高三化学一轮复习专题17实验与评价高中化学.doc

专题１７ 　 　化学实验设计与评价【专题目标】１.根据实验试题要求，设计基本实验方案2.运用化学实验知识,对实验方案作出分析和判断经典题型】实验方案的设计【例题】Cｕ+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Ｃu２+和Cｕ现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeＣl3稀溶液及pH试纸,而没有其它试剂简述如何用最简便的实验方法来检验ＣuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu２O点拔】CuＯ经氢气还原所得到的红色产物一定有铜,要检验铜中是否含有Cu2O,应运用Cu2O具有而铜不具有的性质去判断根据题中所给信息，显然应将Ｃu２O在酸性溶液中转变为Cu2+，从颜色变化来判断但Cu也能与氧化性酸反应可转变为Cｕ２+,故不应使用浓硫酸、浓稀硝酸参考答案】取少量该红色产物放入稀硫酸,(振荡)若溶液变为蓝色，说明产物中有Cu2Ｏ；若溶液不变色,说明产物中无Cu2O规律总结】实验设计的一般步骤1.根据试题要求,分析所给信息,选择并确定实验原理２．根据实验原理，确定药品、选择仪器,提出实验方案3.分析实验成败关键，修改完善实验程序巩固】1．硅及其化合物用途非常广泛常用作干燥剂的多孔硅胶是由硅酸盐（例如Na2ＳiO３)的水溶液中加入相应的酸生成溶解度较小的硅酸分子,放置一段时间后,硅酸分子逐渐聚合生成硅酸溶胶，进一步处理可得多孔硅胶。

多孔硅胶对许多气体如乙醚蒸气等有吸附作用,设计一个实验，证明硅胶的吸附性，写出实验的步骤、现象及解释参考答案】步骤:在一个干燥的烧瓶中滴入２~3滴乙醚，使其充满容器，投入5ｇ硅胶立刻塞紧带有玻璃管的橡皮塞(用弹簧夹夹紧连接的乳胶管）用力摇晃烧瓶片刻，把烧瓶固定在盛水的水槽上面,使乳胶管的尾端伸入水中，打开弹簧夹用另一未加硅胶的相同装置重复进行一次上面的实验现象：装有硅胶的烧瓶，打开弹簧夹后,水槽中的水通过玻璃管尖端像喷泉似进入烧瓶,未装硅胶的烧瓶无此现象解释:装硅胶的烧瓶中的乙醚蒸气被硅胶吸附,使烧瓶中的气体压强变小,从而使水进入烧瓶,未装硅胶的烧瓶不能使烧瓶中的气体压强变小,因而无此现象其他合理答案,同样得分)２．已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98％的硫酸,而乙不溶现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器)请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计序号实验步骤简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)①溶解将混合物放入烧杯中,加入98% H2SＯ4，充分搅拌直到固体不再溶解②③④⑤洗涤沉淀⑥检验沉淀是否洗净【参考答案】②过滤 将烧杯中物质倒入耐酸过滤器中过滤，得滤液。

③析出沉淀 将滤液沿烧杯壁慢慢倒入足量水中,并不段搅拌,直至析出全部固体④过滤 将此烧杯中的物质倒入过滤器中过滤，得固体⑤ 用蒸馏水冲洗滤纸上的固体若干次,直至洗净⑥取新得到的洗出液少许，滴入用盐酸酸化的BａCl２ 溶液 ,若没有白色浑浊出现，则说明沉淀已洗净，若有白色浑浊出现,则说明沉淀没有洗净经典题型】实验方案的评价【例题】实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解,10０℃左右时升华下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置则不同,分别如(Ⅰ)和(Ⅱ）所示试回答：　 (1）B中反应的化学方程式为：______＿＿___＿＿__＿_＿__________________＿__＿__ 　（2)D中的反应开始前，需排除装置中的空气,应采取的方法是:_＿＿____＿＿__________＿____＿_＿_______＿＿___＿_______＿____＿__＿＿_____＿____＿＿＿_____ 　（3)D中反应化学方程式为:＿___＿＿____＿_____＿__＿____＿__＿______＿_＿＿_____＿＿________＿＿_______＿＿_____＿＿＿＿__。

　 (４)装置（Ⅰ）的主要缺点是:_______________________＿__＿_＿_＿__＿_______＿__＿＿＿__＿＿___________＿__________＿_　(5)装置(Ⅱ）的主要缺点是:_____＿_＿________＿_＿______＿_＿_＿_＿＿_____＿_＿__＿＿_＿＿__＿＿__＿____________＿_______如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是:__＿____＿＿_＿＿_________＿________＿________＿_＿_＿＿＿__＿___＿__＿_＿＿＿_＿__＿__＿__＿＿___点拔】氯气与金属铁反应生成三氯化铁,而该物质易潮解,故应避免与水（水蒸气）接触该物质10０℃左右时升华，则温度低于10０℃时为固体,易堵塞仪器的细口部分Cl2有毒，不应直接排入空气中，应进行尾气处理参考答案】（1)　(３分）或（2)Ｂ中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D （3分）(3) (2分）（4）导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染 （2分）(5)产品易受潮解 （2分)在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置 (2)（其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分）【规律总结】实验评价试题的几种类型1.评价实验原理2．评价实验方法3．评价药品、仪器4．评价实验现象和结论【巩固】１．三位同学分别设计了以下三个检验ＳO4２-的实验方案:方案甲:试液＋ＢaＣl２溶液→白色沉淀→足量稀HNO３→沉淀不溶解方案乙:试液＋足量稀HCl→无沉淀＋ＢａCｌ２溶液→白色沉淀方案丙:试液+足量稀HNＯ3→无沉淀＋Bａ（NO3）2→白色沉淀试评价上述多种方案是否严密？分别说明理由。

