2019版高考化学（人教版）总复习课件：第10章 化学实验基础 第4节　化学实验方案的设计与评价（共94张PPT） .ppt

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1、第第 4 节节 化学实验方案的设计与评价化学实验方案的设计与评价 第十章第十章化学实验基础化学实验基础【考纲要求考纲要求】根据化学实验的目的和要求根据化学实验的目的和要求，能做到：能做到：(1)设计实验方案；设计实验方案；(2)正确选用实验装置；正确选用实验装置；(3)掌握控制实验条件的方法；掌握控制实验条件的方法；(4)预测预测或描述实验现象、分析或处理实验数据或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合得出合理结论；理结论；(5)评价或改进实验方案。评价或改进实验方案。第十章第十章化学实验基础化学实验基础 考点一考点一 化学实验方案的设计化学实验方案的设计 1化学实验方案设计的五项基本原则化

2、学实验方案设计的五项基本原则 2化学实验方案设计的基本思路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，设计合理的装设计合理的装置置，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。并且从几种方案中分析选择出最佳方案。3化学实验方案的设计步骤化学实验方案的设计步骤(1)明确目的明确目的，弄清原理弄清原理 (2)选择实验用品选择实验用品 (3)实实施实验操作施实验操作注意严谨性、逻辑性、规范性、安全性。注意严谨性、逻辑性、规范性、安全性。(4)记录实验现象、数据记录实验现象、数据全面而准确。全面而准确。(5)分析、归纳分析、归纳，得出结论。得出结论

3、。1用灼热的铜丝网除去用灼热的铜丝网除去 N2中混有的少量中混有的少量 O2()2测定同温同浓度的测定同温同浓度的 NaCl 和和 NaF 溶液的溶液的 pH，确定确定 F、Cl 元素非金属性的强弱元素非金属性的强弱()3用通入酸性高锰酸钾溶液的方法除去乙烯中混有的二氧用通入酸性高锰酸钾溶液的方法除去乙烯中混有的二氧化硫化硫()4将将 CuSO45H2O 加入浓硫加入浓硫酸中酸中，蓝色晶体变为白色蓝色晶体变为白色，说明浓硫酸具有很强的脱水性说明浓硫酸具有很强的脱水性()题组一题组一 考查考查“性质探究性质探究”型实验方案的设计型实验方案的设计 1(2017 高考全国卷高考全国卷，13，6 分分

4、)由下列实验及现象不能由下列实验及现象不能推出相应结论的是推出相应结论的是()实验实验 现象现象 结论结论 A 向向 2 mL 0.1 mol L1 的的FeCl3溶液中加足量铁粉溶液中加足量铁粉，振荡振荡，加加 1 滴滴 KSCN 溶液溶液 黄色逐渐消失黄色逐渐消失，加加KSCN 溶液颜色溶液颜色不变不变 还原性：还原性：FeFe2 B 将金属钠在燃烧匙中点燃将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满迅速伸入集满 CO2的集气的集气瓶瓶 集气瓶中产生大集气瓶中产生大量白烟量白烟，瓶内有黑瓶内有黑色颗粒产生色颗粒产生 CO2具有具有氧化性氧化性 实验实验 现象现象 结论结论 C 加热盛有少量加热盛有

5、少量NH4HCO3固固体的试管体的试管，并在试管口放置并在试管口放置湿润的红色湿润的红色石蕊试纸石蕊试纸 石蕊试纸变蓝石蕊试纸变蓝 NH4HCO3显碱性显碱性 D 向向 2 支盛有支盛有 2 mL 相同浓度相同浓度银氨溶液的试管中分别加银氨溶液的试管中分别加入入 2 滴相同浓度的滴相同浓度的 NaCl 和和NaI 溶液溶液 一支试管中产一支试管中产生黄色沉淀生黄色沉淀，另一支中无明另一支中无明显现象显现象 Ksp(AgI)Ksp(AgCl)解析：解析：选选 C。向。向 FeCl3溶液中加入足量铁粉后溶液中加入足量铁粉后，Fe3完全转完全转化为化为 Fe2，滴入滴入 KSCN 溶液溶液，溶液不变

