《广东省中山市古镇高级中学2012届高三化学 专题训练5 实验设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广东省中山市古镇高级中学2012届高三化学 专题训练5 实验设计（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、广东省中山市古镇高级中学2012届高三化学 专题训练5 实验设计一要重视科学合理的假设，这关系到整个探究方向的正确性。 1要审清题目给出的概念：物质的分类：金属、非金属；单质、化合物；氧化物、酸、碱、盐；物质的状态：固体、液体、气体； 2在分析物质反应的过程中，要有“量”的意识：是否有物质过量？哪种物质过量？哪种物质有剩余？ 3要重视常见物质化学性质的复习，要回归课本。（1）阅读课本时，看到物质，要分析各种元素的化合价，分析其性质：水溶性：是否溶于水？是否与水发生反应？是否具有氧化性？若有，能与哪些物质反应？反应的难易程度如何？是否具有还原性？若有，能与哪些物质反应？反应的难易程度如何？能否发
2、生复分解反应？能与哪些物质发生复分解反应？反应的现象如何？现象是否明显？是否特殊？反应能否用于物质的检验？看到化学方程式，要判断是否属于氧化还原反应，若是，还要判断氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物，被氧化和被还原等，计算电子转移的数目。（2）阅读课本时，要注意实验装置图： 装置中仪器的名称？用途？使用时要注意哪些事项？ 装置有哪些注意事项？ （3）阅读课本时，要注意实验步骤的描述：要有四要素试剂、量、仪器、操作动词。用于检验时，取少量试剂；用于除杂时，取足量试剂。二实验方案的设计 1找出实验目的：要探究什么问题？要检验哪些物质是否存在？ 2找出样品中存在的所有物质，加入试剂后分析反应时要有“
3、量”的意识，哪一种物质反应了，生成了什么物质？哪一种物质过量了？反应结束后还有什么物质？ 3加入试剂检验物质时，注意查找是否存在干扰？利用还原性检验时，要加入氧化剂，要看是否存在其它还原剂的干扰；利用氧化性检验时，要加入还原剂，要看是否存在其它氧化剂的干扰；利用沉淀法检验时，要加入沉淀剂，要看是否存在其它离子能与该沉淀剂发生反应生成另一种沉淀；利用气体法检验物质时，要加入试剂与被检验物质反应生成气体，要看是否存在其它物质能与加入的试剂反应生成气体。选择加入的试剂时，还要注意前面加入的试剂是否存在干扰。若存在干扰时，在检验前应先除去干扰的物质才能检验，或选择其它试剂。4试剂的选择时，当同一试剂有
4、不同的浓度时，也要注意试剂的浓度。若需要观察褪色的，则试剂应稀一些确保能反应完；若需要观察产生颜色或沉淀的，试剂应浓一些确保现象明显；若目的是调节pH等，试剂应稀一些；若不希望溶液被明显稀释，试剂应浓一些。5在设计实验方案的过程中，应先画出实验流程图，在检查无误后再转化为文字，写在答题卡上。书写实验步骤是要注意四要素试剂、量、仪器、操作动词。用于检验时，取少量试剂；用于除杂时，取足量试剂。三常见无机物性质的梳理考纲中列举出要求掌握的元素有Na、Al、Fe、Cu、H、C、N、O、Si、S、Cl等，则相关的物质或离子如下，请从溶解性、复分解反应、氧化还原反应、特殊现象反应几个角度对它们的常见性质进
5、行梳理，并能指出常用哪些试剂来体现这些性质。单质：Na、Al、Fe、Cu、H2、C、N2、O2、O3、Si、S、Cl2；氧化物：Na2O、Al2O3、Fe2O3、FeO、Fe3O4、CuO、CO、CO2、NO、NO2、SiO2、SO2、SO3；酸：H2CO3、HNO3、H2SiO3、H2SO3、H2SO4、HCl、HClO；碱：NaOH、Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2、NH3H2O；离子：Na、Al3、Fe3、Fe2、Cu2、NH4、H、CO32、NO3、SiO32、SO32、SO42、S2、Cl、ClO。四通过评分标准反思答题策略33（一模）某学习小组在研究水
6、处理问题时，将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合，得到含有大量悬浮物的混合液。请完成对反应物剩余情况的探究。 （1）提出合理假设：假设1：FeSO4有剩余； 假设2：NaClO有剩余；假设3：_。（2）样品初步处理：取少量混合液于试管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。此澄清溶液中肯定含有的金属阳离子是_。（3）设计后续实验方案验证假设，在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 molL1 H2SO4、0.01 molL1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉KI溶液、紫色石蕊溶液。答案和评分标准如下：（1）NaClO和FeSO4均无剩余；（3分） 评分说明：
7、意思相同即可得分。但只写“均无剩余”而无指明物质，扣2分。答“NaClO和FeSO4可能均无剩余”得0分。（2）Na、Fe3 （4分）评分说明：漏写得2分。多写H+、SO42或Cl合扣2分。多写Fe2+或ClO，得0分。（3）（9分）评分说明：验证第一个假设成立占4分，验证第二和第三个假设占5分。方案方面的扣分点：假设1的验证用KSCN和H2O2为试剂，用颜色加深的方法来判断，得3分。假设2的验证用淀粉KI溶液为试剂，用溶液变蓝色的方法来判断，得0分。步骤方面的扣分点： 试剂用量用“少量”代替“12滴”，不扣分。试剂用量未说明或用“足量”“适量”“12mL”等不当词语，扣1分。现象方面的扣分点
