解反应，生成NH3和HCl，NH3和HCl在试管口处遇冷又发生化合反应生成NH4Cl，不是升华，D错误。62017全国卷凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3H3BO3=NH3H3BO3；NH3H3BO3HCl=NH4ClH3BO3。回答下列问题：(1)a的作用是_。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是_。f的名称是_。(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸
