高考化學(xué)第10章 化學(xué)實驗 第3講 化學(xué)實驗設(shè)計與評價

第第3 3講化學(xué)實驗設(shè)計與評價講化學(xué)實驗設(shè)計與評價【最新考綱最新考綱】1.能設(shè)計、評價或改進實驗方案。能設(shè)計、評價或改進實驗方案。2.了解控制實驗條件的方法。了解控制實驗條件的方法。3.能分析或處理實驗數(shù)據(jù)能分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論。得出合理結(jié)論。4.能繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。能繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖?？键c一化學(xué)實驗方案的設(shè)計考點一化學(xué)實驗方案的設(shè)計1實驗方案設(shè)計和基本要求實驗方案設(shè)計和基本要求2實驗方案設(shè)計的基本思路實驗方案設(shè)計的基本思路根據(jù)實驗?zāi)康暮驮砑八x用的藥品和儀器，設(shè)計根據(jù)實驗?zāi)康暮驮砑八x用的藥品和儀器，設(shè)計合理的實驗方案，并且從幾種方案中分析選擇出最合理的實驗方案，并且從幾種方案中分析選擇出最佳方案。佳方案。3實驗設(shè)計示例實驗設(shè)計示例(1)實驗?zāi)康模涸O(shè)計實驗證明氯酸鉀中含有氯元素。實驗?zāi)康模涸O(shè)計實驗證明氯酸鉀中含有氯元素。(2)實驗原理實驗原理(用化學(xué)或離子方程式表示用化學(xué)或離子方程式表示)：2KClO3 2KCl3O2，AgCl=AgCl。(3)實驗試劑：氯酸鉀固體、實驗試劑：氯酸鉀固體、MnO2、AgNO3溶液、稀溶液、稀硝酸。硝酸。(4)操作步驟。操作步驟。將氯酸鉀和將氯酸鉀和MnO2混合共熱。混合共熱。冷卻至室溫，加水充分溶解后，冷卻至室溫，加水充分溶解后，過濾過濾。取少量濾液于潔凈試管中，加入幾滴硝酸酸化的取少量濾液于潔凈試管中，加入幾滴硝酸酸化的AgNO3溶液。溶液。(5)實驗現(xiàn)象：觀察到有白色沉淀生成。實驗現(xiàn)象：觀察到有白色沉淀生成。(6)實驗結(jié)論：證明氯酸鉀中含有氯元素。實驗結(jié)論：證明氯酸鉀中含有氯元素。【典例典例1】(2015新課標(biāo)新課標(biāo)卷卷)草酸草酸(乙二酸乙二酸)存在于自存在于自然界的植物中，其然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體酸晶體(H2C2O42H2O)無色，熔點為無色，熔點為101 ，易溶于，易溶于水，受熱脫水、升華，水，受熱脫水、升華，170 以上分解。以上分解?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是中可觀察到的現(xiàn)象是_，由此可知草酸晶，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有體分解的產(chǎn)物中有_。裝置。裝置B的主要作用是的主要作用是_。(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，為進，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的和下圖所示的部分裝置部分裝置(可以重復(fù)選用可以重復(fù)選用)進行實驗。進行實驗。乙組同學(xué)的實驗裝置中，依次連接的合理順序為乙組同學(xué)的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、_。裝置。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_。能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是的現(xiàn)象是_。(3)設(shè)計實驗證明：設(shè)計實驗證明：草酸的酸性比碳酸的強草酸的酸性比碳酸的強_。草酸為二元酸草酸為二元酸_。解析：解析：(1)結(jié)合草酸晶體結(jié)合草酸晶體(H2C2O42H2O)的組成可知的組成可知，澄清石灰水應(yīng)是用來檢驗其分解產(chǎn)物澄清石灰水應(yīng)是用來檢驗其分解產(chǎn)物CO2的存在。的存在。因草酸晶體易升華因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水且草酸鈣難溶于水，若草酸進若草酸進入入C裝置裝置，會干擾會干擾CO2的檢驗的檢驗，故裝置故裝置B中冰水的主中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來的草酸。要作用是冷凝揮發(fā)出來的草酸。(2)要驗證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有要驗證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，只能通只能通過檢驗過檢驗CO與與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在來達到這一的存在來達到這一目的。因為草酸晶體的分解產(chǎn)物本身含有目的。