化学实验综合.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学二轮专题复习,化 学 实 验 综 合,综合实验设计和评价题是考查学生综合应用实验基础知识、化学理论、元素化合物知识和化学计算等相关知识解决实验问题的能力的一类题，近几年高考中综合实验题的形式主要有以下几种：,（,1,）,对物质制备、分离、提纯和检验中化学原理、相关装置作用的设计和评价。,（,2,）,提出实验问题或目的，给定实验情景或物质性质，要求选择仪器、药品，组装实验装置，确定实验步骤，评价实验方案。,（,3,）,对教材实验通过重组、深化、优化或创新提出问题，让考生去完成。,（,4,）,联系工业生产过程，进行定量分析和综合评价。,物质的制备,仪器、操作、分离提纯,物质性质的探究,试剂、操作、现象、结论,物质的鉴别,试剂、操作、现象、结论,化学反应原理的探究、验证,实验条件的控制、现象、解析,考点一,.,辨识、选取、组装实验仪器,【,例,1.2013,广东高考,33,题,】,(1),在实验室中用浓盐酸与,MnO,2,共热制取,Cl,2,并进行相关实验。,下列收集,Cl,2,的正确装置是,。,C,考点一,.,辨识、选取、组装实验仪器,【,例,2.2014,广东高考,33,题,】,(1),某小组拟在同浓度,Fe,3+,的催化下，探究,H,2,O,2,浓度对,H,2,O,2,分解反应速率的影响。,设计实验方案：在不同,H,2,O,2,浓度下，测定,（要求所测的数据能直接体现反应速率的大小）,设计实验装置，完成图中的装置示意图。,相同时间内产生氧气的体积,或收集相同体积的氧气所需要的时间,解题思路,（,1,）,充分、准确理解实验目的、实验要求,（,2,）了解各种仪器的基本用途和扩展用途,（,3,）如果是选取则比较所列各装置的优缺点,考点一,.,辨识、选取、组装实验仪器,【,练,1】,采用右图装置,(,实验前已除尽装置内的空气,),制取,Na,2,S,2,O,5,。装置,II,中有,Na,2,S,2,O,5,晶体析出。,发生的反应为：,Na,2,SO,3,SO,2,Na,2,S,2,O,5装置,III,用于处理尾气，可选用的最合理装置,(,夹持仪器已略去,),为,(,填序号,),。,d,考点一,.,辨识、选取、组装实验仪器,【,练,2】,实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度。,下图中可选用的发生装置是,（填写字母）。,ae,考点一,.,辨识、选取、组装实验仪器,会区别长颈漏斗、分液漏斗,注意启普发生器、简易装置的使用,【,练,3】,制备无水,FeCl,3,的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下,在虚线框内画出尾气吸收装置,E,并注明试剂,NaOH,溶液,考点一,.,辨识、选取、组装实验仪器,预备知识,不溶于水，比水轻,溶于水,属于钾盐,过滤掉,MnO,2,分为甲苯和水层,(,水层中溶有,),分液,类似于由,96%,的乙醇来制无水乙醇,吸水。,Na,2,SO,4,.,10H,2,O,晶体,蒸馏,强酸制弱酸,甲苯,分液,蒸馏,考点二,.,基本实验操作,【,例,1.2012,广东高考,33,题,】,考点二,.,基本实验操作,【,例,2.2011,广东高考,33,题,】,搅拌溶解，冷却至室温,250mL,容量瓶,考点二,.,基本实验操作,气密性检查,pH,试纸的使用,溶液的配制,物质分离方法：过滤、蒸馏（分馏）、结晶、萃取、分液,沉淀的洗涤及检验,【,常考内容,】,考点二,基本实验操作,【,练,1】,用,CuCl,2,2H,2,O,和,NaOH,溶液制备适量,Cu(OH),2,沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是,。,【,练,2】,调节溶液,ZnCl,2,的,pH,可产生,Zn(OH),2,沉淀，为制得,ZnO,，后续操作步骤是,.,取最后一次洗涤滤出液少量于试管中，滴加足量硝酸后滴加,AgNO,3,溶液，没有沉淀出现证明沉淀已洗涤干净。,过滤、洗涤、（干燥）、灼烧,考点三,.,实验操作、实验现象的原因分析,【,例,2014.,（,2,）、,2013.,（,2,）,】,考点三,.,实验操作、实验现象的原因分析,解题思路：,实验操作的原因,围绕实验目的思考：更多、更快,(,或控制速率,),、更纯、现象更明显、实验安全、防污染等方面考虑,实验现象分析,围绕物质的性质、化学原理（速率、平衡、电解质溶液,(,电离、水解、溶解平衡,),、原电池、电解、反应热等）方面分析,考点三,.,实验操作、实验现象的原因分析,【,练,1】,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图和有关数据如下：,实验步骤：,在,A,中加入,4.4 g,的异戊醇，,6.0 g,的乙酸、数滴浓硫酸和,2,3,片碎瓷片，开始缓慢加热,A,，回流,50,分钟，反应液冷至室温后，倒入分液漏斗中，分别用少量水，饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体，静置片刻，过滤除去硫酸镁固体，进行蒸馏纯化，收集,140,143,馏分，得乙酸异戊酯,3.9 g,。