【全程復習方略】（安徽專用）2013版高考化學 144化學實驗方案的設計與評價課件 新人教版（含精細解析）

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1、第 四 節(jié) 化 學 實 驗 方 案 的 設 計 與 評 價 三 年 14考 高 考 指 數(shù) : 1.設 計 、 評 價 或 改 進 實 驗 方 案 ；2.了 解 控 制 實 驗 條 件 的 方 法 ；3.分 析 或 處 理 實 驗 數(shù) 據(jù) ， 得 出 合 理 的 結 論 ；4.繪 制 和 識 別 典 型 的 實 驗 儀 器 裝 置 圖 ；5.以 上 各 部 分 知 識 與 技 能 的 綜 合 應 用 。 化 學 實 驗 方 案 的 設 計1.化 學 實 驗 方 案 設 計 的 基 本 要 求 科 學 性 實 驗 原 理 、 實 驗 流 程 科 學 合 理 。 保 護 人 身 安 全 、 儀 器

2、 、 環(huán) 境 。 儀 器 、 條 件 、 試 劑 在 中 學 現(xiàn) 有 條 件下 能 滿 足 要 求 。 步 驟 少 、 儀 器 裝 置 簡 單 、 節(jié) 省 藥 品 、 效 果 好 ?；?本 要 求 安 全 性可 行 性簡 約 性 2.化 學 實 驗 設 計 的 基 本 內 容 一 個 相 對 完 整 的 化 學 實 驗 方 案 一般 包 括 下 述 內 容 ：(1)實 驗 名 稱 。 (2)實 驗 目 的 。 (3)實 驗 原 理 。(4)實 驗 用 品 (藥 品 、 儀 器 、 裝 置 、 設 備 )及 規(guī) 格 。(5)實 驗 裝 置 圖 、 實 驗 步 驟 和 操 作 方 法 。(6)實

3、驗 注 意 事 項 。(7)實 驗 現(xiàn) 象 的 記 錄 及 結 果 處 理 。(8)問 題 與 討 論 。 3.化 學 實 驗 方 案 設 計 的 基 本 思 路根 據(jù) 實 驗 目 的 和 原 理 及 所 選 用 的 藥 品 和 儀 器 ， 設 計 合 理 的 裝置 ， 并 且 從 幾 種 方 案 中 分 析 選 擇 出 最 佳 方 案 。 4.化 學 實 驗 方 案 設 計 的 注 意 事 項(1)實 驗 操 作 順 序 。裝 置 選 擇 與 連 接 氣 密 性 檢 查 加 固 體 藥 品 加 液 體 藥 品 開 始 實 驗 (按 程 序 ) 拆 卸 儀 器 其 他 處 理 等 。 (2)加

4、 熱 操 作 先 后 順 序 的 選 擇 。若 氣 體 制 備 實 驗 需 加 熱 ， 應 先 加 熱 氣 體 發(fā) 生 裝 置 ， 通 入 氣 體排 出 裝 置 中 的 空 氣 后 ， 再 給 實 驗 中 需 要 加 熱 的 物 質 加 熱 。 目的 是 ： 防 止 爆 炸 (如 氫 氣 還 原 氧 化 銅 )； 保 證 產 品 純 度 ，防 止 反 應 物 或 生 成 物 與 空 氣 中 的 物 質 反 應 。 熄 滅 酒 精 燈 的 順序 則 相 反 。 (3)實 驗 中 試 劑 或 產 物 防 止 變 質 或 損 失 。 實 驗 中 反 應 物 或 產 物 若 易 吸 水 、 潮 解 、

5、 水 解 等 ， 要 采 取 措施 防 止 吸 水 ； 易 揮 發(fā) 的 液 體 產 物 要 及 時 冷 卻 ； 易 揮 發(fā) 的 液 體 反 應 物 ， 需 在 反 應 裝 置 中 加 裝 冷 凝 回 流 裝 置(如 長 導 管 、 豎 直 的 干 燥 管 、 冷 凝 管 等 )； 注 意 防 止 倒 吸 的 問 題 。 (4)選 用 儀 器 及 連 接 順 序 。 儀 器 選 擇 順 序 是 否 恰 當 是 否 齊 全 安 裝 順 序 連 接 順 序 所 給 儀 器 全 用 還 是 選 用 ，是 否 可 重 復 使 用是 否 有 除 雜 和 尾 氣 處 理 裝 置 自 下 而 上 ， 從 左

6、到 右 ， 先 洗 氣 后 干 燥 洗 氣 時 長 進 短 出 ， 干 燥管 粗 進 細 出 (5)儀 器 藥 品 的 準 確 描 述 。 實 驗 中 所 用 試 劑 名 稱 ： 如 無 水 硫 酸 銅 (CuSO4)， 硫 酸 銅 溶 液 ，酸 性 高 錳 酸 鉀 溶 液 ； 澄 清 石 灰 水 ； 飽 和 碳 酸 氫 鈉 溶 液 等 。 儀 器 名 稱 ： 如 坩 堝 、 研 缽 、 100 mL容 量 瓶 。(6)會 畫 簡 單 的 實 驗 裝 置 圖 。考 綱 要 求 能 夠 繪 制 和 識 別 典 型 的 實 驗 儀 器 裝 置 圖 ， 可 用 “ 示意 裝 置 圖 ” 表 示 。

