《江苏专用高考化学总复习 专题12第四单元实验方案的设计与评价课件 苏教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏专用高考化学总复习 专题12第四单元实验方案的设计与评价课件 苏教版（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四单元实验方案的设计与评价第四单元实验方案的设计与评价 课堂互动讲练课堂互动讲练达标突破训练达标突破训练第第四四单单元元实实验验方方案案的的设设计计与与评评价价基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理清单一化学实验方案的设计清单一化学实验方案的设计自我诊断自我诊断1(2011年梅州模拟年梅州模拟)某化学研究小组通过网上某化学研究小组通过网上查找资料发现，查找资料发现，Cl2的制取有下列不同方案：的制取有下列不同方案：a方案：加热条件下二氧化锰与浓盐酸反应制得方案：加热条件下二氧化锰与浓盐酸反应制得Cl2b方案：浓盐酸与氯酸钾固体反应制得方案：浓盐酸与氯酸钾固体反应制得Cl2c方案：电
2、解饱和食盐水制造方案：电解饱和食盐水制造Cl2现实验室有如下几种供选择的仪器来制取现实验室有如下几种供选择的仪器来制取Cl2：(1)用上述仪器不能实现的方案为用上述仪器不能实现的方案为_。不考虑固定装置的仪器，可行但缺仪器的方案不考虑固定装置的仪器，可行但缺仪器的方案是是_，所缺的仪器是，所缺的仪器是_。(2)若按若按b方案制方案制Cl2，发生反应的化学方程式为，发生反应的化学方程式为_，要制取并收集纯净的，要制取并收集纯净的Cl2(允许含有少量水蒸气或空气允许含有少量水蒸气或空气)，须使用到上，须使用到上述仪器中的述仪器中的(按气流从左到右的流向顺序列出按气流从左到右的流向顺序列出)_(填填
3、A、B、C)。(3)若要设计联合实验探究氯气的漂白原理，画若要设计联合实验探究氯气的漂白原理，画出从制备装置中产生氯气后应连接的装置出从制备装置中产生氯气后应连接的装置(画出画出装置图并注明所使用的试剂或用品装置图并注明所使用的试剂或用品)。解析：解析：本题以课本本题以课本Cl2的实验室制法为基础，综的实验室制法为基础，综合考查实验方案的设计，包括化学反应原理、仪合考查实验方案的设计，包括化学反应原理、仪器的连接、性质实验探究等多方面内容。器的连接、性质实验探究等多方面内容。(1)c方案中需要电解装置，方案中需要电解装置，a方案中需要酒精灯方案中需要酒精灯加热。加热。(2)利用排饱和食盐水法。
4、利用排饱和食盐水法。(3)Cl2本身无漂白性，与水反应生成的本身无漂白性，与水反应生成的HClO才才有漂白性，所以先用浓硫酸干燥有漂白性，所以先用浓硫酸干燥Cl2，然后证明干，然后证明干燥燥Cl2无漂白性，最后再证明湿润的无漂白性，最后再证明湿润的Cl2有漂白性，有漂白性，最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。答案：答案：(1)aca酒精灯酒精灯(2)6HCl(浓浓)KClO3=KCl3Cl23H2OED(3)基础回归基础回归1化学实验方案设计的思路化学实验方案设计的思路2化学实验设计时遵循的原则化学实验设计时遵循的原则(1)科学性：实验原理、实验操作程序和方法应
5、该正科学性：实验原理、实验操作程序和方法应该正确。确。(2)安全性：实验设计时，应尽量避免安全性：实验设计时，应尽量避免使用使用_和和进行具有一定危险性的实验操作。进行具有一定危险性的实验操作。(3)环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境。环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境。(4)可行性：设计的实验方案要切实可行，所选用的可行性：设计的实验方案要切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在现有化学药品、仪器、设备和方法等在现有的的_下下能够得到满足。能够得到满足。(5)简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实
6、验药品，并能单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验，且效果明显。在较短的时间内完成实验，且效果明显。有毒药品有毒药品实验条件实验条件(6)经济性：综合考虑原料的用量、价格。经济性：综合考虑原料的用量、价格。3实验设计的方法实验设计的方法(1)明确实验目的明确实验目的、_；(2)选择选择_；(3)设计实验装置及操作步骤；设计实验装置及操作步骤；(4)记录记录_；(5)分析得出结论。分析得出结论。以上只是解答综合实验设计题的一般思考以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在解答过程中，应根据实验设计题方法。在解答过程中，应根据实验设计题的具体情况和要求，作出正确的回
