2021年高考化学一轮复习全程考点透析32实验方案的设计与评价课件

1、考纲要求考纲要求: :根据化学实验的目的和要求，能做到：设计实根据化学实验的目的和要求，能做到：设计实验方案；正确选用实验装置；掌握控制实验条件的方法；验方案；正确选用实验装置；掌握控制实验条件的方法；预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论；评价或改进实验方案。论；评价或改进实验方案。一、实验方案设计一、实验方案设计科学科学简便简便简短简短1.实验方案设计的五项基本原则实验方案设计的五项基本原则2.实验方案设计的基本思路实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，

2、设计合理的实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。3.实验方案设计示例实验方案设计示例设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。(1)实验原理实验原理(2)实验试剂：氯酸钾固体、实验试剂：氯酸钾固体、_、_溶液、稀溶液、稀硝酸。硝酸。(3)操作步骤操作步骤将氯酸钾和将氯酸钾和 mno2 混合共热。混合共热。冷却至室温，加水充分溶解后过滤。冷却至室温，加水充分溶解后过滤。agno3mno2(1)防爆炸：点燃可燃性气体防爆炸：点燃可燃性气体(如如 h2、co、ch4、c2h4)或或用用co、h2 还原还原 fe2o3、cuo

3、 之前，要先之前，要先_。(2)防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时，要将，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水中或酒精中；加热液体混合物时要密度大的浓硫酸缓慢倒入水中或酒精中；加热液体混合物时要加加_或或_。取少量滤液于一洁净试管中，加入几滴稀硝酸酸化的取少量滤液于一洁净试管中，加入几滴稀硝酸酸化的_溶液，观察到有白色沉淀生成，证明氯酸钾中含溶液，观察到有白色沉淀生成，证明氯酸钾中含有氯元素。有氯元素。agno34.实验方案设计中的安全问题实验方案设计中的安全问题检验气体的纯度检验气体的纯度沸石沸石碎瓷片碎瓷片(3)防中毒：制取有毒气体防中毒：制取有毒

4、气体(如如 cl2、co、so2、h2s、no2、no)时，应在通风橱中进行，且进行时，应在通风橱中进行，且进行_。(4)防倒吸：加热法制取并用排水防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收在水中法收集气体或吸收在水中溶解度较大的气体溶解度较大的气体(如如 nh3、hcl)时，要注意熄灯顺序或加装安时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。全瓶。尾气处理尾气处理5.实验方案创新设计的几个方面实验方案创新设计的几个方面(1)尾气处理装置的设计尾气处理装置的设计在设计尾气处理装置时，要充分考虑装置是否符合以下几在设计尾气处理装置时，要充分考虑装置是否符合以下几点：能充分吸收气体、能防止倒吸、尾气处理装置应与

5、大气相点：能充分吸收气体、能防止倒吸、尾气处理装置应与大气相通。通。 例如：下列吸收氨气的装置例如：下列吸收氨气的装置(未标出的液体为水未标出的液体为水)中，中，_装置均能防止倒吸。装置均能防止倒吸。a、c、e、f、g(2)防污染安全装置的设计防污染安全装置的设计例如：下列尾气处理装置中，例如：下列尾气处理装置中，a 装置可吸收有毒的尾气装置可吸收有毒的尾气(如如cl2 等等)，b 和和 c 装置可吸收装置可吸收_的尾气的尾气(如如 hcl、nh3 等等)，d 装置可用于除去装置可用于除去 co 等可燃性气体，等可燃性气体，e 装置可用于收装置可用于收集所有气体。集所有气体。易溶易溶(3)量气

6、装置的设计量气装置的设计例如：下列装置中，例如：下列装置中，a 装置是常规的量气装置，装置是常规的量气装置，b、c、d装置是改进后的装置，而装置是改进后的装置，而 e 装置不能测量气体体积。装置不能测量气体体积。(4)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，是气体启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，是气体制备的常用装置。实验室中没有启普发生器时，可以根据启普制备的常用装置。实验室中没有启普发生器时，可以根据启普发生器的原理设计出简易制气装置，如下图所示的装置。发生器的原理设计出简易制气装置，如下图所示的装置。二、实验方案评价二、实验方案评价对几个实验方案进行评价，主要看实验方案是否正确、对

7、几个实验方案进行评价，主要看实验方案是否正确、严密、准确、可行，另外，有无干扰、是否经济、是否安全、严密、准确、可行，另外，有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。有无污染等也是要考虑的。1.化学实验方案的可行性方面化学实验方案的可行性方面只有合理且切实可行的实验方案才有意义。只有合理且切实可行的实验方案才有意义。可行性是方案的第一要素，评价方案时应注意从实验原可行性是方案的第一要素，评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析：理论上要科学合理；操作上要理和操作两个方面分析：理论上要科学合理；操作上要简单可行。安全合理，实验效果明显。简单可行。安全合理，实验效果明显。2.化学实

8、验方案的绿色化学方面化学实验方案的绿色化学方面 (1)实验过程中是否容易造成环境污染。实验过程中是否容易造成环境污染。 (2)原料是否无毒、安全、易得。原料是否无毒、安全、易得。 (3)原料利用率及反应速率是否较高。原料利用率及反应速率是否较高。评价一种实验方案，不仅要从科学性上判断是否可行，评价一种实验方案，不仅要从科学性上判断是否可行，还要从经济效益上考虑是否切合实际：仪器药品是否价格低还要从经济效益上考虑是否切合实际：仪器药品是否价格低廉、便宜易得；反应是否充分，原子经济性是否较强。廉、便宜易得；反应是否充分，原子经济性是否较强。3.从安全性方面对实验方案做出评价从安全性方面对实验方案做

