【全程复习方略】（安徽专用）2013版高考化学 144化学实验方案的设计与评价课件 新人教版（含精细解析）

第 四 节 化 学 实 验 方 案 的 设 计 与 评 价 三 年 14考 高 考 指 数 : 1.设 计 、 评 价 或 改 进 实 验 方 案 ；2.了 解 控 制 实 验 条 件 的 方 法 ；3.分 析 或 处 理 实 验 数 据 ， 得 出 合 理 的 结 论 ；4.绘 制 和 识 别 典 型 的 实 验 仪 器 装 置 图 ；5.以 上 各 部 分 知 识 与 技 能 的 综 合 应 用 。 化 学 实 验 方 案 的 设 计1.化 学 实 验 方 案 设 计 的 基 本 要 求 科 学 性 实 验 原 理 、 实 验 流 程 科 学 合 理 。 保 护 人 身 安 全 、 仪 器 、 环 境 。 仪 器 、 条 件 、 试 剂 在 中 学 现 有 条 件下 能 满 足 要 求 。 步 骤 少 、 仪 器 装 置 简 单 、 节 省 药 品 、 效 果 好 。基 本 要 求 安 全 性可 行 性简 约 性 2.化 学 实 验 设 计 的 基 本 内 容 一 个 相 对 完 整 的 化 学 实 验 方 案 一般 包 括 下 述 内 容 ：(1)实 验 名 称 。 (2)实 验 目 的 。 (3)实 验 原 理 。(4)实 验 用 品 (药 品 、 仪 器 、 装 置 、 设 备 )及 规 格 。(5)实 验 装 置 图 、 实 验 步 骤 和 操 作 方 法 。(6)实 验 注 意 事 项 。(7)实 验 现 象 的 记 录 及 结 果 处 理 。(8)问 题 与 讨 论 。 3.化 学 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 装置 ， 并 且 从 几 种 方 案 中 分 析 选 择 出 最 佳 方 案 。 4.化 学 实 验 方 案 设 计 的 注 意 事 项(1)实 验 操 作 顺 序 。装 置 选 择 与 连 接 气 密 性 检 查 加 固 体 药 品 加 液 体 药 品 开 始 实 验 (按 程 序 ) 拆 卸 仪 器 其 他 处 理 等 。 (2)加 热 操 作 先 后 顺 序 的 选 择 。若 气 体 制 备 实 验 需 加 热 ， 应 先 加 热 气 体 发 生 装 置 ， 通 入 气 体排 出 装 置 中 的 空 气 后 ， 再 给 实 验 中 需 要 加 热 的 物 质 加 热 。 目的 是 ： 防 止 爆 炸 (如 氢 气 还 原 氧 化 铜 )； 保 证 产 品 纯 度 ，防 止 反 应 物 或 生 成 物 与 空 气 中 的 物 质 反 应 。 熄 灭 酒 精 灯 的 顺序 则 相 反 。 (3)实 验 中 试 剂 或 产 物 防 止 变 质 或 损 失 。 实 验 中 反 应 物 或 产 物 若 易 吸 水 、 潮 解 、 水 解 等 ， 要 采 取 措施 防 止 吸 水 ； 易 挥 发 的 液 体 产 物 要 及 时 冷 却 ； 易 挥 发 的 液 体 反 应 物 ， 需 在 反 应 装 置 中 加 装 冷 凝 回 流 装 置(如 长 导 管 、 竖 直 的 干 燥 管 、 冷 凝 管 等 )； 注 意 防 止 倒 吸 的 问 题 。 (4)选 用 仪 器 及 连 接 顺 序 。 仪 器 选 择 顺 序 是 否 恰 当 是 否 齐 全 安 装 顺 序 连 接 顺 序 所 给 仪 器 全 用 还 是 选 用 ，是 否 可 重 复 使 用是 否 有 除 杂 和 尾 气 处 理 装 置 自 下 而 上 ， 从 左 到 右 ， 先 洗 气 后 干 燥 洗 气 时 长 进 短 出 ， 干 燥管 粗 进 细 出 (5)仪 器 药 品 的 准 确 描 述 。 实 验 中 所 用 试 剂 名 称 ： 如 无 水 硫 酸 铜 (CuSO4)， 硫 酸 铜 溶 液 ，酸 性 高 锰 酸 钾 溶 液 ； 澄 清 石 灰 水 ； 饱 和 碳 酸 氢 钠 溶 液 等 。 