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文档简介

1、理综化学实验题的答题策略高考化学实验题怎么评分,学生答题的主要问题例1(09年全国理综卷27. 15分)浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)CCO22H2O2SO2请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)。A B C将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。选用的仪器(填字母)加入的试剂作用【思路分析】本题给出了完成该实验的一个化学反应方程式、三个简单装置

2、、三种必备药品,还需另选相应药品。本题涉及到水、二氧化碳、二氧化硫等化合物的基本性质和其混合物中三者的检验方法,其考查的目的主要是要求考生根据实验目的选择仪器和药品,使浓硫酸与木炭反应,并检验产物。以此考查考生设计实验的能力以及通过实验分析问题和解决问题的全面性。一套完整的实验装置包括反应发生装置、检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭,作为反应2H2SO4(浓)CCO22H2O2SO2的发生器。题目还要求检出反应产物,在三种产物CO2、H2O、SO2中,必须先检出水,因为在检出其他物质时会在混合气体中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜来实行对水的检出,若变蓝则说明有水。因为CO2是用

3、澄清石灰水来检验的,而SO2也可以使澄清石灰水变浑,这样需检出SO2后将SO2从混合气中除尽(在除去SO2的实验操作中使CO2含量尽可能不受影响),最后检出CO2。于是,应用盛有品红溶液的装置A检出SO2气体,若品红褪色,则说明有SO2气体产生。再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2(可以再用装置A,放入品红溶液,检验SO2是否除尽),最后用盛有澄清的石灰水的装置A来检出CO2。 【答案】选用的仪器(填字母)加入的试剂作用27.1C浓H2SO4和木炭反应器(或发生气体)27.2B无水CuSO4检出H2O27.3A品红溶液检出SO227.4A酸性KMnO4溶液吸收剩余的SO227.5A澄

4、清石灰水检出CO2 (附:为了便于下面说明,在答案表中各行自编了一个题号)【评分细则】1.仪器部分|:如果C不在首先,该大题得0分; 如果B不在第2行,则该行得0分;其余3行检出顺序正确,分行给分。 如果CO得检出在第2行,从该行起一下均不给分,包括仪器。(H2O、CO2、SO2 均不能检出)。 在仪器连接顺序正确(CBAAA)的前题下,各项分段给分,仪器、试剂、作用各1分。 如果新增步骤或漏掉,合并步骤,其不影响物质检出,不扣分,若影响了物质的检验,及该行一下均不给分。 如果仪器连接顺序正确CBAAA,而无试剂及作用或试剂作用均错,给5分。 2.试剂部分:化合物分子式或物质名称错误不给分。

5、C,浓H2SO4和C。(浓硫酸、木炭等)。少“浓”或缺物质.错字均不给分。 B,无水CuSO4(硫酸铜),变色硅胶,无水氯化钴均不给分,缺“无水”不给分。“无水CuSO4晶体”给分,变色硅胶中无“变色”不给分。 A KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液,K2Cr2O7溶液,Na2Cr2O7溶液 品红溶液均给分。KMnO4 “不给分”,品红“不给分” A(几乎同上),但用品红溶液不给分。 A澄清石灰水,Ba(OH)2溶液均可。无“澄清”不给分,也可写Ca(OH)2溶液。【答题情况分析】本题实验素材较为常规,考生一般较熟悉。以木炭与浓H2SO4反应得到SO2、CO2、H2O,并检出这三种产物,实验目

6、的很明确,又给定了仪器及部分药品(特别是给出了酸性KMnO4溶液,为考生突破此题的难点起到了提示作用),于是,本题的得分情况良好。由于设问采用了开放式的实验设计,使部分考生不太适应,出现了如下一些问题:1、审题不全面,思维不慎密,没有认清需要完成哪些实验设计就动手做题,导致设计的实验步骤出现遗漏。有部分考生将浓H2SO4和木炭反应过程省掉,导致整题扣分;部分考生将检出水步骤漏掉或将检出SO2骤漏掉,导致失分。2、部分考生是孤立的看待三种产物的检验,没有能把三种物质检验的逻辑关系理顺,导致实验步骤设计顺序错误。例如:水的检验,只能放在第二步,而不能设计为其他步骤,否则检不出水;CO2的检验必须放