7、一 般 能 畫 出 簡 單 的 裝 置 圖 即 可 ， 但 要 符 合要 求 ， 例 如 形 狀 、 比 例 等 。 【 高 考 警 示 鐘 】(1)實 驗 方 案 的 設 計 對 細 節(jié) 要 求 較 高 ， 往 往 在 細 節(jié) 上 失 分 ， 如實 驗 原 理 、 儀 器 選 擇 、 操 作 步 驟 、 實 驗 現(xiàn) 象 的 描 述 、 實 驗 安全 等 方 面 ， 不 全 面 、 不 準 確 是 失 分 的 重 要 方 面 。(2)實 驗 設 計 不 完 整 ， 也 是 實 驗 題 失 分 的 重 要 原 因 。 如 制 備 一些 在 空 氣 中 易 變 質 的 物 質 時 ， 在 制 備

8、裝 置 后 還 要 連 接 一 防 變質 裝 置 。(3)補 畫 裝 置 圖 的 題 目 中 ， 裝 置 圖 畫 得 不 準 確 也 會 失 分 。 【 典 例 1】 課 題 式 學 習 是 研 究 性 學 習 的 一 種 方 式 ， 其 基 本 模 式為 ： 如 圖 是 關 于 “ 一 氧 化 碳 的 化 學 性 質 ” 的 課 題 式 學 習 中 ， 甲 同學 設 計 的 證 明 CO具 有 還 原 性 的 實 驗 裝 置 。 (1)實 驗 時 應 先 點 燃 _(填 “ A” 或 “ B” )處 的 酒 精 燈 。(2)硬 質 玻 璃 管 中 反 應 的 化 學 方 程 式 為 _。(3

9、)乙 同 學 認 為 甲 裝 置 有 待 優(yōu) 化 ， 如 尾 氣 可 先 儲 存在 瓶 內 ， 然 后 再 處 理 。 如 圖 是 他 設 計 的 貯 氣 瓶 ，尾 氣 應 從 _(填 “ a” 或 “ b” )口 通 入 (其 他 裝置 略 )。 (4)丙 同 學 質 疑 ： CO能 否 使 澄 清 石 灰 水 變 渾 濁 ？ 因 此 ， 他 設 計在 CO通 入 CuO之 前 ， 應 先 通 入 澄 清 石 灰 水 ， 以 比 較 排 除 CO與 澄清 石 灰 水 反 應 ， 試 對 此 作 出 評 價 。 你 認 為 丙 的 設 計 是 否 有 必要 _， 理 由 是 _。(5)如 果

10、開 始 時 通 入 的 是 CO和 CO2的 混 合 氣 體 ， 則 應 如 何 設 計才 能 達 到 實 驗 目 的 ？_。 【 解 題 指 南 】 解 答 本 題 要 注 意 以 下 兩 點 ：(1)點 燃 A處 酒 精 燈 之 前 先 檢 驗 裝 置 內 氣 體 純 度 ， 以 防 爆 炸 ；(2)通 入 的 如 果 是 CO和 CO2的 混 合 氣 體 ， 應 先 除 去 CO2以 防 干 擾 。 【 解 析 】 (1)(2)應 先 點 燃 B處 酒 精 燈 ， 當 導 管 口 氣 體 點 燃 后 表示 硬 質 玻 璃 管 內 已 充 滿 純 凈 的 CO氣 體 。 再 點 燃 A處

11、酒 精 燈 ， 使反 應 發(fā) 生 ： CuO+CO=Cu+CO2。(3)要 將 尾 氣 采 用 排 液 法 儲 存 在 瓶 內 ， 應 從 a口 通 入 。(4)丙 的 設 計 不 必 要 ， 其 理 由 是 在 酒 精 燈 A點 燃 前 ， CO已 通 過了 澄 清 石 灰 水 。(5)如 果 開 始 時 通 入 的 是 CO和 CO2的 混 合 氣 體 ， 應 先 通 過 堿 石灰 (或 NaOH溶 液 )， 除 去 CO 2， 排 除 干 擾 。 答 案 ： (1)B(2)CuO+CO=Cu+CO2 (3)a(4)不 必 要 在 酒 精 燈 A點 燃 前 ， CO已 通 過 了 澄 清