仪 器 名 称 ： 如 坩 埚 、 研 钵 、 100 mL容 量 瓶 。(6)会 画 简 单 的 实 验 装 置 图 。考 纲 要 求 能 够 绘 制 和 识 别 典 型 的 实 验 仪 器 装 置 图 ， 可 用 “ 示意 装 置 图 ” 表 示 。 一 般 能 画 出 简 单 的 装 置 图 即 可 ， 但 要 符 合要 求 ， 例 如 形 状 、 比 例 等 。 【 高 考 警 示 钟 】(1)实 验 方 案 的 设 计 对 细 节 要 求 较 高 ， 往 往 在 细 节 上 失 分 ， 如实 验 原 理 、 仪 器 选 择 、 操 作 步 骤 、 实 验 现 象 的 描 述 、 实 验 安全 等 方 面 ， 不 全 面 、 不 准 确 是 失 分 的 重 要 方 面 。(2)实 验 设 计 不 完 整 ， 也 是 实 验 题 失 分 的 重 要 原 因 。 如 制 备 一些 在 空 气 中 易 变 质 的 物 质 时 ， 在 制 备 装 置 后 还 要 连 接 一 防 变质 装 置 。(3)补 画 装 置 图 的 题 目 中 ， 装 置 图 画 得 不 准 确 也 会 失 分 。 【 典 例 1】 课 题 式 学 习 是 研 究 性 学 习 的 一 种 方 式 ， 其 基 本 模 式为 ： 如 图 是 关 于 “ 一 氧 化 碳 的 化 学 性 质 ” 的 课 题 式 学 习 中 ， 甲 同学 设 计 的 证 明 CO具 有 还 原 性 的 实 验 装 置 。 (1)实 验 时 应 先 点 燃 _(填 “ A” 或 “ B” )处 的 酒 精 灯 。(2)硬 质 玻 璃 管 中 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _。(3)乙 同 学 认 为 甲 装 置 有 待 优 化 ， 如 尾 气 可 先 储 存在 瓶 内 ， 然 后 再 处 理 。 如 图 是 他 设 计 的 贮 气 瓶 ，尾 气 应 从 _(填 “ a” 或 “ b” )口 通 入 (其 他 装置 略 )。 (4)丙 同 学 质 疑 ： CO能 否 使 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 ？ 因 此 ， 他 设 计在 CO通 入 CuO之 前 ， 应 先 通 入 澄 清 石 灰 水 ， 以 比 较 排 除 CO与 澄清 石 灰 水 反 应 ， 试 对 此 作 出 评 价 。 你 认 为 丙 的 设 计 是 否 有 必要 _， 理 由 是 _。(5)如 果 开 始 时 通 入 的 是 CO和 CO2的 混 合 气 体 ， 则 应 如 何 设 计才 能 达 到 实 验 目 的 ？_。 【 解 题 指 南 】 解 答 本 题 要 注 意 以 下 两 点 ：(1)点 燃 A处 酒 精 灯 之 前 先 检 验 装 置 内 气 体 纯 度 ， 以 防 爆 炸 ；(2)通 入 的 如 果 是 CO和 CO2的 混 合 气 体 ， 应 先 除 去 CO2以 防 干 扰 。 【 解 析 】 (1)(2)应 先 点 燃 B处 酒 精 灯 ， 当 导 管 口 气 体 点 燃 后 表示 硬 质 玻 璃 管 内 已 充 满 纯 净 的 CO气 体 。 再 点 燃 A处 酒 精 灯 ， 使反 应 发 生 ： CuO+CO=Cu+CO2。(3)要 将 尾 气 采 用 排 液 法 储 存 在 瓶 内 ， 应 从 a口 通 入 。(4)丙 的 设 计 不 必 要 ， 其 理 由 是 在 酒 精 灯 A点 燃 前 ， CO已 通 过了 澄 清 石 灰 水 。(5)如 果 开 始 时 通 入 的 是 CO和 CO2的 混 合 气 体 ， 应 先 通 过 碱 石灰 (或 NaOH溶 液 )， 除 去 CO 2， 排 除 干 扰 。 答 案 ： (1)B(2)CuO+CO=Cu+CO2 (3)a(4)不 必 要 在 酒 精 灯 A点 燃 前 ， CO已 通 过 了 澄 清 石 灰 水(5)先 通 过 碱 石 灰 除 去 CO2后 再 通 入 装 置 (其 他 合 理 答 案 也 可 ) 【 互 动 探 究 】 (1)处 理 尾 气 还 可 以 采 取 什 么 方 法 ？