9、出评价(1)净化、吸收气体，当熄灭酒精灯及左边有挥发性液体被净化、吸收气体，当熄灭酒精灯及左边有挥发性液体被加热，气压不恒定时加热，气压不恒定时(如乙酸乙酯的制备如乙酸乙酯的制备)要防止液体倒吸。要防止液体倒吸。(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如如 h2 还原还原 cuo，应，应先通先通 h2，点燃酒精灯前先检验导管中排出，点燃酒精灯前先检验导管中排出 h2 的纯度等的纯度等)。(3)防氧化防氧化(如如 h2 还原还原 cuo 后要后要“先灭灯，再停氢先灭灯，再停氢”，白磷，白磷切割宜在水中进行等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

10、末状物质参加的反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。应，要注意防止导气管堵塞。(5)防吸水防吸水(如实验取用、如实验取用、制取易吸水、易潮解、易水解的物制取易吸水、易潮解、易水解的物质时要采取必要措施防止吸水，以保证达到实验目的质时要采取必要措施防止吸水，以保证达到实验目的)。4.化学实验方案的规范性化学实验方案的规范性(1)冷凝回流冷凝回流(有些反应中，为有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、冷凝管等玻璃管、冷凝管等

11、)。 (2)易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却。的及时冷却。 (3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序。顺序。(4)其他。如：实验操作顺序；试剂加入顺序；装置其他。如：实验操作顺序；试剂加入顺序；装置连接顺序；加热的方式和时机；仪器的查漏、气密性检验；连接顺序；加热的方式和时机；仪器的查漏、气密性检验；温度计水银球的位置；实验数据的读取；等。温度计水银球的位置；实验数据的读取；等。5.最佳实验方案的选择最佳实验方案的选择 几个实验方案都能达到目的，应选出最佳方案。所谓最佳，几个实验方案都能达到

12、目的，应选出最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。小，无污染。 6.实验方案评价分类实验方案评价分类 (1)实验装置的评价实验装置的评价 对比各方案所用装置，从装置选用的合理性、操作的简便对比各方案所用装置，从装置选用的合理性、操作的简便可行性等方面进行全面分析，优选最佳装置。可行性等方面进行全面分析，优选最佳装置。 (2)实验原理的评价实验原理的评价紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科科学正确、是否节省原料、涉及的操作是否简便易行

13、、误差是否学正确、是否节省原料、涉及的操作是否简便易行、误差是否较小等方面进行全面分析，设计或优选出最佳方案。较小等方面进行全面分析，设计或优选出最佳方案。三、实验数据的处理分析三、实验数据的处理分析1.1.数据的表格化数据的表格化(1)(1)根据实验原理确定应记录的项目根据实验原理确定应记录的项目: :所测的物理量。所测的物理量。(2)(2)应注意数据的有效数字及单位和必要的注释。应注意数据的有效数字及单位和必要的注释。(3)(3)设计的表格要便于数据的查找、比较设计的表格要便于数据的查找、比较, ,便于数据的计算便于数据的计算和进一步处理和进一步处理, ,便于反映数据间的联系。便于反映数据

14、间的联系。项目实验编号项目实验编号项目项目1项目项目2项目项目3项目项目41 2 3 2.数据的图像化数据的图像化图像化是用直线图或曲线图对化学实验结果加以处理的一图像化是用直线图或曲线图对化学实验结果加以处理的一种简明化形式种简明化形式。它适用于一个量的变化引起另一个量的变。它适用于一个量的变化引起另一个量的变化的情况。图像化的最大特点是鲜明、直观、简单、明了。化的情况。图像化的最大特点是鲜明、直观、简单、明了。3.数据的综合分析数据的综合分析如何用好、选好数据如何用好、选好数据,是解决实验分析题的关键所在。解决是解决实验分析题的关键所在。解决这类试题的一般方法为比较数据、转变物质、分析利弊

15、、这类试题的一般方法为比较数据、转变物质、分析利弊、确定方案。确定方案。(1)对数据进行比较是解决问题的突破口对数据进行比较是解决问题的突破口,注意比较数据的交注意比较数据的交点与重合区。点与重合区。(2)转变物质是实现实验目标的重要途径转变物质是实现实验目标的重要途径,在一些物质提纯与在一些物质提纯与制备的问题中制备的问题中,往往会提供一些物质沉淀的往往会提供一些物质沉淀的ph范围、沸点、范围、沸点、密度、溶解性等体现物质性质的数据。在很多情况下密度、溶解性等体现物质性质的数据。在很多情况下,一些一些物质的相关数据是重叠的物质的相关数据是重叠的,不利于问题的解决不利于问题的解决,一般可通过转

16、一般可通过转变物质来解决变物质来解决。如如：ch3cooh与与ch3ch2oh的沸点很接近的沸点很接近,要分离二要分离二者的混合物者的混合物,可以通过将可以通过将ch3cooh转变为转变为ch3coona的方法的方法,扩大其与扩大其与ch3ch2oh沸点上的差异沸点上的差异,然后通过蒸然后通过蒸馏的方法进行分离馏的方法进行分离。(3)在实际生产、生活中在实际生产、生活中,除了涉及是否能够通过相应反除了涉及是否能够通过相应反应来实现实验目的外应来实现实验目的外,还涉及经济效益的问题还涉及经济效益的问题,在原理、在原理、环保等方面没有大的差异时环保等方面没有大的差异时,选择廉价原料完成相应的选择廉

