《2015届高考化学大一轮复习（苏教版通用）配套导学案：学案52 实验方案的设计、改进及评价（含答案解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届高考化学大一轮复习（苏教版通用）配套导学案：学案52 实验方案的设计、改进及评价（含答案解析）（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十二章第十二章 化学实验化学实验学案学案 52 实验方案的设计、改进及评价实验方案的设计、改进及评价考纲要求 1.能够设计、评价或改进实验方案。2.了解控制实验条件的方法。3.能够 绘制和识别典型的实验仪器装置图。热点 1 气体实验装置的改进设计 气体实验装置，通常由气体发生、气体净化、气体收集、尾气处理等装置组成，对一 些常见装置进行改进和重新组合，往往能够实现一些特殊的实验目的。典型的气体实验装 置改进设计有：依据启普发生器原理设计的反应器，尾气吸收、防倒吸装置的设计，液封 装置的设计，恒压装置的设计等。 解题策略 1实验设计的创新往往要体现七个“一” ，即：一个实验的多种现象，一种实验
2、现象 的多种原因，一种装置的多种用途，一种用途的多种装置，一个仪器的多种用法，一种物 质的多种制法，一组物质的多种鉴别方法。 2选择反应原理的原则是：反应条件温和、转化率高、实验操作简便安全、产物便于 分离与收集。中学化学实验中，常见的气体制备实验是其中的重要组成部分，学生应掌握 的气体制备实验有：三种单质(H2、O2、Cl2)的制备；三种氢化物(HCl、H2S、NH3)的制备； 五种氧化物(CO2、SO2、NO2、NO、CO)的制备；两种有机物(C2H4、C2H2)的制备。复习时， 除了掌握好教材中经典的制备方法外，还应对药品选择、反应原理进行拓展和创新。 典例导悟 1 (2010上海，26
3、)CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理 石主要成分为 CaCO3，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备 CO2 气体。下列装置可用于 CO2气体的提纯和干燥。完成下列填空： (1)用浓盐酸配制 11(体积比)的稀盐酸(约 6 molL1)，应选用的仪器是_。 a烧杯 b玻璃棒 c量筒 d容量瓶 (2)上述装置中，A 是_溶液，NaHCO3溶液可以吸收_。 (3)上述装置中，B 物质是_。用这个实验得到的气体测定 CO2的分子量， 如果 B 物质失效，测定结果_(填“偏高” 、 “偏低”或“不受影响”)。 (4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和 CaCO3在食物
4、中的溶出量是评价饭盒质量的指标之 一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下： 剪碎、称重浸泡溶解过滤残渣烘干冷却、称重恒重 为了将石蜡和碳酸钙溶出，应选用的试剂是_。 a氯化钠溶液 b稀醋酸 c稀硫酸 d正己烷 (5)在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量，应先溶出_， 后溶出_。 (6)上述测定实验中，连续_，说明样品已经恒重。 热点 2 性质实验装置的改进设计 研究物质的物理性质和化学性质，是化学实验的最主要功能。而许多化学实验装置的 设计，其目的就是研究物质所具有的性质。注重考查考生的创新思维能力。 解题策略 解答该类题应先明确实验目的和要求，再依据化学原理、物质性质和实验设计
5、的基本 要求进行解答。1基础性训练 以教材实验为载体，从反应原理、装置原理和操作原理等方面进行强化训练。 2拓展性训练 一是要注重对教材实验的改进和挖掘；二是要对实验进行创新设计。 对于多种情况的反应，根据“实验问题”提出猜想；依据假设设计实验，要充分考虑 多种可能性，避免肯定的或惟一性结论。在性质探究实验中，尾气处理装置、安全瓶和防 倒吸装置等都是考查的热点，要理解其原理，选择或设计最简便的装置。 典例导悟 2 (2009广东，21)三草酸合铁酸钾晶体 K3Fe(C2O4)33H2O 可用于摄影和蓝 色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产 物进行实验和
6、探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。 限选试剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1 NaOH、3% H2O2 、0.1 molL1 KI、0.1 molL1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观 察到 A、C 中澄清石灰水都变浑浊，B 中有红色固体生成，则气体产物是_。 (2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只 有 K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是_， 现象是_
7、。 (3)固体产物中铁元素存在形式的探究。 提出合理假设 假设 1：_； 假设 2：_； 假设 3：_。 设计实验方案证明你的假设 实验过程 根据中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。 实验步骤预期现象与结论步骤 1：步骤 2：步骤 3：热点 3 制备实验装置的改进设计 制备一种物质，应根据目标产品的组成来确定原料及反应原理，设计反应路径，选择 合适的仪器和装置。最后，根据生成物的性质将产品分离提纯出来。整个过程如下图所示：目标产品选择 原料设计反 应路径设计反 应装置控制反 应条件分离提 纯产品解题策略 1在设计物质制备的实验方案时，要优化上述流程中的每一个具体环节。遵循