提 示 ： 可 以 用 充 真 空 气 囊 (球 )的 方 法 。(2)乙 同 学 设 计 的 装 置 改 进 后 还 可 以 作 安 全 瓶 ， 来 调 节 气 压 ，如 何 改 进 ？提 示 ： 再 在 该 装 置 的 塞 子 打 一 孔 ， 装 一 长 颈 漏 斗 ， 插 到 水 面以 下 ， 导 管 都 改 为 短 导 管 并 高 于 水 面 。 当 气 压 过 高 时 ， 气 体就 将 水 压 入 漏 斗 中 ， 使 压 强 保 持 恒 定 。 【 变 式 备 选 】 某 研 究 性 学 习 小 组 设 计 实 验 探 究 铝 等 金 属 的 性质 ： 将 一 置 于 空 气 中 的 铝 片 投 入 浓 氯 化 铜 溶 液 中 ， 铝 片 表 面很 快 出 现 一 层 海 绵 状 暗 红 色 物 质 ， 接 下 来 铝 片 上 产 生 大 量 气泡 ， 产 生 的 气 体 具 有 可 燃 性 ， 触 摸 容 器 知 溶 液 温 度 迅 速 上 升 ，溶 液 中 有 蓝 色 沉 淀 生 成 的 同 时 夹 杂 着 少 量 黑 色 物 质 。 (1)铝 片 表 面 出 现 的 暗 红 色 物 质 是 _， 放 出 的 气 体是 _。(2)蓝 色 的 沉 淀 中 夹 杂 着 少 量 黑 色 物 质 是 _， 写 出 生 成该 物 质 的 化 学 方 程 式 ： _。(3)铝 片 投 入 浓 氯 化 铜 溶 液 中 ， 产 生 气 体 的 速 率 不 断 加 快 的 原因 除 随 着 反 应 进 行 生 成 铝 离 子 浓 度 增 大 ， 水 解 程 度 增 大 ， 产生 H+的 浓 度 增 大 外 ， 还 有 _。 【 解 析 】 (1)铝 活 泼 性 大 于 铜 ， 在 水 溶 液 中 铝 置 换 出 铜 ， 氯 化铜 溶 液 水 解 显 酸 性 ， 产 生 的 可 燃 性 气 体 是 氢 气 。 (2)生 成 的 蓝色 沉 淀 只 能 是 氢 氧 化 铜 ， 夹 杂 的 黑 色 物 质 是 氢 氧 化 铜 分 解 生成 的 氧 化 铜 。 (3)反 应 速 率 加 快 的 原 因 主 要 有 ： 温 度 升 高 ， 形成 原 电 池 。答 案 ： (1)铜 或 Cu 氢 气 或 H2(2)CuO Cu(OH)2=CuO+H2O(3)该 反 应 放 热 ， 温 度 升 高 反 应 加 快 ； 铜 与 铝 构 成 原 电 池 ， 加快 铝 溶 解 (合 理 即 可 ) 化 学 实 验 方 案 的 评 价对 几 个 实 验 方 案 进 行 评 价 ， 主 要 从 正 确 与 错 误 、 严 密 与 不 严密 、 准 确 与 不 准 确 、 可 行 与 不 可 行 等 方 面 作 出 判 断 。 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 。1.可 行 性 方 面(1)分 析 实 验 方 案 是 否 科 学 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 。 2.绿 色 化 学 方 面(1)实 验 过 程 中 是 否 造 成 环 境 污 染 。 (2)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 。(4)反 应 速 率 是 否 较 快 。 3.从 安 全 性 方 面 对 实 验 方 案 做 出 评 价 化 学 实 验 从 安 全 角 度 常考 虑 的 主 要 因 素 如 下 ：(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 规 范 性 方 面(1)冷 凝 回 流 (有 些 反 应 中 ， 为 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 相 反 ， 按 照 从 右 向 左 ， 从 高 到 低 的 顺序 。