回答下列问题：,（,2,）在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是：,；,第二次水洗的主要目的是：,。,洗掉大部分硫酸和醋酸、异戊醇,洗掉碳酸氢钠,【,练,2】,实验室从含碘废液（除,H,2,O,外，含有,CCl,4,、,I,2,、,I,等）中回收碘，其实验过程如下：,（,1,）向含碘废液中加入稍过量的,Na,2,SO,3,溶液，将废液中的,I,2,还原为,I,，该操作将,I,2,还原为,I,的目的是,。（,3,）氧化时，在三颈烧瓶中将含,I,的水溶液用盐酸调至,pH,约为,2,，缓慢通入,Cl,2,，在40,0,C,左右反应（实验装置如图所示）。,实验控制在较低温度下进行,的原因是,；,锥形瓶里盛放的溶液为,。,使四氯化碳中,I,2,转化为,I,-,进入水层,使氯气在溶液中有较大的溶解度,氢氧化钠溶液,【,练,3】,某小组以,CoCl,2,6H,2,O,、,NH,4,Cl,、,H,2,O,2,、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体,X,。,经测定，样品,X,中钴氨氯的物质的量之比为,1:6:3,，钴的化合价为,，制备,X,的化学方程式为,；,X,的制备过程中温度不能过高的原因是,。,+3,2CoCl,2,+2NH,4,Cl+10NH,3,+H,2,O,2,=2Co(NH,3,),6,Cl,3,+2H,2,O,温度过高过氧化氢分解、氨气逸出,考点四,.,实验设计,【,例,1.2013,广东高考,33,题,】,之后要冷却析出晶体,过滤将固体和溶液分离,冷却、过滤,读题：题中的信息,是苯甲酸,常温下，苯甲酸溶解很少,无色溶液中主要溶有,KCl,如何检验,Cl,？,先加足量稀硝酸酸化，再滴加,AgNO,3,溶液。,根据沉淀判断,读题：题中的信息,白色晶体是纯净物，通过测熔点确定是苯甲酸,在此，是否需要趁热过滤？,否。而是冷却析出苯甲酸固体，再过滤,考点四,.,实验设计,【,例,2.2012,广东高考,33,题,】,考点四,.,实验设计,【,例,3.2011,广东高考,33,题考点四,.,实验设计,【,例,4.2010,广东高考,33,题,】,例：,2010,年广东高考第,33,题,某科研小组用,MnO,2,和浓盐酸制备,Cl,2,时，利用刚吸收过少量,SO,2,的,NaOH,溶液对其尾气进行吸收处理。,（,1,）请完成,SO,2,与过量,NaOH,溶液反应的化学方程式：,SO,2,+2NaOH=_,（,2,）反应,Cl,2,+Na,2,SO,3,+2NaOH=2NaCl+Na,2,SO,4,+H,2,O,中的还原剂为,_,（,3,）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在,Cl,-,、,OH,-,和,SO,4,2-,请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的,CO,2,的影响）,提出合理假设,假设,1,：只存在,SO,3,2-,；,假设,2,：既不存在,SO,3,2-,也不存在,ClO,-,；,假设,3,：,_,ClO,-,(,强氧化性,),和,SO,3,2-,(,较强的还原性,),会发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存。,没有既存在,SO,3,2-,也存在,ClO,-,的情况,Na,2,SO,3,+H,2,O,Na,2,SO,3,要根据题目的条件，理清逻辑关系，确定可能的假设情况。尤其要分清楚微粒的性质、微粒之间的相互影响。,(,审题、综合考虑、还要会评价过程对不对,),设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：,3mol,.,L,-1,H,2,SO,4,、,1mol,.,L,-1,NaOH,、,0.01mol,.,L,-1,KMnO,4,、淀粉,-KI,溶液、紫色石蕊试液,实验步骤,预期现象和结论,步骤,1,：取少量吸收液于试管中，滴加,3 mol,.,L,-1,H,2,SO,4,至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于,A,、,B,试管中,步骤,2,：,步骤,3,：,从微粒的性质和所提供的试剂来分析,:H,2,SO,3,有还原性，可使酸性,KMnO,4,溶液褪色；,HClO,能将,I,-,氧化成,I,2,，,I,2,遇淀粉变蓝色。从而进行探究。,注意答题的规范要求。,审题：溶液中产生了,H,2,SO,3,或,HClO,或两者都没有。且硫酸过量，溶液呈酸性。,(2),设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：,3mol,.,L,-1,H,2,SO,4,、,1mol,.,L,-1,NaOH,、,0.01mol,.,L,-1,KMnO,4,、淀粉,-KI,溶液、紫色石蕊试液,实验步骤,预期现象和结论,步骤,1,：取少量吸收液于试管中，滴加,3 mol,.,L,-1,H,2,SO,4,至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于,A,、,B,试管中,步骤,2,：,步骤,3,：,从微粒的性质和所提供的试剂来分析,:H,2,SO,3,有还原性，可使酸性,KMnO,4,溶液褪色；步骤,1,中溶液显酸性，若含有,HClO,，则该溶液能使紫色石蕊试液先变红后褪色，从而进行探究。