7、答。的具体情况和要求，作出正确的回答。实验原理实验原理反应物反应物实验现象、实验数据实验现象、实验数据制备制备性质性质评价评价清单二化学实验方案的评价清单二化学实验方案的评价自我诊断自我诊断2课题式课堂教学是研究性学习的一种课题式课堂教学是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为：方式，其基本教学模式为：如如图图甲甲是是关关于于“一一氧氧化化碳碳的的化化学学性性质质”的的课课题题式式课课堂堂教教学学中中解解决决问问题题阶阶段段，如如图图是是甲甲同同学学设设计的证明计的证明CO具有还原性的实验装置。具有还原性的实验装置。(1)实验时应先点燃实验时应先点燃_处处(填填“A”或或“B”)的酒精灯。的酒
8、精灯。(2)硬质试管中反应的化学方程式为硬质试管中反应的化学方程式为_。(3)乙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储乙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。如图乙是他设计的贮存在瓶内，然后再处理。如图乙是他设计的贮气瓶，尾气应从气瓶，尾气应从_(填填“a”或或“b”)口通口通入入(其他装置略其他装置略)。(4)丙同学质疑：丙同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑能否使澄清石灰水变浑浊？因此，他设计在浊？因此，他设计在CO通入通入CuO之前，应之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清与澄清石灰水反应，试对此作出评价。你认为丙的石灰水反应，试对此作
9、出评价。你认为丙的设计是否有必要设计是否有必要_，理由是，理由是_。(5)如果开始时通入的是如果开始时通入的是CO和和CO2的混合气的混合气体，则应如何设计才能达到实验目的？体，则应如何设计才能达到实验目的？ _。解析：解析：(1)CO为污染性有毒气体，由于先通为污染性有毒气体，由于先通CO排空气，故应先点燃排空气，故应先点燃B处的酒精灯。处的酒精灯。(2)CO能还原能还原CuO生成生成CO2。(3)贮气瓶应从贮气瓶应从a口进气，水从口进气，水从b口排出。口排出。(4)由于整个设计过程中由于整个设计过程中CO开始时已通过了澄开始时已通过了澄清石灰水，故没必要排除清石灰水，故没必要排除CO的干扰
10、。的干扰。(5)应先除去应先除去CO2再通入装置。再通入装置。基础回归基础回归对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断。要考虑是否完全合理、准确与不准确做出判断。要考虑是否完全合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。染等。1从可行性方面对实验方案做出评价从可行性方面对实验方案做出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，是否遵循化学理
11、论和实验方法要求，科学可行，是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，从以在实际操作时能否做到可控易行。评价时，从以下下4个方面分析：个方面分析：(1)实验原理是否正确、可行；实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、方便；实验步骤是否简单、方便；(4)实验效果是否明显等。实验效果是否明显等。2从从“绿色化学绿色化学”视角对实验方案做出评价视角对实验方案做出评价“绿色化学绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的要求设计安全的、对环境友好的合成路线，降低化学工业生产过程中对人类健合成路线，降低化学工业生产过程中
12、对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案应从以下据此，对化学实验过程或方案应从以下4个方个方面进行综合评价：面进行综合评价：(1)反应原料是否易得、安全、无毒；反应原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否较快；反应速率是否较快；(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高；原料利用率以及合成物质的产率是否较高；(4)合成过程中是否造成环境污染。合成过程中是否造成环境污染。3从从“安全性安全性”方面对实验方案做出评价方面对实验方案做出评价化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：(1