17、价原料完成相应的实验成为首选。实验成为首选。实验方案设计中几个易忽视的问题实验方案设计中几个易忽视的问题(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。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、易爆实验时进行某些易燃、易爆实验时,要防止爆炸。例如要防止爆炸。例如,用用h2还原还原cuo实验中应先通入实验中应先通入h2,气体点燃前要先验纯。气体点燃前要先验纯。(3)防止氧化。例如防止氧化。例如,h2还原还原cuo实验结束后要实验结束后要“先灭灯再停先灭灯再停氢氢”,白磷切割要在水中进行等。白磷切割要在水中进行等。(4)防止吸水。例如防止吸水。例如,实验时取用、制取易吸水、

18、潮解、水解的实验时取用、制取易吸水、潮解、水解的物质要采取必要措施物质要采取必要措施,以保证达到实验目的。以保证达到实验目的。(5)易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却。的及时冷却。(6)仪器拆卸的科学性与安全性。例如仪器拆卸的科学性与安全性。例如,防污染、防氧化、防倒防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。吸、防爆炸、防泄漏等。选项选项实验目的实验目的实验操作实验操作a制备制备 fe(oh)3 胶体胶体将将 naoh 浓浓 溶溶 液液 滴滴 加加 到到 饱饱 和和fecl3 溶液中溶液中b由由 mgcl2 溶液制备无水溶液制备无水mgcl2将将 mgcl2

19、 溶液加热蒸干溶液加热蒸干c除除 去去 cu 粉粉 中中 混混 有有 的的cuo加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥干燥d比较水和乙醇中氢的活比较水和乙醇中氢的活泼性泼性分别将少量钠投入到盛有水和分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中乙醇的烧杯中1.下列实验操作能达到实验目的的是下列实验操作能达到实验目的的是( )。解析：解析：naoh 浓溶液滴加到饱和浓溶液滴加到饱和 fecl3 溶液中得到的溶液中得到的是是fe(oh)3 沉淀，并非沉淀，并非 fe(oh)3 胶体，胶体，a 错误；加热能促错误；加热能促进进 mgcl2水解和水解和 hcl 逸出，最终逸出，最终 mg

20、cl2 完全水解生成完全水解生成 mg(oh)2，不能得到无水，不能得到无水 mgcl2，b 错误；加入稀硝酸，错误；加入稀硝酸，cuo 和和 cu 均溶解，均溶解，c 错误；根据错误；根据 na 分别与水、乙醇反分别与水、乙醇反应的剧烈程度或产生气泡的快慢可比较水应的剧烈程度或产生气泡的快慢可比较水和乙醇中氢的和乙醇中氢的活泼性，活泼性，d 正确。正确。答案：答案：d2.下列实验装置或操作设计正确，且能达到实验目的的是下列实验装置或操作设计正确，且能达到实验目的的是( )。a.实验实验：配制一定物质的量浓度的稀硫酸：配制一定物质的量浓度的稀硫酸b.实验实验：用二氧化碳做喷泉实验：用二氧化碳做

21、喷泉实验c.实验实验：进行中和热的测定：进行中和热的测定d.实验实验：验证酸性强弱：验证酸性强弱 h2so4h2co3hclo解析：解析：一定物质的量浓度溶液的配制，应该先在烧杯中稀一定物质的量浓度溶液的配制，应该先在烧杯中稀释，待冷却后再转移到容量瓶内，故释，待冷却后再转移到容量瓶内，故 a 错误；二氧化碳易溶于错误；二氧化碳易溶于氢氧化钠溶液，打开弹簧夹，挤压胶头滴管，可以产生喷泉现氢氧化钠溶液，打开弹簧夹，挤压胶头滴管，可以产生喷泉现象，故象，故 b 正确；进行中和热的测定缺少环形玻璃搅拌棒，故正确；进行中和热的测定缺少环形玻璃搅拌棒，故 c错误；二氧化碳通入错误；二氧化碳通入 nacl

22、o 溶液中会生成溶液中会生成 hclo，但是该反应，但是该反应没有现象，无法通过该实验看出是否有没有现象，无法通过该实验看出是否有 hclo 生成，故生成，故 d 错误。错误。答案：答案：b3.某课外实验小组设计的下列实验不合理的是某课外实验小组设计的下列实验不合理的是( )。a.制备并观察氢氧化亚铁制备并观察氢氧化亚铁b.证明过氧化钠与水反证明过氧化钠与水反应放热应放热. . .c.制备并收集少量制备并收集少量 no2 气体气体d.实验室制备少量氨气实验室制备少量氨气解析：解析：a 项，生成的项，生成的 h2 能将体系中的能将体系中的 o2 排出，能观察到排出，能观察到fe(oh)2 白色沉