(4)其 他 (如 实 验 操 作 顺 序 、 试 剂 加 入 顺 序 、 实 验 方 法 使 用 顺序 等 )。 5.最 佳 方 案 的 选 择几 个 实 验 方 案 都 能 达 到 目 的 ， 选 出 一 个 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 小 ， 无 污 染 。 【 高 考 警 示 钟 】化 学 实 验 方 案 主 要 在 以 下 几 个 方 面 容 易 出 现 失 误 ：(1)规 范 方 面 ， 如 操 作 、 观 察 、 读 数 等 。(2)安 全 方 面 ， 如 安 全 瓶 、 气 体 点 燃 、 防 暴 沸 、 防 倒 吸 、 防 污染 等 。(3)量 化 方 面 ， 如 仪 器 规 格 的 选 择 、 数 据 记 录 与 处 理 、 误 差 分析 等 。(4)创 新 方 面 ， 如 装 置 的 改 进 、 方 案 的 优 化 等 。(5)表 达 方 面 ， 如 实 验 现 象 、 实 验 操 作 的 表 述 等 。 【 典 例 2】 某 同 学 想 利 用 图 示 装 置 (夹 持 装 置 已 略 去 )实 验 ， 探究 SO2与 Na2O2反 应 的 产 物 。测 得 反 应 前 C管 的 质 量 为 m 1 g， 反 应 后 C管 的 质 量 为 m2 g， 反 应后 装 置 D质 量 增 加 了 n g。 请 分 析 ： .装 置 B的 作 用 _，装 置 D的 作 用 _。 .如 何 检 验 反 应 中 是 否 有 O2生 成 _。 .对 C中 固 体 产 物 提 出 如 下 假 设 ：假 设 1： 只 有 Na2SO3， 假 设 2： 只 有 Na2SO4假 设 3： _。 (1)若 Na2O2反 应 完 全 ， 为 确 定 C中 固 体 产 物 的 成 分 ， 甲 同 学 设计 如 下 实 验 ： 将 C中 的 固 体 配 成 溶 液 ， 加 Ba(NO3)2溶 液 ， 得 到白 色 沉 淀 ， 加 足 量 稀 硝 酸 ， 沉 淀 不 溶 解 。 得 出 结 论 ： 产 物 是Na2SO4。该 方 案 是 否 合 理 _(填 “ 是 ” 或 “ 否 ” )， 理 由 是 _。 (2)若 假 设 1成 立 ， 某 同 学 以 反 应 前 后 C管 的 质 量 差 (m2-m1) g为依 据 推 断 生 成 Na2SO3的 质 量 为 (m2-m1) 126/64 g。 老 师 提 示推 算 不 合 理 ,请 你 分 析 其 中 的 缘 由 :_。(3)若 假 设 2成 立 ， 则 参 加 反 应 的 Na2O2的 物 质 的 量 为_mol(列 计 算 式 )。 【 解 题 指 南 】 解 答 本 题 时 应 注 意 以 下 三 点 ：(1)明 确 该 装 置 中 各 仪 器 的 作 用 ；(2)二 氧 化 硫 虽 然 类 似 二 氧 化 碳 ， 是 酸 性 氧 化 物 ， 但 二 氧 化 硫还 原 性 很 强 可 被 过 氧 化 钠 氧 化 ；(3)评 价 实 验 方 案 的 正 误 时 ， 要 考 虑 有 无 副 反 应 。 【 解 析 】 ： 过 氧 化 钠 能 与 水 蒸 气 反 应 ， 装 置 B的 作 用 就 是 干燥 二 氧 化 硫 ； 同 时 要 防 止 空 气 进 入 。 ： 检 验 氧 气 的 方 法 是 用 带 火 星 的 木 条 ， 观 察 是 否 复 燃 。 ： 假 设 3为 Na2SO3和 Na2SO4两 者 的 混 合 物 ；(1)该 方 案 不 合 理 ， 因 为 硝 酸 有 氧 化 性 ， 即 使 产 物 为 亚 硫 酸 钠 ，生 成 的 亚 硫 酸 钡 也 被 氧 化 成 硫 酸 钡 ；(2)若 假 设 1成 立 ， 则 发 生 反 应 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，(m 2-m1)不 等 于 参 加 反 应 的 SO2的 质 量 ， 故 该 推 算 不 合 理 。