2010届高三化学一轮复习专题17实验与评价doc--高中化学 .doc

http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网专题专题 17化学实验设计与评价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。【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。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）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。http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网洗涤沉淀检验沉淀是否洗净【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（）和（）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（）的主要缺点是：_。（5）装置（）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http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网物质 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。【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。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 NO。(N2和 O2的用量可自由控制)。已知NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O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：ACFDB乙：ABCE丙：AEDB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_。【经典题型】综合实验题http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网【例题】用实验确定某酸 HA 是弱电解质。两同学的方案是：甲：称取一定质量的 HA 配制 0.l mol/L 的溶液 100 mL；用 pH 试纸测出该溶液的 pH，即可证明 HA 是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的 HA 溶液、盐酸，分别配制 pHl 的两种酸溶液各 100 mL；分别取这两种溶液各 10 mL，加水稀释为 100 mL；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 pH1（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。【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。实验可能用到的主要仪器：托盘天平启普发生器硬质玻璃管泥三角烧杯坩埚酒精灯玻棒漏斗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）12http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网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 1700C，将生成的气体通入溴水中，发现溴水褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，乙醇与浓硫酸反应的混合液变黑，推测在制得的乙烯中还可能含有还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。请你回答下列问题：（1）写出甲同学实验中两个主要的化学方程式。（2）甲同学设计的实验（填“能”或“不能”）验证乙烯与溴发生加成反应，其理由是（填字母）。a使溴水褪色的反应，未必是加成反应b使溴水褪色的反应，就是加成反应c使溴水褪色的物质，未必是乙烯d使溴水褪色的物质，就是乙烯（3）乙同学推测此乙烯中一定含有的杂质气体是，它与溴水反应的化学方程式是，在验证过程中必须全部除去。（4）请你选用下列装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。BB（浓硫酸、乙醇）（）（）（溴水）ABCD（5）为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用 pH 试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是。【课堂练习】1某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网断正确的是Aa 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaClBa 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClCa 为阳极，b 为阴极；HClO 和 NaClDa 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl2下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是ABCD3用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜，有人设计了以下两种方案：A一样多B多C多D无法判断4对某酸性溶液（可能含有 Br，SO42，H2SO3，NH4）分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；加入氯水时，溶液略显黄色，再加入 BaCl2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是ABrBSO42CH2SO3DNH45回答下面问题：（l）分离沸点不同但又互溶的液体混合物，常用什么方法？（2）在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静量分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。（3）无水乙酸又称冰醋酸（熔点 16.6）。在室温较低时，无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况时，你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸。6用下面两种方法可以制得白色的 Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含 Fe3的 FeSO4溶液与用不含 O2的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4溶液时还需加入。（2）除去蒸馏水中溶解的 O2常采用的方法。（3）生成白色 Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的 NaOH 溶液，插入 FeSO4H2SO4FeH2CuSO4CuOCuOH2SO4FeCuCuhttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网溶液液面下，再挤出 NaOH 溶液。这样操作的理由是。方法二：在如图装置中，用 NaOH 溶液、铁屑、稀 H2SO4等试剂制备。（1）在试管里加入的试剂是。（2）在试管里加入的试剂是。（3）为了制得白色 Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是。（4）这样生成的 Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是。7实验室中用浓盐酸与 MnO2制取 Cl2，再用 Cl2和 Ca(OH)2反应制少量漂白粉。已知 Cl2和 Ca(OH)2制漂白粉是放热反应，温度稍高易发生副反应：6Cl26Ca(OH)2Ca(ClO3)25CaCl26H2O。现有三位同学分别设计的三套实验装置如下（U 形管中放有玻璃纤维，气体能顺利通过）：丙(G)(F)消石灰甲(A)消石灰（B）冷水(C)（D）乙水石灰澄清（E）烧碱溶液请从以下六方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点进行评价，将适当的选项序号填于下表内：a不易控制反应速率b容易控制反应速率c有副反应发生d可防止副反应发生e容易污染环境f可防止污染环境优点缺点甲装置乙装置http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网丙装置请从甲、乙、丙三套装置中，选取合理的组成部分（A、B、C、D、E、F、G），组装一套你认为更完善的实验装置，连接顺序（按气流从左到右的方向）为；在此装置及甲、乙、丙三装置中，你认为是否还缺少必要的装置，并说明原因。如果反应前加入了 m g Ca(OH)2，反应结束并冷却后倒出固体物质称量为 n g（设反应中产生的水仍留在固体物质中）。则该固体物质中 Ca(ClO)2的质量分数的表达式为（不必化简）：。8Ag/Al2O3是石油化学工业的一种重要催化剂，其中 Ag 起催化作用，Al2O3是载体且不溶于硝酸，该催化剂的回收实验如下图所示。其中的转化反应为：6AgClFe2O33Ag2O2FeCl3阅读上述实验流程，完成下列填空：（1）Ag/Al2O3加酸溶解应该选用装置（选填 a、b、c）。（2）在实验操作（），如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤，将会发生化学反应的离子方程式。（3）实验操作（）所需玻璃仪器为（填写三种）。（4）实验操作（）从 AgNO3溶液获得 AgNO3晶体需要进行的实验操作依次为：（多选扣分）。http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网（a）蒸馏（b）蒸发（c）灼烧（d）冷却结晶（5）已知：NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2ONO 和 NO2的混合气体的组成可表示为 NOX，该混合气体通入 NaOH 溶液被完全吸收时，x 的值为（a）x1.5（b）x=1.2（c）x1.5（6）已知 Ag/-Al2O3中 Ag 的质量分数，若计算 Ag 的回收率，还必须知道的实验数据为和。