2020届高三化学二轮备考提升：实验方案的设计与评价（知识梳理、解析）.doc

1、 1 20202020 届高三化学二轮备考提升：届高三化学二轮备考提升： 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价 【解题技巧解题技巧】 解答有关表格分析型实验题的思维模型解答有关表格分析型实验题的思维模型 第一步：明确题干信息，掌握题目要求。第一步：明确题干信息，掌握题目要求。 属于“因果关系型” “结论与操作相关型” “方法原理应用型”等的哪一类属于“因果关系型” “结论与操作相关型” “方法原理应用型”等的哪一类 型。型。 第二步：认真阅读表格要素，明确表格各栏目信息。第二步：认真阅读表格要素，明确表格各栏目信息。 (1)(1)判断原理与现象或结论解释的关系。判断原理与现象或结论解释的关

2、系。 (2)(2)判断“目的判断“目的仪器仪器试剂”的合理性。试剂”的合理性。 (3)(3)判断“仪器判断“仪器( (或用品或用品) )”与“实验”的对应性。”与“实验”的对应性。 (4)(4)判断“分离、提纯方法”与“原理”的合理性等。判断“分离、提纯方法”与“原理”的合理性等。 第三步：逐项判断，不遗漏任何信息。第三步：逐项判断，不遗漏任何信息。 多用排除法、特例法等。多用排除法、特例法等。 【知识梳理】【知识梳理】 1 1实验设计思维模型实验设计思维模型 2 2解答评价型化学实验题的一般思维流程解答评价型化学实验题的一般思维流程 2 一般通过读题即可明确实验目的。弄清题目有哪些新的信息，

3、综合已学过一般通过读题即可明确实验目的。弄清题目有哪些新的信息，综合已学过 的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。对于检验型或性质型实的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。对于检验型或性质型实 验要注意“操作简单性、现象明显性”的要求；对于制备型实验要注意“产率验要注意“操作简单性、现象明显性”的要求；对于制备型实验要注意“产率 要高、纯度要高”的要求。要高、纯度要高”的要求。 【提升训练】【提升训练】 1 1从海带中提取碘单质的实验过程中，下列操作正确的是从海带中提取碘单质的实验过程中，下列操作正确的是( ( B B ) ) 解析：碘的苯溶液在解析：碘的苯溶液在上层，应从

4、分液漏斗的上口倒出，上层，应从分液漏斗的上口倒出，A A 项错误；利用蒸馏项错误；利用蒸馏 的方法分离碘并回收苯，的方法分离碘并回收苯，B B 正确；灼烧海带应在坩埚中进行，正确；灼烧海带应在坩埚中进行，C C 项错误；过滤时项错误；过滤时 应用玻璃棒引流，应用玻璃棒引流，D D 项错误。项错误。 3 2 2常温下，二氯化二硫常温下，二氯化二硫(S(S2 2ClCl2 2) )为橙黄色液体，遇水易水解，工业上用于橡为橙黄色液体，遇水易水解，工业上用于橡 胶的硫化。某学习小组合成胶的硫化。某学习小组合成 S S2 2ClCl2 2的实验装置如图所示。下列说法正确的是的实验装置如图所示。下列说法正

5、确的是 ( ( B B ) ) A A实验室可以用盐酸酸化高锰酸钾溶液实验室可以用盐酸酸化高锰酸钾溶液 B BC C 中所盛试剂为饱和氯化钠溶液中所盛试剂为饱和氯化钠溶液 C C实验时需先点燃实验时需先点燃 E E 处的酒精灯处的酒精灯 D DG G 中可收集到纯净的产品中可收集到纯净的产品 解析：高锰酸钾能将盐酸氧化产生氯气，不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液，解析：高锰酸钾能将盐酸氧化产生氯气，不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液，A A 错误；为除去氯气中的氯化氢，错误；为除去氯气中的氯化氢，C C 中所盛试剂为饱和氯化钠溶液，中所盛试剂为饱和氯化钠溶液，B B 正确；实验正确；实验 时需先点燃时需先点燃