23、淀；白色沉淀；b 项，脱脂棉燃烧能说明项，脱脂棉燃烧能说明 na2o2 与水反应放与水反应放热；热；c 项，项，no2 与水发生反应，故不能用排水法收集与水发生反应，故不能用排水法收集 no2 气体；气体；d 项，项，naoh 固体溶于水放热且提供固体溶于水放热且提供 oh，抑制，抑制 nh3h2o 的电的电离，促进离，促进 nh3 的挥发，能用于制备少量的挥发，能用于制备少量 nh3。答案：答案：c)。4.下列实验设计能够成功的是下列实验设计能够成功的是(a.检验亚硫酸钠试样是否变质：检验亚硫酸钠试样是否变质：试样试样溶液溶液白色沉淀白色沉淀沉淀不溶解沉淀不溶解b.除去乙酸乙酯中混有的乙酸：

24、除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液混合液溶液分层溶液分层得到上层液体得到上层液体c.证明酸性条件下证明酸性条件下 h2o2 氧化性比氧化性比 i2 强：强：nai 溶液溶液溶液变蓝色溶液变蓝色d.鉴定盐鉴定盐 a 的成分是的成分是 febr3：解析：解析：na2so3 与与 ba(no3)2 反应生成的反应生成的 baso3 可被可被 hno3氧化生成氧化生成 baso4，a 错误；乙酸能与错误；乙酸能与 na2co3 反应，上层液体反应，上层液体是乙酸乙酯，是乙酸乙酯，b 正确；在正确；在 nai 溶液中加溶液中加 hno3 酸化，酸化，hno3 可可氧化氧化i，c 错误；若盐错误；若盐 a

25、是是 febr2，也会出现同样的现象，也会出现同样的现象，d 错误。错误。答案：答案：b5.某小组同学用下图装置进行实验研究某小组同学用下图装置进行实验研究(a、b、c 表示止水夹表示止水夹)。请评价或完善其方案：请评价或完善其方案： (1)将装置将装置 a、c、e 相连接，用相连接，用 mno2 和浓盐酸制取氯气，和浓盐酸制取氯气，请回答：请回答：氯元素在周期表中的位置为氯元素在周期表中的位置为_。a 中反应的离子方程式为中反应的离子方程式为_。e 中氢氧化钠溶液的作用是中氢氧化钠溶液的作用是_。实验序号实验序号实验操作实验操作现象现象结论结论将氯水滴入品红溶将氯水滴入品红溶液中液中品品 红

26、红 溶溶 液液褪色褪色氯气有漂白性氯气有漂白性向氯水中加入碳酸向氯水中加入碳酸氢钠粉末氢钠粉末有有 无无 色色 气气泡产生泡产生氯气与水反应的产氯气与水反应的产物具有酸性物具有酸性 在在 c 中加中加入适量的水可制得氯水。将所得氯水分成两份进入适量的水可制得氯水。将所得氯水分成两份进行实验，其操作、现象和结论为：行实验，其操作、现象和结论为：实验实验推出的相应结论是否合理？推出的相应结论是否合理？_。若不合理，说明理由若不合理，说明理由(若合理，无需填写若合理，无需填写)：_。实验实验推出的相应结论是否合理？推出的相应结论是否合理？_。若不合理，。若不合理，请说明理由请说明理由(若合理，无需填

27、写若合理，无需填写)：_。(2)将将b、d、e 相连，在相连，在 b中装浓硝酸和铜片，可制得中装浓硝酸和铜片，可制得 no2。b 中反应的化学方程式为中反应的化学方程式为_。解析：解析：(1)氯水中有漂白作用的不是氯水中有漂白作用的不是 cl2，而是，而是 hclo。a、c、e 相连接，制得的相连接，制得的 cl2 中含有中含有 hcl 气体，气体，hcl 溶于水也能与溶于水也能与nahco3 粉末反应产生气泡。粉末反应产生气泡。答案：答案：(1)第三周期第第三周期第a 族族mno22cl4h mn2 2h2ocl2吸收多余的吸收多余的 cl2(尾气处理尾气处理)不合理不合理 没有事先证明干燥

28、的氯气有无漂白性没有事先证明干燥的氯气有无漂白性不合理不合理 制取的氯气中含制取的氯气中含 hcl 气体，其溶于水也能气体，其溶于水也能 与与nahco3 粉末反应产生气泡粉末反应产生气泡(2)cu4hno3(浓浓)=cu(no3)22no22h2o考点一考点一考向考向 1实验方案的设计实验方案的设计物质制备型实验方案的设计物质制备型实验方案的设计典例典例1(2017 年江苏卷年江苏卷)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为间体，沸点为71 ，密度为，密度为1.36 gcm3。实验室制备少量。实验室制备少量1-溴溴丙烷的主要步骤如下：丙烷的主要步骤如下：步骤步

29、骤 1：在仪器：在仪器 a 中加入搅拌磁子、中加入搅拌磁子、12 g 正丙醇及正丙醇及 20 ml水，冰水冷却下缓慢加入水，冰水冷却下缓慢加入 28 ml 浓浓 h2so4；冷却至室温，搅拌；冷却至室温，搅拌下加入下加入 24 g nabr。 步骤步骤 2：如下图所示搭建实验装置，：如下图所示搭建实验装置， 缓慢加热，直到无油缓慢加热，直到无油状物馏出为止。状物馏出为止。 步骤步骤 3：将馏：将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。出液转入分液漏斗，分出有机相。步骤步骤 4：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用12 ml h2o、12 ml 5% na2co3溶液和

