题型探究 化学实验方案的评价

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1、 1.题型分析 2.技能点拨 3.典例剖析 4.思维建模 6.真题演练 5.跟踪训练第十章 化学实验基础题型探究： 化学实验方案的评价结束放映返回目录第2页数字媒体资源库 1.题型分析结束放映返回目录第3页数字媒体资源库题型分析： 考查形式： （1）物质制备、分离、提纯和检验中化学原理、相关装置 作用的设计和评价； （2）提出实验问题或目的，给定实验情境或物质性质，要 求选择仪器、药品组装实验装置，确定实验步骤，评价 实验方案； （3）联系工业生产过程，进行定量分析和综合评价。 能力要求：考查学生综合运用化学实验基础知识、化学基 本理论、元素化合物和化学计算等知识解决实验问题的 能力。结束放映

2、返回目录第4页数字媒体资源库 2. 技能点拨结束放映返回目录第5页数字媒体资源库实验方案 的评价可行性方面 绿色化学方面 实验安全方面从规范性方面 评价视角最佳方案的选择 装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现 象明显，干扰小，无污染。评价类型理原验实 案方验实药品和仪器 实验现象和结论结束放映返回目录第6页数字媒体资源库(1)分析实验实验 方案是否科学可行；(2)实验实验 操作是否安全合理；(3)实验实验 步骤骤是否简单简单 方便；(4)实验实验 效果是否明显显。(1)实验过实验过 程中是否造成环环境污污染； (2)原料是否无毒、安全、易得； (3)原料利用率及反应应速率是否较较高； (4)

3、反应应速率是否较较快。1可行性方面2绿色化学方面返 回结束放映返回目录第7页数字媒体资源库3安全性方面4规范性方面3从安全性方面对实验方案做出评价化学实验实验 从安全角度常考虑虑的主要因素如下：(1)净净化、吸收气体及熄灭灭酒精灯时时要防止液体倒吸；(2)进进行某些易燃易爆实验时实验时 要防爆炸(如H2还还原CuO应应先通H2，气体点燃前先验纯验纯 等)；(3)防氧化(如H2还还原CuO后要“先灭灭灯再停氢氢”，白磷切割宜在水中进进行等)；(4)污污染性的气体要进进行尾气处处理；有粉末状物质质参加的反应应，要注意防止导导气管堵塞；(5)防吸水(如实验实验 取用、制取易吸水、潮解、水解的物质质时

4、时宜采取必要措施，以保证证达到实验实验 目的)。4从规范性方面(1)冷凝回流(有些反应应中，为为减少易挥挥发发液体反应应物的损损耗和充分利用原料，需在反应应装置上加装冷凝回流装置，如长长玻璃管、竖竖装的干燥管及冷凝管等)；(2)易挥发挥发 液体产产物(导导出时时可为为蒸气)的及时时冷却；(3)仪仪器拆卸与组组装顺顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺顺序；(4)其他(如实验实验 操作顺顺序、试剂试剂 加入顺顺序、实验实验 方法使用顺顺序等)。 请点击下面的标签查看返 回结束放映返回目录第8页数字媒体资源库 3.典例剖析结束放映返回目录第9页数字媒体资源库 【典例1】实验实验 室里常用MnO2与浓

5、盐浓盐 酸反应应制备备Cl2(发发生装置如图图所示)。制备备反应应会因盐盐酸浓浓度下降而停止。为测为测 定反应应残余液中盐盐酸的浓浓度，探究小组组同学提出下列实验实验 方案：乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。 丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下 列判断和实验（1）判定甲方案不可行，理由是 _。残余清液中，n(Cl)n(H) (或其他合理答案)甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的 AgCl质量。结束放映返回目录第10页数字媒体资源库进进行乙方案实验实验 ：准确量取残余清液稀释释一定倍数后作为试样为试样

6、。a量取试样试样 20.00 mL，用0.100 0 molL1NaOH标标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该该次滴定测测得试样试样 中盐盐酸浓浓度为为_molL1；b平行滴定后获获得实验结实验结 果。判断丙方案的实验结实验结 果_(填“偏大”“偏小”或“准确”)。已知：Ksp(CaCO3)2.8109，Ksp(MnCO3)2.310110.1 100偏小结束放映返回目录第11页数字媒体资源库()使Y形管中的残余清液与锌粒反应 的正确操作是将_转移到 _中。转 解析进进行丁方案实验实验 ：装置如图图所示(夹夹 持器具已略去)。()反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变

7、。气体体积逐次减小的原因是 _(排除仪器和实验操作的影响因素)。Zn粒 残余清液(按序写出两项) 装置内气体尚未冷至室温结束放映返回目录第12页数字媒体资源库解析 (1)根据反应的离子方程式：MnO24H2Cl Mn2Cl 22H2O，可以看出反应残余液中 c(Cl)c(H)，用甲方案测得的是c(Cl)，而不是c(H)。 (2)根据c(盐酸)V(盐酸)c(氢氧化钠)V(氢氧化钠)，c(盐 酸)c(氢氧化钠)V(氢氧化钠)/V(盐酸)22.00 mL0.100 0 molL1/20.00 mL0.110 0 molL1。(3)由于Ksp(MnCO3)M(CaCO3)，故最终剩 余的固体质量增加，