,注意答题的规范要求。,若溶液先变红后褪色，则假设,3,成立,(2),若溶液变红后不褪色，结合步骤,2,中的,(2),则假设,2,成立,滴紫色石蕊试液,审题：溶液中产生了,H,2,SO,3,或,HClO,或两者都没有。且硫酸过量，溶液呈酸性。,考点四,.,实验设计,1.,设计实验，验证某物质的性质,2.,设计实验，验证某物质的存在,思路：根据实验目的选取合适的试剂及仪器，完成实验。,答题,：（一定量）的,试剂，仪器，,操作，预期现象，对应结论,。,特别关注：,（,1,）被检物质所处的背景（溶液的酸碱性、与之同时存在的其它,物质），采取必要措施，避免干扰检验。,（,2,）依据题目所给的某些特别信息，选用特殊的方法,【,练,1】,探究过氧化氢的性质,该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明,了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验条件：试剂只有,过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，,实验仪器及用品可自选。）,请将他们的实验方法和实验现象填入下表：,实验内容,实验方法,实验现象,验证 氧化性,验证不稳定性,取少量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液，振荡,产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊,取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，将带火星的木条检验 伸入试管中,产生气泡，木条复燃,（取少量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液，振荡）,（溶液变蓝色）,【,练,2】,已知：,5SO,3,2,-,+2IO,3,-,+2H,=I,2,+5SO,4,2,-,+H,2,O,某含碘废水（,pH,约为,8,）中一定存在,I,2,，可能存在,I,-,、,IO,3,-,中的,一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有,I,、,IO,3,的,实验方案：取适量含碘废水用,CCl,4,多次萃取、分液，直到水层,用淀粉溶液检验不出碘单质存在；,。,（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、,FeCl,3,溶液、,Na,2,SO,3,溶液）,从水层取少量的溶液于试管中加入,1-2mL,淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝，说明废水中含有,I,-,；若溶液不变蓝，说明废水中不含有,I,-,。,另从水层取少量溶液于另一支试管中，加入,1-2mL,淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加亚硫酸钠溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有,IO,3,-,；若溶液不变蓝，说明废水中不含有,IO,3,-,。,【,练,3】NaNO,2,有像食盐一样的咸味，但能引起中毒。已知,亚硝酸钠能发生如下反应：,2NaNO,2,+4HI=2NO+I,2,+2NaI+2H,2,O,，根据上述反应，可以用,试剂和生活中常见的物质进行实验，以鉴别亚硝酸钠和食盐。,进行实验时，必须选用的物质有,A,自来水,B,碘化钾淀粉试液,C,淀粉,D,白糖,E,食醋,F,白酒,BE,【,练,4】Na,2,S,2,O,3,是重要的化工原料，易溶于水。在中性或碱性,环境中稳定。,I,制备,Na,2,S,2,O,3,5H,2,O,反应原理：,Na,2,SO,3,（,aq,）,+S,（,s,）,=Na,2,S,2,O,3,(aq),（,3,）产品中除了有未反应的,Na,2,SO,3,外，最可能存在的无机杂质是,，检验是否存在该杂质的方法是,。,Na,2,SO,4,;,取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中,BaCl,2,溶液，若有白色沉淀，则产品中含有,Na,2,SO,4,考点四,.,实验设计例,5.2013,广东高考,33,题,】,（,1,）某小组拟在同浓度,Fe,3+,的催化下，探究,H2O2,浓度对,H,2,O,2,分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：,30%H,2,O,2,、,0.1molL-1Fe,2,(SO,4,),3,、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器,参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）,考点四,.,实验设计,【,例,6.2014,广东高考,33,题,】,3.,设计实验，探究、验证化学反应原理,设计原则：,（,1,）对照原则,设计两组或以上实验，将结果形成对照，,以增强实验结果的说服力；,（,2,）单一变量原则,对照实验中只有唯一变量，其它条件,都完全相同。