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1、2014年高考知识点总结提升（知识复习、例题分析、高考题萃）：实验专题三 实验设计.doc实验专题三 实验设计 考点扫描 1(掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计简单实验方案的能力。 (1)根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。 (2)根据实验试题的要求，设计基本实验方案。 (3)能绘制和识别典型的实验仪器装置图。 2(既考查基本实验操作，也考查实验装置的选择能力，突出了化学和物理仪器的综合运用。 3(以基本反应为对象，依据基本实验原则，选择和评价相关装置，进行有关计算。 4(根据定量实验的原理和方法，进行相关的定量实验及设计，考查学生分析实验结果和处理实验数据的能力。
2、知识指津 1(化学实验方案设计的基本要求 化学实验方案设计的基本要求是方法简便、现象明显、操作易行。要根据实验试题的要求，认真分析题给条件，弄清反应原理，选准反应物，明确生成物性质和实验目的，绘好(或连接好)仪器装置，明确操作过程，根据实验现象，得出实验结论。 2(设计实验方案时要注意以下几点 (1)药品和装置是部分给出或刚好还是有多余。若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有多余，则应进行筛选和淘汰。 (2)题设条件有无特殊要求。如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。 (3)实验过程中的隐蔽性操作。如某些必
3、要的干燥除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。 (4)仪器药品的规格。有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为:硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸等。 (5)设计实验时还要考虑因素: ?净化、吸收气体及熄灭酒精时要防液体倒吸; ?进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H还原CuO应先通H，气体点燃先验纯等); 22?防氧化(如H还原CuO后要“先灭灯后断氢”，白磷切割宜在水中进行等); 2?防吸水(如取用、制取易吸水或潮解的物质，须采取必要措施，以保证达到实验目的); ?符合环保要求。 范例点击 例 用实验确定某酸HA是弱电解质。两同
4、学的方案是: 甲: -1 ?称取一定质量的HA配制0.1mol?L的溶液100mL; ?用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。 乙: ?用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL; ?分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL; ?各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。 (1)在两个方案的第?步中，都要用到的定量仪器是_。 (2)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH_1(选填、 (3)配制pH,1的HA溶液难以实现，不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同 (4)配制
5、NaA溶液，测其pH值7即证明HA是弱电解质。 变式操练 1(三位学生设计了下述三个方案，并都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即2-可确证试液中有SO 4方案甲:试液 白色沉淀 沉淀不溶解。 方案乙:试液 无沉淀 白色沉淀。 方案丙:试液 无沉淀 白色沉淀。 试评价上述各方案是否严密，并说明理由。 (1)方案甲_，因为_; (2)方案乙_，因为_; (3)方案丙_，因为_。 答案 + (1)不严密，试样中若含有Ag离子，也会有此现象。 +2- (2)严密，用盐酸酸化可排除了Ag、SO等离子的干扰。 32- (3)不严密，试样中若含有SO离子，也会有此现象。 32(某课外活动小组加热
6、炭粉(过量)和氧化铜的混合物，再用下图所示装置，对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。 (1)实验目的:_。 (2)实验用品:仪器:天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等，药品:红褐色铜粉(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。 (3)实验内容(见表1)。 表1实验步骤、现象及化学方程式: 实验步骤 实验现象 有关化学方程式 在C中加入样品粉末Wg，D中装入药品后并称量为mg，连接好仪器后，检查气密1 性 打开A的活塞，慢慢滴加溶液 对C进行加热，当C中药品充分反应后，关闭A的活塞，停止加热 冷却后，称量D