12、石 灰 水(5)先 通 過 堿 石 灰 除 去 CO2后 再 通 入 裝 置 (其 他 合 理 答 案 也 可 ) 【 互 動 探 究 】 (1)處 理 尾 氣 還 可 以 采 取 什 么 方 法 ？提 示 ： 可 以 用 充 真 空 氣 囊 (球 )的 方 法 。(2)乙 同 學 設 計 的 裝 置 改 進 后 還 可 以 作 安 全 瓶 ， 來 調 節(jié) 氣 壓 ，如 何 改 進 ？提 示 ： 再 在 該 裝 置 的 塞 子 打 一 孔 ， 裝 一 長 頸 漏 斗 ， 插 到 水 面以 下 ， 導 管 都 改 為 短 導 管 并 高 于 水 面 。 當 氣 壓 過 高 時 ， 氣 體就 將

13、水 壓 入 漏 斗 中 ， 使 壓 強 保 持 恒 定 。 【 變 式 備 選 】 某 研 究 性 學 習 小 組 設 計 實 驗 探 究 鋁 等 金 屬 的 性質 ： 將 一 置 于 空 氣 中 的 鋁 片 投 入 濃 氯 化 銅 溶 液 中 ， 鋁 片 表 面很 快 出 現(xiàn) 一 層 海 綿 狀 暗 紅 色 物 質 ， 接 下 來 鋁 片 上 產 生 大 量 氣泡 ， 產 生 的 氣 體 具 有 可 燃 性 ， 觸 摸 容 器 知 溶 液 溫 度 迅 速 上 升 ，溶 液 中 有 藍 色 沉 淀 生 成 的 同 時 夾 雜 著 少 量 黑 色 物 質 。 (1)鋁 片 表 面 出 現(xiàn) 的 暗

14、 紅 色 物 質 是 _， 放 出 的 氣 體是 _。(2)藍 色 的 沉 淀 中 夾 雜 著 少 量 黑 色 物 質 是 _， 寫 出 生 成該 物 質 的 化 學 方 程 式 ： _。(3)鋁 片 投 入 濃 氯 化 銅 溶 液 中 ， 產 生 氣 體 的 速 率 不 斷 加 快 的 原因 除 隨 著 反 應 進 行 生 成 鋁 離 子 濃 度 增 大 ， 水 解 程 度 增 大 ， 產生 H+的 濃 度 增 大 外 ， 還 有 _。 【 解 析 】 (1)鋁 活 潑 性 大 于 銅 ， 在 水 溶 液 中 鋁 置 換 出 銅 ， 氯 化銅 溶 液 水 解 顯 酸 性 ， 產 生 的 可

15、燃 性 氣 體 是 氫 氣 。 (2)生 成 的 藍色 沉 淀 只 能 是 氫 氧 化 銅 ， 夾 雜 的 黑 色 物 質 是 氫 氧 化 銅 分 解 生成 的 氧 化 銅 。 (3)反 應 速 率 加 快 的 原 因 主 要 有 ： 溫 度 升 高 ， 形成 原 電 池 。答 案 ： (1)銅 或 Cu 氫 氣 或 H2(2)CuO Cu(OH)2=CuO+H2O(3)該 反 應 放 熱 ， 溫 度 升 高 反 應 加 快 ； 銅 與 鋁 構 成 原 電 池 ， 加快 鋁 溶 解 (合 理 即 可 ) 化 學 實 驗 方 案 的 評 價對 幾 個 實 驗 方 案 進 行 評 價 ， 主 要

16、從 正 確 與 錯 誤 、 嚴 密 與 不 嚴密 、 準 確 與 不 準 確 、 可 行 與 不 可 行 等 方 面 作 出 判 斷 。 另 外 有無 干 擾 、 是 否 經(jīng) 濟 、 是 否 安 全 、 有 無 污 染 等 也 是 要 考 慮 的 。1.可 行 性 方 面(1)分 析 實 驗 方 案 是 否 科 學 可 行 。(2)實 驗 操 作 是 否 安 全 合 理 。(3)實 驗 步 驟 是 否 簡 單 方 便 。(4)實 驗 效 果 是 否 明 顯 。 2.綠 色 化 學 方 面(1)實 驗 過 程 中 是 否 造 成 環(huán) 境 污 染 。 (2)原 料 是 否 無 毒 、 安 全 、

17、易 得 。(3)原 料 利 用 率 及 反 應 速 率 是 否 較 高 。(4)反 應 速 率 是 否 較 快 。 3.從 安 全 性 方 面 對 實 驗 方 案 做 出 評 價 化 學 實 驗 從 安 全 角 度 常考 慮 的 主 要 因 素 如 下 ：(1)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 要 防 爆 炸 (如 H2還 原 CuO應 先 通 H2，氣 體 點 燃 前 先 驗 純 等 )。(3)防 氧 化 (如 H2還 原 CuO后 要 “ 先 滅 燈 再 停 氫 ” ， 白 磷 切 割 宜