,考点四,.,实验设计,【,练,1】,某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞,(,如图,1),。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。,（,1,）请完成以下实验设计表,(,表中不要留空格,),：,（,2,）编号实验测得容器中压强随时间变化如图,2,。,t2,时，,容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了,腐蚀，请在图,3,中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了,(氧化”或“还原”,),反应，其电极反应式是,。,编号,实验目的,碳粉,/g,铁粉,/g,醋酸,/%,为以下实验作参照,0.5,2.0,90.0,醋酸浓度的影响,0.5,36.0,0.2,2.0,90.0,碳粉含量的影响,2.0,吸氧,还原,2H,2,O+O,2,+4e,-,=4OH,-,e,-,【,练,2】,拟用如图装置探究固体表面积和反应物浓度对化学反应,速率的影响。,限选试剂与用品：,0.1,molL,1,HCl,、颗粒状,CaCO,3,、,粉末状,CaCO,3,、蒸馏水、量筒、秒表,设计实验方案：在固体表面积或反应物浓度不同的条件下，,测定,_,（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。,拟定实验表格，完整体现实验方案。,（表格列数自定；列出所用试剂的用量、待测物理量和拟定的数据；数据可用字母,a,、,b,、,c,等表示）,电子天平,物理量,实验序号,V,（,0.1,molL,1,HCl,）,/,mL,实验目的：实验,1,和,2,探究固体表面积对反应速率的影响；实验,1,和,3,探究反应物浓度对反应速率的影响,实验,1,实验,2,实验,3,相同时间内产生二氧化碳气体的体积,或收集相同体积的二氧化碳气体所需要的时间,示例,1,：,2011,广东高考第,33,题节选,33.,（,3,）将试剂初步提纯后，准确测定其中,Ba(OH),2,8H,2,O,的含量。实验如下：,配制,250ml,约,0.1molL-1Ba(OH),2,8H,2,O,溶液：准确称取,w,克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，,，将溶液转入,，洗涤，定容，摇匀。,滴定：准确量取,25.00ml,所配制,Ba(OH),2,溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将,（填“,0.020”,、“,0.05”,、“,0.1980”,或“,1.5”,）,molL-1,盐酸装入,50ml,酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定,2,次。平均消耗盐酸,Vml,。,计算,Ba(OH),2,8H,2,O,的质量分数,=,（只列出算式，不做运算）,（,4,）室温下，,(,填“能”或“不能”,),配制,1.0 molL,-1,Ba(OH),2,溶液,0.1980,Ba(OH),2,8H,2,O,在,283K,、,293K,和,303K,时的溶解度（,g/100g H,2,O,）,分别为,2.5,、,3.9,和,5.6,。,定量实验,不能,示例,2,：,2012,广东高考第,33,题节选,33.4,、纯度测定：称取,1.220g,产品，配成,100ml,甲醇溶液，移取,25.00ml,溶液，滴定，消耗,KOH,的物质的量为,2.4010,-3,mol,。产品中苯甲酸质量分数的计算,表达式,为,，计算,结果,为,（,保留两位有效数字）。,（,4,）,(2.4010,-3,1224)/1.22100%,；,96%,2010,年、,2013,年均没考定量实验，计算部分在原理和流程题中考察,酸碱中和滴定计算,定量实验,示例,3,：,2013,深二模第,33,题节选,终点现象，氧化还原计算,33.,（,4,）某同学对该厂废水进行定量分析。取,20.00mL,废水于锥形瓶中，水浴加热，用,0.1000molL,-1,酸性,KMnO,4,溶液滴定（假定只有苯酚与,KMnO,4,反应）。达到滴定终点时，消耗,KMnO,4,溶液的体积为,10.00mL,。有关反应方程式为：,5C,6,H,5,-OH+28KMnO,4,+42H,2,SO,4,=28MnSO,4,+14K,2,SO,4,+30CO,2,+57H,2,O,滴定终点的现象为,。,该废水中苯酚的含量为,mgmL,-1,。（保留二位有效数字）。,定量实验,