因為草酸晶體的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會會對對CO的檢驗造成干擾的檢驗造成干擾，所以在檢驗所以在檢驗CO前應(yīng)將分解前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的產(chǎn)物中的CO2除盡除盡，可選用可選用F裝置來除去裝置來除去CO2，D裝裝置用來檢驗置用來檢驗CO2是否除盡。將除去是否除盡。將除去CO2的氣體通過的氣體通過盛有無水氯化鈣的裝置盛有無水氯化鈣的裝置G干燥干燥，然后通過盛有然后通過盛有CuO的裝置的裝置H，CuO將將CO氧化為氧化為CO2，再將氣體通過盛再將氣體通過盛有澄清石灰水的有澄清石灰水的D裝置裝置，用來檢驗用來檢驗CO2的存在。因的存在。因CO有毒有毒，最后可將尾氣通過排水法收集。最后可將尾氣通過排水法收集。若前一個裝置若前一個裝置D中澄清石灰水不變渾濁中澄清石灰水不變渾濁，說明草說明草酸晶體分解的產(chǎn)物酸晶體分解的產(chǎn)物CO2已除盡；已除盡；H中黑色中黑色CuO變紅變紅，同時其后的裝置同時其后的裝置D中澄清石灰水變渾濁中澄清石灰水變渾濁，說明草酸說明草酸晶體分解產(chǎn)物中含有晶體分解產(chǎn)物中含有CO。(3)根據(jù)強酸制弱酸的反應(yīng)原理根據(jù)強酸制弱酸的反應(yīng)原理，可選擇可選擇NaHCO3加入草酸溶液的實驗方法來證明草酸的酸加入草酸溶液的實驗方法來證明草酸的酸性比碳酸的強。性比碳酸的強。根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理，可采用中和滴定的方可采用中和滴定的方法用法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定一定物質(zhì)的量濃度的草標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液酸溶液，根據(jù)反應(yīng)的草酸與，根據(jù)反應(yīng)的草酸與NaOH的物質(zhì)的量的比的物質(zhì)的量的比值為值為12，證明草酸是二元酸。證明草酸是二元酸。答案：答案：(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁CO2冷凝冷凝(水蒸氣、草酸等水蒸氣、草酸等)，防止草酸進入裝置，防止草酸進入裝置C反應(yīng)反應(yīng)生成沉淀，干擾生成沉淀，干擾CO2的檢驗的檢驗(2)F、D、G、H、D、ICuOH中黑色粉末中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁中澄清石灰水變渾濁(3)向盛有少量向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生用用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的的物質(zhì)的量為草酸的2倍倍綜合實驗設(shè)計題的解題思路綜合實驗設(shè)計題的解題思路(1)巧審題。巧審題。明確實驗的目的和原理。實驗原理是解答實驗題的明確實驗的目的和原理。實驗原理是解答實驗題的核心核心，是實驗設(shè)計的依據(jù)和起點。實驗原理可從題是實驗設(shè)計的依據(jù)和起點。實驗原理可從題給的化學(xué)情景給的化學(xué)情景(或題首所給實驗?zāi)康幕蝾}首所給實驗?zāi)康?并結(jié)合元素化并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識獲取。在此基礎(chǔ)上合物等有關(guān)知識獲取。在此基礎(chǔ)上，遵循可靠性、遵循可靠性、簡捷性、安全性的原則簡捷性、安全性的原則，確定符合實驗?zāi)康?、要求確定符合實驗?zāi)康摹⒁蟮姆桨?。的方案?2)想過程。想過程。理清實驗操作的先后順序。根據(jù)實驗原理所確定的實理清實驗操作的先后順序。根據(jù)實驗原理所確定的實驗方案中的實驗過程驗方案中的實驗過程，確定實驗操作的方法步驟確定實驗操作的方法步驟，把把握各步實驗操作的要點握各步實驗操作的要點，理清實驗操作的先后順序。，理清實驗操作的先后順序。( (3)看準(zhǔn)圖?？礈?zhǔn)圖。分析各項實驗裝置的作用。有許多綜合實驗題圖文結(jié)分析各項實驗裝置的作用。有許多綜合實驗題圖文結(jié)合合，思考容量大。在分析解答過程中思考容量大。在分析解答過程中，要認(rèn)真細(xì)致要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項裝置地分析圖中所示的各項裝置，并結(jié)合實驗?zāi)康暮驮⒔Y(jié)合實驗?zāi)康暮驮砝恚_定它們在該實驗中的作用。確定它們在該實驗中的作用。(4)細(xì)分析。細(xì)分析。得出正確的實驗結(jié)論。實驗現(xiàn)象得出正確的實驗結(jié)論。實驗現(xiàn)象(或數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù))是化學(xué)原是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實驗現(xiàn)象理的外在表現(xiàn)。在分析實驗現(xiàn)象(或數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù))的過程中的過程中，要善于找出影響實驗成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原要善于找出影響實驗成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因因，或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變化曲繪制變化曲線等。