8、的优化 原则是：原料廉价，原理绿色，条件优化，仪器简单，分离方便。 2一些物质的制备，由于其性质上的特殊性，需要设计一些特殊的装置来完成。如实 验室制备 Fe(OH)2固体，由于 Fe(OH)2遇空气易被氧化而变质，故其制备实验装置必须严格防止制备的 Fe(OH)2固体与 O2接触；再如，常见有机物的制备中，由于有机反应缓慢、 副产品多、原料容易挥发，所以常见有机物的制备装置都要加装冷凝回流装置，使原料回 流、充分反应，提高产率。 典例导悟 3 化学研究小组通过网上查找资料发现 N2的制取有下列不同方案： a 方案：加热条件下 NH3还原 CuO 制得纯净的 N2和活性铜粉。 b 方案：加热
9、NaNO2和 NH4Cl 的浓溶液制得 N2。 c 方案：将空气缓慢地通入灼热的铜粉制得较纯的 N2。 现实验室提供如下几种装置来制取 N2。(1)若按 a 方案制取 N2时，需要的氨气用生石灰和浓氨水作原料制取，则宜采用上述 仪 器中的_(填序号)作发生器，该发生装置中发生反应的化学方程式为 _。要制取并收集纯净的 N2(允许含有少量水蒸气)， 还须使用到的上述仪器中的(按气流从左到右的流向顺序列出)_(填序号)。 (2)若按 c 方案制取 N2，用 E 装置将空气缓慢通入_(填 A、B、C)反应器，反应器 内 可观察到的现象是_，该反应的化学方程式为_。 (3)上述制取 N2的三个方案中，
10、a、b 方案结合使用越来越受到人们的关注，这种方法 与 b 方案相比，其优越性在于_。1(2011安徽理综，10)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )选项实验操作现象解释或结论A过量的 Fe 粉中加入稀 HNO3，充分反应后，滴入 KSCN 溶液溶液呈红色稀 HNO3将 Fe 氧化为 Fe3BAgI 沉淀中滴入稀 KCl 溶液有白色沉淀 出现AgCl 比 AgI 更难溶CAl 箔插入稀 HNO3中无现象Al 箔表面被 HNO3氧化，形 成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色 石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性2.(2011江苏，7)下列有关实验原理或实验操作正确的是( )A用水
11、润湿的 pH 试纸测量某溶液的 pH B用量筒量取 20 mL 0.500 0 molL1 H2SO4溶液于烧杯中，加水 80 mL，配制成0.100 0 molL1 H2SO4溶液 C实验室用图 1 所示的装置制取少量氨气 D实验室用图 2 所示的装置除去 Cl2中的少量 HCl 3(2011江苏，13)下列有关实验原理、方法和结论都正确的是( )A向饱和 FeCl3溶液中滴加过量氨水，可制取 Fe(OH)3胶体 B取少量溶液 X，向其中加入适量新制的氯水，再加几滴 KSCN 溶液，溶液变红， 说明 X 溶液中一定含有 Fe2 C室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量 NaOH 溶液，振荡
12、、静置后分液， 可除去苯中的少量苯酚 D已知 II2I，向盛有 KI3溶液的试管中加入适量 CCl4，振荡静置后 CCl4层 3 显紫色，说明 KI3在 CCl4中的溶解度比在水中的大 4(2011广东理综，23)下列实验现象预测正确的是( )A实验：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变 B实验：酸性 KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去 C实验：微热稀 HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色 D实验：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时可产生丁达尔效 应 5(2009天津理综，6)下列实验设计和结论相符的是( )A将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃
13、取到乙醇中 B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性 C某无色溶液中加 Ba(NO3)2溶液，再加稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有 SO 24 D在含 FeCl2杂质的 FeCl3溶液中通足量 Cl2后，充分加热，除去过量的 Cl2，即可得 到较纯净的 FeCl3溶液 6.(2011全国理综，29)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)下图是用 KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置 B、C、D 的作用分别是： B_ ； C_ ；D_ 。 (2)在实验室欲制取适量 NO 气体。 下图中最适合完成该实验的简易装置是_(填序号)；根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)： 应加入的物质所起的作用ABCD简单描述应观察到的实验现象_ _ _。 7(2011课标全国卷，28)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题：(1)请选
