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,1.题型分析,2.技能点拨,3.典例剖析,4.思维建模,6.真题演练,5.跟踪训练,第十章 化学实验基础,题型探究： 化学实验方案的评价,一、题型分析,1.题型分析,题型分析： 考查形式： （1）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，给定实验情境或物质性质，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）联系工业生产过程，进行定量分析和综合评价。 能力要求：考查学生综合运用化学实验基础知识、化学基本理论、元素化合物和化学计算等知识解决实验问题的能力。,二、技能点拨,2. 技能点拨,实验方案的评价,可行性方面,绿色化学方面,实验安全方面,从规范性方面,评价视角,最佳方案的选择,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。,评价类型,(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。,(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。,1可行性方面,2绿色化学方面,返 回,3安全性方面,4规范性方面,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)。,请点击下面的标签查看,返 回,三、典例剖析,3.典例剖析,【典例1】实验室里常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示)。制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：,乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。 丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验（1）判定甲方案不可行，理由是_。,残余清液中，n(Cl)n(H),(或其他合理答案),甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。,进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。 a量取试样20.00 mL，用0.100 0 molL1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_molL1； b平行滴定后获得实验结果。 判断丙方案的实验结果_(填“偏大”“偏小”或“准确”)。已知：Ksp(CaCO3)2.8109，Ksp(MnCO3)2.31011,0.1 100,偏小,()使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_转移到_中。,转 解析,进行丁方案实验：装置如图所示(夹持器具已略去)。,()反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素)。,Zn粒,残余清液(按序写出两项),装置内气体尚未冷至室温,解析 (1)根据反应的离子方程式：MnO24H2Cl Mn2Cl22H2O，可以看出反应残余液中c(Cl)c(H)，用甲方案测得的是c(Cl)，而不是c(H)。 (2)根据c(盐酸)V(盐酸)c(氢氧化钠)V(氢氧化钠)，c(盐酸)c(氢氧化钠)V(氢氧化钠)/V(盐酸)22.00 mL0.100 0 molL1/20.00 mL0.110 0 molL1。 (3)由于Ksp(MnCO3)M(CaCO3)，故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c(H)偏小。 (4)如果把残余清液转移到Zn粒中，则Y形管内壁就会附着一些清液；Zn与盐酸反应放热，因此，冷却后气体的体积将缩小。,回 原题,四、思维建模,4.思维建模,具体分析为： (1)实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？ (2)所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。 (3)有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。,解答综合性实验设计与评价题的基本流程,原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。,解答综合性实验设计与评价题的基本流程,原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。,(4)有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。 (5)实验现象：自下而上，自左而右全面观察。 (6)实验结论：直接结论或导出结论。,五、跟踪训练,5.跟踪训练,【训练】资料表明，在加热条件下SO3具有比较强的氧化性。某研究性学习小组的同学对绿矾(FeSO47H2O)受热分解的情况进行探究。 (1)甲同学认为，绿矾受热分解的产物是FeO、SO3、H2O。你支持该观点吗？说明理由。_ _。,不支持，FeO有还原性，SO3有氧化性，二者受热时会发生氧化还原反应而不能共存,(2)乙同学设计如图装置通过实验来探究绿矾受热分解的情况(部分夹持装置未画出，C装置的水槽中加冰盐水)。请填写下列表格。,残留红棕色固体,无水CuSO4,白色粉末变蓝,品红或酸性高锰酸钾溶液或溴水,溶液褪色,(3)本实验设计明显不足之处是_。 (4)实验结束后，要检验绿矾是否分解完全，请简述实验方法。_ _ _。 (5)若绿矾分解完全，C装置中U形管内有无色晶体出现，请写出绿矾受热分解的化学方程式 _。,没有尾气吸收装置,取A中残留固体少许溶于足量稀硫酸，再取溶解液少,许于试管中，滴入酸性KMnO4溶液，振荡，若KMnO4溶液不褪色，证明分解完全；否则分解不完全,转 解析,解析 (1)因题目中已知“在加热条件下SO3具有比较强的氧化性”，而FeO具有还原性，二者受热时会发生氧化还原反应而不能共存，故不支持该观点。 (2)FeSO47H2O受热分解的产物一定有Fe2O3，根据化合价升降可知一定有SO2，还一定有H2O，故A中应残留红棕色固 体；B中试剂用于检验产物水，无水CuSO4变蓝；D中试剂用于检验SO2，品红或酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。 (3)实验设计的不足之处一般从有没有防止倒吸的装置以及尾气处理装置等方面考虑。本实验设计明显没有尾气吸收装置。 (4)“要检验绿矾是否分解完全”，只需检验有无Fe2即可：取A中残留固体少许溶于足量稀硫酸，再取溶解液少许于试管中，滴入酸性KMnO4溶液，振荡，若溶液不褪色，证明分解完全；否则分解不完全。,回 原题,六、真题演练,6.真题演练,【真题】 (2011四川，27)三草酸合铁酸钾晶体(K3Fe(C2O4)3xH2O)是一种光敏材料，在110 可完全失去结晶水。为测定该晶体中 铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验： (1)铁含量的测定 步骤一：称量5.00 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。 步骤二：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时， MnO4被还原成Mn2。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。,步骤三：用0.010 molL1 KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02 mL，滴定中MnO4被还原成Mn2。 重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010 molL1 KMnO4溶液19.98 mL。 请回答下列问题： 配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、_、转移、洗涤并转移、_、摇匀。 加入锌粉的目的是_。 写出步骤三中发生反应的离子方程式： _。 实验测得该晶体中铁的质量分数为_。在步骤 二中，若加入的KMnO4溶液的量不够，则测得的铁含量_。(选填“偏低” 、“偏高”或“不变”),溶解,定容,将Fe3还原为Fe2,11.20%(或0.112),8HMnO45Fe2=Mn25Fe34H2O,偏高,(2)结晶水的测定 将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110 。恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误：_ _、_ _。,中冷却 对盛有样品的坩埚进行多次加热、干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称得质量几乎不再变化,加热后在干燥器,转 解析,解析 (1)由固体配制溶液的步骤是：称量，溶解，冷却至室温，转移到容量瓶，再洗涤玻璃棒和烧杯，将洗涤液转入容量瓶，定容、摇匀。 加入锌粉的目的是将溶液中的Fe3全部还原为Fe2。 步骤三中发生的是高锰酸根和二价铁离子的反应：8HMnO45Fe2=Mn25Fe34H2O。,(2)不能在空气中冷却，应该在干燥器中冷却，以免固体再吸水；对盛有样品的坩埚应进行多次加热、干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称得质量几乎不再变化。,回 原题,
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