線等。題組一對未知成分探究實驗設(shè)計題組一對未知成分探究實驗設(shè)計1硫代硫酸鈉是一種常見的化工原料。將硫代硫酸鈉是一種常見的化工原料。將SO2通入按通入按一定比例配成的一定比例配成的Na2S和和Na2CO3混合溶液中，便可得到混合溶液中，便可得到Na2S2O3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2。(1)在配制混合溶液前先將蒸餾水加熱煮沸一段時間后在配制混合溶液前先將蒸餾水加熱煮沸一段時間后待用，其目的是待用，其目的是_。(2)用該方法獲得的用該方法獲得的Na2S2O35H2O晶體中?；煊幸欢烤w中?；煊幸欢康碾s質(zhì)。某興趣小組欲對其中所含雜質(zhì)的成分進行的雜質(zhì)。某興趣小組欲對其中所含雜質(zhì)的成分進行探究探究(不考慮副反應(yīng)和雜質(zhì)所帶的結(jié)晶水不考慮副反應(yīng)和雜質(zhì)所帶的結(jié)晶水)。提出假設(shè)提出假設(shè)假設(shè)假設(shè)1：晶體中只含：晶體中只含Na2CO3雜質(zhì)；雜質(zhì)；假設(shè)假設(shè)2：晶體中只含：晶體中只含Na2S雜質(zhì)；雜質(zhì)；假設(shè)假設(shè)3：_。查閱資料查閱資料SO22H2S=3S2H2O；Na2S2O3在中性、堿性溶液中較穩(wěn)定，而在酸性溶在中性、堿性溶液中較穩(wěn)定，而在酸性溶液中能迅速發(fā)生反應(yīng)：液中能迅速發(fā)生反應(yīng)：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O。判斷與思考判斷與思考某同學(xué)取少量制得的晶體溶于足量稀某同學(xué)取少量制得的晶體溶于足量稀H2SO4中，并將中，并將產(chǎn)生的氣體通入產(chǎn)生的氣體通入CuSO4溶液中，未見黑色沉淀，據(jù)此溶液中，未見黑色沉淀，據(jù)此認(rèn) 為 假 設(shè)認(rèn) 為 假 設(shè) 2 不 成 立 。 你 認(rèn) 為 其 結(jié) 論 是 否 合 理 ？不 成 立 。 你 認(rèn) 為 其 結(jié) 論 是 否 合 理 ？_(填填“合理合理”或或“不合理不合理”)中，請說明理由：中，請說明理由：_。設(shè)計實驗方案設(shè)計實驗方案基于假設(shè)基于假設(shè)1，完成下表中的實驗方案、現(xiàn)象及結(jié)論，完成下表中的實驗方案、現(xiàn)象及結(jié)論(儀器自選儀器自選)。限選實驗試劑：限選實驗試劑：3 molL1 H2SO4溶液、溶液、1 molL1 NaOH溶液、酸性溶液、酸性KMnO4溶液、飽和溶液、飽和NaHCO3溶液、溶液、品紅溶液、澄清石灰水。品紅溶液、澄清石灰水。(3)已知：已知：2Na2S2O3I2=2NaINa2S4O6。為測。為測定所制得晶體的純度，該小組以淀粉作指示劑，定所制得晶體的純度，該小組以淀粉作指示劑，用用0.010 molL1的碘水進行多次取樣滴定，測得的碘水進行多次取樣滴定，測得Na2S2O35H2O的含量約為的含量約為102%。若所用試劑及。若所用試劑及操作均無不當(dāng)，產(chǎn)生該結(jié)果最可能的原因是操作均無不當(dāng)，產(chǎn)生該結(jié)果最可能的原因是_。解析：解析：Na2S2O3與稀與稀H2SO4反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的SO2對對H2S和和CO2的檢驗都有干擾。在檢驗時應(yīng)充分考慮到：晶的檢驗都有干擾。在檢驗時應(yīng)充分考慮到：晶體中可能含有的雜質(zhì)體中可能含有的雜質(zhì)(Na2S)在滴定時參與反應(yīng)或晶體在滴定時參與反應(yīng)或晶體部分失去結(jié)晶水部分失去結(jié)晶水，是解答第是解答第(3)小題的關(guān)鍵。小題的關(guān)鍵。答案：答案：(1)趕走水中的溶解氧趕走水中的溶解氧(或空氣或空氣)(2)晶體中含晶體中含Na2S和和Na2CO3兩種雜質(zhì)不合理兩種雜質(zhì)不合理Na2S2O3與稀與稀H2SO4反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的SO2與與H2S發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)，可能無可能無H2S逸出逸出(其他合理答案也可其他合理答案也可)(3)晶體中含有的雜質(zhì)晶體中含有的雜質(zhì)(如如Na2S等等)在滴定時參與反應(yīng)或在滴定時參與反應(yīng)或晶體部分失去結(jié)晶水晶體部分失去結(jié)晶水(其他合理答案也可其他合理答案也可)2發(fā)酵粉是一種生產(chǎn)面制品和膨化食品的化學(xué)膨松發(fā)酵粉是一種生產(chǎn)面制品和膨化食品的化學(xué)膨松劑，由小蘇打、臭粉劑，由小蘇打、臭粉(碳酸氫銨碳酸氫銨)、明礬中的兩種物質(zhì)、明礬中的兩種物質(zhì)組成。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究不同品牌發(fā)酵粉的化組成。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究不同品牌發(fā)酵粉的化學(xué)成分，進行如下實驗，請完成下列填空：學(xué)成分，進行如下實驗，請完成下列填空：提出假設(shè)提出假設(shè)(1)假設(shè)假設(shè)1：由小蘇打和臭粉組成；：由小蘇打和臭粉組成；假設(shè)假設(shè)2：由小蘇打和明礬組成；：由小蘇打和明礬組成；假設(shè)假設(shè)3：由：由_組成。