30、溶液和 12 ml h2o洗涤，分液，得粗产洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得品，进一步提纯得 1-溴丙烷。溴丙烷。 (1)仪器仪器 a 的名称是的名称是_；加入搅拌磁子的目的是；加入搅拌磁子的目的是搅拌和搅拌和_。 (2)反应时生成的主要有机副产物有反应时生成的主要有机副产物有 2-溴丙烷和溴丙烷和_。 (3)步骤步骤 2 中需向接收瓶中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是目的是_。 (4)步骤步骤 2 中需缓慢加热中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是使反应和蒸馏平稳进行，目的是_。(5)步骤步骤 4 中用中用 5% na2co3 溶液洗涤有机相的

31、操作：溶液洗涤有机相的操作： 向向分液漏斗中小心加入分液漏斗中小心加入 12 ml 5% na2co3 溶液，振荡，溶液，振荡，_，静置，分液。，静置，分液。解析：解析：(1)仪器仪器 a 的名称是蒸馏烧瓶；的名称是蒸馏烧瓶；加入搅拌磁子的目的加入搅拌磁子的目的是搅拌是搅拌(加快反应速率加快反应速率)和防止暴沸。和防止暴沸。(2)反应时生成的主要有机副反应时生成的主要有机副产物有产物有 2-溴丙烷、正丙醇发生消去反应产生的丙烯溴丙烷、正丙醇发生消去反应产生的丙烯、正丙醇分、正丙醇分子间脱水生成的正丙醚。子间脱水生成的正丙醚。(3)步骤步骤 2 中需向接收瓶内加入少量冰中需向接收瓶内加入少量冰水

32、并置于冰水浴中的目的是降低接收瓶内的温度，减少水并置于冰水浴中的目的是降低接收瓶内的温度，减少 1-溴丙溴丙烷的挥发。烷的挥发。(4)步骤步骤 2 中发生反应：中发生反应：nabrh2so4=nahso4hbr，ch3ch2ch2ohhbr ch3ch2ch2brh2o，需缓，需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是减少慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是减少 hbr 挥发。挥发。(5)萃取萃取的操作：装液，振荡，将分液漏斗下口向上倾斜、打开的操作：装液，振荡，将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排活塞排出气体，静置，分液。将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体，静置，分液。将分液漏斗下口向上倾斜、

33、打开活塞排出气体的目的是使分液漏斗内外大气压强平衡，防止内部压强出气体的目的是使分液漏斗内外大气压强平衡，防止内部压强过大，将活塞冲开，使液体漏出。注意放气时切勿对着人。过大，将活塞冲开，使液体漏出。注意放气时切勿对着人。答案：答案：(1)蒸馏烧蒸馏烧瓶瓶 防止暴沸防止暴沸(2)丙烯、正丙醚丙烯、正丙醚(3)减少减少 1-溴丙烷的挥发溴丙烷的挥发(4)减少减少 hbr 挥发挥发(5)将分液漏斗下口将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体向上倾斜、打开活塞排出气体物质制备流程物质制备流程考向考向2物质性质验证型实验方案的设计物质性质验证型实验方案的设计典例典例2(2015 年新课标年新课标卷卷)

34、草酸草酸( (乙二酸乙二酸) )存在于自然界的存在于自然界的植物植物中，其中，其 k15.4102，k25.4105。草酸的钠盐和钾。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(h2c2o42h2o)无无色，熔点为色，熔点为 101 ，易溶于水，受热脱水、升华，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上以上分解。分解。回答下列问题：回答下列问题： (1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置的分解产物。装置 c 中可观察到的现象是中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物

35、中有由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置。装置 b 的主的主要作用是要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有 co，为进行验，为进行验证，选用甲组实验中的装置证，选用甲组实验中的装置 a、b 和下图所示的部分装置和下图所示的部分装置(可以可以重复选用重复选用)进行实验。进行实验。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 a、b、_。装置。装置 h 反应管中盛有的物质是反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有能证明草酸晶体分解产物中有 co 的现象是的现象是_。(3)设计实验证明：设计实验证明：

36、 草酸的酸性比碳酸的强草酸的酸性比碳酸的强_。 草酸为二元酸草酸为二元酸_。解析：解析：(1)结合草酸晶体结合草酸晶体(h2c2o42h2o)的组成可知，澄清石的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分解产物灰水应是用来检验其分解产物 co2 的。因草酸晶体易升华，且的。因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水，若草酸进入草酸钙难溶于水，若草酸进入 c 装置，会干扰装置，会干扰 co2 的检验，故的检验，故装置装置 b 中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。(2)要验证要验证草酸晶体分解产物中还有草酸晶体分解产物中还有 co，只能通过检验，只能通过检验 co 与与

37、cuo 反应反应的产物的产物 co2 来达到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含来达到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有有 co2，会对，会对 co 的检验造成干扰，所以在检验的检验造成干扰，所以在检验 co 前应将分解前应将分解产物中的产物中的 co2 除尽，可选用除尽，可选用 f 装置来除去装置来除去 co2，d 装置用来检装置用来检验验 co2 是否除尽。将除去是否除尽。将除去 co2 的气体通过盛有无水氯化钙的装的气体通过盛有无水氯化钙的装置置 g 干燥，然后通过盛有干燥，然后通过盛有 cuo 的装置的装置 h，cuo 将将 co 氧化为氧化为co2，再将气体通过盛有澄清石灰水

