1、專題 11 化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價【2010 考綱解讀】1根據(jù)實驗現(xiàn)象，觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù)，得出正確結(jié)論。2根據(jù)實驗試題要求，設(shè)計基本實驗方案。3能繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。4能綜合應(yīng)用各部分知識與技能按要求完成設(shè)計?！究键c回顧】考點 1、制備實驗方案設(shè)計制備實驗設(shè)計思路及一般方法列出可能的幾種制備方法和途徑，然后進行分析和比較，從中選取最佳的實驗方法。在制訂具體的實驗方案時，還應(yīng)注意對實驗條件進行嚴格、有效的控制。其順序是:匣瑾正隔.方法可行儀器 直單、操作育便、經(jīng)濟安全原料原理 T T 逮徑Iff最隹途徑 f 設(shè)計完辱臉方案 f 冥施方冕F9帶樹質(zhì)| i a 特別提醒：制備實

2、驗方案遵循的原則：（1）條件合適，操作方便；（2）原理正確，步驟簡單；（3） 原料豐富，價格低廉；產(chǎn)物純凈，染污物少。考點 2、性質(zhì)實驗設(shè)計型（1）探索性性質(zhì)實驗方案的設(shè)計分析其結(jié)構(gòu)特點或從所屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì)，而后據(jù)此設(shè)計合理實驗方案，探索可能具有的性質(zhì)。（2）驗證性性質(zhì)實驗方案的設(shè)計對物質(zhì)具備的性質(zhì)進行求證，關(guān)鍵是設(shè)計出簡捷的實驗，操作簡單安全，實驗現(xiàn)象明顯。特別提醒：要按照課程內(nèi)容的要求，積極開展實驗探究活動。通過探究活動“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)、生活 中有意義的化學(xué)問題，并進行實驗探究；能根據(jù)具體情況設(shè)計解決化學(xué)問題的實驗方案，并予以評價和優(yōu) 化；能通過化學(xué)實驗收

3、集有關(guān)數(shù)據(jù)，并科學(xué)地加以處理；能對實驗現(xiàn)象做出合理的解釋，運用比較、歸納、 分析、綜合等方法初步揭示化學(xué)變化的規(guī)律”?？键c 3、定量測量設(shè)計型定量測量實驗設(shè)計是為了深入了解物質(zhì)和自然現(xiàn)象的量的特征，揭露各因素之間的數(shù)量關(guān)系，從而確定某些因素的數(shù)值。它能夠具體的從量上來測定對象所具有的某種性質(zhì)或者他B.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解；再加入Cu(NQ3)2固體，銅粉仍不溶解們的數(shù)量關(guān)系。它得到的結(jié)果是一定質(zhì)和量之間的準確函數(shù)關(guān)系。因此所有影響此函數(shù)關(guān)系 準確的因素都視為干擾因素，設(shè)計實驗就是確定了具體某一方案后，排除此方案中所有干擾 因素，干擾因素全部排除，此方案具體的實施程序就清晰且明確了。例

4、 1.( 2009 天津卷 3)下列實驗設(shè)計和結(jié)論相符的是A. 將碘水倒入分液漏斗，加適量乙醇，振蕩后靜置，可將碘萃取到乙醇中B. 某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，該氣體水溶液一定顯堿性C.某無色溶液中加Ba(NG)2溶液，再加入稀鹽酸，沉淀不溶解，則原溶液中一定有SQ2-D.在含F(xiàn)eCL雜質(zhì)的FeCls溶液中通足量 CI2后，充分加熱，除去過量的CI2,即可得到較純凈的FeC*溶液答案B嶄祈止項，乙霹不可以作為萃取劑，錯！B項，石聽變藍，則肯宦為堿性，正韓匚項若歸容液中含有S0廠生狀BmSg再加入IKh則與浴浪的陋結(jié)合，相當于HNS則可以氧化B叔至弘冋，沉淀不i容解，故錯；D項，加熱時，會

5、水解，錯-東理科基礎(chǔ) 27)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。 以下處理措施和方法正確的是選項污染物處理措施方法類別A廢酸加生石灰中和物理法BCu 等重金屬離子加硫酸鹽沉降化學(xué)法C含苯廢水用活性炭吸附物理法D含純堿的廢水加石灰水反應(yīng)化學(xué)法答案 D解析 廢酸與堿中和屬于化學(xué)法，A 項錯；Cu2+不可能用 SQ沉降，B 項錯；活性碳無法吸收苯，C 項錯;NQCQ + Ca(QH)2CaCQj+ 2NaQH 是復(fù)分解法，屬于化學(xué)法，D 項正確。例 3.( 2009 北京卷 8)下列敘述正確的是例 2.(2009廣B.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解；再加入Cu(NQ3)2固體，銅