組成。方案與流程方案與流程為探究某品牌發(fā)酵粉的化學(xué)成分，某同學(xué)設(shè)計如下為探究某品牌發(fā)酵粉的化學(xué)成分，某同學(xué)設(shè)計如下實驗，得到如下現(xiàn)象：實驗，得到如下現(xiàn)象：(2)氣體氣體A的化學(xué)式為的化學(xué)式為_，該發(fā)酵粉的成分為，該發(fā)酵粉的成分為_(填化學(xué)式填化學(xué)式)，步驟，步驟操作過程中觀察到的實操作過程中觀察到的實驗現(xiàn)象是驗現(xiàn)象是_。(3)若步驟若步驟和和操作不變操作不變(現(xiàn)象也相同現(xiàn)象也相同)，將步驟，將步驟中中足量稀鹽酸改為足量氯化鋇溶液，觀察到有白色沉淀足量稀鹽酸改為足量氯化鋇溶液，觀察到有白色沉淀生 成 ， 能 否 確 定 發(fā) 酵 粉 的 成 分 并 說 明 理 由 ：生 成 ， 能 否 確 定 發(fā) 酵 粉 的 成 分 并 說 明 理 由 ：_。(4)另一品牌發(fā)酵粉的化學(xué)組成可能符合假設(shè)另一品牌發(fā)酵粉的化學(xué)組成可能符合假設(shè)2，請你，請你設(shè)計實驗驗證，寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。設(shè)計實驗驗證，寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。答案：答案：(1)臭粉和明礬臭粉和明礬(2)NH3NH4HCO3和和NaHCO3產(chǎn)生無色有刺激性產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體，固體有所減少但尚未消失氣味的氣體，固體有所減少但尚未消失(3)不能，因為碳酸鈉和硫酸鋁鉀均能與氯化鋇溶液不能，因為碳酸鈉和硫酸鋁鉀均能與氯化鋇溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀 (4)(或其它合理答案或其它合理答案)題組二對物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗設(shè)計題組二對物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗設(shè)計3(2015廣西南寧高三測試廣西南寧高三測試)某實驗小組開展自主實某實驗小組開展自主實驗活動，學(xué)校實驗室提供如下實驗試劑和實驗裝置：驗活動，學(xué)校實驗室提供如下實驗試劑和實驗裝置：實驗試劑：實驗試劑：A濃鹽酸濃鹽酸 B稀鹽酸稀鹽酸C濃硫酸濃硫酸 D稀硫酸稀硫酸EMnO2粉末粉末 FNa2SO3晶體晶體GNa2SO3稀溶液稀溶液 HNaOH稀溶液稀溶液I品紅溶液品紅溶液實驗裝置：實驗裝置：.該小組擬制備該小組擬制備Cl2和和SO2兩種氣體，請為其選擇兩種氣體，請為其選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻m當(dāng)?shù)脑噭?用字母表示用字母表示)和裝置并填入下表：和裝置并填入下表：上述制備上述制備Cl2的反應(yīng)的離子方程式是的反應(yīng)的離子方程式是_。.該小組進一步探究該小組進一步探究Cl2和和SO2兩種氣體的化學(xué)性兩種氣體的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計如圖裝置。質(zhì)，設(shè)計如圖裝置。首先將首先將C中少量中少量SO2通入通入B中，請書寫中，請書寫SO2與過量與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；為驗證此時溶液中大量存在的陰離子，該小組又設(shè)為驗證此時溶液中大量存在的陰離子，該小組又設(shè)計了若干實驗方案，其實驗簡要操作及結(jié)論是計了若干實驗方案，其實驗簡要操作及結(jié)論是_。待待SO2與過量與過量NaOH溶液反應(yīng)完全后再將過量溶液反應(yīng)完全后再將過量Cl2通入通入B中充分反應(yīng)，此時溶液中一定大量存在的陰離子是中充分反應(yīng)，此時溶液中一定大量存在的陰離子是_(不考慮空氣中的不考慮空氣中的CO2影響影響)。解析：解析：.根據(jù)提供的實驗試劑和裝置根據(jù)提供的實驗試劑和裝置，制制Cl2只能用只能用MnO2和濃鹽酸和濃鹽酸，該反應(yīng)需要加熱該反應(yīng)需要加熱，故選用丙裝置；故選用丙裝置；制制SO2用濃硫酸和用濃硫酸和Na2SO3晶體晶體，故選用乙裝置。故選用乙裝置。答案：答案：.4(2015山東濟南質(zhì)檢山東濟南質(zhì)檢)MnO2是中學(xué)化學(xué)中常見的是中學(xué)化學(xué)中常見的一種試劑，可作氧化劑和催化劑。某興趣小組通過一種試劑，可作氧化劑和催化劑。某興趣小組通過實驗對實驗對MnO2的性質(zhì)進行了一系列的研究。的性質(zhì)進行了一系列的研究。(1)欲探究欲探究MnO2的催化效果，需要用的催化效果，需要用30%的的H2O2溶溶液液(密度近似為密度近似為1 gcm3)配制濃度為配制濃度為3%的的H2O2溶液溶液(密度近似為密度近似為1 gcm3)100 mL。簡述其配制方法：。簡述其配制方法：_。(2)該小組設(shè)計了如下該小組設(shè)計了如下4個方案以驗證個方案以驗證MnO2的氧化性，的氧化性，可行的是可行的是_(填字母填字母)。