7、的质量为mg 2(4)计算:样品中铜的质量分数,_。(用含W，m，m的代数式表示。) 12(5)问题和讨论: 实验完成后，老师评议说:按上述实验设计，即使C中反应完全、D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有学生提出在B与C之间加入一个装置，再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是_。在B与C之间加入的装置可以是_，其中盛放的药品是_。 答案 (1)测定铜粉样品中铜的质量分数 (3)实验现象及有关化学方程式 实验现象 有关化学方程式 B，E中有气泡产生 2HO2HO+O? 2222C中红褐色粉末 2Cu+O 2CuO 2变成黑色 C+O CO 2
8、2(4) (5)偏小:水蒸气通过C被D中碱石灰吸收 洗气瓶 浓硫酸(或干燥管碱石灰) 配套练习 1(下图是课外活动小组同学设计的几种尾气吸收装置。从实验安全和保护环境的角度考虑，当用于吸收HCl气体时(装置中液体为水，固体为碱石灰)，应选用的装置是_(选填装置序号，选错倒扣分)。若用于吸收NH，在上述已选用的装置中不宜采用的是3_，原因是_。 答案 a、d、e、h;h 氨气是碱性气体，不能被碱石灰(NaOH、CaO)吸收。 2(选择使用下列仪器(含药品)，验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO(N和O22的用量可自由控制) 已知: - ? NO+NO+2OH,2NO+HO 222? 气体
9、液化温度NO:21?，NO:-152? 2(1)现有甲、乙、丙3位同学分别设计了以下3个实验方案(用仪器的连接顺序表示)。 甲:A?C?F?D?B 乙:A?B?C?E 丙:A?F?D?B 请回答:甲、乙、丙3位同学提出的实验方案是否能验证Cu与适量浓硝酸反应，产生的气体“能”或“不能”)。 中含有NO(填甲_，乙_，丙_。 (2)反应前先通足量N，其目的是_。 2(3)确认气体中含有NO的现象是_。 答案 (1)能;不能;不能。 (2)排尽整个装置中的空气，防止产生的NO被空气中的氧化 (3)(D)装置中通人后有红棕色气体生成 3(已知氨气跟氧化铜反应可以制备氮气:2NH+3CuO3Cu+3H
10、O+N，纯氮气跟镁在322高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水即反应生成氢氧化镁和氨气。 (1)下面是某化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种方案 A(硫酸铵固体与消石灰共热 B(浓氨水逐滴加到新制的生石灰水 C(在一定条件下，氮气与氢气化合 D(加热分解氯化铵固体 你认为其中较简便易行的方案有_(填字母);其反应的化学方程式为_。 (2)该小组同学设计的制备氮化镁的方案有以下两个。分别见实验方案的装置图(夹持及加热仪器没有画出)。且在实验前系统内的空气均已排除。 方案一 ?该实验完成后，能否得到纯净的氮化镁(填“能”或“不能”)。简述理由_。 ?装置C的作用是_。 方案二 已知:6NH
11、+3Mg 3Mg(NH)+3H? 3222A B C D E F ?该方案中存在的主要问题是_。 ?如何才能解决上述问题_。 答案 (1)A、B; (NH)SO+Ca(OH)CaSO+2NH+2HO 4242 4322NH?HO 2NH?+HO(或NH?HO NH?+HO) 32323232(2)方案一 ?不能。由于在F装置后缺少一干燥装置，部分MgN将与空气中的水蒸气发生水解反应32生成氢氧化镁，导致产品不纯。 ?做安全瓶，防止装置D中的水倒吸。 方案二 ?由于与镁粉反应的氮气中混有氨气，且氨气也可与镁粉反应，造成产品不纯。 ?可将装置D换成一装有浓硫酸的洗气瓶并在装置C与装置D之间加一安全
12、瓶。或在装置C与装置D之间顺序加入安全瓶和装有水的洗气瓶。 4(“套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另一玻璃仪器中，经组装来完成原来需要两只或更多普通玻璃仪器进行的实验。因其具有许多优点，近年被广泛开发并应用于化学实验中。下述两个实验均为“套管实验”，请观察实验装置、分析实验原理，回答下列问题: 实验一 如图甲，小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球。 (一)数与代数(1)从点燃酒精灯开始，试管及烧杯A、B中能观察到的现象有_。 (一)数与代数(2)整个实验结束时，在操作上需要特别注意的问题是_。 (3)通过该实验可以得出的结论是_。 6、因材施教，重视基础知识的掌握。实验二 如果圆的半径为r，点到圆心的距离为d，则在氨气的喷泉实验中，将圆底烧瓶集满氨气的操作很麻烦。请设计一个简单的操作方法，只用一支试管(如图乙)，选用下列药品:A(氯化铵固体 B(氢氧化钠固体 C(浓氨水 C(浓硫酸 E(湿润的红色石蕊试纸，采用“套管法”在圆底烧瓶中集满喷泉实验所用的氨气。 (4)所用