6、粉仍不溶解A.將CQ2通入BaCl2溶液中至飽和，無沉淀產(chǎn)生；再通入SQ2，產(chǎn)生沉淀115C.向AICI3溶液中滴加氨水，產(chǎn)生白色沉淀；再加入NaHS04溶液，沉淀消失D.純鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氨氣的速率較慢；再加入少量答案 C例 4. (2009 上海卷 11 )1-丁醇和乙酸在濃硫酸作用下,125C，反應(yīng)裝置如右圖。下列對該實驗的描述錯誤的是A. 不能用水浴加熱B. 長玻璃管起冷凝回流作用C. 提純乙酸丁酯需要經(jīng)過水、氫氧化鈉溶液洗滌D.加入過量乙酸可以提高1-丁醇的轉(zhuǎn)化率答案 C例 5.( 2009 全國卷H28)已知氨可以與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮氣和金屬銅，用示意圖中的裝置可以實現(xiàn)該反應(yīng)

7、?；卮鹣铝袉栴}:(1)_A 中加入的物質(zhì)是_.發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ _；(2)_B 中加入的物質(zhì)是_ _ 其作用是(3 )實驗時在 C 中觀察到得現(xiàn)象是 _ _發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；(4 )實驗時在 D 中觀察到得現(xiàn)象是_ ,CuSO4固體，速率不改變通過酯化反應(yīng)制得乙酸丁酯，反應(yīng)溫度為【數(shù)據(jù)處理】實驗測得 p-CP 的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。D 中收集到的物質(zhì)是_ _ ，檢驗該物質(zhì)的方法和現(xiàn)象是_?！緮?shù)據(jù)處理】實驗測得 p-CP 的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。答案1）固悴NHG和CaOOH）：2NH.C1 -+Ca（OH）：生=CaCh+aKH?! +2H；O （或苴他合理苔

8、案（2）減石衩（或 朋）除去 勵孑氣掘中的水汽（3）黒色粉末韻分逐漸變?yōu)榧t焉2服十畑0望=N-+3KO+Cu（4）出現(xiàn)無恒機肚氨水用紅色石菇試戢檢瑟試紙變藍用無水孫酸羽檢驗，無水疏酸銅變隘解析 本題著查優(yōu)學(xué)買驗和有關(guān)化學(xué)方程式，往蔥化學(xué)實驗現(xiàn)象的揺述和試刑怖選擇，根據(jù)反應(yīng)原理，反應(yīng)物黃氨汽和韁化刑，可以判斷試管A為制取贏氣的裝首，因此裝入前藥品應(yīng)該為氯化錢和誨鱷，氨氣要使用堿石灰.加熱后，黒色氧化銅變趙L色的 銅，生成的水和氨氣生成氨水留在了D中，而氮氣通過排水法iH行收氣檢驗氨氣可利用其堿性，檢驗水可以用無水蔬酸輒徽卷 28） Fenton 法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)

9、好 PH 和Fe2濃度的廢水中加入 HO，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物。染物 p-CP,探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響?！緦嶒炘O(shè)計】控制 p-CP 的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K 或 313K（其余實驗條件見下表），設(shè)計如下對比試驗。（1 ）請完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）。實驗編號來實驗?zāi)康腡/KPH-3-1c/10 molLHQL 2+Fe為以下實驗作參考29836.00.30探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響例 6. (2009 安現(xiàn)運用【數(shù)據(jù)處理】實驗測得 p-CP 的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。298106.00.30A 苯用帶橡膠塞的試劑瓶貯存B 濃硝酸存放在棕

10、色試劑瓶中(2)請根據(jù)右上圖實驗曲線，計算降解反應(yīng)在 50150s 內(nèi)的反應(yīng)速率：_1 _1(p_CP)= _ molL s【解釋與結(jié)論】(3) 實驗、表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton 法所用試劑 H2O2的角度分析原因： _。(4 )實驗得出的結(jié)論是：PH 等于 10 時，_ 。【思考與交流】(5 )實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息,給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：答案實驗編號實驗?zāi)康腡/KPHc/10:nl L-HzOz3133S.O030探對師的pH對隆解眞應(yīng)謹率的彫響(2)3.0X10