6、 B B 处的酒精灯，先制取氯气并充满装置，处的酒精灯，先制取氯气并充满装置，C C 错误；错误；G G 中收集到的产品中收集到的产品 中可能含有硫，以及中可能含有硫，以及 S S2 2ClCl2 2的水解产物等，的水解产物等，D D 错误。错误。 3 3(2019(2019合肥质检二合肥质检二) )实验室按如图装置测定纯碱实验室按如图装置测定纯碱( (含少量含少量 NaCl)NaCl)的纯度。的纯度。 下列说法不正确的是下列说法不正确的是( ( C C ) ) A A滴入盐酸前，应将滴入盐酸前，应将装置中含有装置中含有 COCO2 2的空气排尽的空气排尽 B B装置、的作用是防止空气中的装置

7、、的作用是防止空气中的 COCO2 2进入装置进入装置 C C必须在装置、间添加盛有饱和必须在装置、间添加盛有饱和 NaHCONaHCO3 3溶液的洗气瓶溶液的洗气瓶 D D反应结束时，应再通入空气将装置中反应结束时，应再通入空气将装置中 COCO2 2转移到装置中转移到装置中 4 解析：测定纯碱的纯度，实验原理是解析：测定纯碱的纯度，实验原理是 Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液可吸收纯碱与盐酸产生的溶液可吸收纯碱与盐酸产生的 COCO2 2产生产生 BaCOBaCO3 3沉淀，通过测定产生的沉淀的质量计算纯碱的质量，从而计算纯沉淀，通过测定产生的沉淀的质量计算纯碱的质量，从而计算纯 碱的纯

8、度。由于装置内空气中含有的碱的纯度。由于装置内空气中含有的 COCO2 2对测定结果有影响，因此滴入盐酸前，对测定结果有影响，因此滴入盐酸前， 应将装置中含有应将装置中含有 COCO2 2的空气排尽，的空气排尽，A A 项正确；空气中含有的项正确；空气中含有的 COCO2 2对测定结果有影对测定结果有影 响， 装置、 可以响， 装置、 可以吸收空气中的吸收空气中的 COCO2 2， 防止空气中的， 防止空气中的 COCO2 2进入装置，进入装置， B B 项正确；项正确； 由于盐酸容易挥发，装置中产生的由于盐酸容易挥发，装置中产生的 COCO2 2中含有中含有 HClHCl，但，但 HClHC

9、l 的存在对测定结果的存在对测定结果 无影响， 装置、 间不能添加盛有饱和无影响， 装置、 间不能添加盛有饱和 NaHCONaHCO3 3溶液的洗气瓶， 否则饱和溶液的洗气瓶， 否则饱和 NaHCONaHCO3 3 溶液吸收溶液吸收 HClHCl 的同时会生成的同时会生成 COCO2 2，导致测得的，导致测得的 COCO2 2的质量偏大，的质量偏大，C C 项错误；反应结项错误；反应结 束时，为了使中束时，为了使中 COCO2 2被中被中 Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液充分吸收，应再通入空气将装置中溶液充分吸收，应再通入空气将装置中 COCO2 2转移到装置中，转移到装置中，D D 项正确

10、。项正确。 4 4下列装置能达到实验目的的是下列装置能达到实验目的的是( ( C C ) ) 解析：右侧导管插入到碳酸钠溶液中，易产生倒吸，解析：右侧导管插入到碳酸钠溶液中，易产生倒吸，A A 错误；双氧水的浓度错误；双氧水的浓度 不同，无法比较不同的催化剂对化学反应速率的影响，不同，无法比较不同的催化剂对化学反应速率的影响，B B 错误；硫酸的酸性大于错误；硫酸的酸性大于 碳酸，碳酸的酸性大于硅酸，三种含氧酸中，硫、碳、硅元素均为最高价，可碳酸，碳酸的酸性大于硅酸，三种含氧酸中，硫、碳、硅元素均为最高价，可 以比较三种元素的非金属性的强弱，以比较三种元素的非金属性的强弱，C C 正确；挥发出