13、)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；倒吸；(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如如H2还原还原CuO应先通应先通H2，气体点燃前先验纯等，气体点燃前先验纯等)；(3)防氧化防氧化(如如H2还原还原CuO后要后要“先灭灯再停先灭灯再停氢氢”，白磷切割宜在水中等，白磷切割宜在水中等)；(4)防吸水防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、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，以保证达到实水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的验目的)；(5)冷凝回流冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液有些反应中，
14、为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装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干燥管及冷凝管等)；(6)易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及的及时冷却；时冷却；(7)仪器拆卸的科学性与安全性仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑度考虑)； (8)其他其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等实验方法使用顺序等)。课堂互动讲练课堂互
15、动讲练考点一考点一性质实验的方案设计性质实验的方案设计性质实验通常包括：探索型实验、验证型实验、性质实验通常包括：探索型实验、验证型实验、检验型实验。解答该类试题时，首先弄清实验目检验型实验。解答该类试题时，首先弄清实验目的，分清是要探究物质性质，还是要验证物质性的，分清是要探究物质性质，还是要验证物质性质，或者是要检验物质的性质，然后根据物质的质，或者是要检验物质的性质，然后根据物质的性质和实验装置弄清实验原理，再解答各步问题。性质和实验装置弄清实验原理，再解答各步问题。另外解题时要注意以下情况对实验的影响：另外解题时要注意以下情况对实验的影响：可可能性杂质对实验的影响，如能性杂质对实验的影
16、响，如HCl杂质会影响杂质会影响CO2的的检检验验；试试剂剂用用量量对对实实验验的的影影响响，如如过过量量CO2通通入入澄澄清清石石灰灰水水后后无无浑浑浊浊现现象象；试试剂剂的的浓浓度度对对实实验验的的影影响响，如如验验证证Cu与与浓浓硝硝酸酸反反应应有有NO2生生成成时时，必必须须严严格格控控制制HNO3的的浓浓度度；验验证证浓浓硫硫酸酸的的脱脱水水性性时时，必必须须严严格格控控制制硫硫酸酸的的浓浓度度；酸酸碱碱性性对对实实验验的的影影响响，如如含含有有醛醛基基的的物物质质与与银银氨氨溶溶液液或或Cu(OH)2悬悬浊浊液液的的反反应应必必须须在在碱碱性性环环境境中中才才能能进进行行；温温度度
17、对对反反应应的的影影响响，如如探探究究CaCO3与与Ca(HCO3)2的的稳稳定定性性时时，必必须须在在同同一温度下进行加热。一温度下进行加热。例例例例1 1 (2010年高考广东卷年高考广东卷)某研究小组用某研究小组用MnO2和浓盐酸制备和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少时，利用刚吸收过少量量SO2的的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。溶液对其尾气进行吸收处理。(1)请完成请完成SO2与过量与过量NaOH溶液反应的化学方程溶液反应的化学方程式：式：SO22NaOH=_。(2)反应反应Cl2Na2SO32NaOH=2NaClNa2SO4H2O中的还原剂为中的还原剂为_。(3)吸收尾气一段时间
18、后，吸收液吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性强碱性)中肯定中肯定存在存在Cl、OH和和SO24，请设计实验，探究该，请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中不考虑空气中CO2的影响的影响)。提出合理假设。提出合理假设。假设假设1：只存在：只存在SO23；假设假设2：即不存在：即不存在SO23，也不存在，也不存在ClO；假设假设3：_。设计实验方案，进行实验。请写出实验设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：限选实验试剂：3 molL1H2SO4、1 molL1NaOH、0.01 molL1K
19、MnO4、淀粉淀粉KI溶液、紫色石蕊试液。溶液、紫色石蕊试液。实验步骤实验步骤预期现象和结论预期现象和结论步骤步骤1：取少量吸收液于：取少量吸收液于试管中，滴加试管中，滴加3 molL1H2SO4至溶液呈酸性，至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于然后将所得溶液分置于A、B试管中试管中步骤步骤2：步骤步骤3：【解解析析】 本本题题主主要要考考查查实实验验设设计计与与评评价价能能力力，背背景景知知识识为为氧氧化化还还原原反反应应，意意在在考考查查考考生生的的实实验验设设计计能能力力，分分析析与与解解决决问问题题的的能能力力，本本题题在在对对考考生生实实验验评评价价能能力力的的考考查查上上具具有有特特