18、在 水 中 進 行 等 )。(4)污 染 性 的 氣 體 要 進 行 尾 氣 處 理 ； 有 粉 末 狀 物 質 參 加 的 反 應 ，要 注 意 防 止 導 氣 管 堵 塞 。(5)防 吸 水 (如 實 驗 取 用 、 制 取 易 吸 水 、 潮 解 、 水 解 的 物 質 時 宜 采 取 必 要 措 施 ， 以 保 證 達 到 實 驗 目 的 )。 4.從 規(guī) 范 性 方 面(1)冷 凝 回 流 (有 些 反 應 中 ， 為 減 少 易 揮 發(fā) 液 體 反 應 物 的 損 耗和 充 分 利 用 原 料 ， 需 在 反 應 裝 置 上 加 裝 冷 凝 回 流 裝 置 ， 如 長玻 璃 管 、

19、 豎 裝 的 干 燥 管 及 冷 凝 管 等 )。(2)易 揮 發(fā) 液 體 產 物 (導 出 時 可 為 蒸 氣 )的 及 時 冷 卻 。(3)儀 器 拆 卸 與 組 裝 順 序 相 反 ， 按 照 從 右 向 左 ， 從 高 到 低 的 順序 。(4)其 他 (如 實 驗 操 作 順 序 、 試 劑 加 入 順 序 、 實 驗 方 法 使 用 順序 等 )。 5.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 。 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 ，

20、干擾 小 ， 無 污 染 。 【 高 考 警 示 鐘 】化 學 實 驗 方 案 主 要 在 以 下 幾 個 方 面 容 易 出 現(xiàn) 失 誤 ：(1)規(guī) 范 方 面 ， 如 操 作 、 觀 察 、 讀 數(shù) 等 。(2)安 全 方 面 ， 如 安 全 瓶 、 氣 體 點 燃 、 防 暴 沸 、 防 倒 吸 、 防 污染 等 。(3)量 化 方 面 ， 如 儀 器 規(guī) 格 的 選 擇 、 數(shù) 據(jù) 記 錄 與 處 理 、 誤 差 分析 等 。(4)創(chuàng) 新 方 面 ， 如 裝 置 的 改 進 、 方 案 的 優(yōu) 化 等 。(5)表 達 方 面 ， 如 實 驗 現(xiàn) 象 、 實 驗 操 作 的 表 述 等

21、。 【 典 例 2】 某 同 學 想 利 用 圖 示 裝 置 (夾 持 裝 置 已 略 去 )實 驗 ， 探究 SO2與 Na2O2反 應 的 產 物 。測 得 反 應 前 C管 的 質 量 為 m 1 g， 反 應 后 C管 的 質 量 為 m2 g， 反 應后 裝 置 D質 量 增 加 了 n g。 請 分 析 ： .裝 置 B的 作 用 _，裝 置 D的 作 用 _。 .如 何 檢 驗 反 應 中 是 否 有 O2生 成 _。 .對 C中 固 體 產 物 提 出 如 下 假 設 ：假 設 1： 只 有 Na2SO3， 假 設 2： 只 有 Na2SO4假 設 3： _。 (1)若 Na2

22、O2反 應 完 全 ， 為 確 定 C中 固 體 產 物 的 成 分 ， 甲 同 學 設計 如 下 實 驗 ： 將 C中 的 固 體 配 成 溶 液 ， 加 Ba(NO3)2溶 液 ， 得 到白 色 沉 淀 ， 加 足 量 稀 硝 酸 ， 沉 淀 不 溶 解 。 得 出 結 論 ： 產 物 是Na2SO4。該 方 案 是 否 合 理 _(填 “ 是 ” 或 “ 否 ” )， 理 由 是 _。 (2)若 假 設 1成 立 ， 某 同 學 以 反 應 前 后 C管 的 質 量 差 (m2-m1) g為依 據(jù) 推 斷 生 成 Na2SO3的 質 量 為 (m2-m1) 126/64 g。 老 師 提

23、 示推 算 不 合 理 ,請 你 分 析 其 中 的 緣 由 :_。(3)若 假 設 2成 立 ， 則 參 加 反 應 的 Na2O2的 物 質 的 量 為_mol(列 計 算 式 )。 【 解 題 指 南 】 解 答 本 題 時 應 注 意 以 下 三 點 ：(1)明 確 該 裝 置 中 各 儀 器 的 作 用 ；(2)二 氧 化 硫 雖 然 類 似 二 氧 化 碳 ， 是 酸 性 氧 化 物 ， 但 二 氧 化 硫還 原 性 很 強 可 被 過 氧 化 鈉 氧 化 ；(3)評 價 實 驗 方 案 的 正 誤 時 ， 要 考 慮 有 無 副 反 應 。 【 解 析 】 ： 過 氧 化 鈉 能

24、 與 水 蒸 氣 反 應 ， 裝 置 B的 作 用 就 是 干燥 二 氧 化 硫 ； 同 時 要 防 止 空 氣 進 入 。 ： 檢 驗 氧 氣 的 方 法 是 用 帶 火 星 的 木 條 ， 觀 察 是 否 復 燃 。 ： 假 設 3為 Na2SO3和 Na2SO4兩 者 的 混 合 物 ；(1)該 方 案 不 合 理 ， 因 為 硝 酸 有 氧 化 性 ， 即 使 產 物 為 亞 硫 酸 鈉 ，生 成 的 亞 硫 酸 鋇 也 被 氧 化 成 硫 酸 鋇 ；(2)若 假 設 1成 立 ， 則 發(fā) 生 反 應 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，(m 2-m1)不 等 于 參 加 反