A把把MnO2固體加入到固體加入到FeSO4溶液中，再加入溶液中，再加入KSCN溶液，觀察溶液是否變紅溶液，觀察溶液是否變紅B把把MnO2固體加入到固體加入到FeCl3溶液中，再加入溶液中，再加入KSCN溶液，觀察溶液是否變紅溶液，觀察溶液是否變紅C把把MnO2固體加入到固體加入到Na2SO3溶液中，再加入溶液中，再加入BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀生成溶液，觀察是否有白色沉淀生成D把把MnO2固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠色氣體生成色氣體生成(3)該小組為研究在不同酸堿性的溶液中該小組為研究在不同酸堿性的溶液中MnO2的氧的氧化能力，他們控制化能力，他們控制KI溶液的濃度和溶液的濃度和MnO2固體的質(zhì)固體的質(zhì)量相同，恒定實驗溫度在量相同，恒定實驗溫度在298 K，設(shè)計如下對比實驗：，設(shè)計如下對比實驗：從 上 述 對 比 實 驗 中 ， 可 以 得 出 的 結(jié) 論 是從 上 述 對 比 實 驗 中 ， 可 以 得 出 的 結(jié) 論 是_。寫出在酸性條件下，。寫出在酸性條件下，MnO2氧化氧化I的離子方程式：的離子方程式：_。(4)利用二氧化錳的氧化性，讓其與濃鹽酸反應(yīng)制取利用二氧化錳的氧化性，讓其與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，下列儀器可作為該反應(yīng)的反應(yīng)容器的是氯氣，下列儀器可作為該反應(yīng)的反應(yīng)容器的是_(填序號填序號)。解 析 ：解 析 ： ( 1 ) 需需 3 0 % 的的 H2O2溶 液 的 體 積 為溶 液 的 體 積 為 1 0 0 mL3%30%10 mL，質(zhì)量為質(zhì)量為10 g，則需水則需水90 g，即即90 mL。(2)B項項MnO2固體不可能將固體不可能將FeCl3氧化氧化，加入加入KSCN溶溶液也無實際意義；液也無實際意義；C項無論項無論Na2SO3是否被氧化是否被氧化，都能都能生成白色沉淀；生成白色沉淀；D項常溫下項常溫下MnO2不能將稀鹽酸氧化。不能將稀鹽酸氧化。( (3)根據(jù)信息根據(jù)信息，棕褐色應(yīng)該是棕褐色應(yīng)該是I2溶液的顏色溶液的顏色，因而因而MnO2將將I氧化為單質(zhì)氧化為單質(zhì)，本身被還原為本身被還原為Mn2，據(jù)此可據(jù)此可寫出相應(yīng)的離子方程式。寫出相應(yīng)的離子方程式。(4)C為容量瓶為容量瓶，不能加熱；不能加熱；B為燒杯為燒杯，無法將制得無法將制得的氯氣導(dǎo)入集氣瓶。的氯氣導(dǎo)入集氣瓶。答案：答案：(1)用量筒量取用量筒量取10 mL 30%的的H2O2溶液放入溶液放入燒杯中，再加入燒杯中，再加入90 mL水，攪拌均勻水，攪拌均勻(2)A(3)酸性越強，酸性越強，MnO2的氧化性越強的氧化性越強MnO22I4H=Mn2I22H2O(4)AD【歸納提升歸納提升】實驗方案設(shè)計中幾個易忽視的問題實驗方案設(shè)計中幾個易忽視的問題(1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防止液體倒吸。凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防止液體倒吸。(2)進行某些易燃、易爆實驗時進行某些易燃、易爆實驗時，要防止爆炸。例如：要防止爆炸。例如：H2還原還原CuO實驗中應(yīng)先通入實驗中應(yīng)先通入H2，氣體點燃前要先驗氣體點燃前要先驗純。純。(3)防止氧化。例如：防止氧化。例如：H2還原還原CuO要要“先滅燈再停先滅燈再停氫氫”，白磷切割要在水中進行等。白磷切割要在水中進行等。(4)防止吸水。例如：實驗、取用、制取易吸水、防止吸水。例如：實驗、取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)要采取必要措施潮解、水解的物質(zhì)要采取必要措施，以保證達到實，以保證達到實驗?zāi)康?。驗?zāi)康摹? (5)易揮發(fā)液體產(chǎn)物易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時可為蒸氣導(dǎo)出時可為蒸氣)的及時冷卻。的及時冷卻。(6)儀器拆卸的科學(xué)性與安全性。例如：防污染、儀器拆卸的科學(xué)性與安全性。例如：防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等?？键c二化學(xué)實驗方案的評價考點二化學(xué)實驗方案的評價1實驗方案的評價解題要點實驗方案的評價解題要點(1)理論上要理論上要科學(xué)科學(xué)。(2)操作上要操作上要簡單可行簡單可行。(3)原料用量要原料用量要節(jié)約節(jié)約。(4)要環(huán)保，符合要環(huán)保，符合綠色化學(xué)綠色化學(xué)原則。原則。2實驗評價題的常見考查角度實驗評價題的常見考查角度(1)可行性方面?？尚行苑矫?。分析實驗方案是否科學(xué)可行；分析實驗方案是否科學(xué)可行；實驗操作是否安全合理；實驗操作是否安全合理；實驗步驟是否簡單方便；實驗步驟是否簡單方便；實驗效果是否明顯。實驗效果是否明顯。(2)綠色化學(xué)方面。綠色化學(xué)方面。