20、别别的的价价值值，是是一一个个既既具具有有新新颖颖性性，又又不不失失经经典典性性的的好好题题。(1)SO2与与过过量量NaOH反反应应的的产产物物为为Na2SO3与与H2O；(2)在在反反应应中中，硫硫元元素素的的化化合合价价升升高高，所所以以Na2SO3为为还还原原剂；剂；(3)SO23具有较强的还原性，而具有较强的还原性，而ClO具有具有极极强强的的氧氧化化性性，ClO与与SO23是是不不能能共共存存的的，所所以以假假设设3为为：只只存存在在ClO，实实验验设设计计只只要要求求证证实实酸酸化化后后的的溶溶液液是是具具有有氧氧化化性性，还还是是具具有有还还原原性性，还还是是既既不不具具有有氧
21、氧化化性性，也也不不具具有有还还原原性性，若若加加入入淀淀粉粉KI溶溶液液出出现现蓝蓝色色，证证明明存存在在ClO，若若加加入入KMnO4溶液时，溶液时，KMnO4溶液褪色，证明存在溶液褪色，证明存在SO23，若两种现象均无，则假设，若两种现象均无，则假设2成立。成立。【答案答案】(1)Na2SO3H2O(2)Na2SO3(3)只存在只存在ClO步骤步骤2：向：向A试管试管中滴加中滴加12滴滴 0.01 molL1KMnO4溶液溶液若溶液褪色，则假设若溶液褪色，则假设1成成立；立；若溶液不褪色，则假设若溶液不褪色，则假设2或或3成立成立步骤步骤3：向：向B试管试管中滴加中滴加12滴淀粉滴淀粉K
22、I溶液溶液若溶液变蓝色，则假设若溶液变蓝色，则假设3成立；成立； 若溶液不变蓝色，结合若溶液不变蓝色，结合步骤步骤2中的中的，则假设，则假设2成立成立跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)1某同学用如图某同学用如图1所示的装置来探所示的装置来探究究CO2、SO2与澄清石灰水的反应，与澄清石灰水的反应，结果通入结果通入CO2可以看到先浑浊后澄可以看到先浑浊后澄清的现象，但通入清的现象，但通入SO2看不到浑浊现看不到浑浊现象。象。经思考后该同学改用如图经思考后该同学改用如图2所示的装所示的装置，将气体收集在注射器中，缓慢置，将气体收集在注射器中，缓慢地将气体通入澄清石灰水中，都能
23、地将气体通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象，看到石灰水先变浑浊再澄清的现象，且通入且通入SO2时产生的现象明显，比通时产生的现象明显，比通入入CO2时快。时快。(1)对比分析两组实验，你认为对比分析两组实验，你认为用图用图1所示的装置实验时，通所示的装置实验时，通入入SO2不能出现浑浊的原因可不能出现浑浊的原因可能是：能是：_。(2)用图用图2所示的装置实验时，以相所示的装置实验时，以相同速率通入同速率通入CO2和和SO2，SO2产生浑浊、澄清的现产生浑浊、澄清的现象比象比CO2快的原因是：快的原因是： _。(3)用图用图1所示的装置进行所示的装置进行SO2与澄清石灰水反应的
24、实与澄清石灰水反应的实验若存在缺陷，其改进方法是验若存在缺陷，其改进方法是(若你认为该装置没有若你认为该装置没有缺陷，此空可以不填缺陷，此空可以不填)：_。解解析析：对对比比图图1实实验验和和图图2实实验验：气气体体进进入入澄澄清清石石灰灰水水的的速速率率前前者者快快，后后者者慢慢；现现象象前前者者是是只只有有通通入入CO2时时石石灰灰水水才才出出现现先先变变浑浑浊浊后后澄澄清清的的现现象象，后后者者是是通通入入SO2时时石石灰灰水水先先变变浑浑浊浊后后澄澄清清的的速速率率快快。由由图图2实实验验现现象象可可知知，CO2、SO2与与石石灰灰水水反反应应的的现现象象相相同同，仅仅有有速速率率差差
25、异异。根根据据图图2实实验验从从而而想想到到图图1实实验验现现象象不不同同的的原原因因仍仍为为反反应应速速率率问问题题，即即SO2溶溶解解和和反反应应速速率率较较快快，沉沉淀淀存存在在时时间间极极短短而而不不易观察。易观察。答答案案：(1)SO2在在水水中中溶溶解解度度大大、且且气气体体发发生生装装置置产产生生SO2的的速速率率快快，SO2直直接接与与Ca(OH)2生生成成了了可可溶溶于于水水的的酸酸式式盐盐Ca(HSO3)2而而观观察察不不到到沉沉淀淀(2)SO2溶溶于于水水生生成成的的亚亚硫硫酸酸的的酸酸性性比比碳碳酸酸的的强强，CaSO3转转化化为为Ca(HSO3)2的的速速率率也也快快
26、(3)用导管将尾气通入用导管将尾气通入NaOH溶液中溶液中考点二考点二制备实验方案的设计制备实验方案的设计制制备备型型实实验验一一直直都都是是化化学学实实验验的的主主体体，高高考考化化学学实实验验大大多多是是以以物物质质的的制制备备实实验验为为线线索索进进行行综综合合实实验验知知识识的的考考查查。制制备备实实验验大大多多来来源源于于课课本本，是是在在课课本本实实验验原原理理的的基基础础上上对对课课本本实实验验的的创创新新和和改改进进，要要求求同同学学们们对对改改进作出评价或在此基础上继续改进和完善。其中对进作出评价或在此基础上继续改进和完善。其中对CuSO4、Cu(NO3)2、Al(OH)3等