38、的，再将气体通过盛有澄清石灰水的 d 装置，用来检验装置，用来检验 co2的存在。因的存在。因 co 有毒，最后可将尾气通过排水法收集。有毒，最后可将尾气通过排水法收集。若前一个装置若前一个装置 d 中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解的产物解的产物co2 已除尽；已除尽；h 中黑色中黑色 cuo 变红，同时其后的装置变红，同时其后的装置 d 中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有 co。(3)根据强酸制弱酸的反应原理，可选择向根据强酸制弱酸的反应原理，可选择向 nahco3 中滴加中滴加草酸溶液的实验

39、方法来证明草酸的酸性比碳酸的强。根据草酸溶液的实验方法来证明草酸的酸性比碳酸的强。根据酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方法用酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方法用 naoh 标准溶标准溶液来滴定一定物质的量浓度的草酸溶液，根据反应的草酸与液来滴定一定物质的量浓度的草酸溶液，根据反应的草酸与 naoh 的物质的量的比值为的物质的量的比值为 1 2，证明草酸是二元酸。，证明草酸是二元酸。答案：答案：(1)有气泡有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊逸出、澄清石灰水变浑浊 co2冷凝冷凝(水蒸气、草酸等水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置，防止草酸进入装置 c 反应生成沉淀，反应生成沉淀，干扰干扰 co2的

40、检验的检验(2)f、d、g、h、d、i cuo h 中中黑色粉末变为红黑色粉末变为红色，其后的色，其后的 d 中澄清石灰水变浑浊中澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量向盛有少量 nahco3 的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生 用用 naoh 标准溶液滴定草酸溶液，消耗标准溶液滴定草酸溶液，消耗 naoh 的物质的量的物质的量 为草酸的为草酸的 2 倍倍(1)根据物质性质设计实验方案的思维流程根据物质性质设计实验方案的思维流程(2)探究物质性质的基本程序探究物质性质的基本程序考向考向3猜想型实验方案的设计猜想型实验方案的设计向硝酸酸化的向硝酸酸化的 0.05 moll

41、1 硝酸银溶液硝酸银溶液(ph2)中加入过量中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物检验产物取出少量黑色固体，洗涤后，取出少量黑色固体，洗涤后，_(填操作和现象填操作和现象)，证明黑色固体中含有，证明黑色固体中含有 ag。取上层清液，滴加取上层清液，滴加 k3fe(cn)6溶液，产生蓝色沉淀，说溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有明溶液中含有_。序号序号取样时间取样时间/min现象现象3产生大量白色沉淀；溶液呈红色产生大量白色沉淀；溶液呈红色30产生白色沉淀，较产生白色沉淀，较 3 min 时量少；时量少；溶液红

42、色较溶液红色较 3 min 时加深时加深120产生白色沉淀，较产生白色沉淀，较 30 min 时量少；时量少；溶液红色较溶液红色较 30 min 时变浅时变浅(2)针对针对“溶液呈黄色溶液呈黄色”，甲认为溶液中有，甲认为溶液中有 fe3，乙认为，乙认为铁粉过量时不可能有铁粉过量时不可能有 fe3，乙依据的原理是，乙依据的原理是_(用离子方程式表示用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：。针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加取上层清液，滴加 kscn 溶液，溶液变红，证实了甲的溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多沉淀产生，且溶液

43、颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：少与取样时间有关，对比实验记录如下：实验实验：向硝酸酸化的：向硝酸酸化的_溶液溶液(ph2)中加入过量铁中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加 kscn 溶液，溶液，3 min时溶液呈浅红色，时溶液呈浅红色，30 min 后溶液几乎无色。后溶液几乎无色。实验实验：装置如图。其中甲溶液是：装置如图。其中甲溶液是_，操作及现象，操作及现象是是_。(3)根据实验现象，结合方程式推测实验根据实验现象，结合方程式推测实验中中 fe3浓度浓度变化的原因：变化的原因：_。解析：解析：(1)烧杯底部的黑色固

44、体中含有银和过量的铁，要烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁，要证明证明 ag 的存在，可加硝酸并加热将固体溶解，然后用盐酸来的存在，可加硝酸并加热将固体溶解，然后用盐酸来检验检验ag+的存在。的存在。(2)要证实假设要证实假设a、b、c不是产生不是产生fe3+的主要的主要原因，需将原实验中的溶液换成原因，需将原实验中的溶液换成c(h)、c(no3 )分别相同，但分别相同，但不含不含 ag的溶液，可选用硝酸酸化的的溶液，可选用硝酸酸化的 0.05 moll1nano3 溶液溶液(ph2)，通过向上层清液中滴加，通过向上层清液中滴加 kscn 溶液后的现象差异进行溶液后的现象差异进行验证。实验验

45、证。实验中甲溶液是中甲溶液是 feso4 溶液，电极反应为：负极溶液，电极反应为：负极 fe2e=fe3，正极，正极age=ag。一段时间后检验。一段时间后检验fe3的的存在及浓度，即可得出存在及浓度，即可得出 ag能将能将 fe2氧化成氧化成 fe3的结论。的结论。(3)解题时要注意实验过程中过量的铁始终是存在的。解题时要注意实验过程中过量的铁始终是存在的。答案：答案：(1)加稀硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，加稀硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀产生白色沉淀 fe2+ (2)2fe3fe=3fe2 4fe2o24h=4fe32h2o加入加入kscn溶液后产生白色沉淀溶液后产生白色

