高考化学一轮复习 10.12题型探究 化学实验方案的设计课件 (2).ppt

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 化学实验方案的设计 一 题型分析 1 题型分析 题型分析 常考点为物质制备实验方案设计 物质性质实验方案设计等 试题特点 题材广 信息新 综合性强能力要求 考查学生的实验能力 二 技能点拨 2 技能点拨 实验原理 有毒药品 1 基本要求 3 实验方案设计的基本思路 实验名称 实验目的 实验原理 实验用品 药品 仪器 装置 设备 及规格 实验装置图 实验步骤和操作方法 实验注意事项 实验现象的记录及结果处理 问题与讨论 2 基本内容 三 典例剖析 3 典例剖析 典例 FeCl3在现代工业生产中应用广泛 某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3 再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S 经查阅资料得知 无水FeCl3在空气中易潮解 加热易升华 他们设计了制备无水FeCl3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 思维启迪 实验目的 FeCl3性质 装置的设计 检验装置的气密性 通入干燥的Cl2 赶尽装置中的空气 用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成 体系冷却后 停止通入Cl2 并用干燥的N2赶尽Cl2 将收集器密封 请回答下列问题 1 装置A中反应的化学方程式为 2 第 步加热后 生成的烟状FeCl3大部分进入收集器 少量沉积在反应管A右端 要使沉积的FeCl3进入收集器 第 步操作是 3 操作步骤中 为防止FeCl3潮解所采取的措施有 填步骤序号 4 装置B中冷水浴的作用为 装置C的名称为 装置D中FeCl2全部反应后 因失去吸收Cl2的作用而失效 写出检验FeCl2是否失效的试剂 5 在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂 在沉积的FeCl3固体下方加热 冷却 使FeCl3沉积 便于收集 产品 干燥管 K3 Fe CN 6 溶液 转解析 解析 1 装置A中进行的是Fe与Cl2制取FeCl3的反应的化学方程式为2Fe 3Cl22FeCl3 2 由于FeCl3沉积在反应管A右端 时间长了会堵塞 所以应在此处进一步加热使FeCl3再次升华进入收集装置 3 通入干燥氯气可排出空气以及其中所含的水蒸气 反应完毕后将多余Cl2赶出 将收集器密封以防吸收空气中的水蒸气从而避免了FeCl3的潮解 4 通过冷水浴将升华的FeCl3冷却收集 Fe2 的检验可通过与赤铁盐 K3 Fe CN 6 生成蓝色沉淀 腾化盐 的方法来完成 5 氯气的吸收用NaOH溶液 不用采取防倒吸装置 回原题 四 思维建模 4 思维建模 综合实验设计题的解题思路 1 巧审题 明确实验的目的和原理 2 想过程 理清实验操作的先后顺序 3 看准图 分析各项实验装置的作用 在分析解答过程中 要认真细致地分析图中所示的各项装置 并结合实验目的和原理 确定它们在该实验中的作用 4 细分析 得出正确的实验结论 在分析实验现象 或数据 的过程中 要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因 或从有关数据中归纳出定量公式 绘制变化曲线等 5 跟踪训练 审题显 隐 训练 已知某纯碱样品中含有NaCl杂质 某校化学兴趣小组的同学设计实验方案测定该样品中纯碱的质量分数 1 实验室只提供盐酸 天平 蒸发皿 玻璃棒 铁架台 带铁夹 铁圈 甲同学设计了一个实验方案 实验中有关反应的化学方程式为 甲同学的做法是 2 乙同学设计了如图所示的实验装置 实验步骤为 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 盐酸 反应后将所得溶液蒸干 称量所得固体的质量 用所得固体的质量 样品的质量计算样品中Na2CO3的质量和Na2CO3的质量分数 称取一定质量的样品 向其中加入足量的 审题视角 样品中纯碱质量分数测定的原理 实验方案的评价 答案显 隐 干燥管增加的质量 有 偏小 有部分CO2滞留在广口瓶中 或偏大生成的CO2中混有HCl和水蒸气或空气中的CO2和水蒸气进入干燥管中 答案显 隐 3 