高三一轮复习学案19化学试题实验方案的设计与评价 - 在线阅读版

日照一中2014级化学导学案

【课题】《高三化学一轮复习 化学实验基础——化学实验方案的设计与评价

【课型】复习课 【课时】1课时 【使用日期】1020 【学案序号】19

【编写人】丁五洲 【审核人】王绪涛 【学科联系人签字】王希席

考试说明有关要求(五)化学实验基础

6.能根据实验试题要求,做到:(1)设计、评价或改进实验方案;(2)了解控制实验条件的方法;(3)分析或处理实验数据,得出合理结论;(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。

7.以上各部分知识与技能的综合应用。

【自学】

【定标自学】

一、性质实验方案的设计与评价

9)证明醇羟基 与羧酸发生酯化反应,其产物不溶于水,有果香味。

10)比较金属的活动性 ①与水反应。

与酸反应。

置换反应。

原电池。

电解放电顺序。

最高价氧化物的水化物的碱性强弱。

对应盐溶液的酸碱性强弱。

11)比较非金属的活动性 ①置换反应。

与氢气反应快慢。

气态氢化物的稳定性。

最高价氧化物的水化物的酸性强弱。

12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱 较强的酸(碱)能制得较弱的酸(碱)。

二、制备实验方案的设计与评价

1、设计思路

2、解题策略:实验方案设计要求学生联系所学过的实验知识,实验技能以及实际条件,进行知识类比、迁移、重组。合理、周密地思考才能设计出正确的实验方案。

1)思考问题的顺序:

思考完成实验的最佳途径:由原料到产品,制取方法不止一种,选择适当的实验途径、实验用品是实验成败的关键.

思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等问题.例如,制取在空气中易水解的物质(Al2S3AlCl3Mg3N2)及易受潮的物质时,往往在装置的末端接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入.

思考合理组装仪器.例如:涉及到气体的制备和处理时,实验的操作程序及装置的连接顺序应为:发生→除杂质→干燥→尾气处理.

复分解反应:如制HFHClH2SSO2CO2HNO3H3PO4等.

加热法:2HgO 2HgO2

MgCO3 MgOCO2

2KClO3======2KCl3O2

3)掌握各类无机物、有机物之间的相互联系及内在规律,各类物质相互反应的客观规律,在生产、实验上有很重要的意义,可以指导无机物、有机物的制备.

三、定量实验的设计与评价

定量实验是将化学实验方法与化学计算相结合的一种考查形式,课本上定量实验包括:一定物质的量浓度溶液的配制、酸碱中和滴定、胆矾中结晶水含量的测定、中和热的测定等,在近几年高考中常考到如相对原子(分子)质量的测定、纯度的测定、酸碱中和(氧化还原)滴定等。在解决此类问题需要注意几点:

1)保证测定结果具有较高的准确度和精确度;

2)实验过程中的隐蔽性操作,如必要的干燥、除杂、冷凝、静置、振荡等不能忽略;

3)实验结构的分析,注意分析实验的关键、细节以及产生误差的因素等

4)所需药品应准确描述,如粉末、固体、溶液、饱和、澄清、酸性、浓、稀、浓度值以及仪器的规格等。

四、化学实验方案评价基本思路

探究

探究1、下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是(  )

探究2、制备氮化镁的装置如图所示:

回答下列问题:

(1)检查装置气密性的方法是

a的名称是 b的名称是

(2)NaNO2(NH4)2SO4制备氮气的化学方程式

(3)C的作用是 D的作用是 ,是否可以把CD的位置对调并说明理由

(4)写出E中发生反应的化学方程式

(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象

.

【评价】

【课堂评价】

1.某研究小组为了探究Fe3I的反应是否为可逆反应,设计了如图所示实验:

(1)取少量溶液1于试管中,加入少量淀粉溶液,振荡,溶液变蓝,说明Fe3I的反应有

生成(填化学式)

(2)上述操作1的名称: ,所用的主要仪器是 ,上层溶液的颜色为

(3)该小组对下层溶液滴加KSCN溶液未见红色的原因,提出了下列两种猜想。

猜想一:

猜想二:残留的Fe3SCN结合生成的Fe(SCN)3浓度极小,其溶液颜色肉眼无法观察。

为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:

Fe3可与[Fe(CN)6]4反应生成蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6]溶液检验Fe3的灵敏度比用KSCN更高。

(4)若猜想1成立,请写出该反应的离子方程式:

________________________________________________________________________

(5)若猜想2成立,请自行设计实验验证。

【课堂评价】2.某学习小组在通过反应Na2S2O3H2SO4===Na2SO4SSO2H2O研究反应速率的影响因素后,对Na2S2O3产生了兴趣,查资料知Na2S2O3的名称为硫代硫酸钠,俗称海波,可视为一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子。该实验小组运用类比学习的思想预测了Na2S2O3的某些性质,并通过实验验证自己的预测。

[提出假设]

(1)部分学生认为Na2S2O3Na2SO4结构相似,化学性质也相似,因此室温时Na2S2O3溶液的

pH 7(填“>”、“<”或“=”)

(2)部分学生由S元素化合价推测Na2S2O3SO2性质相似,均具有较强的

[实验探究]