(3)若 假 设 2成 立 ， 则 发 生 反 应 Na2O2+SO2=Na2SO4， 二 氧 化 硫的 质 量 为 m2-m1， n(Na2O2)=(m2-m1)/64 答 案 ： .干 燥 SO2气 体 ， 防 止 水 蒸 气 与 Na2O2反 应 防 止 空 气 中的 水 蒸 气 和 二 氧 化 碳 进 入 C装 置 与 Na2O2反 应 ； 同 时 吸 收 过 量 的SO2， 以 免 污 染 空 气 .用 带 火 星 的 木 条 靠 近 干 燥 管 口 a， 观 察 其 是 否 燃 烧 .有 Na2SO3和 Na2SO4(1)否 HNO3有 氧 化 性 ， 可 将 SO32-氧 化 为 SO42-， 据 此 不 能 确 定产 物 是 Na2SO3还 是 Na2SO4或 二 者 兼 有(2)因 为 该 反 应 中 吸 收 SO 2的 同 时 有 O2产 生 ， 所 以 (m2-m1 )不 等于 参 加 反 应 的 SO2的 质 量 ， 故 该 推 算 不 合 理(3)(m2-m1)/64 【 技 巧 点 拨 】 假 设 法 判 断 某 一 实 验 方 案 能 否 达 到 目 的(1)先 假 设 该 实 验 能 达 到 目 的 。(2)根 据 该 实 验 列 出 得 出 的 结 论 。(3)结 合 题 目 中 的 信 息 判 断 该 结 论 是 否 符 合 事 实 。 符 合 事 实 ，则 反 应 成 立 ， 反 之 ， 不 成 立 。 【 变 式 训 练 】 下 列 实 验 操 作 与 预 期 实 验 目 的 或 所 得 实 验 结 论正 确 的 是 ( )编 号 实 验 操 作 实 验 目 的 或 结 论A 在 有 镀 层 的 铁 片 上 ， 用 刀 刻 一槽 ， 在 槽 上 滴 入 少 量 0.1 mol/L盐 酸 ， 2 h后 滴 入 KSCN溶 液 ， 无红 色 出 现 可 能 是 镀 锡 的 马口 铁 片B 用 洁 净 的 Pt蘸 取 某 溶 液 进 行 焰色 反 应 ， 火 焰 呈 黄 色 该 溶 液 中 一 定 含有 Na +， 无 K+ 编 号 实 验 操 作 实 验 目 的 或 结 论C 将 CH3CH2Br与 NaOH溶 液 混 合 加 热 ，再 滴 加 AgNO3溶 液 ， 未 产 生 浅 黄色 沉 淀 CH3CH2Br未 发 生水 解D 将 打 磨 过 的 铝 片 投 到 一 定 浓 度的 CuCl2溶 液 中 ， 出 现 气 泡 并 有固 体 生 成 Al与 CuCl2溶 液 反应 ， 生 成 了 H2和Cu(OH)2 【 解 析 】 选 D。 选 项 A中 ， 铁 与 盐 酸 反 应 生 成 二 价 铁 ， 故 不 论镀 锌 还 是 镀 锡 ， 遇 硫 氰 化 钾 都 无 现 象 ； 焰 色 反 应 显 黄 色 ， 说明 一 定 含 有 钠 元 素 ， 可 能 含 有 钾 元 素 ， 选 项 B错 误 ； 选 项 C中水 解 后 应 加 酸 中 和 ， 错 误 ； 氯 化 铜 溶 液 水 解 显 酸 性 ， 铝 和 酸反 应 ， 放 出 氢 气 ， 促 进 水 解 ， 生 成 氢 氧 化 铜 沉 淀 ， 选 项 D正确 。 【 实 验 探 究 9】 “ 科 学 、 经 济 、 环 保 ” 为 据 解 答 方 案 评 价型 实 验 题 典 题 例 证 【 典 例 】 2011 山 东 高 考 T30(4) 常 温 下 ， H2SO3的 电 离常 数 Ka1=1.2 10-2， Ka2=6.3 10-3， H2CO3的 电 离 常 数Ka1=4.5 10-7， Ka2=4.7 10-11。 某 同 学 设 计 实 验 验 证 H2SO3酸性 强 于 H2CO3： 将 SO2和 CO2气 体 分 别 通 入 水 中 至 饱 和 ， 立 即 用 酸 度 计 测 两 溶 液的 pH， 若 前 者 的 pH小 于 后 者 ， 则 H2SO3酸 性 强 于 H2CO3。 