實驗過程中是否造成環(huán)境污染；實驗過程中是否造成環(huán)境污染；原料是否無毒、安全、易得；原料是否無毒、安全、易得；原料利用率是否較高；原料利用率是否較高；反應(yīng)速率是否較快。反應(yīng)速率是否較快。(3)安全性方面。安全性方面?；瘜W(xué)實驗從安全角度?？紤]的主要因素如下：化學(xué)實驗從安全角度常考慮的主要因素如下：凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防止凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防止液體倒吸液體倒吸；進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸；進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸；防氧化；防氧化；污染性的氣體要進行尾氣處理；有粉末狀態(tài)物質(zhì)污染性的氣體要進行尾氣處理；有粉末狀態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)，要注意防止導(dǎo)氣管參加的反應(yīng)，要注意防止導(dǎo)氣管堵塞堵塞；防吸水。防吸水。(4)規(guī)范性方面。規(guī)范性方面。冷凝回流冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置，如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管凝回流裝置，如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等等)；易揮發(fā)液體產(chǎn)物易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時可為蒸氣導(dǎo)出時可為蒸氣)的及時冷卻；的及時冷卻；儀器拆卸與組裝順序相反，按照從儀器拆卸與組裝順序相反，按照從右向左右向左，從，從高高到低到低的順序；的順序；其他其他(如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順序等法使用順序等)。(5)最佳方案的選擇最佳方案的選擇幾個實驗方案都能達到目的，選出一個最佳方案。幾個實驗方案都能達到目的，選出一個最佳方案。所謂最佳，就是裝置最簡單，藥品容易取得、價格所謂最佳，就是裝置最簡單，藥品容易取得、價格低廉，現(xiàn)象明顯，干擾小，無污染。低廉，現(xiàn)象明顯，干擾小，無污染。思考提示：思考提示：第第種，制備過程中不產(chǎn)生環(huán)境污染物，種，制備過程中不產(chǎn)生環(huán)境污染物，原料利用率高。原料利用率高。實驗方案設(shè)計中易出錯的幾個方面實驗方案設(shè)計中易出錯的幾個方面(1)規(guī)范方面規(guī)范方面，如操作、觀察、讀數(shù)等。如操作、觀察、讀數(shù)等。( (2)安全方面安全方面，如安全瓶、氣體點燃、防暴沸、防倒如安全瓶、氣體點燃、防暴沸、防倒吸、防污染等。吸、防污染等。(3)量化方面量化方面，如儀器規(guī)格的選擇、數(shù)據(jù)記錄與處理、如儀器規(guī)格的選擇、數(shù)據(jù)記錄與處理、誤差分析等。誤差分析等。(4)創(chuàng)新方面創(chuàng)新方面，如裝置的改進、方案的優(yōu)化等。如裝置的改進、方案的優(yōu)化等?！镜淅淅?】(2015福建卷福建卷)下列實驗操作正確且能達下列實驗操作正確且能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖堑较鄳?yīng)實驗?zāi)康牡氖?)解析：解析：NaOH易潮解易潮解，具有腐蝕性具有腐蝕性，不能放在濾紙不能放在濾紙上稱量上稱量，A項錯誤；配制項錯誤；配制FeCl3溶液時溶液時，為防止水為防止水解解，可將其先溶解在鹽酸中可將其先溶解在鹽酸中，然后稀釋至所需濃然后稀釋至所需濃度度，B項錯誤；項錯誤；NH能夠與堿反應(yīng)生成能夠與堿反應(yīng)生成NH3H2O，受熱分解產(chǎn)生受熱分解產(chǎn)生NH3，C項正確；在酸性條件下項正確；在酸性條件下，鐵鐵發(fā)生的是析氫腐蝕發(fā)生的是析氫腐蝕，D項錯誤。項錯誤。答案：答案：C化學(xué)實驗評價的五大視角化學(xué)實驗評價的五大視角(1)可行性視角?？尚行砸暯恰Ｖ挥泻侠砬仪袑嵖尚械膶嶒灧桨覆庞幸饬x。只有合理且切實可行的實驗方案才有意義?？尚行允欠桨傅牡谝灰乜尚行允欠桨傅牡谝灰?，評價方案時應(yīng)注意從實評價方案時應(yīng)注意從實驗原理和操作兩個方面分析：驗原理和操作兩個方面分析：理論上要科學(xué)合理。理論上要科學(xué)合理。操作上要簡單可行。操作上要簡單可行。(2)經(jīng)濟效益視角。經(jīng)濟效益視角。評價一種實驗方案評價一種實驗方案，不僅要從科學(xué)性上判斷是否可不僅要從科學(xué)性上判斷是否可行行，還要從經(jīng)濟效益上考慮是否切合實際。還要從經(jīng)濟效益上考慮是否切合實際。(3)綠色化視角。綠色化視角。分析實驗藥品是否有毒分析實驗藥品是否有毒，是否會造成環(huán)境污染。是否會造成環(huán)境污染。儀器藥品是否價格低廉、便宜易得。儀器藥品是否價格低廉、便宜易得。反應(yīng)是否充分反應(yīng)是否充分，原子經(jīng)濟性強。，原子經(jīng)濟性強。( (4)安全性視角。安全性視角。避免炸裂：受熱不均勻、液體倒吸、氣流不暢、避免炸裂：受熱不均勻、液體倒吸、氣流不暢、易燃?xì)怏w中混有助燃?xì)怏w等。易燃?xì)怏w中混有助燃?xì)怏w等。