25、 應 的 SO2的 質 量 ， 故 該 推 算 不 合 理 。(3)若 假 設 2成 立 ， 則 發(fā) 生 反 應 Na2O2+SO2=Na2SO4， 二 氧 化 硫的 質 量 為 m2-m1， n(Na2O2)=(m2-m1)/64 答 案 ： .干 燥 SO2氣 體 ， 防 止 水 蒸 氣 與 Na2O2反 應 防 止 空 氣 中的 水 蒸 氣 和 二 氧 化 碳 進 入 C裝 置 與 Na2O2反 應 ； 同 時 吸 收 過 量 的SO2， 以 免 污 染 空 氣 .用 帶 火 星 的 木 條 靠 近 干 燥 管 口 a， 觀 察 其 是 否 燃 燒 .有 Na2SO3和 Na2SO4(1

26、)否 HNO3有 氧 化 性 ， 可 將 SO32-氧 化 為 SO42-， 據(jù) 此 不 能 確 定產 物 是 Na2SO3還 是 Na2SO4或 二 者 兼 有(2)因 為 該 反 應 中 吸 收 SO 2的 同 時 有 O2產 生 ， 所 以 (m2-m1 )不 等于 參 加 反 應 的 SO2的 質 量 ， 故 該 推 算 不 合 理(3)(m2-m1)/64 【 技 巧 點 撥 】 假 設 法 判 斷 某 一 實 驗 方 案 能 否 達 到 目 的(1)先 假 設 該 實 驗 能 達 到 目 的 。(2)根 據(jù) 該 實 驗 列 出 得 出 的 結 論 。(3)結 合 題 目 中 的 信

27、 息 判 斷 該 結 論 是 否 符 合 事 實 。 符 合 事 實 ，則 反 應 成 立 ， 反 之 ， 不 成 立 。 【 變 式 訓 練 】 下 列 實 驗 操 作 與 預 期 實 驗 目 的 或 所 得 實 驗 結 論正 確 的 是 ( )編 號 實 驗 操 作 實 驗 目 的 或 結 論A 在 有 鍍 層 的 鐵 片 上 ， 用 刀 刻 一槽 ， 在 槽 上 滴 入 少 量 0.1 mol/L鹽 酸 ， 2 h后 滴 入 KSCN溶 液 ， 無紅 色 出 現(xiàn) 可 能 是 鍍 錫 的 馬口 鐵 片B 用 潔 凈 的 Pt蘸 取 某 溶 液 進 行 焰色 反 應 ， 火 焰 呈 黃 色

28、該 溶 液 中 一 定 含有 Na +， 無 K+ 編 號 實 驗 操 作 實 驗 目 的 或 結 論C 將 CH3CH2Br與 NaOH溶 液 混 合 加 熱 ，再 滴 加 AgNO3溶 液 ， 未 產 生 淺 黃色 沉 淀 CH3CH2Br未 發(fā) 生水 解D 將 打 磨 過 的 鋁 片 投 到 一 定 濃 度的 CuCl2溶 液 中 ， 出 現(xiàn) 氣 泡 并 有固 體 生 成 Al與 CuCl2溶 液 反應 ， 生 成 了 H2和Cu(OH)2 【 解 析 】 選 D。 選 項 A中 ， 鐵 與 鹽 酸 反 應 生 成 二 價 鐵 ， 故 不 論鍍 鋅 還 是 鍍 錫 ， 遇 硫 氰 化 鉀

29、 都 無 現(xiàn) 象 ； 焰 色 反 應 顯 黃 色 ， 說明 一 定 含 有 鈉 元 素 ， 可 能 含 有 鉀 元 素 ， 選 項 B錯 誤 ； 選 項 C中水 解 后 應 加 酸 中 和 ， 錯 誤 ； 氯 化 銅 溶 液 水 解 顯 酸 性 ， 鋁 和 酸反 應 ， 放 出 氫 氣 ， 促 進 水 解 ， 生 成 氫 氧 化 銅 沉 淀 ， 選 項 D正確 。 【 實 驗 探 究 9】 “ 科 學 、 經(jīng) 濟 、 環(huán) 保 ” 為 據(jù) 解 答 方 案 評 價型 實 驗 題 典 題 例 證 【 典 例 】 2011 山 東 高 考 T30(4) 常 溫 下 ， H2SO3的 電 離常 數(shù) Ka