7、在检验的SO2和除去SO2之后,以免干扰。3、部分考生忽略了除去SO2(或酸性KMnO4溶液的作用),用了NaOH溶液(CO2也被吸收),NaHCO3 或Na2CO3溶液(SO2与之的反应为此产生CO2),使CO2的检验没有意义,导致不能得分。4、考生在答题时存在大量的答题不规范问题,影响其得分。如物质名称错误、化学式书写错误、专有名词错误等。部分考生在回答“作用”时,不能用科学的语言,导致阅卷老师无法理解其意思,而被扣分,例如:“浓H2SO4”漏写了“浓”,“无水CuSO4”漏写了“无水”,“品红溶液,CuSO4溶液”漏写了“溶液”;“木炭”错写为“碳”,“检验水”错写为“吸收水”;“吸收S

8、O2”错写为“反应SO2”等。例2.(08年全国理综能力测试1,卷28题)取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。将MZ和足量的碳粉充分混合物,平铺在反应管a中,在b瓶中盛足量澄清石灰水。按图连接仪器。实验开始时缓缓通入氮气,过一段时间后,加热反应管a,观察到管内发生剧烈反应,并有熔融物生成,同时,b瓶的溶液出现白色浑浊。待反应完全后,停止加热,仍继续通氮气,直至反应管冷却,此时,管中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答:(1)元素Z是 (2)停止加热前是否需要先断开a和b的连接处?为什么?(3)反应管a中发生的所有反应的化学方程式是(4)本实验的尾气是否需处理?如需处理,请回答如

9、何处理;如不需处理,请说明理由。【思路分析】本题考查考生对金属热还原反应的理解,考查考生能否灵活地运用实验基本操作处理实验中具体问题。确定不了MZ是什么物质,不会影响解答其中的大部分题目。中学化学中遇到的黄色化合物不是很多,常见的有过氧化钠、溴化银、二硫化亚铁、硫化铝、二硫化亚铁铜等,有一种氧化亚铅(PbO)也是黄色的。但不属于常见物质。从题目中看,题设MO是黄色物质,该物质的化学式是MZ,而且这种物质的氧化性很强,从题设情景看,绝不是Na2O2,它不可能用C通过热还原得到。高中阶段未学习其他黄色氧化物,因此不能确定M是什么元素,题目也不要求回答,只能写为MO。我们也可以用MZ来表示相关的化学

10、方程式。如果考生只会根据平时训练的经验,先推断出具体物质才能解答,就陷入死胡同。考生的应变能力并不单纯是靠解题训练能得到的。MZ与过量的碳反应生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,知道,该气体中含有二氧化碳。也就是说Z元素应该是氧。因为一直通入氮气直至反应管冷却,因此,停止加热时,不会因为温度降低,反应管内气压减小而引起液体倒吸,所以,不需要将a和b之间的连接处断开。根据过量的碳与MZ反应来看,该反应过程中除了生成二氧化碳之外,还会生成一氧化碳,一氧化碳有毒,应该进行尾气处理,处理的方法可以将其在导管口点燃,或者用气球收集,或接一个加热的装有CuO的玻璃管高考资源网【答案】(1)氧,(2)不需要,因

11、为一直通入氮气,b中溶液不会倒吸到a管中。(3)MO+C=M+COMO+CO=M+CO2CO2+C=2CO 2MO+C=2M+CO2(4)需处理,因为一氧化碳有毒,应该进行尾气处理,处理的方法可以将其在导管口点燃,或者用气球收集,或接一个加热的装有CuO的玻璃管。【评分细则】(1)小题1氧,氧元素,O,O元素;给2分 2得分点:0,2(2)小题1不需要,或有此含义,均给1分 (此为必要前提,否则整个28(2)无分)2因有气体,或因有N2通入,给1分 3b瓶溶液不会倒吸到a管,给1分4得分点:0,1,2,3(3)小题1每个反应式1分,共4分,按正确反应式计算分2反应式不规范,如“”,无“”等,总

