2023届新高考一轮复习 实验方案的设计与评价 课件（37张）

1、第十单元 化学实验 第四节 实验方案的设计与评价科学探究与创新意识：根据化学实验的目的和要求，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；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。各部分知识与技能的综合应用。核心素养 化学实验方案的设计 （）01考点互动探究知识梳理1.化学实验方案的设计(1)主要类型考点互动探究(2)化学实验方案设计的五项基本原则考点互动探究(3)化学实验方案设计的步骤考点互动探究(3)化学实验方案设计示例设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。(1)实验原理2KClO3 2KCl+3O2,Ag+Cl- AgCl。(2)实验试剂:氯酸钾固体

2、、 、 溶液、稀硝酸。(3)操作步骤a.将氯酸钾和MnO2混合共热。b.冷却至室温,加水充分溶解后, 。c.取少量滤液于洁净试管中,加入几滴硝酸酸化的 溶液,观察到有白色沉淀生成,证明氯酸钾中含有氯元素。二氧化锰硝酸银过滤AgNO3基础测评1.过氧化钙是一种白色固体,常用作杀菌剂、防腐剂。(1)化学实验小组选用如图装置(部分固定装置略)用钙和氧气制备过氧化钙。 基础测评请选择必要的装置(装置可重复使用),按气流方向连接顺序为 。(填仪器接口的字母编号)连接好装置进行实验,步骤如下:.检查装置气密性后,装入药品;. ;.点燃B处酒精灯加热药品;反应结束后, ;.拆除装置,取出产物(2)已知化学反

3、应Ca2+H2O2+2NH3+8H2O CaO28H2O+2N。在碱性环境中制取CaO28H2O的装置如图所示:aedbce或aedcbe打开分液漏斗旋塞,通一段时间氧气先熄灭酒精灯,待产品冷却后再停止通入氧气基础测评装置B中仪器X的作用是 ;反应在冰水浴中进行的目的是 。反应结束后,经、低温烘干获得CaO28H2O。 导气,防止倒吸防止温度过高H2O2分解;利于晶体析出过滤洗涤基础测评2.工业生产中,海水提取溴常用空气吹出法。某化学实验小组设计了如下实验装置(夹持装置略去)模拟该法从浓缩的海水中提取溴。已知:Br2的沸点为58.78 ,密度为3.119 g/cm3,微溶于水,有毒。基础测评回

4、答下列问题:(1)实验步骤如下:关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入Cl2至反应结束;关闭活塞,打开活塞,向A中鼓入足量热空气;关闭b,打开a,再通过A向B中通入足量Cl2;取B中所得溶液进行蒸馏,收集液溴。(2)步骤A中主要反应的离子方程式为。a、cb、dCl2+2Br- Br2+2Cl-基础测评(3)X试剂可以是(填序号),步骤B中X试剂与Br2发生反应的离子方程式为。A.H2OB.饱和食盐水C.饱和Na2SO3溶液(4)该实验中尾气处理所用的试剂可为。(5)蒸馏时,除酒精灯、石棉网、铁架台外,还应该选择仪器(填序号)。蒸馏操作中应控制温度为 。CBr2+S+H2O S+2Br-

5、+2H+NaOH溶液59 (58.78 60 之间均可)基础测评3.某校研究性学习小组选用如图装置组装制备纯净干燥的NH3并探究NH3与CuO发生的反应,同时检验和收集非固态产物。请回答下列问题: 基础测评(1)完成实验所需装置按气流方向从左到右的连接顺序为。(2)连接好装置后应首先,然后添加药品进行实验。(3)装置A中发生反应的化学方程式为。(4)装置D中盛放碱石灰的仪器名称是,装置E的作用是。ADCEGBF检查装置的气密性2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3球形干燥管检验NH3与CuO反应的产物中是否有水基础测评(5)通过进一步检测发现装置F中收集到的气体是一种常见

6、的单质气体,装置C硬质玻璃管中得到一种固体单质。试描述该小组同学还能观察到的其他现象 ;装置C中发生反应的化学方程式为 。 装置C中黑色固体逐渐变红,管壁上有液珠产生;装置E中白色固体逐渐变蓝2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2 基础测评4.资料显示:O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱。室温下,某学习小组利用下图装置探究不同条件下KI与O2的反应,实验记录如下。 装置序号烧杯中的液体5分钟后现象2 mL 1 molL-1KI溶液+5滴淀粉溶液无明显变化2 mL 1 molL-1KI 溶液+5滴淀粉溶液+2 mL 0.2 molL-1HCl溶液溶液变蓝2 mL 1 molL-1KI溶液+5