参考答案】甲方案不能排除Ag+干扰，丙方案不能排除SO3２－干扰,故均不严密乙方案严密2.选择使用下图中的仪器(含药品),验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NON2和O２的用量可自由控制)已知①NO+NO2＋２OH-=2NO2－+H2O ②气体液化温度：NO2：21℃,NO:-15２℃（１）现有甲、乙、丙三位同学分别设计了以下三个实验方案（用仪器连接顺序表示)甲：Ａ→C→F→D→B 　 　　乙:Ａ→B→C→Ｅ 　　 　 　丙：A→E→Ｄ→B甲、乙、丙三位同学提出的实验方案是否能验证Cu与适量浓HNO3反应产生的气体中含有NＯ（填“能”或“不能”）甲___＿_＿_＿,乙＿_＿_____，丙＿_＿__＿＿_ 具体说明不能验证的主要原因(若三个实验方案都能验证、则此小题不用回答)：甲方案:＿_____＿＿_＿__＿_________＿_______＿___＿____＿_______＿_＿__＿__乙方案:__＿___＿＿__________＿_＿＿__＿_＿_______________＿＿＿_____＿____丙方案:＿＿_＿＿_________＿____＿_＿___＿__________＿_________＿________(2)反应前先通入足量的Ｎ２，其目的是_＿____＿_＿＿___＿_________＿_＿______。

3）确认气体中含有ＮO的现象是＿＿____＿_＿__＿_＿_____＿___＿____＿__＿＿＿___4)如果O2过量,则装置Ｂ中发生反应的离子方程式是_____＿＿＿__＿＿_＿___参考答案】(１)甲能，乙不能，丙不能乙方案：混合气体与B中的NａOＨ反应,ＮO消耗了，后续实验无法验证丙方案:混合气体与E中H2O反应,生成了NＯ,产生干扰(2)排尽装置中空气、防止ＮＯ被O2氧化3）装置D中通入O2后有红棕色气体生成4）4NO2＋Ｏ2＋4ＯH-=4NO３-+2H2O经典题型】综合实验题【例题】用实验确定某酸HA是弱电解质两同学的方案是：甲：① 称取一定质量的ＨA配制0.l　ｍｏｌ/L的溶液100 ｍL;② 用pＨ试纸测出该溶液的pH,即可证明HＡ是弱电解质乙：① 用已知物质的量浓度的HＡ溶液、盐酸，分别配制ｐH=l的两种酸溶液各1０0　mL;② 分别取这两种溶液各１0 ｍＬ，加水稀释为1０0 mＬ;③ 各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象,即可证明HA是弱电解质１)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是 （2)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1(填“>”、“＜”或“＝”）乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是　　 　 (a）装HＣl溶液的试管中放出H2的速率快；（ｂ）装HA溶液的试管中放出Ｈ２的速率快;(c)两个试管中产生气体速率一样快。

3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处 　 　 　　　 　　 　 　 　 　 　 　 、　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　　　 　　 （4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取),作简明扼要表述点拔】配制一定物质的量浓度的溶液所必需的定量仪器是容量瓶要证明某物质为弱电解质,只要证明该物质部分电离，方法很多,如测定溶液的pH、盐溶液的酸碱性、同条件下溶液的导电性等参考答案】(１）1０0　ｍＬ容量瓶(2)>;ｂ（3)配制pＨ=l的ＨA溶液难以实现不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同(4)配制NaＡ溶液，测其pH＞7即证明HＡ是弱电解质（其他合理答案也可)【规律总结】综合实验题的解法1．分析实验目的，选择仪器、药品,设计实验方案2．运用实验知识，分析现象，处理数据，评价实验过程巩固】１.实验室有ＣuO和Cu粉的混合物请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品(已称得其质量为m克）中氧化铜质量分数的方法,并填写表格中的有关内容实验方法实验过程中所发生反应的化学方程式实验所用仪器（用编号表示)实验需直接测定的有关物理量（用文字说明)12实验可能用到的主要仪器:①托盘天平 　 ②启普发生器 　 ⑧硬质玻璃管 　 ④泥三角 　⑤烧杯⑥坩埚 ⑦酒精灯　 　⑧玻棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管实验可能用到的试剂:ａ.锌粒 　 b.稀硫酸 c.氯化钠溶液 　　d，浓硫酸【参考答案】实验方法实验过程中所发生反应的化学方程式实验所用仪器（用编号表示)实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）1H2SＯ4＋Zn→ＺｎＳO４＋H２↑H２＋ＣｕＯＣu+H2O①②③⑦实验前样品和硬质玻璃管的总质量(或硬质玻璃管的质量）实验后Cu及硬质玻璃管的总质量２Ｈ2SＯ4＋CuＯ→CuSO４＋H２O①⑤⑧⑨过滤后剩余固体的质量32Cｕ＋Ｏ２2ＣuO①④⑥⑦⑧实验前坩埚与样品总质量（或坩埚质量)实验后坩埚与CｕＯ总质量(以上三种方法任选两种,其它合理的方法也给分）２.为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先用浓硫酸与无水乙醇共热至１７。