该 实 验设 计 不 正 确 ， 错 误 在 于 _。设 计 合 理 实 验 验 证 H2SO3酸 性 强 于 H2CO3(简 要 说 明 实 验 步 骤 、现 象 和 结 论 )。 _。仪 器 自 选 。供 选 的 试 剂 ： CO2、 SO2、 Na2CO3、 NaHCO3、 KMnO4、 NaHSO3、 蒸馏 水 、 饱 和 石 灰 水 、 酸 性 KMnO 4溶 液 、 品 红 溶 液 、 pH试 纸 。 【 精 讲 精 析 】1.解 题 关 键 点比 较 H2SO3和 H2CO3酸 性 强 弱 的 关 键 有 两 个 ：(1)选 择 合 理 、 可 操 作 的 原 理 。例 如 利 用 水 解 原 理 (酸 越 弱 其 相 应 的 强 碱 盐 就 越 易 水 解 ， 溶 液碱 性 越 强 )， 也 可 以 利 用 较 强 的 酸 制 取 较 弱 的 酸 的 原 理 来 检 验 。(2)根 据 原 理 设 计 严 密 的 实 验 方 案 ， 并 准 确 描 述 。 2.解 题 疑 惑 点(1)为 什 么 不 能 通 过 测 定 H2SO3和 H2CO3溶 液 的 pH来 验 证 其 酸 性强 弱 。如 果 通 过 比 较 两 种 酸 溶 液 的 pH来 验 证 酸 性 强 弱 ， 必 须 保 证 两种 酸 的 浓 度 相 同 ， H2SO3和 H2CO3虽 然 都 是 二 元 酸 ， 因 SO2和 CO2气 体 的 溶 解 度 不 同 ， 溶 于 水 后 的 饱 和 溶 液 的 浓 度 不 相 等 ， 所以 该 实 验 设 计 不 正 确 。 (2)利 用 较 强 的 酸 制 取 较 弱 的 酸 这 一 原 理 时 ， 如 何 避 免 SO2对CO2检 验 的 干 扰 。SO2和 CO2气 体 均 可 以 使 饱 和 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 ， 所 以 用 澄 清 石灰 水 检 验 CO2气 体 之 前 必 须 首 先 除 去 CO2气 体 中 混 有 的 SO2气 体 ，并 且 要 确 保 除 尽 。 除 去 SO2气 体 可 用 酸 性 KMnO4溶 液 氧 化 、 检 验SO2气 体 是 否 除 尽 可 用 品 红 溶 液 检 验 。 【 参 考 答 案 】 用 于 比 较 pH的 H2SO3和 H2CO3的 物 质 的 量 浓 度 不 相等参 考 方 案 如 下 ：方 案 一 ： 配 制 相 同 物 质 的 量 浓 度 的 NaHSO3和 NaHCO3溶 液 ， 用 酸度 计 (或 pH试 纸 )测 两 溶 液 的 pH。 前 者 的 pH小 于 后 者 ， 证 明H2SO3酸 性 强 于 H2CO3 方 案 二 ： 将 SO2气 体 依 次 通 过 NaHCO3(Na2CO3)溶 液 、 酸 性 KMnO4溶 液 、 品 红 溶 液 、 澄 清 石 灰 水 。 品 红 溶 液 不 褪 色 、 且 澄 清 石灰 水 变 浑 浊 ， 证 明 H2SO3酸 性 强 于 H2CO3方 案 三 ： 将 CO2气 体 依 次 通 过 NaHSO3(Na2SO3)溶 液 、 品 红 溶 液 。品 红 溶 液 不 褪 色 ， 证 明 H2SO3酸 性 强 于 H2CO3 实 验 方 案 评 价 是 高 考 化 学 的 热 点 题 目 ， 该 类 试 题 不 仅 符 合 新 课改 精 神 ， 还 能 综 合 考 查 学 生 的 实 验 能 力 、 分 析 问 题 和 解 决 问 题的 能 力 。 1.评 价 角 度该 类 题 目 一 般 从 下 面 几 点 思 考 ：(1)操 作 可 行 性 评 价 。 实 验 原 理 是 否 科 学 、 合 理 ， 操 作 是 否 简单 、 可 行 ， 基 本 仪 器 的 使 用 、 基 本 操 作 是 否 正 确 。(2)经 济 效 益 评 价 。 原 料 是 否 廉 价 、 转 化 率 是 否 高 ， 产 物 产 率是 否 高 。(3)环 保 评 价 。 