27、等制制备备方方案案的的评评价价是是高高考考的的热热点点，Fe(OH)2、Fe(OH)3胶胶体体、乙乙酸酸乙乙酯酯等等物物质质的的改改进进实实验验在在高高考考中中经经常常出出现现，预预计计这这些些实实验验仍仍然然是是高高考考考考查查的的重重点点。近近年年，多多道道高高考考制制备备实实验验题题都都是是给给出出陌陌生生物物质质的的新新信信息息，并并设设计计该该物物质质的的制制备备方方案案，要要求求同同学学们们理理解解和和评评价价实实验验设设计计方方案案。这这种种信信息息型型制制备备实实验验，是是实实验验命命题题的的发发展展方方向向。另另外外，制制备备实实验验还还会会不不断断地地增增强强创创新新性、开
28、放性、现实性性、开放性、现实性(更加贴近生活和工业生更加贴近生活和工业生产产)。1一般思路一般思路目标产品目标产品确定反应原理确定反应原理选择原料选择原料设计反设计反应路径应路径设计反应装置设计反应装置控制反应条件控制反应条件分离提分离提纯产品。纯产品。2物质制备的类型物质制备的类型(1)限定几种原料，制备一种或几种物质。限定几种原料，制备一种或几种物质。(2)限定几种原料，要求用几种不同方法制备一限定几种原料，要求用几种不同方法制备一种物质。种物质。(3)自选原料，制备某一物质。自选原料，制备某一物质。(4)用含杂质的物质为原料，提纯某一纯净物。用含杂质的物质为原料，提纯某一纯净物。(5)由
29、给定废料回收、提取或制备某一物质。由给定废料回收、提取或制备某一物质。 硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，某研究性学习小组设计了以下几组实验方案由铜某研究性学习小组设计了以下几组实验方案由铜制取硫酸铜。制取硫酸铜。第一组：以空气为氧化剂法第一组：以空气为氧化剂法方案方案1：以空气中的氧气为氧化剂。将铜粉在仪：以空气中的氧气为氧化剂。将铜粉在仪器器A中反复灼烧，使铜与氧气充分反应生成氧化中反复灼烧，使铜与氧气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。例例例例2 2方案方案2：将铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气，铜：将铜屑倒入热的稀
30、硫酸中并通入空气，铜屑在此条件下被溶解生成硫酸铜。屑在此条件下被溶解生成硫酸铜。第二组：以浓硫酸为氧化剂法第二组：以浓硫酸为氧化剂法方案方案3：在试管中加入一铜片，注入一定量的浓硫：在试管中加入一铜片，注入一定量的浓硫酸，加热制取硫酸铜。酸，加热制取硫酸铜。第三组：以硝酸为氧化剂法第三组：以硝酸为氧化剂法方案方案4：将适量浓硝酸分多次加入铜粉与稀硫酸的：将适量浓硝酸分多次加入铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可制得硫酸铜晶体制得硫酸铜晶体(装置如图装置如图1所示所示)。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)方案方案1中中A仪器的
31、名称是仪器的名称是_。方案。方案1中中有关反应的化学方程式为有关反应的化学方程式为_。(2)方案方案2中铜能顺利溶解的原因是中铜能顺利溶解的原因是_。(3)方案方案4把浓硝酸分多次加入铜粉与稀硫酸的混合物把浓硝酸分多次加入铜粉与稀硫酸的混合物中的目的是中的目的是_。图。图2是图是图1的的改进装置，其优点除可以防止倒吸外还有：改进装置，其优点除可以防止倒吸外还有： _。(4)上述实验方案中，最不符合绿色化学理念的实验上述实验方案中，最不符合绿色化学理念的实验方案是方案是_，原因是，原因是_。【解析】【解析】用稀硫酸制备用稀硫酸制备CuSO4时，制备时，制备1 mol CuSO4需要需要1 mol
32、 H2SO4；用浓硫酸和；用浓硫酸和Cu反应制备反应制备CuSO4时，制备时，制备1 mol CuSO4需要需要2 mol H2SO4，生成的生成的SO2会污染环境。会污染环境。NO3在酸性条件下有强氧化性，当溶液中有稀硫在酸性条件下有强氧化性，当溶液中有稀硫酸时，所有酸时，所有NO3都能作氧化剂。都能作氧化剂。【易易误误警警示示】在在溶溶液液中中NO3几几乎乎能能与与所所有有离离子子大大量量共共存存，但但当当溶溶液液的的酸酸性性较较强强时时可可形形成成HNO3溶溶液液，某某些些金金属属或或具具有有还还原原性性的的离离子子则则不不能能与与其其大大量量共共存存。如如KNO3溶溶液液中中加加入入铜
33、铜不不会会发发生生反反应应，再再加加入入稀稀盐盐酸酸，铜铜会会溶溶解解；NO3、H、Fe2中中任任意意两两者者能能大大量量共共存存，但但三三者则不能大量共存。者则不能大量共存。跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)2实验室制备甲酸铜晶体实验室制备甲酸铜晶体Cu(HCOO)24H2O的流程如下：的流程如下：回答下列问题：回答下列问题：(1)生成碱式碳酸铜生成碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的离子方程式为的离子方程式为_。(2)操作操作a的名称是的名称是_，该操作使用的，该操作使用的玻璃仪器有玻璃仪器有_。(3)证明碱式碳酸铜沉淀已洗涤干净的实验操作是证明碱式碳酸铜沉淀已洗涤干净