7、滴淀粉溶液+2 mL 0.2 molL-1KCl溶液无明显变化2 mL 1 molL-1KI溶液+5滴淀粉溶液+2 mL 0.2 molL-1CH3COOH溶液溶液变蓝,颜色比中浅基础测评回答下列问题:(1)实验的目的是 。(2)实验中发生反应的离子方程式是。(3)实验比实验溶液颜色深的原因是 。为进一步探究KI与O2的反应,用上述装置继续进行实验:序号烧杯中的液体5小时后现象2 mL混有KOH的pH=8.5的1 molL-1 KI溶液+5滴淀粉溶液溶液略变蓝2 mL混有KOH的pH=10的1 mol L-1KI溶液+5滴淀粉溶液无明显变化验证Cl-是否影响KI与O2的反应4I-+O2+4H+

8、 2I2+2H2O比相同浓度的醋酸溶液中的大,O2的氧化性较强HCl是强电解质,其溶液中c(H+)基础测评对于实验的现象,甲同学猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,他设计了下列装置进行实验以验证猜想。(4)烧杯a中的溶液为 。(5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验现象是:通入O2后,pH=10的KOH溶液 。(6)乙同学向pH=10的“KOH-淀粉溶液”中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色,经检测,褪色后的溶液中含有I,用离子方程式表示褪色的原因: 。(7)该小组同学对实验过程进行了反思,推测实验和实验的现象产生的原因分别可能是 。基础测评电流表指针偏转,烧杯b中的溶液逐渐变成蓝色3I

9、2+6OH- I+5I-+3H2O中性条件下,O2的氧化性比较弱,短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化;pH=10的KOH溶液中I-被O2氧化生成I2,I2迅速发生歧化反应变为I和I- 化学实验方案的评价 （）02考点互动探究2.化学实验方案的评价(1)绿色化学方面考点互动探究(2)安全性方面考点互动探究(3)规范性方面基础测评1.下列图示实验正确的是( )B基础测评2.下列装置进行的相关实验,能达到实验目的的是( )A.用图1装置制取并收集干燥纯净的NH3B.用图2装置可演示NO的喷泉实验C.用图3装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色D.用图4装置验证苯中是否有独立的碳

10、碳双键D基础测评3.某小组设计如图实验装置探究:()苯与液溴发生取代反应;()苯与液溴在催化剂作用下的反应机理。已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4(浓) Br2+MnSO4+Na2SO4+2H2O(1)B装置的作用是;D装置用于吸收溴蒸气,盛装试剂是(填标号)。提供干燥的溴蒸气bd基础测评a.氢氧化钠溶液 b.四氯化碳 c.KI溶液 d.苯(2)能判断C装置中发生取代反应的实验现象是 。(3)启动A装置中反应一段时间后,发现C装置中液体处于沸腾状态,其原因是。写出C中发生反应的化学方程式:。(4)实验完毕后,分离提纯C装置中产品的步骤有:用少量蒸馏水洗涤;用大量蒸馏水洗涤粗产品;用10%

11、氢氧化钠溶液洗涤;蒸馏;加入硫酸镁,过滤;分液。E装置中产生浅黄色沉淀溴与苯在溴化铁作用下发生放热反应+Br2基础测评其正确的操作顺序为。(5)查阅资料:苯与液溴在溴化铁催化下的反应机理分三步。第一步:Br2+FeBr3 Br+FeB第二步:第三步反应是。该小组将B装置中浓硫酸用稀硫酸替代,实验失败,试从反应机理推测可能的原因是。 +FeB +HBr+FeBr3溴化铁水解,催化剂失效,不能产生溴正离子基础测评4.某化学课外活动小组通过实验制备并研究NO2的性质。已知:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置

12、已略去)。(1)E装置中制取NO2的化学方程式是。Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O基础测评(2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是 。(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:NH3的还原性较弱,不能将NO2还原;在此条件下,NO2的转化率极低; 。(4)此实验装置存在的一个明显缺陷是。混合气体的颜色变浅(合理均可)在此条件下,该反应的化学反应速率极慢缺少尾气处理装置真题演练1.（2022浙江高考真题）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

13、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C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加到少量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先加到少量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，则样品为亚硝酸钠真题演练2.（2021江苏高考真题）下列由废铜屑制取CuSO45H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是A.用装置甲除去废铜屑表面的油

14、污 B.用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑C.用装置丙过滤得到CuSO4溶液 D.用装置丁蒸干溶液获得CuSO45H2OD 真题演练3.（2020天津高考真题）为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：.甲方案实验原理：实验步骤：(1)判断 沉淀完全的操作为_。(2)步骤判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_。(3)步骤灼烧时盛装样品的仪器名称为_。向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全AgNO3溶液坩埚真题演练(4)固体质量为wg，则c(CuSO4)=_molL-1。(5)若步骤从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。.乙方案实验原理：实验步骤:按右图安装装置(夹持仪器略去)在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录。偏低真题演练将CuSO4溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录处理数据真题演练(