11、-*4)過氧化氫在濕度過高時迅速分解. 反應(yīng)速率超向于零(或該降解反應(yīng)趨于停止)(5)將所取樣品迅謹加入封一定重的遜:溶液中，僅成約再M(或?qū)⑺悠夫吚涞?其他合理答需均可)是參照實驗，所以與實驗相比，實驗和只能改變一個條件，這樣才能起到對比實驗的目的，則實驗是探究溫度對反應(yīng)速率的影響，則T=313K pH=3,C(H2Q)=6.0 molL_1, c(Fe2+)=0.30 molL實驗顯然是探究 pH 的大小對反應(yīng)速率的影響；解析(1)實驗1 11(2)在 50150s 內(nèi)， c(p- CP)=0.8molL-， 貝 U v (p- CP)=0.08molL-S;(3)溫度過高時， H2Q

12、 分解， C(H2Q)濃度減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減??；(4) 從圖中看 出，pH=10 時，c(p-CP)不變，即反應(yīng)速率為零，說明堿性條件下，有機物 p-CP 不能降 解；(5)從第(4)可以得出，在發(fā)言液中加入NaOH 溶液，使溶液的 pH迅速增大，反應(yīng)停止?！?010 高考預(yù)測】綜合實驗設(shè)計是高考的重要內(nèi)容，主要考點有：制備實驗設(shè)計；制備實驗設(shè)計；制備實驗設(shè)計。 今后的命題方向：選擇必要的儀器或裝置完成實驗，對幾種實驗方案分析對比從中選取最佳的實驗方法，根據(jù)要求設(shè)計簡潔的方案，操作簡單安全，實驗現(xiàn)象明顯；常見物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)的檢測方法，知道質(zhì)譜 儀、核磁共振儀、紅外光譜儀等現(xiàn)代儀器在測定物質(zhì)

13、結(jié)構(gòu)中的作用。測試題1 下列實驗?zāi)苓_到預(yù)期目的的是()A. 向煮沸的 1 mol L-1NaOH 溶液中滴加 FeCls飽和溶液制備 Fe(OH)3膠體B. 向乙酸乙酯中加入飽和NaaCO 溶液，振蕩，分液分離除去乙酸乙酯中的少量乙酸C. 稱取 19.0 g SnCl2,用 100 mL 蒸餾水溶解，配制 1.0 mol 匚 SnCI2溶液D. 用氫氧化銅粉末檢測尿糖答案 B解析 向 NaOH 溶液中滴加 FeCb 飽和溶液會產(chǎn)生 Fe(OH)3沉淀，不會產(chǎn)生膠體，要制備 Fe(OH)3膠體， 應(yīng)向沸水中滴加飽和FeCls溶液，因此 A 不正確；配制 SnCl2溶液時，由于 Sn2易水解，因此

14、應(yīng)將 SnCL 先溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋到所需的濃度，C 也不正確；檢測尿糖必須用新制Cu(OH)2懸濁液，而不能用CU(OH)2粉末，D 也不正確。2.以下說法中正確的是()A. 蛋白質(zhì)中除了含有 C H O N 等元素外，通常還含有 S 元素B. 生活中的水杯、奶瓶、食物保鮮膜等用品的主要材料都是聚氯乙烯C. 由于晶體硅具有半導(dǎo)體特性，因此可用于制造光導(dǎo)纖維D. 食醋的總酸含量是指食醋中醋酸的總物質(zhì)的量濃度解析：聚氯乙烯有毒，一般生活中的水杯、奶瓶、食物保鮮膜等用品的主要材料是聚乙烯；光導(dǎo)纖維 的材料是二氧化硅；食醋中總酸含量是指食醋中所含的所有酸性物質(zhì)。故選Ao答案：AA 苯用帶橡膠

15、塞的試劑瓶貯存B 濃硝酸存放在棕色試劑瓶中3.下列試劑的貯存方法錯誤的是()C 少量白磷存放在水中D.少量金屬鈉存放在煤油中解析：苯會腐蝕橡膠塞，故A 錯，濃硝酸見光受熱易分解，應(yīng)保存在棕色試劑瓶中，白磷在空氣中易被氧化，與水不反應(yīng)，常用水保存。答案：A4.下列說法正確的是（）A. 用堿式滴定管量取 18.5mL 1mol/L 的 NaOH 溶液B. 用托盤天平稱量 50.56gKCIC. 硅酸鈉溶液可以保存在滴瓶中D.中和滴定時，眼睛觀察滴定管中液面變化解析：托盤天平的精度為0.1g，故 B 錯誤，硅酸鈉不能保存在滴瓶中，會粘合住滴瓶，故C 錯誤；中和滴定時，眼睛不能注視滴定管中液面變化，要