30、1=1.2 10-2， Ka2=6.3 10-3， H2CO3的 電 離 常 數(shù)Ka1=4.5 10-7， Ka2=4.7 10-11。 某 同 學 設 計 實 驗 驗 證 H2SO3酸性 強 于 H2CO3： 將 SO2和 CO2氣 體 分 別 通 入 水 中 至 飽 和 ， 立 即 用 酸 度 計 測 兩 溶 液的 pH， 若 前 者 的 pH小 于 后 者 ， 則 H2SO3酸 性 強 于 H2CO3。 該 實 驗設 計 不 正 確 ， 錯 誤 在 于 _。設 計 合 理 實 驗 驗 證 H2SO3酸 性 強 于 H2CO3(簡 要 說 明 實 驗 步 驟 、現(xiàn) 象 和 結 論 )。 _

31、。儀 器 自 選 。供 選 的 試 劑 ： CO2、 SO2、 Na2CO3、 NaHCO3、 KMnO4、 NaHSO3、 蒸餾 水 、 飽 和 石 灰 水 、 酸 性 KMnO 4溶 液 、 品 紅 溶 液 、 pH試 紙 。 【 精 講 精 析 】1.解 題 關 鍵 點比 較 H2SO3和 H2CO3酸 性 強 弱 的 關 鍵 有 兩 個 ：(1)選 擇 合 理 、 可 操 作 的 原 理 。例 如 利 用 水 解 原 理 (酸 越 弱 其 相 應 的 強 堿 鹽 就 越 易 水 解 ， 溶 液堿 性 越 強 )， 也 可 以 利 用 較 強 的 酸 制 取 較 弱 的 酸 的 原 理

32、來 檢 驗 。(2)根 據(jù) 原 理 設 計 嚴 密 的 實 驗 方 案 ， 并 準 確 描 述 。 2.解 題 疑 惑 點(1)為 什 么 不 能 通 過 測 定 H2SO3和 H2CO3溶 液 的 pH來 驗 證 其 酸 性強 弱 。如 果 通 過 比 較 兩 種 酸 溶 液 的 pH來 驗 證 酸 性 強 弱 ， 必 須 保 證 兩種 酸 的 濃 度 相 同 ， H2SO3和 H2CO3雖 然 都 是 二 元 酸 ， 因 SO2和 CO2氣 體 的 溶 解 度 不 同 ， 溶 于 水 后 的 飽 和 溶 液 的 濃 度 不 相 等 ， 所以 該 實 驗 設 計 不 正 確 。 (2)利 用

33、 較 強 的 酸 制 取 較 弱 的 酸 這 一 原 理 時 ， 如 何 避 免 SO2對CO2檢 驗 的 干 擾 。SO2和 CO2氣 體 均 可 以 使 飽 和 澄 清 石 灰 水 變 渾 濁 ， 所 以 用 澄 清 石灰 水 檢 驗 CO2氣 體 之 前 必 須 首 先 除 去 CO2氣 體 中 混 有 的 SO2氣 體 ，并 且 要 確 保 除 盡 。 除 去 SO2氣 體 可 用 酸 性 KMnO4溶 液 氧 化 、 檢 驗SO2氣 體 是 否 除 盡 可 用 品 紅 溶 液 檢 驗 。 【 參 考 答 案 】 用 于 比 較 pH的 H2SO3和 H2CO3的 物 質 的 量 濃

34、度 不 相等參 考 方 案 如 下 ：方 案 一 ： 配 制 相 同 物 質 的 量 濃 度 的 NaHSO3和 NaHCO3溶 液 ， 用 酸度 計 (或 pH試 紙 )測 兩 溶 液 的 pH。 前 者 的 pH小 于 后 者 ， 證 明H2SO3酸 性 強 于 H2CO3 方 案 二 ： 將 SO2氣 體 依 次 通 過 NaHCO3(Na2CO3)溶 液 、 酸 性 KMnO4溶 液 、 品 紅 溶 液 、 澄 清 石 灰 水 。 品 紅 溶 液 不 褪 色 、 且 澄 清 石灰 水 變 渾 濁 ， 證 明 H2SO3酸 性 強 于 H2CO3方 案 三 ： 將 CO2氣 體 依 次

35、通 過 NaHSO3(Na2SO3)溶 液 、 品 紅 溶 液 。品 紅 溶 液 不 褪 色 ， 證 明 H2SO3酸 性 強 于 H2CO3 實 驗 方 案 評 價 是 高 考 化 學 的 熱 點 題 目 ， 該 類 試 題 不 僅 符 合 新 課改 精 神 ， 還 能 綜 合 考 查 學 生 的 實 驗 能 力 、 分 析 問 題 和 解 決 問 題的 能 力 。 1.評 價 角 度該 類 題 目 一 般 從 下 面 幾 點 思 考 ：(1)操 作 可 行 性 評 價 。 實 驗 原 理 是 否 科 學 、 合 理 ， 操 作 是 否 簡單 、 可 行 ， 基 本 儀 器 的 使 用 、