原 料 是 否 对 环 境 有 污 染 ， 产 物 是 否 对 环 境 有 污染 ， 污 染 物 是 否 进 行 无 毒 、 无 污 染 处 理 。 2.最 佳 方 案 的 选 择若 有 几 个 实 验 方 案 都 能 达 到 目 的 ， 应 选 出 其 中 最 佳 的 方 案 。最 佳 的 方 案 要 符 合 装 置 最 简 单 、 药 品 最 常 见 且 价 格 低 廉 、 原料 利 用 率 高 、 现 象 明 显 、 无 干 扰 物 质 并 无 污 染 等 。3.注 意 问 题(1)评 价 时 注 意 排 查 有 无 干 扰 因 素 。(2)若 要 求 重 新 设 计 实 验 方 案 时 ， 要 注 意 两 点 ： 要 明 确 要 求 ， 是 限 制 范 围 的 设 计 还 是 给 定 备 选 药 品 的 设 计等 ； 要 严 格 按 照 “ 操 作 (实 验 步 骤 )+现 象 +结 论 ” 的 格 式 叙 述 。 1.下 列 实 验 操 作 正 确 的 是 ( )A.用 带 橡 皮 塞 的 棕 色 试 剂 瓶 存 放 浓 硫 酸B.测 定 某 溶 液 的 pH， 将 干 燥 的 pH试 纸 浸 入 溶 液 中 ， 变 色 后 ， 立 即与 标 准 比 色 卡 比 较C.分 液 时 ， 分 液 漏 斗 中 下 层 液 体 从 下 口 放 出 ， 上 层 液 体 从 上 口 倒出D.用 量 筒 量 取 18.50 mL 1 mol/L的 NaOH溶 液 【 解 析 】 选 C。 浓 硫 酸 可 以 腐 蚀 橡 皮 塞 ， A错 误 ； 测 定 某 溶 液的 pH， 不 能 将 pH试 纸 浸 入 溶 液 中 ， 应 该 用 玻 璃 棒 蘸 取 溶 液 滴在 试 纸 上 ， B错 误 ； C正 确 ； 量 筒 的 精 确 度 为 0.1 mL， 不 能 量出 18.50 mL NaOH溶 液 ， D错 误 。 2.下 列 关 于 实 验 的 叙 述 正 确 的 是 ( )A.向 Fe(OH)3胶 体 中 逐 滴 加 入 过 量 H2SO4现 象 是 先 出 现 沉 淀 后 溶解B.亚 硫 酸 的 酸 性 弱 于 硝 酸 ， 向 Ba(NO3)2溶 液 中 通 入 SO2无 明 显变 化C.向 某 溶 液 中 依 次 加 入 氯 水 和 硫 氰 化 钾 溶 液 ， 溶 液 变 红 ， 说明 溶 液 中 含 有 Fe2+D.锌 粒 与 稀 硝 酸 反 应 制 备 氢 气 【 解 析 】 选 A。 向 Fe(OH)3胶 体 中 逐 滴 加 入 过 量 H2SO4， 先 使 胶体 聚 沉 形 成 氢 氧 化 铁 沉 淀 ， 过 量 H2SO4使 它 溶 解 ， A正 确 ； 溶 液中 含 有 硝 酸 根 离 子 ， SO2溶 于 水 形 成 亚 硫 酸 显 酸 性 ， NO3-在 酸性 条 件 下 有 强 氧 化 性 ， 可 将 SO2或 SO32-氧 化 为 SO42-， 生 成 硫 酸钡 沉 淀 ， B错 误 ； 原 溶 液 中 含 有 三 价 铁 离 子 时 ， 会 有 同 样 的 现象 ， C错 误 ； 锌 粒 与 稀 硝 酸 反 应 不 产 生 氢 气 ， D错 误 。 3.(2012 衡 阳 模 拟 )某 学 生 设 计 了 三 种 制 备 方 案 ： 用 KI晶体 与 浓 硫 酸 反 应 制 HI； 用 浓 度 均 为 0.1 mol/L的 氯 化 铁 和 氢氧 化 钠 混 合 制 备 氢 氧 化 铁 胶 体 ； 用 纯 碱 和 石 灰 水 制 烧 碱 ，可 用 的 方 案 是 ( )A. B. C. D.全 部【 解 析 】 选 B。 KI中 的 I-具 有 强 还 原 性 ， 不 可 用 氧 化 性 物 质 浓硫 酸 制 取 ； 制 备 氢 氧 化 铁 胶 体 应 把 饱 和 氯 化 铁 溶 液 滴 入 沸 水中 至 液 体 呈 红 褐 色 ； 用 纯 碱 和 石 灰 水 反 应 除 去 沉 淀 制 烧 碱 ，只 有 B正 确 。 4.