11、的溴进入到右侧烧杯中，也正确；挥发出的溴进入到右侧烧杯中，也 能与硝酸银溶液反应产生浅黄色沉淀，不能验证苯与溴发生取代反应生成了溴能与硝酸银溶液反应产生浅黄色沉淀，不能验证苯与溴发生取代反应生成了溴 化氢，化氢，D D 错误。错误。 5 5已知草酸晶体已知草酸晶体(H(H2 2C C2 2O O4 42H2H2 2O)O)的熔点为的熔点为 101 101 ，170 170 分解。下列选用的分解。下列选用的 5 装置和试剂能达到实验目的装置和试剂能达到实验目的的是的是( ( D D ) ) 解析：铜片和稀硫酸加热时不反应，应该用铜片和浓硫酸加热制取解析：铜片和稀硫酸加热时不反应，应该用铜片和浓硫

12、酸加热制取 SOSO2 2，A A 项错误；常温下浓硝酸使铝钝化，不能在常温下用浓硝酸和项错误；常温下浓硝酸使铝钝化，不能在常温下用浓硝酸和 AlAl 反应制取反应制取 NONO2 2，B B 项错误；根据题干信息可知，草酸晶体的分解温度高于熔点，即草酸晶体先熔项错误；根据题干信息可知，草酸晶体的分解温度高于熔点，即草酸晶体先熔 化后分解，故试管口不能向下倾斜，化后分解，故试管口不能向下倾斜，C C 项错误；苯和溴苯互溶，且沸点相差较大，项错误；苯和溴苯互溶，且沸点相差较大， 故可以用蒸馏的方法分离二者，实验过程中需要加入碎瓷片以防止暴沸，冷凝故可以用蒸馏的方法分离二者，实验过程中需要加入碎瓷

13、片以防止暴沸，冷凝 管中的冷却水从下口进，上口出，管中的冷却水从下口进，上口出，D D 项正确。项正确。 6 6根据下列实验操作和现象，得出的结论不正确的是根据下列实验操作和现象，得出的结论不正确的是( ( A A ) ) 选项选项 实验操作和现象实验操作和现象 结论结论 A A 向淀向淀粉溶液中滴入硫酸，加热一段时间后，滴入粉溶液中滴入硫酸，加热一段时间后，滴入 银氨溶液，水浴加热，无银镜现象出现银氨溶液，水浴加热，无银镜现象出现 淀粉未水解淀粉未水解 B B 取少量绿矾取少量绿矾(FeSO(FeSO4 47H7H2 2O)O)溶于稀硫酸中，滴加溶于稀硫酸中，滴加 KSCNKSCN 溶液，溶

14、液未变红色溶液，溶液未变红色 绿矾未因绿矾未因 氧化而变质氧化而变质 C C 将适量将适量 ClCl2 2通入通入 NaBrNaBr 溶液中， 再加入溶液中， 再加入 CClCCl4 4， 振荡， 振荡， 静置，下层液体呈橙红色静置，下层液体呈橙红色 ClCl2 2的氧化性的氧化性 大于大于 BrBr2 2 D D 向含等物质的量浓度的向含等物质的量浓度的 CuCu 2 2、 、ZnZn 2 2溶液中，滴加 溶液中，滴加K Ksp sp(CuS)Br2 2，C C 项正确；先生成的黑项正确；先生成的黑 色沉淀为色沉淀为 CuSCuS，后生成的白色沉淀为，后生成的白色沉淀为 ZnSZnS，说明，