防污染：有毒尾氣未經(jīng)處理、剩余藥品隨意丟棄、防污染：有毒尾氣未經(jīng)處理、剩余藥品隨意丟棄、實驗產(chǎn)生的廢液肆意傾倒等。實驗產(chǎn)生的廢液肆意傾倒等。防失火：點燃或熄滅酒精燈的方法不正確、易燃防失火：點燃或熄滅酒精燈的方法不正確、易燃試劑與明火接觸等。試劑與明火接觸等。防吸水：極易水解、吸水性強防吸水：極易水解、吸水性強(潮解潮解)的物質(zhì)未密封的物質(zhì)未密封保存或與潮濕空氣接觸保存或與潮濕空氣接觸，大量吸水導(dǎo)致液體溢出或大量吸水導(dǎo)致液體溢出或反應(yīng)變質(zhì)等。反應(yīng)變質(zhì)等。(5)規(guī)范性視角。規(guī)范性視角。儀器的安裝與拆卸。儀器的安裝與拆卸。試劑添加的順序與用量。試劑添加的順序與用量。加熱的方式方法和時機。加熱的方式方法和時機。儀器的查漏、氣密性檢驗。儀器的查漏、氣密性檢驗。溫度計的規(guī)范使用、水銀球的位置。溫度計的規(guī)范使用、水銀球的位置。實驗數(shù)據(jù)的讀取。實驗數(shù)據(jù)的讀取。冷卻、冷凝的方法等。冷卻、冷凝的方法等。題組一從可行性方面評價實驗方案題組一從可行性方面評價實驗方案1(2015北京朝陽區(qū)模擬北京朝陽區(qū)模擬)下列實驗裝置不能達到下列實驗裝置不能達到實驗?zāi)康牡氖菍嶒災(zāi)康牡氖?)解析：解析：A項通過記錄一定時間內(nèi)產(chǎn)生項通過記錄一定時間內(nèi)產(chǎn)生H2的體積可計的體積可計算反應(yīng)速率；算反應(yīng)速率；B項通過觀察顏色變化判斷溫度對化項通過觀察顏色變化判斷溫度對化學(xué)平衡的影響；學(xué)平衡的影響；C項項，通過電流計是否產(chǎn)生電流可通過電流計是否產(chǎn)生電流可判斷化學(xué)能是否轉(zhuǎn)化成電能；判斷化學(xué)能是否轉(zhuǎn)化成電能；D項項，小試管內(nèi)導(dǎo)管小試管內(nèi)導(dǎo)管中水柱上升中水柱上升，說明大試管中壓強減小說明大試管中壓強減小，不能證明有不能證明有H2放出。放出。答案：答案：D2為了探究為了探究AgNO3的氧化性和熱穩(wěn)定性，某化學(xué)興的氧化性和熱穩(wěn)定性，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗。趣小組設(shè)計了如下實驗。.AgNO3的氧化性。的氧化性。將光亮的鐵絲伸入將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中，一段時間后將鐵溶液中，一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中絲取出。為檢驗溶液中Fe的氧化產(chǎn)物，將溶液中的的氧化產(chǎn)物，將溶液中的Ag除盡后，進行了如下實驗?？蛇x用的試劑：除盡后，進行了如下實驗?？蛇x用的試劑：KSCN溶液、溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。溶液、氯水。(1)請完成下表：請完成下表：實驗結(jié)論實驗結(jié)論Fe的氧化產(chǎn)物為的氧化產(chǎn)物為Fe2和和Fe3。.AgNO3的熱穩(wěn)定性的熱穩(wěn)定性用下圖所示的實驗裝置用下圖所示的實驗裝置A加熱加熱AgNO3固體，產(chǎn)生紅固體，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體。當(dāng)反應(yīng)結(jié)中收集到無色氣體。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，試管中殘留固體為黑色。束后，試管中殘留固體為黑色。(2)裝置裝置B的作用是的作用是_。(3)經(jīng)小組討論并驗證該無色氣體為經(jīng)小組討論并驗證該無色氣體為O2，其驗證方法，其驗證方法是是_。(4)查閱資料查閱資料Ag2O和粉末狀的和粉末狀的Ag均為黑色；均為黑色；Ag2O可溶于氨水。可溶于氨水。提出設(shè)想提出設(shè)想試管中殘留的黑色固體可能是試管中殘留的黑色固體可能是.Ag；.Ag2O；.Ag和和Ag2O。實驗驗證實驗驗證該小組為驗證上述設(shè)想，分別取少量黑色固體放入試該小組為驗證上述設(shè)想，分別取少量黑色固體放入試管中，進行了如下實驗。管中，進行了如下實驗。實驗評價實驗評價根據(jù)上述實驗，不能確定固體產(chǎn)物成分的實驗是根據(jù)上述實驗，不能確定固體產(chǎn)物成分的實驗是_(填實驗編號填實驗編號)。實驗結(jié)論實驗結(jié)論根據(jù)上述實驗結(jié)果，該小組得出根據(jù)上述實驗結(jié)果，該小組得出AgNO3固體熱分解固體熱分解的產(chǎn)物有的產(chǎn)物有_。解析：解析：(1)能用來檢驗?zāi)苡脕頇z驗Fe3的試劑是的試劑是KSCN溶液溶液，加加入后如果溶液變?yōu)榧t色入后如果溶液變?yōu)榧t色，則其中含有則其中含有Fe3。若溶液。若溶液中含有中含有Fe2，加入加入K3Fe(CN)6溶液后溶液后，溶液中有藍溶液中有藍色沉淀生成。色沉淀生成。(2)裝置裝置B中的進氣管和出氣管的長度相等中的進氣管和出氣管的長度相等，故為安故為安全瓶全瓶，防止防止C中的溶液倒吸入中的溶液倒吸入A裝置中裝置中，引起試管引起試管炸裂。炸裂。(3)檢驗檢驗O2的方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)的方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃則證明氣體為氧氣。