16、觀察錐形瓶中溶液顏色變化，并注意滴加的速度。答案：A5.在用碳酸鈉溶液洗滌鐵屑后，要將鐵屑從溶液中分離出來，下列方法最簡便的是（）A.過濾B.蒸餾C.分液D.傾析法解析：過濾常用于分離溶液中的不溶物，即固液分離；蒸餾只要是根據(jù)液體混合物中各成份的沸點不同進行分離的方法；分液用于分離兩種互不相溶液體的方法；傾析法也是用于固液分離的，當沉淀的結(jié)晶 顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部時，常用傾析法進行分離。故要想把鐵屑從溶液中分離出來，我們 可以采用過濾和傾析法。最簡便的應(yīng)該是傾析法。答案：D6.檢驗 SO 氣體中是否混有 CO 氣體，可采用的方法是（）A.通過品紅溶液B.通過澄清石灰水C. 先通過

17、 NaOH 溶液，再通過澄清石灰水D. 先通過酸性 KMnQ,再通過澄清石灰水解析：檢驗 CO 可用澄清石灰水，但 SQ 也能使澄清石灰水變渾濁，故要檢驗SQ 氣體中是否混有 CQ氣體，必須先除掉 SO,利用二氧化硫的還原性，用酸性KMnO 溶液。答案：D7.在空氣中久置而不易變質(zhì)的物質(zhì)是（）A.過氧化鈉B.硅酸鈉溶液C .純堿D .亞硫酸鈉解析：過氧化鈉在空氣中會與二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)而變質(zhì)，硅酸鈉溶液會與二氧化碳反應(yīng)變質(zhì)，亞 硫酸鈉易被空A 苯用帶橡膠塞的試劑瓶貯存B 濃硝酸存放在棕色試劑瓶中氣中的氧氣氧化而變質(zhì)。答案：C&下列實驗操作或所記錄的數(shù)據(jù)合理的是( )11.下列裝置所示

18、的實驗中，能達到實驗?zāi)康牡氖? )A. NaOH 溶液可保存在玻璃塞的試劑瓶中B. 液溴應(yīng)盛放在用水密封且用玻璃塞塞緊的棕色試劑瓶中C. 一學(xué)生用 pH 試紙測得某溶液的 pH 為 2.8D. 配制硫酸亞鐵溶液，是將綠磯晶體溶于蒸餾水再加入一定量的鐵粉解析：NaOH 等堿性物質(zhì)保存時不能用玻璃塞，故A 錯；pH 試紙只能粗測溶液的酸堿性，故C 錯；制備硫酸亞鐵溶液是用鐵與稀硫酸反應(yīng)制備。答案：B9.（ 2009 浙江海寧市模擬）下列實驗設(shè)計不能.達到目的的是（）A. 除去乙酸乙酯中少量的乙酸，用飽和碳酸鈉溶液洗滌分液B. 碘水中的碘，用酒精萃取C. 鑒別氫氧化鋁膠體與碳酸鈉溶液，用丁達爾效應(yīng)D

19、. 檢驗 Fe2+可用 KSCN 溶液和氯水解析：酒精易溶于水，故不能作為萃取劑，故選B;答案：B10. 解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，它可能發(fā)生的反應(yīng)類型有（）COOH1取代加成消去水解酯化中和加聚A B CD解析：從其結(jié)構(gòu)可以看出，含有羧基，可以發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)也屬于取代反應(yīng)，羧基有酸性還 可以發(fā)生中和反應(yīng)；分子中含有酯鍵，可以發(fā)生水解反應(yīng)；含有苯環(huán)可以發(fā)生加成反應(yīng)。但不能發(fā)生消去 反應(yīng)和加聚反應(yīng)。&下列實驗操作或所記錄的數(shù)據(jù)合理的是( )11.下列裝置所示的實驗中，能達到實驗?zāi)康牡氖? )答案：BOH、NQ-D.Ba2+、NQ、OH、SQ2-2+ 2解析：所給的是溶液