46、沉淀0.05 moll1nano3feso4溶液溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加液，同时滴加kscn溶液，后者红色更深溶液，后者红色更深(3)溶液中存在反应：溶液中存在反应：2agfe=fe22ag，agfe2=fe3ag，fe2fe3=3fe2。反应开始时，反应开始时，c(ag)大，以反应大，以反应为主，为主，c(fe3)增大。增大。约约30 min后，后，c(ag)小，以反应小，以反应为主，为主，c(fe3)减小减小 猜想型实验猜想型实验的解答思维流程的解答思维流程考向考向4定性探究定性探究“物质组成物质组成”型实验方

47、案的设计型实验方案的设计典例典例4某混合粉末由某混合粉末由 fe2o3、fe、cuo、c、al 中的几种中的几种物质组成，为检测其成分，取样品进行下列实验物质组成，为检测其成分，取样品进行下列实验(部分产物略部分产物略去去)：回答下列问题：回答下列问题： (1)取少量溶液取少量溶液 x，加入过量的，加入过量的 naoh 溶液，有沉淀生成。溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入取上层清液，通入 co2，无明显变化，说明样品中不含的物质，无明显变化，说明样品中不含的物质是是_(填化学式填化学式)。(2)z 为一种或两种气体：为一种或两种气体：若若 z 只为一种气体，试剂只为一种气体，试剂 a 为饱和为

48、饱和 nahco3 溶液，则反溶液，则反应应中能同时生成两种气体的化学方程式是中能同时生成两种气体的化学方程式是_。 若若 z 为两种气体的混合物，试剂为两种气体的混合物，试剂 a 为适量水，则为适量水，则 z 中两中两种气体的化学式是种气体的化学式是_ (3)向向 y 溶液中通入溶液中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是溶液中的阳离子是_(填离子符号填离子符号)。 (4)取取 y 溶液，调溶液，调 ph 约为约为 7，加入淀粉，加入淀粉-ki 溶液和溶液和 h2o2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2

49、 mol i时，共转移时，共转移3 mol 电子，该反应的离子方程式是电子，该反应的离子方程式是_。(5)另取原样品，加入足量稀另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组一定不会产生红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是合是(各组合中的物质用化学式表示各组合中的物质用化学式表示)_。答案：答案：(1)al(2)c2h2so4(浓浓)co22so22h2ono、co2(3)fe3、h(4)2fe23h2o24i=2fe(oh)32i2(5)cuo、c或或cuo、c、fe2o3固体成分检测实验方案设计的一般方法固体成

50、分检测实验方案设计的一般方法 方法一：取少量固体试样方法一：取少量固体试样溶于水配成溶液溶于水配成溶液检测溶检测溶液中存在的阴、阳离子液中存在的阴、阳离子得出实验结论。得出实验结论。 方法二：取少量固体试样方法二：取少量固体试样在氧气流等中反应在氧气流等中反应检测检测所产生的物质所产生的物质(如气体如气体)得出实验结论。得出实验结论。方法三：取少量固体试样方法三：取少量固体试样加酸加酸(或碱或碱)溶液产生气溶液产生气体体(溶液溶液)检测气体产物检测气体产物(溶液的阴、阳离子溶液的阴、阳离子)的成分的成分得得出实验结论。出实验结论。典例典例5(2018 届安徽江南十校联考届安徽江南十校联考)工业

51、上采用工业上采用 feso4 和和naoh 为主要原料、在碱性条件下通入空气氧化沉淀制备铁磁为主要原料、在碱性条件下通入空气氧化沉淀制备铁磁粉粉 fe3o4，其原理如下：，其原理如下：feso42naoh=fe(oh)2na2so44fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3 fe(oh)22fe(oh)3 fe3o44h2o考向考向5定量探究定量探究“物质组成物质组成”型实验方案的设计型实验方案的设计图图 1氧化沉淀法制备氧化沉淀法制备 fe3o4 的工艺流程图的工艺流程图温度温度/010305060708090溶解度溶解度/g14.017.025.033.0 35.333.030.527

52、.0硫酸亚铁在不同温度下的溶解度：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度：.问问题讨论题讨论(1) 溶解时，所用热水的温度约为溶解时，所用热水的温度约为_ ，目的是，目的是_。(2)副产品芒硝的化学式是副产品芒硝的化学式是_。(3)为了检验产品是否洗涤干净，需要进行的实验操作是为了检验产品是否洗涤干净，需要进行的实验操作是_。.组组成确定成确定资料显示：铁的氯氧化物在受热时分解生成铁的氧化物资料显示：铁的氯氧化物在受热时分解生成铁的氧化物(化合价不变化合价不变)；fe2o3 和和 co 反应是随温度升高而反应是随温度升高而逐步进行的，先生成逐步进行的，先生成fe3o4，再生成，再生成 feo(黑色黑色)

53、，最后生成，最后生成 fe。为确定用以上方法制得的产品的纯度，称取为确定用以上方法制得的产品的纯度，称取 23.28 g 该样品该样品利用图利用图 2 装置进行装置进行实验探究。实验探究。图图 2(4)该组同学欲通过称量该组同学欲通过称量 b 装置反应前后的质量变化来计装置反应前后的质量变化来计算算并确认该样品中的杂质。并确认该样品中的杂质。b 中的最佳试剂是中的最佳试剂是_(填字母填字母)，b中带孔玻璃球泡的作用是中带孔玻璃球泡的作用是_。a.澄清石灰水澄清石灰水c.稀盐酸稀盐酸b.氢氧化钠浓溶液氢氧化钠浓溶液d.水水(5)上述实验过程中，上述实验过程中，co 气体除作为反应物外，能起到的气