6、色溶液不变色，可证明还原性：可证明还原性：FeFe2，A 项正确；燃着的金属钠能在装有项正确；燃着的金属钠能在装有 CO2的集气瓶的集气瓶中反应生成中反应生成 Na2CO3和和 C，说明说明 CO2具有氧化性具有氧化性，B 项正确；项正确；NH4HCO3受热分解生成的受热分解生成的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变能使湿润的红色石蕊试纸变蓝蓝，只能说明只能说明 NH3为碱性气体为碱性气体，不能确定不能确定 NH4HCO3的酸碱的酸碱性性，C 项错误；根据题中描述可知黄色沉淀为项错误；根据题中描述可知黄色沉淀为 AgI，另一支另一支试管中无明显现象试管中无明显现象，说明没有说明没有 AgCl 析出析

7、出，可证明可证明Ksp(AgI)7，则说明则说明 HA 为弱酸。为弱酸。(5)物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可可利用相对利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将将 CO2气体气体通入通入 Na2SiO3溶液溶液，看是否有白色沉淀生成来判断。看是否有白色沉淀生成来判断。(6)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计

8、实验程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。找出规律。题组二题组二 考查考查“猜想判断猜想判断”型实验方案的设计型实验方案的设计 3某同学将光亮的镁条放入盛某同学将光亮的镁条放入盛有有 NH4Cl 溶液的试管中溶液的试管中，有有大量气泡产生。为探究该反应原理大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并该同学做了以下实验并观察到相关现象观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是由此得出的结论不合理的是()选项选项 实验及现象实验及现象 结论结论 A 将湿润的红色石蕊试纸将湿润的红色石蕊试纸放在试管口放在试管口，试纸变蓝试纸变蓝 反应中有反应中有 NH3产生产生 B 收集产生的气体并点收集

9、产生的气体并点燃燃，火焰呈淡蓝色火焰呈淡蓝色 反应中有反应中有 H2产生产生 C 收集气体的同时测得溶收集气体的同时测得溶液的液的 pH 为为 8.6 弱碱性溶液中弱碱性溶液中 Mg 也可也可被氧化被氧化 D 将光亮的镁条放入将光亮的镁条放入 pH为为 8.6 的的 NaHCO3溶液溶液中中，有气泡产生有气泡产生 弱碱性溶液中弱碱性溶液中 OH氧化氧化了了 Mg 解析：解析：选选 D。A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3。B.由于由于 NH4Cl 溶液水解后显酸性溶液水解后显酸性，故产生的气体中含故产生的气体中含有有 H2。C.pH8.6 的溶液显

10、弱碱性的溶液显弱碱性，弱碱性溶液中弱碱性溶液中 Mg 也可也可被氧化。被氧化。D.溶液中有气泡产生溶液中有气泡产生，生成的气体是生成的气体是 H2，是是 H将将Mg 氧化氧化，而不是而不是 OH将其氧化。将其氧化。4 某化学活动小组设计如图所示某化学活动小组设计如图所示(部分夹持装置已略去部分夹持装置已略去)实验实验装置装置，以探究潮湿的以探究潮湿的 Cl2与与 Na2CO3反应得到的固体物质。反应得到的固体物质。(1)写 出 装 置写 出 装 置A中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式：中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式：_。(2)写出试剂写出试剂 Y 的名称：的名称：_。(3)

11、已知：通入一定量的已知：通入一定量的 Cl2后后，测得测得 D 中只有一种常温下为中只有一种常温下为棕黄色的气体棕黄色的气体，其为含氯氧化物。可以确定的是其为含氯氧化物。可以确定的是 C 中含氯中含氯化合物化合物(盐盐)只有一种只有一种，且含有且含有 NaHCO3，现对现对 C 中的成分进中的成分进行猜想和探究。行猜想和探究。提出合提出合理假设。理假设。假设假设 1：存在两种成分：存在两种成分：NaHCO3和和_；假 设假 设 2：存 在 三 种 成 分：存 在 三 种 成 分：NaHCO3、_ 和和_。设计方案设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结进行实验。请写出实验步骤以及预期