12、扣1分3反应式中,M用Pb代替正确,其金属氧化物为黄色,金属单质为银白色4得分点:0,1,2,3,4(4)小题1需要处理,或有此含义,均给2分 (此为必要前提,否则整个28(4)无分)2连接一正确有效装置处理CO,给2分 如放一气球收集气体,接一加热CuO粉末的反应管等 3得分点:0,2,4【答题情况分析】本题满分13分,全省平均得分3.73分,难度系数0.29,区分度0.24,比去年高考实验题难很多(去年28题难度为0.57),属很难的的实验题。此题对考生来说,看似面孔非常熟悉,以为很容易上手,但考生很想把MZ这个物质推出来,题目中的信息看似也很充分,以前做这类题时,从来没有用半边化学式来代

13、替化学式书写化学方程式的。绝大多数的考生由于推不出MZ,也就无从书写反应的化学方程式了。但仍有不少考生将MZ推成Na2O2而错。(2)小题常见错误: 与大气相通;防止M被空气中O2氧化;CO2溶解度不大,N2不溶于水;反应未完全,产生大量气体等(3)小题4分,全省平均分只有0.06分, 98.%的考生是0分。 (4)小题常见错误:点燃;酒精灯点燃;集气瓶收集;尾气吸收装置;气泡收集;无第一句,直接写第二句;判断尾气为NOx、SO2等;通过NaOH溶液;通过浓碱石灰干燥管。三、高考化学实验题的教学建议高考实验题,要求考生联系所学过的实验知识和技能,进行知识类比、迁移和重组,全面、周密地思考才能设

14、计出正确的实验方案和回答提出的问题。(一)培养学生思维的有序性1、思考问题的顺序(1)围绕主要问题思考:如选择适当的实验路线、方法;所用药品、仪器简单易得;实验过程快速、安全;实验现象明显。(2)思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题:如制取在空气中易水解的物质(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入。(3)思考实验的种类及如何合理地组装仪器,并将实验与课本实验比较、联靠。(如涉及到气体的制取和处理,对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为:发生 除杂质 干燥 主体实验 尾气处理。2、仪器连接的顺序(1)

15、所用仪器是否恰当,所该仪器是全用还是选用;(2)仪器是否齐全,如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置;(3)安装顺序是否合理,如是否遵循“自上而下,从左到右”;气体净化装置中不应先经干燥,后又经过水溶液洗气;(4)仪器间连接顺序是否正确。如洗气时“长进短出”,干燥管除杂质时“大进小出”,排水量气时“短进气,长出水”等。3、实验操作的顺序(1)连接仪器,根据实验目的,注意事项,安全问题等,按气体流动顺序连接好实验仪器;(2)检查气密性,在整套仪器连接完毕后,应先检查装置的气密性,然后装入药品。检查装置气密性的方法要依装置而定;如16的产气装置:(3)装药品进行实验操作。4、试剂添加

16、顺序(1)试剂的添加一般是按先固体后液体(如:制氯气、氢气);液体的混合先加密度小的,后加密度大的(如:硫酸与水、乙醇、硝酸的混合);先加难挥发的,后加易挥发的(如:制乙酸乙酯向乙醇中先加浓硫酸后加乙酸);(2)检验混合气中各种气体的成分时,应考虑它们之间的相互干扰,如:CO2、SO2、H2O的混合气体,应依次通过:无水CuSO4、品红溶液、酸性高锰酸钾、品红溶液、澄清石灰水。水煤气中各种成分的检验应依次通过:无水CuSO4、澄清石灰水、NaOH溶液、浓硫酸、灼热氧化铜、无水CuSO4、澄清石灰水、(3)提纯有多种杂质的物质,要注意先加入的试剂可能会带入新的杂质,后面加入的试剂应考虑除去新的杂

17、质。如:提纯NaCl(Ca2+、Mg2+、SO42-)应依次加入:NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,过滤后再加盐酸。NaOH溶液的加入顺序可以适当后调,但是BaCl2溶液必须在Na2CO3溶液之前加入。(二)重视基础,关注考察热点化学基本实验操作是化学实验的基础,也是历年高考化学实验题中考核的一个重点。在高考备考中应注重对基本实验的复习。以下是几个常考的热点。1、检查气体的纯度。点燃或加热通有可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的装置前,必须检查气体的纯度。例如用H2、CO等气体还原金属氧化物时,需要加热金属氧化物,在操作中,不能先加热,后通气,应当先通入气体,