丙同学认为乙同学在实验装置设计和使用药品上均有缺陷 若要解决乙同学实验中的问题 可对乙同学的实验装置和实验药品进行适当的改动 请按合理顺序选择仪器并完成下表 用大写字母代表仪器 仪器可重复使用 夹持仪器略 转解析 解析 1 本题中所给的试剂是盐酸 显然应使样品和盐酸反应 所给的称量仪器是天平 通过称量反应前后固体样品的质量可计算纯碱样品的纯度 2 装置中残留有CO2 未被碱石灰吸收 使所测结果可能偏小 同时实验中使用了易挥发的盐酸 使CO2中混有HCl和水蒸气 碱石灰可以吸收这种混合气体 使测量结果偏大 碱石灰还有吸收空气中的CO2和水蒸气 使所测结果可能偏大 3 明确了导致实验误差的原因 据此可以设计并改进实验 通过B装置鼓入空气 使Na2CO3反应生成的CO2全部进入干燥管 将盐酸改为硫酸 用浓硫酸对CO2进行干燥 另加一干燥管可防止空气中的水蒸气和CO2进入吸收反应生成CO2的干燥管中 回原题 6 真题演练 真题 2012 江苏 19 废弃物的综合利用既有利于节约资源 又有利于保护环境 实验室利用废旧电池的铜帽 Cu Zn总含量约为99 回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下 1 铜帽溶解时加入H2O2的目的是 用化学方程式表示 铜帽溶解完全后 需将溶液中过量的H2O2除去 除去H2O2的简便方法是 Cu H2O2 H2SO4 CuSO4 2H2O 加热 至沸 2 为确定加入锌灰 主要成分为Zn ZnO 杂质为铁及其氧化物 的量 实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2 的含量 实验操作为 准确量取一定体积的含有Cu2 的溶液于带塞锥形瓶中 加适量水稀释 调节溶液pH 3 4 加入过量的KI 用Na2S2O3标准溶液滴定至终点 上述过程中反应的离子方程式如下 2Cu2 4I 2CuI 白色 I22S2O3 I2 2I S4O6 滴定选用的指示剂为 滴定终点观察到的现象为 若滴定前溶液中的H2O2没有除尽 所测定的Cu2 含量将会 填 偏高 偏低 或 不变 淀粉溶液 蓝色褪去 偏高 2 2 3 已知pH 11时Zn OH 2能溶于NaOH溶液生成 Zn OH 4 2 下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH 开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 0mol L 1计算 实验中可选用的试剂 30 H2O2 1 0mol L 1HNO3 1 0mol L 1NaOH 3 已知pH 11时Zn OH 2能溶于NaOH溶液生成 Zn OH 4 2 下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH 开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 0mol L 1计算 实验中可选用的试剂 30 H2O2 1 0mol L 1HNO3 1 0mol L 1NaOH 则除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为 过滤 过滤 洗涤 干燥 900 煅烧 向滤液中加入适量30 H2O2 使其充分反应 滴加1 0mol L 1NaOH 调节溶液pH约为5 或3 2 pH 5 9 使Fe3 沉淀完全 向滤液中滴加1 0mol L 1NaOH 调节溶液pH约为10 或8 9 pH 11 使Zn2 沉淀完全 转解析 解析 1 铜与稀硫酸不反应 加入H2O2可以将铜氧化 H2O2不稳定 受热分解生成氧气逸出 2 根据淀粉遇碘变蓝色的性质 可用淀粉作指示剂 在锥形瓶中加入淀粉溶液 溶液变蓝色 滴入Na2S2O3标准溶液 待溶液的蓝色褪去 即证明I2全部反应 若溶液中的H2O2没有除尽 H2O2具有强氧化性 会氧化Na2S2O3 导致Na2S2O3标准溶液使用偏多 算出的Cu2 的含量偏高 3 Fe2 与Zn2 完全沉淀时的pH相差不大 直接沉淀时生成的Zn OH 2不纯 故可先加入氧化剂H2O2 该氧化剂不引入杂质离子 将Fe2 转化为Fe3 调节pH在3 2至5 9之间 目的是将Fe3 全部沉淀 而保留Zn2 不沉淀 过滤后 再调节pH大于8 9 使Zn2 全部沉淀 但是pH不能超过11 否则Zn OH 2会被溶解 最后煅烧Zn OH 2使其分解得ZnO 回原题