20、，即所含離子能大量共存，D 項中 Ba 和 SO-不能大量共存，故 D 錯。答案：D18.將 S02 通入 Fe（NQ）3溶液中，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，但立即又變?yōu)樽攸S色；繼續(xù)滴人BaC1 溶液，產(chǎn)生白色沉淀。在上 述一系列變化過程中，最終被還原的是（）一3 豐一A . S02B . ClC . FeD . NQ3解析；SO；有還膜性，加入到Fetor）：溶液中，將F產(chǎn)還廈為陽匸 礫由棕黃色變?yōu)闇\綠色，在顫性環(huán)境下，防廠傅F*氧化肉血：故震終被還匱的油陽廠*答幕；19.用裝置NH 氣體（裝置 A 已經(jīng)氣密性檢查；可供選用的試劑有堿石灰、水和酚酞）。回答下列問題:說明 NH 氣體已經(jīng)集滿的現(xiàn)象

21、是 _。解析：要干燥氨氣，可用堿石灰干燥，收集NH 用向下排空氣法，尾氣用水吸收。答案：（1）b a（2）（n）（3）B 中滴有酚酞的水變紅（或 B 中漏斗內(nèi)水面忽上忽下）20.某實驗小組欲制取氧化銅并證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進行了如下實驗：（一）制取氧化銅1稱取 2 gCuSCu 5H23 研細后倒入燒杯，加 10 mL 蒸餾水溶解；2向上述 CuSQ 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，直到不再產(chǎn)生沉淀，然后將所得混合物轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿，加 熱至沉淀A B 和乳膠管組成裝置，用于收集干燥的（1）氣體流經(jīng)裝置的順序是:NHTTc （填接口代號）；（2）干燥劑堿石灰應(yīng)放在中（填廣口瓶代號）；A全

22、部變?yōu)楹谏?將步驟所得混合物過濾、洗滌，晾干后研細備用?；卮鹣铝袉栴}：上述實驗步驟中需要使用玻璃棒的是 _（填實驗序號），步驟、中研磨固體所用儀器的名稱是_ ；（二）證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進行比較用右圖裝置進行實驗，實驗時均以生成25 mL 氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：回答下列問題：AB上述實驗中的“待測數(shù)據(jù)”指 _ ；本實驗裝置圖中量氣裝置 B 由干燥管、乳膠管和 50 mL 滴定管改造后組裝而成，此處所用滴定管是（填“酸式”或“堿式”）滴定管；若要證明實驗中干燥管內(nèi)收集的氣體是Q,可待氣體收集結(jié)束后，用彈簧夾夾住B中乳膠管，拔去干燥

23、管上單孔橡皮塞，_ ；為探究 CuO 在實驗中是否起催化作用，需補做如下實驗（無需寫出具體操作）：a._ , b. CuO 的化學(xué)性質(zhì)有沒有改變。解析：在固體溶解過程、蒸發(fā)過程及過濾中都要用到玻璃棒，故為；研磨固體要用的儀器是研 缽。該實驗的目的是證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解及與二氧化錳的催化效果比較，要進行反應(yīng)速率大小 的比較，故通過反應(yīng)時間的長短進行比較，即待測數(shù)據(jù)為時間；堿式滴定管下端沒有旋轉(zhuǎn)活塞，可以進行 改裝；驗證氧氣常用一根帶火星的木條，伸入干燥管內(nèi)，松開彈簧夾，看木條是否復(fù)燃即可；催化劑在反 應(yīng)過程中不改變質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)。答案：（1） 研缽 （2）時間 （3）堿式（4）取一根帶火星的木條，伸入干燥管內(nèi)，松開彈簧夾，看木條是否復(fù)燃（5） CuO 的質(zhì)量有沒有改變21某課外小組利用 H2還原黃色的 WO 粉末測定 W 的相對原子質(zhì)量，下圖是測定裝置的示意圖，A 中的試劑是鹽酸。實驗序號KCIQ 質(zhì)量其它物質(zhì)質(zhì)量待測數(shù)據(jù)1.2 g無其他物質(zhì)1.2 gCuO 0.5 g1.2 gMnO 0.5 g(1) 儀器中裝入的試劑：B_、C_ 、D_。(2) 連接好裝置后應(yīng)首先 _，其方法是_ 。(3) “加熱反應(yīng)管 E”和“從 A 瓶逐滴滴加液體”這兩步操作應(yīng)該先進行的是_ 。在這兩步之間還應(yīng)進行的操作是 _ ；(4) 反應(yīng)過程中 G 管