15、说明K Ksp sp(CuS)(CuS)K Kspsp(ZnS)(ZnS)，D D 项正确。项正确。 7 7下列实验设计的步骤及现象均正确的是下列实验设计的步骤及现象均正确的是( ( D D ) ) 选项选项 实验目的实验目的 实验实验步骤及现象步骤及现象 A A 证明氯水有酸性证明氯水有酸性 试样试样 滴加紫色滴加紫色 石蕊溶液石蕊溶液溶液变红色，且长时间不变 溶液变红色，且长时间不变 B B 检验某红棕色气体是检验某红棕色气体是 否为溴蒸气否为溴蒸气 试样试样 通入淀粉通入淀粉 KIKI溶液溶液 观察溶液是否变蓝观察溶液是否变蓝 C C 证明酸性条件下证明酸性条件下 H H2 2O O2

16、2 氧化性比氧化性比 I I2 2强强 NaINaI 溶液溶液 加入加入30%30% H H2 2O O2 2溶液溶液 加入稀硝加入稀硝 酸及淀粉酸及淀粉溶液变蓝色 溶液变蓝色 D D 提纯含有少量乙酸的提纯含有少量乙酸的 乙酸乙酯乙酸乙酯 试样试样 加入过量饱和加入过量饱和 NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 静置分液静置分液 较纯净乙酸乙酯较纯净乙酸乙酯 解析：解析：A A 项，氯水中的项，氯水中的 HClOHClO 具有漂白性，滴入紫色石蕊溶液先变红后褪色；具有漂白性，滴入紫色石蕊溶液先变红后褪色； B B 项，项，NONO2 2气体干扰检验；气体干扰检验；C C 项，项，HNOHNO

17、3 3本身具有强氧化性，应用本身具有强氧化性，应用 H H2 2SOSO4 4酸化。酸化。 8 8(2019(2019新课标全国卷新课标全国卷) )下列实验不能达到目的的是下列实验不能达到目的的是( ( A A ) ) 选项选项 目的目的 实验实验 A A 制取较高浓度的次氯酸溶液制取较高浓度的次氯酸溶液 将将 ClCl2 2通入碳酸钠通入碳酸钠溶液中溶液中 B B 加快氧气的生成速率加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量在过氧化氢溶液中加入少量 MnOMnO2 2 C C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 7 D

18、 D 制备少量二氧化硫气体制备少量二氧化硫气体 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸 解析：解析：A.A.氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和碳酸氢钠，不能氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和碳酸氢钠，不能 制备次氯酸，不能达到实验目的，制备次氯酸，不能达到实验目的，A A 选；选；B.B.过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰作过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰作 催化剂，加快双氧水的分解，因此可以加快氧气的生成速率，能达到实验目的，催化剂，加快双氧水的分解，因此可以加快氧气的生成速率，能达到实验目的， B B 不选；不选；C.C.碳酸钠溶液与乙酸反应，与乙酸乙酯不反

19、应，可以除去乙酸乙酯中的碳酸钠溶液与乙酸反应，与乙酸乙酯不反应，可以除去乙酸乙酯中的 乙酸，能达到实验目的，乙酸，能达到实验目的，C C 不选；不选；D.D.根据较根据较强酸制备较弱酸可知，向饱和亚硫酸强酸制备较弱酸可知，向饱和亚硫酸 钠溶液中滴加浓硫酸可以制备二氧化硫，能达到实验目的，钠溶液中滴加浓硫酸可以制备二氧化硫，能达到实验目的，D D 不选。不选。 9 9(2019(2019新课标全国卷新课标全国卷) )硫酸铁铵硫酸铁铵NHNH4 4Fe(SOFe(SO4 4) )2 2x xH H2 2OO是一种重要铁盐。是一种重要铁盐。 为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫

20、酸铁铵，具为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具 体流程如下：体流程如下： 回答下列问题：回答下列问题： (1)(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是碱煮水洗碱煮水洗。 (2)(2)步骤需要加热的目的是步骤需要加热的目的是加快反应速率加快反应速率，温度保持，温度保持 808095 95 ，采用的，采用的 合适加热方式是合适加热方式是水浴加热水浴加热。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化 处理，合适的装置为处理，合适的装置为 C C( (填标号填标号) )。 (3)