36、基 本 操 作 是 否 正 確 。(2)經(jīng) 濟 效 益 評 價 。 原 料 是 否 廉 價 、 轉 化 率 是 否 高 ， 產 物 產 率是 否 高 。(3)環(huán) 保 評 價 。 原 料 是 否 對 環(huán) 境 有 污 染 ， 產 物 是 否 對 環(huán) 境 有 污染 ， 污 染 物 是 否 進 行 無 毒 、 無 污 染 處 理 。 2.最 佳 方 案 的 選 擇若 有 幾 個 實 驗 方 案 都 能 達 到 目 的 ， 應 選 出 其 中 最 佳 的 方 案 。最 佳 的 方 案 要 符 合 裝 置 最 簡 單 、 藥 品 最 常 見 且 價 格 低 廉 、 原料 利 用 率 高 、 現(xiàn) 象 明 顯

37、 、 無 干 擾 物 質 并 無 污 染 等 。3.注 意 問 題(1)評 價 時 注 意 排 查 有 無 干 擾 因 素 。(2)若 要 求 重 新 設 計 實 驗 方 案 時 ， 要 注 意 兩 點 ： 要 明 確 要 求 ， 是 限 制 范 圍 的 設 計 還 是 給 定 備 選 藥 品 的 設 計等 ； 要 嚴 格 按 照 “ 操 作 (實 驗 步 驟 )+現(xiàn) 象 +結 論 ” 的 格 式 敘 述 。 1.下 列 實 驗 操 作 正 確 的 是 ( )A.用 帶 橡 皮 塞 的 棕 色 試 劑 瓶 存 放 濃 硫 酸B.測 定 某 溶 液 的 pH， 將 干 燥 的 pH試 紙 浸 入

38、 溶 液 中 ， 變 色 后 ， 立 即與 標 準 比 色 卡 比 較C.分 液 時 ， 分 液 漏 斗 中 下 層 液 體 從 下 口 放 出 ， 上 層 液 體 從 上 口 倒出D.用 量 筒 量 取 18.50 mL 1 mol/L的 NaOH溶 液 【 解 析 】 選 C。 濃 硫 酸 可 以 腐 蝕 橡 皮 塞 ， A錯 誤 ； 測 定 某 溶 液的 pH， 不 能 將 pH試 紙 浸 入 溶 液 中 ， 應 該 用 玻 璃 棒 蘸 取 溶 液 滴在 試 紙 上 ， B錯 誤 ； C正 確 ； 量 筒 的 精 確 度 為 0.1 mL， 不 能 量出 18.50 mL NaOH溶 液

39、 ， D錯 誤 。 2.下 列 關 于 實 驗 的 敘 述 正 確 的 是 ( )A.向 Fe(OH)3膠 體 中 逐 滴 加 入 過 量 H2SO4現(xiàn) 象 是 先 出 現(xiàn) 沉 淀 后 溶解B.亞 硫 酸 的 酸 性 弱 于 硝 酸 ， 向 Ba(NO3)2溶 液 中 通 入 SO2無 明 顯變 化C.向 某 溶 液 中 依 次 加 入 氯 水 和 硫 氰 化 鉀 溶 液 ， 溶 液 變 紅 ， 說明 溶 液 中 含 有 Fe2+D.鋅 粒 與 稀 硝 酸 反 應 制 備 氫 氣 【 解 析 】 選 A。 向 Fe(OH)3膠 體 中 逐 滴 加 入 過 量 H2SO4， 先 使 膠體 聚 沉

40、 形 成 氫 氧 化 鐵 沉 淀 ， 過 量 H2SO4使 它 溶 解 ， A正 確 ； 溶 液中 含 有 硝 酸 根 離 子 ， SO2溶 于 水 形 成 亞 硫 酸 顯 酸 性 ， NO3-在 酸性 條 件 下 有 強 氧 化 性 ， 可 將 SO2或 SO32-氧 化 為 SO42-， 生 成 硫 酸鋇 沉 淀 ， B錯 誤 ； 原 溶 液 中 含 有 三 價 鐵 離 子 時 ， 會 有 同 樣 的 現(xiàn)象 ， C錯 誤 ； 鋅 粒 與 稀 硝 酸 反 應 不 產 生 氫 氣 ， D錯 誤 。 3.(2012 衡 陽 模 擬 )某 學 生 設 計 了 三 種 制 備 方 案 ： 用 KI晶

41、體 與 濃 硫 酸 反 應 制 HI； 用 濃 度 均 為 0.1 mol/L的 氯 化 鐵 和 氫氧 化 鈉 混 合 制 備 氫 氧 化 鐵 膠 體 ； 用 純 堿 和 石 灰 水 制 燒 堿 ，可 用 的 方 案 是 ( )A. B. C. D.全 部【 解 析 】 選 B。 KI中 的 I-具 有 強 還 原 性 ， 不 可 用 氧 化 性 物 質 濃硫 酸 制 取 ； 制 備 氫 氧 化 鐵 膠 體 應 把 飽 和 氯 化 鐵 溶 液 滴 入 沸 水中 至 液 體 呈 紅 褐 色 ； 用 純 堿 和 石 灰 水 反 應 除 去 沉 淀 制 燒 堿 ，只 有 B正 確 。 4.下 列 實