下 列 实 验 或 操 作 不 合 理 的 是 ( )A.用 溴 水 鉴 别 苯 、 乙 醇 、 CCl4B.为 准 确 测 定 盐 酸 与 氢 氧 化 钠 溶 液 反 应 的 中 和 热 ， 所 用 酸 和碱 的 物 质 的 量 应 相 等C.除 去 乙 酸 乙 酯 中 少 量 的 乙 酸 ， 用 饱 和 碳 酸 钠 溶 液 洗 涤 、 分液D.某 气 体 能 使 湿 润 的 红 色 石 蕊 试 纸 变 蓝 ， 该 气 体 的 水 溶 液 一定 显 碱 性 【 解 析 】 选 B。 选 项 A中 与 溴 水 分 层 橙 色 在 上 层 的 是 苯 ， 橙 色在 下 层 的 是 四 氯 化 碳 ， 混 溶 的 是 乙 醇 ， A正 确 ； 测 定 中 和 热 时 ，为 使 一 种 物 质 完 全 反 应 ， 另 一 种 物 质 应 过 量 ， 一 般 碱 过 量 ，选 项 B错 误 ； 饱 和 碳 酸 钠 溶 液 中 和 乙 酸 ， 与 乙 酸 乙 酯 分 液 就 可以 除 去 ， 选 项 C正 确 。 5.下 述 实 验 能 达 到 预 期 实 验 目 的 的 是 ( )编 号 实 验 内 容 实 验 目 的A 钠 与 CuSO4溶 液 反 应 ， 置 换 出 铜 证 明 钠 的 金 属 性 强于 铜B 将 10 g CuSO4 5H2O溶 于 90 g水中 配 制 质 量 分 数 为10%的 CuSO4溶 液 C 向 两 支 装 有 相 同 量 乙 酸 乙 酯 的试 管 中 分 别 滴 入 稀 硫 酸 、 氢 氧化 钠 溶 液 ， 然 后 进 行 水 浴 加 热 ，几 分 钟 后 ， 闻 两 支 试 管 中 的 气味 证 明 酸 、 碱 对 酯 水解 的 影 响 程 度 不 一样D 向 盛 有 0.5 mL溴 乙 烷 的 试 管 中滴 入 1 mL 5%的 NaOH溶 液 ， 充 分振 荡 、 静 置 ， 再 向 其 中 滴 加AgNO3溶 液 ， 观 察 现 象 证 明 溴 乙 烷 中 含 有溴 原 子 【 解 析 】 选 C。 钠 先 与 水 反 应 ， 生 成 H2和 NaOH， 不 能 将 铜 置 换出 来 ， A错 误 ； 10 g硫 酸 铜 晶 体 中 含 有 的 硫 酸 铜 质 量 小 于10 g， B错 误 ； 选 项 D中 水 解 液 未 加 硝 酸 中 和 碱 ， 错 误 。 6.为 探 究 Cl2和 SO2同 时 通 入 H2O中 发 生 的 反 应 ， 某 化 学 兴 趣 小组 设 计 了 如 图 所 示 的 实 验 装 置 。 (1)化 学 兴 趣 小 组 的 同 学 采 用 Na2SO3粉 末 与 70%的 硫 酸 反 应 制 取SO2气 体 ， 采 用 MnO2和 浓 盐 酸 反 应 制 取 Cl2。 已 知 SO2的 溶 解 度比 Cl2大 40倍 ， 在 此 实 验 中 ， E仪 器 的 作 用 是 _； 发 生 装 置B应 选 择 以 下 三 种 装 置 中 的 _(填 序 号 )。 (2)资 料 显 示 等 物 质 的 量 的 Cl2和 SO2同 时 通 入 H2O中 恰 好 反 应 生成 两 种 酸 ， 请 写 出 反 应 的 离 子 方 程 式 _。(3)为 了 不 影 响 产 物 的 检 验 ， 小 组 成 员 认 为 上 述 整 套 装 置 有 一处 不 合 理 ， 应 在 _装 置 之 间 (填 代 号 )连 接 一 装 置 。 【 解 析 】 二 氧 化 硫 在 水 中 的 溶 解 度 是 1 40， 易 溶 于 水 ， 干 燥管 E的 作 用 是 防 倒 吸 ， 制 备 氯 气 采 用 固 体 与 液 体 加 热 装 置 ， 选择 ： 二 氧 化 硫 、 氯 气 和 水 反 应 生 成 硫 酸 和 盐 酸 ； 用 二 氧 化锰 和 浓 盐 酸 加 热 制 备 氯 气 时 ， 有 带 出 的 氯 化 氢 气 体 ， 应 该 除去 。答 案 ： (1)防 倒 吸 (2)SO2+Cl2+2H2O=4H+2Cl-+SO42- (3)B、 C