34、的实验操作是_；“趁热过滤趁热过滤”的原因是的原因是_。(4)用无水乙醇洗涤晶体的目的是用无水乙醇洗涤晶体的目的是_。解解析析：(1)本本题题应应按按题题中中告告诉诉的的反反应应物物的的用用量量之之比比写写出出相相应应的的离离子子方方程程式式。(2)由由操操作作a后后进进行行的的洗洗涤涤操操作作可可知知a为为过过滤滤。(3)如如果果要要求求不不严严格格的的话话，可可观观察察洗洗涤涤液液的的颜颜色色，如如果果要要求求较较严严格格的的话话，则则应应该该在在滤滤液液中中加加入入适适当当的的试试剂剂，观观察察现现象象。如如果果冷冷却却后后过过滤滤，甲甲酸酸铜铜会会大大量量析析出出，混混在在Cu2(OH
35、)2CO3中中，所所以以要要趁趁热热过过滤滤。(4)用用无无水水乙乙醇醇洗洗涤涤晶晶体体可可除除去去甲甲酸酸并并减减少少甲甲酸酸铜铜晶晶体体的的损失。损失。考点三考点三综合设计实验的思维过程综合设计实验的思维过程原原理理反反应应物物仪仪器器装装置置现现象象结结论论作作用用意意义义联联想想。如如：实实验验是是根根据据什什么么性性质质和和原原理理？实实验验的的目目的的是是什什么么？所所用用反反应应物物的的名名称称、状状态态、代代替替物物(根根据据实实验验目目的的和和相相关关的的化化学学反反应应原原理理，进进行行全全面面分分析析比比较较和和推推理理，并并合合理理选选择择)。有有关关装装置置：性性能能
36、、使使用用方方法法、适适用用范范围围、注注意意问问题题、是是否否有有替替代代装装置置可可使使用用、仪仪器器规规格格。有有关关操操作作：技技能能、操操作作顺顺序序、注注意意事事项项或或操操作作错错误误的的后后果果。实实验验现现象象：自自下下而而上上，自自左左至至右右全全面面观观察察。实验结论：直接结论，导出结论。实验结论：直接结论，导出结论。 (2010年高考福建卷年高考福建卷)工业上常用铁质容器盛装工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：习小组进行了以下探究活动：探究一：探究一：(1)将已去除表
37、面氧化物的铁钉将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢碳素钢)放入冷浓硫放入冷浓硫酸中，酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是铁钉表面无明显变化，其原因是_。(2)另称取铁钉另称取铁钉6.0 g 放入放入15.0 mL浓硫酸中，加热，浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液充分反应后得到溶液X并收集到气体并收集到气体Y。甲同学认为甲同学认为X中除中除Fe3外还可能含有外还可能含有Fe2。若要。若要确认其中的确认其中的Fe2，应选用，应选用_(选填序号选填序号)。例例例例3 3aKSCN溶液和氯水溶液和氯水b铁粉和铁粉和KSCN溶
38、液溶液c浓氨水浓氨水d酸性酸性KMnO4溶液溶液乙同学取乙同学取336 mL(标准状况标准状况)气体气体Y通入足通入足量溴水中，发生反应：量溴水中，发生反应：SO2Br22H2O=2HBrH2SO4然后加入足量然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥溶液，经适当操作后得干燥固体固体2.33 g。由此推知气体。由此推知气体Y中中SO2的体积分数为的体积分数为_。探究二：探究二：分析上述实验中分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认体积分数的结果，丙同学认为气体为气体Y中还可能含有中还可能含有H2和和Q气体。为此设计了气体。为此设计了下列探究实验装置下列探究实验装置(图中夹持仪器省略图中
39、夹持仪器省略)。(3)装置装置B中试剂的作用是中试剂的作用是_。(4)认为气体认为气体Y中还含有中还含有Q的理由是的理由是_ (用化用化学方程式表示学方程式表示)。(5)为确认为确认Q的存在，需在装置中添加的存在，需在装置中添加M于于_(选填序号选填序号)。aA之前之前bAB间间 cBC间间 dCD间间(6)如果气体如果气体Y中含有中含有H2，预计实验现象应是，预计实验现象应是_。 (7)若要测定限定体积气体若要测定限定体积气体Y中中H2的含量的含量(标准状况标准状况下约有下约有28 mL H2)，除可用测量，除可用测量H2体积的方法外，可体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理