42、 驗 或 操 作 不 合 理 的 是 ( )A.用 溴 水 鑒 別 苯 、 乙 醇 、 CCl4B.為 準 確 測 定 鹽 酸 與 氫 氧 化 鈉 溶 液 反 應 的 中 和 熱 ， 所 用 酸 和堿 的 物 質 的 量 應 相 等C.除 去 乙 酸 乙 酯 中 少 量 的 乙 酸 ， 用 飽 和 碳 酸 鈉 溶 液 洗 滌 、 分液D.某 氣 體 能 使 濕 潤 的 紅 色 石 蕊 試 紙 變 藍 ， 該 氣 體 的 水 溶 液 一定 顯 堿 性 【 解 析 】 選 B。 選 項 A中 與 溴 水 分 層 橙 色 在 上 層 的 是 苯 ， 橙 色在 下 層 的 是 四 氯 化 碳 ， 混

43、溶 的 是 乙 醇 ， A正 確 ； 測 定 中 和 熱 時 ，為 使 一 種 物 質 完 全 反 應 ， 另 一 種 物 質 應 過 量 ， 一 般 堿 過 量 ，選 項 B錯 誤 ； 飽 和 碳 酸 鈉 溶 液 中 和 乙 酸 ， 與 乙 酸 乙 酯 分 液 就 可以 除 去 ， 選 項 C正 確 。 5.下 述 實 驗 能 達 到 預 期 實 驗 目 的 的 是 ( )編 號 實 驗 內 容 實 驗 目 的A 鈉 與 CuSO4溶 液 反 應 ， 置 換 出 銅 證 明 鈉 的 金 屬 性 強于 銅B 將 10 g CuSO4 5H2O溶 于 90 g水中 配 制 質 量 分 數(shù) 為10

44、%的 CuSO4溶 液 C 向 兩 支 裝 有 相 同 量 乙 酸 乙 酯 的試 管 中 分 別 滴 入 稀 硫 酸 、 氫 氧化 鈉 溶 液 ， 然 后 進 行 水 浴 加 熱 ，幾 分 鐘 后 ， 聞 兩 支 試 管 中 的 氣味 證 明 酸 、 堿 對 酯 水解 的 影 響 程 度 不 一樣D 向 盛 有 0.5 mL溴 乙 烷 的 試 管 中滴 入 1 mL 5%的 NaOH溶 液 ， 充 分振 蕩 、 靜 置 ， 再 向 其 中 滴 加AgNO3溶 液 ， 觀 察 現(xiàn) 象 證 明 溴 乙 烷 中 含 有溴 原 子 【 解 析 】 選 C。 鈉 先 與 水 反 應 ， 生 成 H2和

45、NaOH， 不 能 將 銅 置 換出 來 ， A錯 誤 ； 10 g硫 酸 銅 晶 體 中 含 有 的 硫 酸 銅 質 量 小 于10 g， B錯 誤 ； 選 項 D中 水 解 液 未 加 硝 酸 中 和 堿 ， 錯 誤 。 6.為 探 究 Cl2和 SO2同 時 通 入 H2O中 發(fā) 生 的 反 應 ， 某 化 學 興 趣 小組 設 計 了 如 圖 所 示 的 實 驗 裝 置 。 (1)化 學 興 趣 小 組 的 同 學 采 用 Na2SO3粉 末 與 70%的 硫 酸 反 應 制 取SO2氣 體 ， 采 用 MnO2和 濃 鹽 酸 反 應 制 取 Cl2。 已 知 SO2的 溶 解 度比

46、Cl2大 40倍 ， 在 此 實 驗 中 ， E儀 器 的 作 用 是 _； 發(fā) 生 裝 置B應 選 擇 以 下 三 種 裝 置 中 的 _(填 序 號 )。 (2)資 料 顯 示 等 物 質 的 量 的 Cl2和 SO2同 時 通 入 H2O中 恰 好 反 應 生成 兩 種 酸 ， 請 寫 出 反 應 的 離 子 方 程 式 _。(3)為 了 不 影 響 產 物 的 檢 驗 ， 小 組 成 員 認 為 上 述 整 套 裝 置 有 一處 不 合 理 ， 應 在 _裝 置 之 間 (填 代 號 )連 接 一 裝 置 。 【 解 析 】 二 氧 化 硫 在 水 中 的 溶 解 度 是 1 40， 易 溶 于 水 ， 干 燥管 E的 作 用 是 防 倒 吸 ， 制 備 氯 氣 采 用 固 體 與 液 體 加 熱 裝 置 ， 選擇 ： 二 氧 化 硫 、 氯 氣 和 水 反 應 生 成 硫 酸 和 鹽 酸 ； 用 二 氧 化錳 和 濃 鹽 酸 加 熱 制 備 氯 氣 時 ， 有 帶 出 的 氯 化 氫 氣 體 ， 應 該 除去 。答 案 ： (1)防 倒 吸 (2)SO2+Cl2+2H2O=4H+2Cl-+SO42- (3)B、 C