18、将装置内的空气排干净后,检查气体是否纯净(验纯),待气体纯净后,再点燃酒精灯加热金属氧化物。2、常见气体的净化制备的气体所含杂质除杂方法CO2HCl、H2O分别通过盛饱和NaHCO3和浓硫酸的洗气瓶Cl2HCl、H2O分别通过盛饱和NaCl和浓硫酸的洗气瓶H2H2O通过盛浓硫酸的洗气瓶NH3H2O通过盛碱石灰的干燥管N2O2通过灼热的铜网SO2HCl、H2O分别通过盛饱和NaHSO3和浓硫酸的洗气瓶SO2SO3通过盛浓硫酸或BaCl2溶液的洗气瓶O2Cl2、H2O通过盛碱石灰的干燥管C2H4CO2、SO2、H2O分别通过NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶C2H2H2S、PH3通过盛硫酸铜溶液的洗气瓶

19、3、加热操作先后顺序选择。若气体产生需加热,应先用酒精灯加热产生气体的装置,等产生气体后,再给实验需要加热的固体物质加热。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO,再用CO还原Fe2O3,实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯,生成的CO赶走空气后,再点燃Fe2O3的酒精灯,而熄灭酒精灯的顺序则相反,原因是:在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化,并防止石灰水倒吸。4、冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。5、冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而损失,需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体(物质

20、蒸气),使物质蒸气冷凝为液态便于收集。6、防止倒吸问题。在某些实验中,由于吸收液的倒吸,会对实验产生不良的影响,如玻璃仪器的炸裂,反应试剂的污染等,因此,在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施:(1)切断装置:将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断,以防止液体倒吸,如实验室中制取氧气、甲烷时,通常用排水法收集气体,当实验结束时,必须先从水槽中将导管拿出来,然后熄灭酒精灯。(2)设置防护装置倒立漏斗式:如图(2)甲所示,这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较

21、大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。肚容式:如图(2)乙所示,当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒置漏斗很类似。蓄液式:如图(2)丙所示,当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸收液进入受热仪器或反应容器。这种装置又称安全瓶。平衡压强式:如图(2)丁所示,为防止反应体系中压强减少,引起吸收液的倒吸,可以在密闭装置系统中连接一个能

22、与外界相通的装置,起着自动调节系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸。7、具有特殊作用的实验改进装置。防堵塞安全装置:如图(3)所示,为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置(见恒压式);为防止粉末或糊状物堵塞导气管,可将棉花团置于导管口处(见防阻式(I、II)。液封装置:如图(3)所示,为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管(见液封式)防污染安全装置:如图(4)所示,灼烧式可用于除尾气CO;吸收式可用于除Cl2、H2S等;收集式可用于防止有毒气体进入空气中。8、结束实验时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性,有些实验为防止“爆炸”或

23、“氧化”,应考虑停止加热或通气的顺序,如对有尾气吸收装置的实验,必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯,以免造成溶液倒吸;用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯,同时继续通氢气,待加热区冷却后才能停止通氢气,这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化,或形成可爆气;拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时,需先把导气管从水槽中取出,才能熄灭酒精灯,以防止水倒吸;拆卸后的仪器要清洗、干燥、归位。9、常见废液的处理方法废 液处理方法注意事项酸或碱中和法分别收集,混合无危险时,将废酸、废碱混合氧化剂还原剂氧化还原法分别收集,查明废液性质,将其中一种废液分次少量加入另一种废液中含重金属离子废液氢氧化

24、物沉淀法硫化物共沉淀法用过滤或倾析法将沉淀分离,滤液不含重金属离子再排放含Ba2沉淀法加入Na2SO4溶液,过滤,除去沉淀,不可排放有机物焚烧法有机溶剂萃取回收利用生成水、CO2等不污染环境;用溶剂萃取分液,分馏后回收利用(三)规范表达,提高得分率实验题得分率低与部分学生答题不规范有很大的关系,每次考试老师学生感触最深的莫过于答题不规范导致的失分,因此规范答题显得尤为重要。例4、(06年全国理综卷28. 15分)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品、用上图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。(1)A是制取CO;的装置。写出A中发生反应的化学方程式: 。(2)填写表中空格:(请在答题卡上填空)

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