内容正文:
考点三 化学实验方案的设计与评价
[对应学生用书P153]
(1)了解科学探究过程包括提出问题和假设、设计方案、实施实验、获取证据、分析解释或建构模型、形成结论及交流评价等核心要素。
(2)理解从问题和假设出发确定研究目的、依据研究目的设计方案、基于证据进行分析和推理等对于科学探究的重要性。
1.化学实验方案设计与评价的“五项原则”
2.解答化学实验装置图评价题的思维要点
(1)查实验装置中的仪器的使用和连接是否正确。
(2)查所用反应试剂是否符合实验原理。
(3)查气体的收集方法是否正确。
(4)查尾气的吸收装置、安全装置是否正确。
(5)查实验目的与相应操作是否相符,现象、结论是否正确。
3.解答化学实验操作现象及结论评价类题的思维要点
(1)副反应或带出的杂质可能导致实验结论不准确。
(2)实验现象掩盖事实导致的结论不准确。
(3)实验操作错误导致的结论不准确。
(4)原理应用错误导致所得结论不准确。
[对应学生用书P154]
命题点1 化学实验装置图及分析
[典例1] (2023·北京卷)完成下述实验,装置或试剂不正确的是( )
A.实验室制Cl2
B.实验室收集C2H4
C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性
D.除去CO2中混有的少量HCl
D 解析:MnO2固体在加热条件下将HCl氧化为Cl2,该装置可用于固液加热制备Cl2,A正确;C2H4不溶于水,可选择排水法收集,B正确;挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少,压强急剧降低,打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C正确;Na2CO3与HCl、CO2均发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D错误。
[衍生1] (2022·辽宁丹东一模)下列装置能达到相应实验目的的是( )
A.测定KI溶液的浓度
B.制备乙二酸
C.实验室制取乙酸乙酯
D.检验乙醇发生消去反应的产物
C 解析:溴水显酸性,且可与碱性物质发生反应,因此应该使用酸式滴定管盛装溴水,A错误;酸性高锰酸钾能将乙二醇氧化生成二氧化碳,B错误;乙酸和乙醇在浓硫酸加热的条件下生成乙酸乙酯,C正确;反应过程中能生成二氧化硫,也能使溴水褪色,应先除去二氧化硫再检验消去反应的产物乙烯,D错误。
命题点2 化学实验方案及评价
[典例2] (2022·江苏卷)室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是( )
探究方案
探究目的
A
向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
Fe2+具有还原性
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
C
向盛有淀粉KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
D 解析:FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液,无明显颜色变化,再滴加几滴新制氯水,溶液变成红色,则Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,说明Fe2+具有还原性,A正确;向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡后褪色,加热试管,SO2从水溶液中逸出,溶液又变成红色,说明SO2具有漂白性,B正确;向淀粉KI溶液中滴加几滴溴水,Br2将KI氧化为I2,溶液变成蓝色,证明氧化性强弱顺序为Br2>I2,C正确;题目未指明醋酸、盐酸两溶液的浓度是否相同,不能通过比较溶液的pH确定CH3COOH是弱电解质,D错误。
[衍生2] (2022·全国乙卷)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是( )
实验操作
现象
结论
A
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
石蜡油加强热,将产生的气体通入Br2的CCl4溶液
溶液红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可逆反应
C 解析:向NaBr溶液中滴加过量氯水,溴离子被氧化为溴单质,但氯水过量,再加入淀粉KI溶液,过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质,无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,A错误;向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会和新制的氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;石蜡油加强热,产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明气体中含有不饱和烃,与溴发生加成反应使溴的四