54、体除作为反应物外，能起到的作用还有：作用还有：实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；停止加热后，继续通停止加热后，继续通 co 气体，防止生成物被氧化，防气体，防止生成物被氧化，防止止 b 中的溶液倒吸入中的溶液倒吸入 a 中，还可以中，还可以_，以提，以提高实验的精确度。高实验的精确度。(6)利用仪器测定并绘制出反应过程中利用仪器测定并绘制出反应过程中 a 装置中玻璃管内的装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线，如图固体质量随温度的变化曲线，如图 3：图图 3样品中含有的杂质成分是样品中含有的杂质成分是_(填化学式填化学式)。样

55、品中杂质的质量分数为样品中杂质的质量分数为_%(保留保留 2 位小数位小数)。解析：解析：(1)根据根据 feso4 的溶解度表可知，的溶解度表可知，feso4 随温度的升随温度的升高先增大后减小，故温度过高或过低都不利于溶解，溶解时，高先增大后减小，故温度过高或过低都不利于溶解，溶解时，所用热水的温度约为所用热水的温度约为 60 为宜，控制温度为为宜，控制温度为 60 的目的是该的目的是该温度时硫酸亚铁的溶解度较大，增大其溶解量。温度时硫酸亚铁的溶解度较大，增大其溶解量。(2)feso4 与与naoh 反应除了生成反应除了生成 fe(oh)2，还生成，还生成 na2so4，故副产物芒硝，故副

56、产物芒硝化学式是化学式是 na2so410h2o。(3)沉淀的成分为沉淀的成分为 fe(oh)2 和和 fe(oh)3，其中含有杂质其中含有杂质 na2so4，要得到纯净的产品，必须将沉淀洗涤干，要得到纯净的产品，必须将沉淀洗涤干净，因此检验沉淀是否洗涤干净的操作过程为取最后一次洗涤净，因此检验沉淀是否洗涤干净的操作过程为取最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化的液于试管中，加入盐酸酸化的 bacl2 溶液，若无白色沉淀，说溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净。明已经洗涤干净。(4)co 和和 fe3o4 反应生成反应生成 co2 气体，吸收气体，吸收 co2气体的最好的试剂为气体的最好的试剂为

57、 naoh 溶液；溶液；b 中带孔玻璃球泡的作用是中带孔玻璃球泡的作用是使液体与使液体与气体充分接触，有利于充分反应。气体充分接触，有利于充分反应。(5)co 还可以将产还可以将产生的生的 co2 气体全部赶入装置气体全部赶入装置 b 中被充分吸收，提高实验的准确中被充分吸收，提高实验的准确率。率。(6)若样品中只有若样品中只有 fe3o4，加热过程中固体质量下降应只，加热过程中固体质量下降应只有两段，而现在样品的质量下降有三段，故样品中除了有两段，而现在样品的质量下降有三段，故样品中除了 fe3o4外还有其他成分，沉淀外还有其他成分，沉淀 m 为为 fe(oh)2 和和 fe(oh)3 的混

58、合物，加的混合物，加热时除生成热时除生成 fe3o4 外，外，fe(oh)3 加热分解能生成加热分解能生成 fe2o3，故，故 fe3o4样品中含有的杂质成分为样品中含有的杂质成分为 fe2o3。设。设 fe2o3 和和 fe3o4 的物质的的物质的量分别为量分别为x、y，根据铁原子守恒有，根据铁原子守恒有2x3y16.8056mol0.3 mol，根据质量有：根据质量有：160 x232y23.28 g，所以解得，所以解得 y0.09 mol，故，故样品中样品中 fe3o4 的质量分数的质量分数0.09232 g23.28 g100%89.69%，样品，样品中杂质中杂质 fe2o3 的质量分

59、数为的质量分数为 189.69%10.31%。答案：答案：(1)60 该温度时硫酸亚铁的溶解度较大，增大其该温度时硫酸亚铁的溶解度较大，增大其溶解量溶解量(2)na2so410h2o(3)取最后一次洗涤液于试管中，先加入盐酸酸化再加取最后一次洗涤液于试管中，先加入盐酸酸化再加 入入bacl2 溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净(4)b 使液体与气体充分接触使液体与气体充分接触(5)将产生的将产生的 co2 全部赶入装置全部赶入装置 b 中中(6)fe2o310.31数据的测量方法数据的测量方法通过测定物质的质量、气体、液体的体积，对反应过程中通过测定物质的

60、质量、气体、液体的体积，对反应过程中物质的含量、变化进行定量的研究，是一种重要的实验方法。物质的含量、变化进行定量的研究，是一种重要的实验方法。通常数据的测定方法有以下几类：通常数据的测定方法有以下几类：1.沉淀法沉淀法根据原子守恒的原理，通过系列反应把欲测定元素转化为根据原子守恒的原理，通过系列反应把欲测定元素转化为沉淀，通过测定沉淀质量，获知目标元素的含量。实验的措施沉淀，通过测定沉淀质量，获知目标元素的含量。实验的措施要以目标元素完全转化为沉淀为中心，多涉及沉淀的过滤、洗要以目标元素完全转化为沉淀为中心，多涉及沉淀的过滤、洗涤、干燥、称量等操作。涤、干燥、称量等操作。2.测定气体体积法测