全国通用版2019版高考化学大一轮复习第42讲化学实验方案的设计与评价考点1化学实验方案的评价优盐件.ppt

1、,化学实验,第 十 章,第42讲化学实验方案的设计与评价,栏目导航,1化学实验方案设计的五项基本原则,考点一化学实验方案的设计,2化学实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的装置，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。,3化学实验方案的设计步骤(1)明确目的，弄清原理(2)选择实验用品,(3)实施实验操作注意严谨性、逻辑性、规范性、安全性(4)记录实验现象、数据全面而准确(5)分析、归纳得出结论4化学实验方案设计的注意事项(1)实验操作顺序装置选择与连接气密性检查加固体药品加液体药品开始实验(按程序)拆卸仪器其他处理等。,(2)加热操作先后顺序的选择若气体制备实验

2、需加热，应先加热气体发生装置，通入气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。(3)实验中试剂或产物防止变质或损失,(4)选用仪器及连接顺序,(5)仪器药品的准确描述实验中所用试剂名称：如无水硫酸铜(CuSO4)，硫酸铜溶液，酸性高锰酸钾溶液，澄清石灰水，饱和碳酸氢钠溶液等。仪器名称：如坩埚、研钵、100 mL容量瓶等。,1某化学活动小组设计如图所示(部分夹持装置已略去)实验装置，以探究潮湿的Cl2与干燥Na2CO3反应得到的固体物质。,(1)已知：通入一定量的氯气后，测

3、得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种，且含有NaHCO3，现对C中成分进行猜想和探究。提出合理假设。假设一：存在两种成分，即NaHCO3和_；假设二：存在三种成分，即NaHCO3和_、_。,NaCl,NaCl,Na2CO3,设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。,(2)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立，可推知C中反应的化学方程式为_。,向A试管中滴加BaCl2溶液,a若无明显现象，则证明固体中不含Na2

4、CO3；b.若溶液变浑浊，则证明固体中含Na2CO3,向B试管中滴加过量的稀硝酸，,再滴加AgNO3溶液,若溶液变浑浊，则证明固体中含有NaCl,2Cl2H2O2Na2CO3=2NaHCO32NaClCl2O,解析 (1)在装置C中通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体(含氯氧化物)。C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO3。假设存在两种成分，为NaHCO3和NaCl；假设存在三种成分，应还有未完全反应的Na2CO3，即NaHCO3、NaCl和Na2CO3。步骤2中向A试管中滴加适量BaCl2溶液，检验产物中是否有Na2CO3。步骤3应是检验氯离子，应向B试管中滴加过量的

5、稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，若溶液变浑浊，则证明固体中含有NaCl。(2)C中有0.1 mol Cl2参加反应，装置C中通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，若假设一成立，反应为Cl2Na2CO3NaHCO3NaClX，依据氧化还原反应中得失电子守恒计算判断氯元素化合价为1价，进而可推知C中反应生成的含氯氧化物为Cl2O；反应的化学方程式为2Cl2H2O2Na2CO3=2NaHCO32NaClCl2O。,1巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。2想过程，理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的

6、实验过程，确定实验操作的方法和步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。,综合实验设计题的解题思路,3看准图，分析各项实验装置的作用。认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。4细分析，得出正确的实验结论。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。,例1某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验测定饱和氯水中氯元素的总量(1)该小组设计的实验方案：使用如图装置，加热15.0 mL饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_ _(不

7、考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)。,因存在Cl2的重新溶解、HClO分解,等，此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案),(2)根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：_ _。资料：.次氯酸会破坏酸碱指示剂；.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl。解析 (2)为测定饱和氯水中氯元素的含量，依据原子守恒，结合资料可知，可用足量的H2O2溶液将一定量的氯水中的氯气、次氯酸还原为Cl，然后再加入足量AgNO3溶液，然后对生成的沉淀(AgCl)进行过滤、洗涤、干燥、称重，计算得到氯离子的物质的量，从而达到实验目的。,量取一定量的试样，加

8、入足量的H2O2溶液，加热除去过量的H2O2，冷却，再,加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量(或其他合理答案),例1草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。,回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。,(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装

9、置(可以重复选用)进行实验。,乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。(3)设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强：_。草酸为二元酸：_。,答题送检来自阅卷名师报告,解析 (2)由题给实验仪器和药品知，CO与装置H中固体反应，可推测装置H中固体为CuO，CO还原氧化铜生成Cu和CO2气体，然后把CO2通入到D中，结合装置H和装置D中的现象可判断草酸晶体的分解产物中是否含有CO。检验CO之前应先除去CO中混有的CO2，连接顺序为A、B、F、D、G、H、D、I。答案 (1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2冷凝(水蒸

10、气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验(2)F、D、G、H、D、ICuOH中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍,1(2017全国卷)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_。,样品中没有Fe() Fe()易被氧气氧化为Fe(),(2)为

11、测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是_。,(球形)干燥管,将下列实验操作步骤正确排序_(填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。a点燃酒精灯，加热b熄灭酒精灯 c关闭K1和K2d打开K1和K2，缓缓通入N2 e称量A f冷却至室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x_(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,dabfce,偏小,(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为_(填字母)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a品红bNaOHcBaCl2dBa(NO3)2e浓H2SO4,ca,生成白色沉淀、褪色,写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：_。,