若木條復(fù)燃則證明氣體為氧氣。( (4)銀不溶于氨水銀不溶于氨水，實驗實驗a中中，加入氨水后固體不溶加入氨水后固體不溶解解，說明黑色固體為說明黑色固體為Ag；金屬銀與稀硝酸反應(yīng)生成；金屬銀與稀硝酸反應(yīng)生成NO，故實驗故實驗b不能說明固體是不能說明固體是Ag還是還是Ag與與Ag2O的的混合物；根據(jù)上述分析可知只能采用實驗混合物；根據(jù)上述分析可知只能采用實驗a的結(jié)論的結(jié)論，故故AgNO3固體分解的產(chǎn)物為固體分解的產(chǎn)物為Ag、NO2、O2。答案：答案：(1)溶液呈紅色溶液呈紅色K3Fe(CN)6溶液溶液產(chǎn)生藍色沉淀產(chǎn)生藍色沉淀(2)防倒吸防倒吸(3)用帶火星的木條伸用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復(fù)燃，證明無色氣體為入集氣瓶內(nèi)，木條復(fù)燃，證明無色氣體為O2(4)bAg、NO2、O2題組二從實驗裝置方面評價實驗方案題組二從實驗裝置方面評價實驗方案3(2014新課標(biāo)新課標(biāo)卷卷)下列圖示實驗正確的是下列圖示實驗正確的是()解析：解析：A.過濾時要求過濾時要求“一貼、二低、三靠一貼、二低、三靠”，該實驗該實驗中玻璃棒懸在漏斗上方中玻璃棒懸在漏斗上方，沒有靠在三層濾紙上沒有靠在三層濾紙上，且漏且漏斗下端在長管口沒有緊貼燒杯內(nèi)壁斗下端在長管口沒有緊貼燒杯內(nèi)壁，故不正確。，故不正確。B.加加熱分解碳酸氫鈉時熱分解碳酸氫鈉時，因為有水生成因為有水生成，試管口應(yīng)略向下試管口應(yīng)略向下傾斜傾斜，否則容易炸裂試管否則容易炸裂試管，且加熱時應(yīng)用酒精燈外焰且加熱時應(yīng)用酒精燈外焰，故不正確。故不正確。C.該裝置為洗氣裝置該裝置為洗氣裝置，導(dǎo)管口應(yīng)該是長進導(dǎo)管口應(yīng)該是長進短出短出，故不正確。故不正確。D.由教材中的實驗可知制備乙酸乙由教材中的實驗可知制備乙酸乙酯的實驗裝置及藥品都正確酯的實驗裝置及藥品都正確，故故D正確。正確。答案：答案：D4已知已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2，若用下圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，若用下圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并檢驗它與金屬的反應(yīng)，每個虛線框表示一個單元并檢驗它與金屬的反應(yīng)，每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是裝置，其中有錯誤的是()A只有只有和和處處 B只有只有處處C只有只有和和處處 D只有只有和和處處解析：解析：據(jù)題目要求制備純凈、干燥的氯氣。而據(jù)題目要求制備純凈、干燥的氯氣。而KMnO4與濃鹽酸制得的氯氣中混有與濃鹽酸制得的氯氣中混有HCl氣體和水蒸氣。氣體和水蒸氣。這要求先用飽和食鹽水除這要求先用飽和食鹽水除Cl2中的中的HCl氣體氣體，并降低并降低Cl2的溶解度；用濃硫酸作干燥劑除去水蒸氣。對于的溶解度；用濃硫酸作干燥劑除去水蒸氣。對于洗氣瓶裝置洗氣瓶裝置，進氣管管口應(yīng)在下進氣管管口應(yīng)在下，出氣管管口應(yīng)在上；出氣管管口應(yīng)在上；對于對于Cl2與金屬的反應(yīng)裝置應(yīng)用雙孔塞與金屬的反應(yīng)裝置應(yīng)用雙孔塞，并要處理剩并要處理剩余的余的Cl2防止污染環(huán)境防止污染環(huán)境，裝置不應(yīng)密封造成安全隱患。裝置不應(yīng)密封造成安全隱患。答案：答案：D5(2015天津市濱海新區(qū)五所重點學(xué)校聯(lián)考天津市濱海新區(qū)五所重點學(xué)校聯(lián)考)下下圖所示對實驗選用或?qū)嶒灢僮髡_的是圖所示對實驗選用或?qū)嶒灢僮髡_的是() A滴定滴定FeSO4溶液溶液B制取制取O2C制備制備Fe(OH)2D除去乙醇中的乙酸除去乙醇中的乙酸解析：解析：酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，不能使用不能使用堿式滴定管堿式滴定管，應(yīng)用酸式滴定管盛裝應(yīng)用酸式滴定管盛裝，A項錯誤；氧氣項錯誤；氧氣的密度比空氣的大的密度比空氣的大，收集時應(yīng)長導(dǎo)管進氣收集時應(yīng)長導(dǎo)管進氣，短導(dǎo)管短導(dǎo)管出氣出氣，B項錯誤；用苯隔絕了與空氣的接觸項錯誤；用苯隔絕了與空氣的接觸，將滴管將滴管尖端插入液面下尖端插入液面下，擠出擠出NaOH溶液溶液，可以防止可以防止Fe(OH)2被氧化被氧化，C項正確；乙醇與乙酸混溶項正確；乙醇與乙酸混溶，不能不能用分液法分離用分液法分離，D項錯誤。項錯誤。答案：答案：C【歸納提升歸納提升】解答實驗評價題的常見失誤解答實驗評價題的常見失誤(1)思路狹窄思路狹窄，思維定勢思維定勢，缺少創(chuàng)新缺少創(chuàng)新，經(jīng)驗主義嚴(yán)重。經(jīng)驗主義嚴(yán)重。( (2)恐懼心理嚴(yán)重恐懼心理嚴(yán)重，雖然題目涉及了許多新情境、雖然題目涉及了許多新情境、新材料新材料，但是問題落腳點并未超出中學(xué)教材和考綱但是問題落腳點并未超出中學(xué)教材和考綱要求。要求。(3)答題不規(guī)范答題不規(guī)范，詞不達意詞不達意，不講邏輯不講邏輯，抓不住要點。抓不住要點。