12、现象和结论论(可不填满可不填满)。限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀 HNO3、BaCl2溶液、澄溶液、澄清石灰水、清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯、胶头滴管。溶液、试管、小烧杯、胶头滴管。实验步骤实验步骤 预期现象和结论预期现象和结论 步骤步骤 1：取：取 C 中的少量固体样品于试管中的少量固体样品于试管中中，滴加足量蒸馏水至固体溶解滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后然后将所得溶液分别置于将所得溶液分别置于 a、b 试管中试管中 步骤步骤 2：步骤步骤 3：(4)已知已知 C 中有中有 0.1 mol Cl2参加反应。若假设参加反应。若假设 1 成立成立，可推可推

13、知知 C 中反应的化学方程式为中反应的化学方程式为_。解析：解析：(1)先制备先制备 Cl2，由由 MnO2可以确定试剂可以确定试剂 X 为浓盐酸为浓盐酸，发生反应的化学方程式为发生反应的化学方程式为 4HCl(浓浓)MnO2=MnCl2Cl22H2O。(2)制得的制得的 Cl2中除了含有水蒸气外还含有一中除了含有水蒸气外还含有一定量的定量的 HCl 气体气体，必须除去必须除去，试剂试剂 Y 为饱和食盐水为饱和食盐水(或饱和或饱和氯化钠溶液氯化钠溶液)。(3)根据反应物根据反应物 Cl2、Na2CO3、H2O，从组成从组成元素的角度来看元素的角度来看，生成物可能有生成物可能有 NaHCO3、N

14、aCl、NaClO、NaClO3等等，可以确定的是可以确定的是 C 中只有一种含氯盐中只有一种含氯盐，另一种生另一种生成物是含氯氧化物成物是含氯氧化物，Cl 的化合价升高的化合价升高，则含氯盐只能是则含氯盐只能是 NaCl，排除排除 NaClO、NaClO3。D 中收集到的气体是氯的一中收集到的气体是氯的一 种氧化物种氧化物，且在且在 D 中没有其他气体中没有其他气体，则则 Na2CO3只是转化成只是转化成 NaHCO3。这样就可以假设。这样就可以假设C中的成分有两种可能：中的成分有两种可能：NaHCO3和和 NaCl，NaHCO3、Na2CO3和和 NaCl。再将产物探究转化。再将产物探究转

15、化为离子的验证即可确定固体种类为离子的验证即可确定固体种类，即检验即检验 Cl、CO23。检验。检验CO23用用BaCl2溶液；检验溶液；检验Cl用用AgNO3溶液溶液，但要注意但要注意CO23的干扰的干扰，应先滴加过量的稀应先滴加过量的稀 HNO3，再滴加再滴加 AgNO3溶液。溶液。(4)Cl2与与 Na2CO3等物质的量反应的通式为等物质的量反应的通式为 xCl2xNa2CO3x2H2O=xNaHCO3xNaClxmClmOn，Cl2与与 Na2CO3的的物质的量之比为物质的量之比为 11，由氧原子守恒由氧原子守恒，可得可得 mn21，可推出生成的氯的氧化物为可推出生成的氯的氧化物为 C

16、l2O。答案：答案：(1)4HCl(浓浓)MnO2=MnCl2Cl22H2O(2)饱和食盐水饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液或饱和氯化钠溶液)(3)NaCl Na2CO3 NaCl 实验步骤实验步骤 预期现象和结论预期现象和结论 步骤步骤 2：向：向 a 试管中滴加试管中滴加BaCl2溶液溶液.若无明显现象若无明显现象，证明固体中不证明固体中不含含 Na2CO3；.若溶液变浑浊若溶液变浑浊，证明固体中含证明固体中含Na2CO3 步骤步骤 3：向：向 b 试管中滴加试管中滴加过量的稀过量的稀 HNO3，再滴加再滴加AgNO3溶液溶液 若溶液变浑浊若溶液变浑浊，结合步骤结合步骤 2 中中，则假设则假设 1 成立；结合步骤成立；结合步骤 2 中中，则假设则假设 2 成立成立(4)2Cl22Na2CO3H2O=2NaHCO32NaClCl2O 猜想判断型实验题的思维流程猜想判断型实验题的思维流程 考点二考点二 化学实验方案的评价化学实验方案的评价 1从从“可行性可行性”方面对实验方案做出评价方面对实验方案做出评价 科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则