取适量Na2S2O3晶体,溶于水中制成Na2S2O3溶液,进行如表探究(填写表中空格)


实验操作

实验现象

现象解释(用离子方程式表示)

探究①

(3)

溶液pH8

(4)

探究②

向新制氯水(pH<2)中滴加

少量Na2S2O3溶液

氯水颜色变浅

(5)

[实验结论]

(6)探究①:

(7)探究②:

[问题讨论]

(8)甲同学向“探究②”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由

(9)请你重新设计一个实验方案,证明Na2S2O3被氯水氧化。你的方案是

【目标达成检测】

1下列实验设计能够成功的是(  )

选项

实验目的

实验步骤及现象

A

检验亚硫酸钠试样是否变质

试样白色沉淀沉淀不溶

B

检验某盐是否为铵盐

试样是否产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体

C

证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2

NaI溶液

溶液变蓝色

D

除去氯化钠晶体中少量硝酸钾

试样

重结晶

2.某地污水中含有Zn2Hg2Fe3Cu2四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中

回收金属铜的方案如下:

下列判断正确的是(  )

A.三种实验方案中都能制得纯净的铜

B.乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原

C.甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型

D.丙方案会产生环境污染

3.铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学为测定某含镁3%5%

的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列两种实验方案进行探究。填写下列空白:

[方案一]

[实验方案] 将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。

实验中发生反应的化学方程式是

[实验步骤]

(1)称取10.8 g铝镁合金粉末样品,溶于体积为V mL、物质的量浓度为 4.0 mol·L1NaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V mL

(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

[方案二]

[实验方案] 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体的体积。

[实验步骤]

(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:

你认为最简易的装置其连接顺序是A( )( )( )( )( )(填接口字母,可不填满)

(2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成H2,也会将瓶内空气排出,使所测H2体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。

装置中导管a的作用是

实验前后量气管中液面读数分别为V1 mLV2 mL,则产生氢气的体积为 mL

若需确定产生氢气的量,还需测定的数据是

4.某小组通过实验制备并研究NO2的性质。已知:2NO22NaOH===NaNO3NaNO2H2O

任务一 利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1K2为止水夹,夹持固定装置已略去)

(1)装置E中制取NO2的化学方程式是

(2)NO2能够被NH3还原,预期观察到装置C中的现象是

(3)实验过程中,未能观察到装置C中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:

NH3的还原性较弱,不能将NO2还原;

在此条件下,NO2的转化率极低;

(4)此实验装置存在的一个明显缺陷是

任务二 探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。

(5)实验前,该小组同学提出三种假设。

假设1:二者不反应;

假设2NO2能被Na2O2氧化;

假设3

( 6)为了验证假设2,该小组同学选用任务一中的装置BDE,将B中的药品更换为Na2O2,另选装置F(如图所示),重新组装,进行实验。

装置的合理连接顺序是 (某些装置可以重复使用) 。

实验过程中,装置B中淡黄色粉末逐渐变成白色。

经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测装置B中发生反应的化学方程式为

探究

探究1A 

探究2(1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱且高度保持较长时间不变,则气密性良好  分液漏斗  圆底烧瓶

(2)2NaNO2(NH4)2SO42N2Na2SO44H2O

(3)除去氧气(及氮氧化物)  除去水蒸气 不能,对调后无法除去水蒸气  

(4)N23MgMg3N2

(5)取少量产物于试管中,加入少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(或把湿润的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;弃去上清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁

【评价】

【课堂评价】1(1)I2 (2)分液 分液漏斗 紫色(或紫红色)

(3)Fe3已全部转化为Fe2 

(4)2Fe32I===2Fe2I2

(5)

实验步骤

预期现象与结论

另取少量下层溶液于试管中,向其中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,振荡

(或取少量酸性KMnO4溶液,滴加下层溶液)

产生蓝色沉淀,则猜想2成立

(紫色退去,则猜想2成立)

【课堂评价】2(1)= (2)还原性

(3)用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液点在pH试纸中部,将pH试纸颜色与标准比色卡对照

(4)S2OH2OHS2OOH

(5)S2O4Cl25H2O===2SO8Cl10H

(6)Na2S2O3水溶液呈碱性 (7)Na2S2O3具有还原性

(8)不正确,因氯水过量,氯水中含有Cl,会生成AgCl沉淀

(9)取少量反应后的溶液,向其中滴入氯化钡溶液,若观察到有白色沉淀产生,则说明Na2S2O3能被氯水氧化

【目标达成检测】

1D 2D

3[方案一] 2Al2NaOH2H2O===2NaAlO23H2

(1)97 

(2)偏高

[方案二] (1)E D G 

(2)使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。

(V1V2) 

实验时的温度和压强

4(1)Cu4HNO3()===Cu(NO3)22NO22H2O

(2)混合气体的颜色变浅(其他答案合理也可) 

(3)在此条件下,该反应的化学反应速率极小 

(4)缺少尾气吸收装置 

(5)NO2能被Na2O2还原(其他答案合理也可) 

(6)EDBDF Na2O22NO2===2NaNO3,



9

尚真求实,学而不厌。

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