40、由否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由_。探探究究二二：(3)装装置置A用用于于除除去去混混合合气气体体中中的的SO2，装装置置B用用于于检检验验SO2是是否否除除尽尽。(4)因因为为铁铁钉钉由由碳碳素素钢钢制制成成，因因此此将将其其溶溶于于浓浓硫硫酸酸中中加加热热，必必然然发发生生C和和浓浓硫硫酸酸的的反反应应，因因此此气气体体Y中中还还含含有有CO2。(5)为为确确认认CO2的的存存在在，可可以以在在除除尽尽SO2后后即即BC间间添添加加M(内内盛盛装装澄澄清清石石灰灰水水)。(6)如如果果气气体体Y中中含含有有H2，则则通通过过D装装置置时时，D中中黑黑色色CuO被被还还原原为为红红
41、色色Cu，生生成成的的H2O能使能使E中白色的无水硫酸铜变为蓝色。中白色的无水硫酸铜变为蓝色。跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)3黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石进行如要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。下实验探究。(1)中甲瓶内所盛试剂是中甲瓶内所盛试剂是_溶液溶液(写化写化学式学式)。玻璃纤维的作用是。玻璃纤维的作用是_。(2)中所加中所加H2O2溶液需足量的理由是溶液需足量的理由是_。(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为该黄铁矿石中硫元素的质量分数为_。实验二：测定铁元素的含量
42、实验二：测定铁元素的含量(4)中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有头滴管外，还有_；中需要用到的玻璃中需要用到的玻璃仪器是仪器是_。(5)中若选用铁粉作还原剂，你认为中若选用铁粉作还原剂，你认为_(填填“合理合理”或或“不合理不合理”)，理由是，理由是_ (若有影响，注明影若有影响，注明影响结果响结果)。解题方法指导（解题方法指导（12）解答定量实验综解答定量实验综合题的一般思维方法合题的一般思维方法解答定量实验题的一般思维方法归纳起来有以解答定量实验题的一般思维方法归纳起来有以下几点：下几点：(1)阅读题干，弄清目的量；阅读题干，弄清目的
43、量；(2)根据题中信息，根据题中信息，找出所涉及的化学反应原理；找出所涉及的化学反应原理；(3)确定可测量的确定可测量的量，并与教材中相关的实验相比较；量，并与教材中相关的实验相比较；(4)从可测从可测量的量出发，明确所需要的仪器；量的量出发，明确所需要的仪器；(5)利用可测利用可测量的量通过化学原理求目的量。量的量通过化学原理求目的量。 .长长期期存存放放的的Na2SO3会会被被空空气气中中的的氧氧气气部部分分氧氧化化。某某化化学学兴兴趣趣小小组组通通过过实验测定某无水实验测定某无水Na2SO3被氧化的程度。被氧化的程度。例例例例请回答：请回答：(1) 若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则
44、应如若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应如何检查虚线框内装置的气密性？何检查虚线框内装置的气密性？_。(2)写出写出B装置中反应的离子方程式：装置中反应的离子方程式：_。(3)称量称量a g Na2SO3样品放入锥形瓶中，向样品放入锥形瓶中，向B装置中装置中反应后的溶液中加入足量反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液充分反应，过溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀b g，则样品中，则样品中Na2SO3的质量分数为的质量分数为_。(4)深入研究发现，上述实验方案存在缺陷，致使深入研究发现，上述实验方案存在缺陷，致使测得的测得的Na2SO3质量分数偏小，试
45、分析其中的原因质量分数偏小，试分析其中的原因(列出一条即可列出一条即可)_。.乙同学设计了另一套实验装置如下图：乙同学设计了另一套实验装置如下图：(5)实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目从导管左端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目的是的是_。(6)除已称量的除已称量的a g Na2SO3样品外，实验中还应测定样品外，实验中还应测定的数据是的数据是_(填图中字母填图中字母)装置实验前装置实验前后的质量差。后的质量差。.现有以下试剂：蒸馏水、盐酸、稀硝酸、现有以下试剂：蒸馏水、盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、溶液
