第20讲化学实验方案的设计与评价_2013118142857450.doc

第20讲 化学实验方案的设计与评价班级_姓名_学号_编写 沈小祥 审核 刘晓梅考点透视1能设计解决简单化学问题的实验探究方案，能运用观察、实验、阅读资料等多种手段收集证据，能运用比较、分类、归纳、概括等方法形成探究结论。2能对探究方案、探究过程、探究结论等进行分析和评价，能准确地表述探究结果，并应用探究结果解决相关问题。3了解控制实验条件的方法，能设计、评价和改进简单的实验方案。知识网络1、实验设计一般思路：依据实验目的、弄清实验原理（是否有多种）、选择实验仪器（可否有替代）和药品、设计实验装置(是否有其它的)、给出可行的操作步骤、确定观察重点、分析注意事项、记录和分析实验结果、完成实验报告、实验后的反思(问题与讨论) 。2、设计实验探究的类型3、实验设计方案的评价和优化（1）实验方案的评价一般从“四性”（科学性、安全性、可行性、简约性）出发。（2）实验的条件控制是关键，涉及面较广。要将“实验原理”的理解作为解实验题的突破口，注意题目“导向信息”，即试题的题干或问题中所给出的陌生的知识、图表、装置图、附加条件等，如实验题中的实验目的、实验原理、实验操作步骤、试剂加入顺序和方式等都是在审题时要特别剖析的内容，对解题有着明显的导向作用。同时要注意一些基本实验操作的准确完整表达，“细节决定成败”。典例精析例1(2011江苏高考)高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是 _ 。(2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5（相关物质的溶解度曲线见图9）。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）_ _ 、干燥。(3）样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图10所示（加热和仪器固定装代已略去），实验步骤如下：步骤1：按图10所示组装仪器，检查装置气密性。步骤2：准确称取样品a g（约0.5g）于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。步骤3：准确量取40.00mL约0.1 molL1H2SO4 溶液于锥形瓶中。步骤4：经滴液漏斗向蒸馏烧瓶中加入20mL 3 molL1NaOH 溶液。步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置23次，洗涤液并入锥形瓶中。步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用c molL1NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V1mL步骤8：将实验步骤1-7重复2次 步骤3中，准确量取40.00m LH2SO4 溶液的玻璃仪器是 _ 。 步骤1-7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是 _ （填写步骤号）。为获得样品中NH4ClO4 的含量，还需补充的实验是 _ 。例2 （2011南通三模）某兴趣小组的同学发现，将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣，决定采用实验的方法进行探究。【提出猜想】猜想1：所得沉淀为 ；猜想2：所得沉淀为CuCO3； 猜想3：所得沉淀为碱式碳酸铜化学式可表示为mCu (OH)2nCuCO3。查阅资料获知，无论是哪一种沉淀受热均易分解（假设均不含结晶水）。【实验探究】步骤1：将所得悬浊液过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干。步骤2：取一定量所得固体，用如下装置（夹持仪器未画出）进行定性实验。蓝绿色固体碱石灰KABCD无水CuSO4澄清石灰水N2能证明猜想1成立的实验现象是 。【问题讨论】（1）检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是：关闭K， 。 （2）若在上述装置B中盛放无水CaCl2，C中盛放Ba(OH)2溶液，还可测定所得沉淀的组成。C中盛放Ba(OH)2溶液，而不使用澄清石灰水的原因是 。若所取蓝绿色固体质量为27.1 g，实验结束后，装置B的质量增加2.7 g，C中产生沉淀的质量为19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为 。巩固练习1（2012南京盐城一模）下列有关实验原理，操作方法和说法都正确的是A某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不溶，说明其溶液中一定含SO42-B将含有SO2杂质的CO2气体，缓慢通过足量的高锰酸钾溶液，再通过浓硫酸干燥，可获得较纯净的CO2气体C某钠的碳酸盐（含NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种）试样0.168g，将其灼烧，冷却，并用托盘天平量残留固体的质量，根据质量是否变化，可确定样品的组成D某不纯蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，将得到沉淀分离出来溶于水，多次重复上述操作，可提纯蛋白质2对照实验是研究物质性质的一种重要方法，下列不是用来做对照实验的是 3（2011苏南二模）下列实验方案中合理的是A鉴别氯化铝和氯化镁溶液：分别滴加过量的氢氧化钠溶液B除去氯化铵溶液中的氯化铁：向溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，过滤C除去苯中的苯酚：向溶液中加入浓溴水，过滤D检验溴乙烷中的溴元素：在溴乙烷中滴入氢氧化钾溶液加热后，用稀硝酸酸化再滴加硝酸银溶液4下列有关化学实验的操作或说法中，正确的是A为检验酸性溶液中的Cl和SO，要先加硝酸银溶液，滤去沉淀后再加硝酸钡溶液B用有少量蒸馏水的锥形瓶装待测液进行中和滴定实验，会导致测定结果偏低C配制溶液的操作中，转移溶液后，玻璃棒、烧杯未洗涤使得所配溶液浓度偏高D除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，采取的措施是加入足量铁屑充分反应后过滤5（2012扬州一模）下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述中，不正确的是 6（2011苏南一模）下列实验操作、现象与实验结论一致的是选项实验操作、现象实验结论A向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失该溶液中有SO42B甲苯中滴入少量浓溴水，振荡，静置，溴水层褪色甲苯与溴发生了取代反应C向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl 溶液和CuSO4溶液，均有固体析出蛋白质均发生变性D除锈的铁钉在浓硝酸中浸泡后，用蒸馏水洗净，再放入CuSO4溶液中无现象 铁钉表面形成了一层致密稳定的氧化膜7（2011广东高考）某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C、将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D、将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体8下列实验方案不合理的是A制硫酸和氢氧化钠，可用如图所示装置B除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO；依次加入的物质是H2O、Ba(OH)2、Na2CO3、HClC检验Fe(NO3)2试样是否变质：取少量试样加水溶解，用稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液D乙醛的氧化：在试管里加入10%的NaOH溶液2 mL，滴入2%的CuSO4溶液46滴，振荡后加入乙醛溶液0.5 mL，加热至沸腾9（2012南通一模）下列有关实验原理、方法和结论都正确的是A向苯酚钠溶液中通入少量CO2，产物为苯酚和Na2CO3B向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，体积膨胀，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性C将溴丙烷与足量氢氧化钠溶液混合加热，冷却后加硝酸银溶液，可检验溴元素D分别测定0.5 molL1 H3PO4和H2SO4溶液的pH，比较磷和硫元素非金属性的强弱10实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2（发生装置如右图所示）。(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是_（填序号）A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热 C.往烧瓶中加入浓盐酸(2)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：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。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： 判定甲方案不可行，理由是_。 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 . 1000 molL-1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_molL-1b.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 ) = 2.810