8、导致测得的c(H)偏小。 (4)如果把残余清液转移到Zn粒中，则Y形管内壁就会附着 一些清液；Zn与盐酸反应放热，因此，冷却后气体的体积将缩小。回 原题结束放映返回目录第13页数字媒体资源库 4.思维建模结束放映返回目录第14页数字媒体资源库具体分析为： (1)实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什 么？ (2)所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相 关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合 理选择)。 (3)有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、 是否有替代装置可用、仪器规格等。解答综合性实验设计与评价题的基本流程原理反应物质仪器装置现象结论作用意 义联想。思

9、 维 建 模结束放映返回目录第15页数字媒体资源库解答综合性实验设计与评价题的基本流程原理反应物质仪器装置现象结论作用意 义联想。(4)有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象：自下而上，自左而右全面观察。(6)实验结论：直接结论或导出结论。思 维 建 模结束放映返回目录第16页数字媒体资源库 5.跟踪训练结束放映返回目录第17页数字媒体资源库【训练】资资料表明，在加热热条件下SO3具有比较较强的氧化性。某研究性学习习小组组的同学对绿矾对绿矾 (FeSO47H2O)受热热分解的情况进进行探究。(1)甲同学认为认为 ，绿矾绿矾 受热热分解的产产物是FeO、SO3、H2O

10、。你支持该观该观 点吗吗？说说明理由。_。不支持，FeO有还还原性，SO3有氧化性，二者受热时热时会发发生氧化还还原反应应而不能共存结束放映返回目录第18页数字媒体资源库仪器加入试剂预期实验现象A绿矾试样绿矾试样BD(2)乙同学设计设计 如图图装置通过实验过实验 来探究绿矾绿矾 受热热分 解的情况(部分夹夹持装置未画出，C装置的水槽中加冰 盐盐水)。请请填写下列表格。残留红红棕色固体无水CuSO4白色粉末变蓝变蓝品红红或酸性高锰锰酸钾钾 溶液或溴水溶液褪色结束放映返回目录第19页数字媒体资源库(3)本实验设计实验设计 明显显不足之处处是_。(4)实验结实验结 束后，要检验绿矾检验绿矾 是否分解

11、完全，请简请简 述实验实验方法。_。(5)若绿矾绿矾 分解完全，C装置中U形管内有无色晶体出现现，请请写出绿矾绿矾 受热热分解的化学方程式_。没有尾气吸收装置取A中残留固体少许许溶于足量稀硫酸，再取溶解液少许许于试试管中，滴入酸性KMnO4溶液，振荡荡，若KMnO4溶液不褪色，证证明分解完全；否则则分解不完全转 解析结束放映返回目录第20页数字媒体资源库解析 (1)因题目中已知“在加热条件下SO3具有比较强的氧 化性”，而FeO具有还原性，二者受热时会发生氧化还原反 应而不能共存，故不支持该观点。 (2)FeSO47H2O受热分解的产物一定有Fe2O3，根据化合价升 降可知一定有SO2，还一定

12、有H2O，故A中应残留红棕色固 体；B中试剂用于检验产物水，无水CuSO4变蓝；D中试剂 用于检验SO2，品红或酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。 (3)实验设计的不足之处一般从有没有防止倒吸的装置以及尾 气处理装置等方面考虑。本实验设计明显没有尾气吸收装置 。 (4)“要检验绿矾是否分解完全”，只需检验有无Fe2即可：取 A中残留固体少许溶于足量稀硫酸，再取溶解液少许于试管 中，滴入酸性KMnO4溶液，振荡，若溶液不褪色，证明分 解完全；否则分解不完全。回 原题结束放映返回目录第21页数字媒体资源库 6.真题演练结束放映返回目录第22页数字媒体资源库【真题】 (2011四川，27)三草酸合铁铁酸钾

13、钾晶体(K3Fe(C2O4)3xH2O)是一种光敏材料，在110 可完全失去结结晶水。为测为测 定该该晶体中铁铁的含量和结结晶水的含量，某实验实验 小组组做了如下实验实验 ：(1)铁铁含量的测测定步骤骤一：称量5.00 g三草酸合铁铁酸钾钾晶体，配制成250 mL溶液。步骤骤二：取所配溶液25.00 mL于锥锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时时，MnO4被还还原成Mn2。向反应应后的溶液中加入一小匙锌锌粉，加热热至黄色刚刚好消失，过滤过滤 ，洗涤涤，将过滤过滤 及洗涤涤所得溶液收集到锥锥形瓶中，此时时，溶液仍呈酸性。结束放映返回目录第23页数字

14、媒体资源库步骤骤三：用0.010 molL1 KMnO4溶液滴定步骤骤二所得溶液至终终 点，消耗KMnO4溶液20.02 mL，滴定中MnO4被还还原成Mn2。 重复步骤骤二、步骤骤三操作，滴定消耗0.010 molL1 KMnO4溶液 19.98 mL。 请请回答下列问题问题 ： 配制三草酸合铁铁酸钾钾溶液的操作步骤骤依次是：称量、_ 、转转移、洗涤涤并转转移、_、摇摇匀。 加入锌锌粉的目的是_。 写出步骤骤三中发发生反应应的离子方程式： _。 实验测实验测 得该该晶体中铁铁的质质量分数为为_。在步骤骤 二中，若加入的KMnO4溶液的量不够够，则测则测 得的铁铁含量_ 。(选选填“偏低” 、“偏高”或“不变变”)溶解定容将Fe3还还原为为Fe211.20%(或0.112)8HMnO45Fe2=Mn25Fe34H2O偏高结束放映返回目录第24页数字媒体资源库(2)结结晶水的测测定将坩埚埚洗净净，烘干至恒重，记录质记录质 量；在坩埚埚中加入研细细的三草酸合铁铁酸钾钾晶体，称量并记录