8、： 用“溶液无色”“溶液颜色无变化”“否则”“反之则”等不当表述，扣1分。结论方面的扣分点： “假设？成立”描述成“溶液中含有离子”，扣1分。“假设？成立”描述成“有剩余”，不扣分。错别字方面的扣分点： “滴加”“褪色”“紫红色”等关键词有错别字，扣1分。思考：为什么不能用用淀粉KI溶液检验ClO？应如何对待干扰？为什么不能用“足量”“适量”“12mL”等代替“少量”？试剂的用量如何选择？【例题】某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = _（2）反应Cl2+N
9、a2SO3+2 NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为 。（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）。提出合理假设 假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_。设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液。【分析】题目的意思是用吸收了少量SO2的NaOH溶液再与Cl2反应，这里需要对溶液的成分有清
10、晰的认识，在与Cl2反应前，溶液中先发生的反应是SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O，所以溶液的溶质可认为是较少的Na2SO3和大量的NaOH。再向其中通入Cl2，题目给出了一个反应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O（反应），但Cl2本身也可与NaOH发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+H2O（反应），考虑到NaClO仍然会氧化Na2SO3，所以可以认为先发生反应，若Na2SO3消耗完，剩余的Cl2再发生反应。当我们关注Cl2、Na2SO3、NaOH这三种物质的“量”的时候，就很容易分析出这么几种可能：Cl2很少，只发生了反应且Na2SO3
11、未消耗完，溶液的溶质为NaOH、NaCl、Na2SO4、Na2SO3；Cl2适量，只发生了反应且Na2SO3恰好消耗完，溶液的溶质为NaOH、NaCl、Na2SO4；Cl2较多，发生了反应后还发生了反应，但题目提示溶液仍然保持强碱性即NaOH不会被Cl2消耗完，故溶液的溶质为NaOH、NaCl、Na2SO4、NaClO。第（3）小题，提出合理假设时要依据探究目的“该吸收液中可能存在的其他阴离子”，所以假设的对象就只是SO32和ClO。且经过分析不会出现两者共存的情况。实验设计第一步中已将溶液酸化，可认为要检验的对象是H2SO3或HClO。H2SO3的检验可以考虑利用其还原性（溶液中并无其他还原
12、性离子干扰），可选用KMnO4溶液作试剂；HClO的检验可以考虑利用其氧化性（溶液中并无其他氧化性离子干扰），可选用淀粉-KI溶液作试剂；HClO的检验还可以考虑利用其漂白性，题目中提供了紫色石蕊溶液可用。由于两者的检验互不干扰，都是简单的试管实验，所以先检验谁都可以。答案：Na2SO3 H2O Na2SO3 只存在ClO实验步骤预期现象和结论步骤2：向A试管中滴加12滴0.01 molL1 KMnO4溶液。若溶液褪色，则假设1成立；若溶液不褪色，则假设2或3成立 。步骤3：向B试管中滴加12滴淀粉KI溶液。若溶液变蓝色，则假设3成立；若溶液不变蓝色，结合步骤2中的，则假设2成立。或变式训练（
13、2008年广东卷改）某种催化剂为铁的氧化物。请完成对该催化剂中铁元素的价态的探究。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹、3 molL-1H2SO4、3 H2O2、6 molL-1HNO3、0.01 molL-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 molL-1Kl、20 KSCN、蒸馏水。（1）提出合理假设假设1： ；假设2： ；假设3： 。（2）设计实验方案证明你的假设，在下表中写出实验操作步骤、预期现象与结论。思路点拨：探究的准确目的是什么？根据题意的限定，预期结论有哪几种可能？（注意结论与目的的直接对应关系）铁的氧化物是固体，有没有直接的检验方法？如果要转化为
14、溶液用什么试剂？形态的转化会不会影响检验的科学性（或者误差）？Fe3如何检验？Fe2如何检验？怎样的检验顺序更合理简洁？实验报告分为几个大的步骤？【练习】1（1）向FeSO4溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变成黄色，反应的离子方程式为_；向KI溶液中滴加氯水，溶液由无色变成黄色，反应的离子方程式为_。 （2）请以FeSO4溶液、KI溶液、氯水为试剂探究Fe2和I的还原性强弱。提出假设：假设1：Fe2还原性强于I；假设2：_设计实验方案，写出实验步骤、预期现象和结论。其他限选试剂：3 molL1 H2SO4、0.01 molL1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉溶液、紫色石蕊溶液。2正三价铁元素有一定的氧化性，FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液颜色变浅。（1）反应的