21、(3)步骤中选用足量的步骤中选用足量的 H H2 2O O2 2，理由是，理由是将将 FeFe 2 2全部氧化为 全部氧化为 FeFe 3 3，不引入新的 ，不引入新的 杂质杂质。 分批加入。 分批加入 H H2 2O O2 2， 同时为了， 同时为了因为因为 H H2 2O O2 2本身易分解， 所以在加入时需分量加入，本身易分解， 所以在加入时需分量加入， 同时为了防止同时为了防止 FeFe 3 3水解 水解，溶液要保持，溶液要保持 pHpH 小于小于 0.50.5。 (4)(4)步骤的具体实验操作有步骤的具体实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤加热浓缩、冷却结晶、过滤( (洗涤洗涤) )，

22、经干燥得，经干燥得 到硫酸铁铵晶体样品。到硫酸铁铵晶体样品。 8 (5)(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到 150 150 时，失掉时，失掉 1.51.5 个结个结晶水，失重晶水，失重 5.6%5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为。硫酸铁铵晶体的化学式为 NHNH4 4Fe(SOFe(SO4 4) )2 212H12H2 2O O。 解析：解析：(1)(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，油污在碱性条件下容易步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，油污在碱性条件下容易 水解，所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗，

23、即碱煮水洗。水解，所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗，即碱煮水洗。 (2)(2)步骤需要加热的目的是为了加快反应速率；温度保持步骤需要加热的目的是为了加快反应速率；温度保持 808095 95 ，由，由 于保持温度比较恒定且低于水的沸点，故采用的合适加热方式是水浴加热于保持温度比较恒定且低于水的沸点，故采用的合适加热方式是水浴加热( (热水热水 浴浴) )；铁屑中含有少量硫化物，硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体，可以用氢氧；铁屑中含有少量硫化物，硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体，可以用氢氧 化钠溶液吸收，为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗，故选择化钠溶液吸收，为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗，故选择 C

24、 C 装置。装置。 (3)(3)步骤中选用足量的步骤中选用足量的 H H2 2O O2 2，H H2 2O O2 2可以将可以将 FeFe 2 2氧化为 氧化为 FeFe 3 3，且 ，且 H H2 2O O2 2的还原产的还原产 物为物为 H H2 2O O，不会引入新的杂质，故理由是：将，不会引入新的杂质，故理由是：将 FeFe 2 2全部氧化为 全部氧化为 FeFe 3 3，不引入新的 ，不引入新的 杂质。 因为杂质。 因为 H H2 2O O2 2本身易分解， 所以在加入时需分量加入， 同时为了防止本身易分解， 所以在加入时需分量加入， 同时为了防止 FeFe 3 3水解， 水解， 溶

25、液要保持溶液要保持 pHpH 小于小于 0.50.5。 (4)(4)为了除去可溶性的硫酸铵、铁离子等，需要经过的步骤为：加热浓缩、为了除去可溶性的硫酸铵、铁离子等，需要经过的步骤为：加热浓缩、 冷却结晶、过滤冷却结晶、过滤( (洗涤洗涤) )。 (5)(5)设硫酸铁铵的化学式为设硫酸铁铵的化学式为 NHNH4 4Fe(SOFe(SO4 4) )2 2x xH H2 2O O，其相对分子质量为，其相对分子质量为 266266 1818x,x,1.51.5 个水分子的相对分子质量为个水分子的相对分子质量为 1.51.518182727，则，则 27/(26627/(2661818x x) )10100%0% 5.6%5.6%，解得，解得x x1212，则硫酸铁铵的化学式为，则硫酸铁铵的化学式为 NHNH4 4Fe(SOFe(SO4 4) )2 212H12H2 2O O。