内容正文:
第22讲 简单实验方案的设计与评价
第四章 化学实验
考点一 化学实验装置图及评价
C
考点一 化学实验装置图及评价
考点一 化学实验装置图及评价
考点一 化学实验装置图及评价
C
考点一 化学实验装置图及评价
考点一 化学实验装置图及评价
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
D
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
C
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
考点二 化学实验方案及评价
C
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A
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B
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D
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C
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课标引领
1.初步学会收集各种证据,对物质的性质及其变化提出可能的假设;基于证据进行分析推理,证实或证伪假设。
2.能依据探究目的设计并优化实验方案,完成实验操作,能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。
化学实验装置图评价的五个思考点
(1)看实验装置中的仪器的使用和连接是否正确。
(2)看所用反应试剂是否符合实验原理,反应条件是否合理。
(3)看气体收集方法是否正确,看除杂时气体流向是否合理。
(4)看尾气吸收装置、安全装置是否正确。
(5)看实验目的与相应操作是否相符,现象、结论是否正确。
[例1] (2023·浙江6月选考卷)下列说法正确的是( )
A.图①装置可用于制取并收集氨气
B.图②操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
C.图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D.图④装置盐桥中阳离子向ZnSO4溶液中迁移
解析:氯化铵受热分解生成氨和氯化氢,遇冷又化合生成氯化铵,则直接加热氯化铵无法制得氨,实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨,A错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀乳胶管,则高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管中,不能盛放在碱式滴定管中,B错误;配制一定物质的量浓度的溶液时,俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,C正确;锌铜原电池中,锌电极为原电池的负极,铜为正极,盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移,D错误。
[练1] (2024·浙江Z20联盟联考)完成下述实验,装置或试剂不正确的是( )
A.实验室制氯气
B.验证氨易溶于水且溶液呈碱性
C.溶液的转移
D.实验室制乙炔除去H2S杂质
化学实验方案评价的四个角度
(1)从可行性角度评价
①实验原理是否正确、可行。
②实验操作是否安全、合理。
③实验步骤是否简单、方便。
④实验效果是否明显、准确。
(2)从“绿色化学”角度评价
①反应原料是否易得、安全、无毒。
②化学反应速率是否较快。
③原料利用率以及制取物质的产率是否较高。
④实验过程中是否造成环境污染。
(3)从“安全性”角度评价
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。
②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等)。
③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等)。
④污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞。
⑤防吸水,如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施,以保证达到实验目的。
(4)从“操作规范性”角度评价
①冷凝回流,如有些反应中为了减少易挥发液体反应物的损耗,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等。
②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。
③仪器拆卸与组装顺序,仪器组装按照从左向右,从低到高的顺序,拆卸与组装顺序相反。
④其他方面,如实验操作顺序、试剂加入顺序等。
[例2] (2022·浙江1月选考卷)下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫
用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化
溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫
目的
方案设计
现象和结论
B
鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物
取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象
出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
目的
方案设计
现象和结论
C
检验牙膏中是否含有甘油
将适量牙膏样品与蒸馏水混合,搅拌,静置一段时间,取上层清液,加入新制的Cu(OH)2,振荡,观察现象
溶液出现绛蓝色,说明牙膏中含有甘油
D
鉴别食盐与亚硝酸钠
各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的KI溶液,振荡,观察溶液颜色变化
溶液变蓝色的为亚硝酸钠;溶液不变蓝的为食盐
解析:二氧化硫具有还原性,酸性KMnO4稀溶液具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成无色的Mn2+,若溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫,A正确;涂改液与KOH溶液混合加热可得KCl,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,出现白色沉淀,证明有氯元素存在,B正确;甘油能够与新制的Cu(OH)2反应生成绛蓝色溶液,所以可用新制的Cu(OH)2检验甘油,C正确;亚硝酸钠在酸性条件下具有氧化性,滴加含淀粉的酸性KI溶液,生成了碘单质,反应的离子方程式为2NO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(2)) +2I-+4H+===2NO↑+I2+2H2O,该实验没有酸化,D错误。
[练2] (2024·浙江1月选考卷)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是( )
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究Cu和浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因
将NO2通入下列溶液至饱和:
①浓硝酸
②Cu(NO3)2和HNO3,混合溶液
①无色变黄色
②蓝色变绿色
Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2
实验目的
方案设计
现象
结论
B
比较F-与SCN-结合Fe3+的能力
向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
结合Fe3+的能力: F->SCN-
实验目的
方案设计
现象
结论
C
比较HF与H2SO3的酸性
分别测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH
前者pH小
酸性: HF>H2SO3
D
探究温度对反应速率的影响
等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3与H2SO4溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊
温度升高,该反应速率加快
解析:Cu和浓硝酸反应后生成二氧化氮,探究其溶液呈绿色的原因可以采用对比实验,即将NO2通入①浓硝酸,②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液至饱和,现象与原实验一致,可以说明Cu和浓硝酸反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2,A正确;向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液,振荡,溶液颜色无明显变化,铁没有与SCN-结合而与F-结合,说明结合Fe3+的能力:F->SCN-,B正确;不应该分别测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH,
因为铵根离子也要水解,且同浓度NH4F与(NH4)2SO3的铵根离子浓度不等,不能比较,并且亚硫酸的酸性大于氢氟酸,结论也不对,C错误;探究温度对反应速率的影响,只保留温度一个变量,温度高的溶液中先出现浑浊,能说明温度升高,反应速率加快,D正确。
1.(2024·浙江金华一中模拟)下列实验装置能达到实验目的的是( )
A
B
C
D
A.实验室制取氨
B.实验室制备银氨溶液
C.制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
D.除去苯中混有的苯酚
2.(2024·浙江强基联盟联考)下列说法正确的是( )
A.装置甲中光照时,试管内壁有油状液滴,说明甲烷和氯气发生了反应
B.装置乙在滴定过程中应挤压玻璃球下半部分(a部位)
C.装置丙可用于实验室配制银氨溶液
D.装置丁中若将ZnSO4溶液替换成CuSO4溶液,将无法形成原电池
3.(2024·浙江新阵地教育联盟联考)下列说法不正确的是( )
A.图①装置可用于制备乙酸乙酯
B.图②装置可由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体
C.图③可模拟钢铁的吸氧腐蚀
D.图④可由海水制取蒸馏水
4.(2024·浙南名校联盟联考)下列说法正确的是( )
A.图①装置可用于粗盐水的过滤
B.图②装置可用于实验室制备Cl2
C.图③装置用于乙酸乙酯的制备与收集
D.图④装置用于铁制镀件镀铜
5.(2022·浙江6月选考卷)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
方案设计
现象和结论
A
先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加入少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加入少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
解析:酸性条件下,KClO3能被NaNO2还原为Cl-,Cl-和Ag+反应生成AgCl白色沉淀,样品可能是NaNO2,也可能是NaCl,A错误;氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使其褪色,B错误;亚硝酸有氧化性,可以把Fe2+氧化为Fe3+,溶液变为黄色,C正确;稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误。
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