46、、Ba(NO3)2溶液。溶液。(7)丙同学欲从中选择合适试剂来测定已知质量为丙同学欲从中选择合适试剂来测定已知质量为a g的的Na2SO3样品中样品中Na2SO3的质量分数，下述实验方的质量分数，下述实验方案理论上可行的有案理论上可行的有_。A将样品溶解，加足量盐酸，再加足量将样品溶解，加足量盐酸，再加足量BaCl2溶溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m1gB将样品溶解，加足量硝酸，再加足量将样品溶解，加足量硝酸，再加足量BaCl2溶溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m2gC将样品溶解，加过量将样品溶解，加过量BaCl2溶液，过滤
47、后，将溶液，过滤后，将滤液蒸干，称量得固体滤液蒸干，称量得固体m3gD将样品溶解，加过量将样品溶解，加过量Ba(NO3)2溶液，过滤、洗溶液，过滤、洗涤，在沉淀中加入足量盐酸，再过滤、洗涤、干涤，在沉淀中加入足量盐酸，再过滤、洗涤、干燥、称量得固体燥、称量得固体m4g【解解析析】(1)利利用用压压强强差差检检查查装装置置气气密密性性。(2)B中中反反应应为为SO2Cl22H2O=SO242Cl4H。(3)所所得得白白色色沉沉淀淀为为BaSO4，根根据据关关系系式式Na2SO3SO2Cl2SO24BaSO4计计算算Na2SO3的的质质量量。(4)Na2SO3质质量量分分数数偏偏小小，说说明明SO
48、2有有损损失失。(5)利利用用空空气气将将SO2排排入入到到U形形管管中中被被碱碱石石灰灰吸吸收收。(6)该该装装置置的的原原理理是是通通过过确确定定反反应应产产生生的的SO2的的量量计计算算Na2SO3的的质质量量。(7)Na2SO3、Na2SO4均均能能与与BaCl2溶溶液液或或Ba(NO3)2溶溶液液反反应应，但但BaSO3可可溶溶于于盐盐酸酸，而而BaSO4不溶于盐酸。不溶于盐酸。(4)锥形瓶及导管中的锥形瓶及导管中的SO2未全部排入到广口瓶未全部排入到广口瓶中与中与Cl2充分反应或由于产生充分反应或由于产生SO2的速度较快，的速度较快，未与未与Cl2反应而直接排入到反应而直接排入到N
49、aOH溶液中溶液中(5)将装置中的将装置中的SO2全部排入到全部排入到U形管中被吸收形管中被吸收(6)D(7)AD跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)(2010年北京海淀区期末测试年北京海淀区期末测试)新型材料钠米新型材料钠米Fe粉具有超强的磁性，可用作高密度磁记录粉具有超强的磁性，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于于570 时，生成时，生成FeO，高于，高于570 时，生成时，生成Fe3O4。(1)甲同学用下图所示装置进行甲同学用下图所
50、示装置进行Fe粉与水蒸气粉与水蒸气的反应。的反应。证明实验中有氢气产生的现象是证明实验中有氢气产生的现象是_。(2)乙乙同同学学用用下下图图所所示示装装置置进进行行Fe粉粉与与水水蒸气的反应并验证产物。蒸气的反应并验证产物。试管试管a中的物质是中的物质是_。乙同学为乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：列实验：实验实验步骤步骤实验操作实验操作实验现象实验现象将反应后得到的黑色粉末将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的假定为均匀的)，取出少，取出少量放入另一试管中，加入量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热少量盐酸，微热黑色粉末逐渐
51、溶黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿解，溶液呈浅绿色；有少量气泡色；有少量气泡产生产生向实验向实验得到的溶液中滴得到的溶液中滴加几滴加几滴KSCN溶液，振荡溶液，振荡请补充上表请补充上表中的实验现象；由实验现象不能中的实验现象；由实验现象不能确定是否存在确定是否存在Fe3O4，主要原因是，主要原因是_(用离子方程式表示用离子方程式表示)。乙同学称取乙同学称取5.60 g 铁粉，用铁粉，用(2)中装置反应一段中装置反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为器中冷却后，称得质量为6.88 g。然后将冷却后。然后将冷却后的固体物质与足量的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，测定消溶液充分反应，测定消耗耗FeCl3的物质的量，最终确定产物的成分。若的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置中铁粉与水蒸气反应的产物为此装置中铁粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4，则，则消耗消耗FeCl3的物质的量应为多少千克？的物质的量应为多少千克？答案：答案：(1)有大量肥皂泡生成，部分肥皂泡有大量肥皂泡生成，部分肥皂泡浮在空中，点燃肥皂泡发生轻微爆炸浮在空中，点燃肥皂泡发生轻微爆炸(2)水水溶液没有出现血红色溶液没有出现血红色2Fe3Fe=3Fe20.08 mol
