兴化市高三化学二轮复习指导性教案【专题五实验基础(3)】

兴化市高三化学二轮复习指导性教案【专题五实验基础(3)】 综合实验设计与评价班级姓名学习时间【课前自主复习与思考】1完成创新设计P81主干知识整合；2阅读并思考创新设计P81核心考点突破；3归纳解决有关实验方案设计与评价习题的规律方法。 【结合自主复习内容思考如下问题】1下述实验操作能达到预期实验目的的是（）2.下列化学实验事实及其解释都正确的是A向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘B向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸C向0.1molL-1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2具有氧化性D向2.0mL浓度均为0.1molL-1的KCl、KI混合溶液中滴加1-2滴0.01molL-1AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp【考纲点拨】了解控制实验条件的方法，能改进简单的实验方案；能绘制和识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论；能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。 【自主研究例题】以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下编号实验操作实验目的A将10gCuSO45H2O溶解在90g水中配制质量分数为10的CuSO4溶液B向盛有1mL01molLAgNO3溶液的试管中滴加01molL NaCl溶液，至不再有沉淀生成，再滴加01molL KI溶液证明一种沉淀能转化为溶度积更小的另一种沉淀C室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入相同体积不同浓度的稀硫酸研究温度对化学平衡的影响D甲苯中滴入少量浓溴水，振荡，静置证明甲苯能和溴发生取代反应氯化钠硫酸铵混合溶解蒸发浓缩趁热过滤Na2SO4滤液冷却结晶过滤滤液NH4Cl洗涤干燥NH4Cl产品氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。 回答下列问题 （1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl g。 （2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。 （3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为。 （4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是。 （5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是。 答案 （1）11.7 （2）蒸发皿 （3）35（3340均可得分） （4）加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。 （5）重结晶教师点评本题考查学生对质量守恒定律的理解以及对化学实验室常用的仪器主要用途的了解，考查学生应用基础知识解决简单化学问题的能力以及学生对图表的观察、分析能力。 完成本题后同学们的思考和质疑【高考链接】【例1】（xx，浙江卷，25）洗车安全气囊是德国安全的重要保障。 当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。 为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。 经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。 水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。 经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。 取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。 单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。 化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。 请回答下列问题 （1）甲的化学式为，丙的电子式为。 （2）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为。 （3）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为，安全气囊中红棕色粉末的作用是。 （4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是。 A.KCl B.KNO3C.Na2S D.CuO （5）设计一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分（不考虑结晶水合物）。 试题解析本题知识载体很新鲜，很生活，很化学。 简答式的题目首先要进行分析，确定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。 题目关键词粉末分解释放氮气，粉末仅含Na、Fe、N、O，水溶性试验部分溶解，可溶部分为化合物甲，不溶物红棕色可溶于盐酸。 13.0g甲完全分解为N2和单质乙，N26.72L，单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。 化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。 解题分析 1、粉末由两种物质混合而成。 2、红棕色物质可能为Fe2O3Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。 3、甲只有两种元素，且含N，必含Na。 3、计算N(6.72/22.4)*2*14=8.4g，则Na的物质的量为（13-8.4）/23=0.2mol，N与Na的物质的量之比为0.6:0.2=3:1，则化合物甲为Na3N。 4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。 答案 （1）Na3N， (2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2 (3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe,红色粉末的作用是充当氧化剂，除去氮化钠分解产生的金属钠（金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质），提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。 （4）从氧化性角度分析KNO 3、CuO均可，但KNO3本身受热分解，产生氧气与氮气反应。 故选择D.CuO。 （5）实验目的检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物，即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。 实验设计一实验原理定量分析法。 步骤 1、称量混合固体的质量。 2、将混合物加热，并将气体通入澄清石灰水，无气体则无NaHCO3，石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH，称量石灰水质量变化量mg。 3、加入过量盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，称量石灰水质量增加量ng。 4、通过m与n的计算获得最终结果。 实验设计二实验原理测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。 1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。 2、开始产生二氧化碳前，与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。 大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。 小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。 即比较图中a,b的大小。 教与学提示题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学成分，其中Na3N又是学生很不熟悉的。 难点2是氧化还原方程式的书写与配平，及氧化还原原理的应用。 难点3是实验设计，通过定量来定性。 但，题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。 比如实验设计部分，在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过，或反复练习过。 但，在简答的环境中也还是有难度的。 解题中要动用到平时知识的积累，决定成败还是在平时。 【例2】（xx江苏卷，15）高纯3MnCO是制备高性能磁性材料的主要原料。 实验室以2MnO为原料制备少量高纯3MnCO的操作步骤如下 （1）制备4MnSO溶液在烧瓶中（装置见右图）加入一定量2MnO和水，搅拌，通入2SO和2N混合气体，反应3h。 停止通入2SO，继续反应片刻，过滤（已知22342MnO HSO MnSOH O+=+）。 石灰乳参与反应的化学方程式为。 反应过程中，为使2SO尽可能转化完全，在通入2SO和2N比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有、。 若实验中将2N换成空气，测得反应液中2Mn+、24SO?的浓度随反应时间t变化如右图。 导致溶液中2Mn+、24SO?浓度变化产生明显差异的原因是。 （2）制备高纯3MnCO固体已知3MnCO难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100开始分解；2()Mn OH开始沉淀时7.7pH=。 请补充由 （1）制得的4MnSO溶液制备高纯3MnCO的操作步骤实验中可选用的试剂2()Ca OH、3NaHCO、23Na CO、25C HOH。 ；低于100干燥。 【解析】本题主要考查的是实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析。 因此实验基础的考察依然是以后学习和复习的重点。 （1）石灰乳参与反应主要是与SO2的反应。 为是SO2尽快转化，在比例不变的情况下，可以通过控制温度或控制气体的流速以确保反应的充分进行；从图中可以看出，c(Mn2+)减少，c(SO42-)增加，可以认为Mn2+在O2与H2SO3反应中起了催化作用； （2）根据题给信息，可以得出制备高纯MnCO3的操作流程加入NaHCO3溶解，同时控制溶液的pH7.7过滤、洗涤检验SO42-是否被除去为了降低MnCO3的损耗，用C2H5OH洗涤低温干燥。 【答案】 （1）Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O控制适当的温度缓慢通入混合气体Mn2+催化O2与H2SO3,反应生成H2S04 （2）边搅拌边加入NaHCO3(Na2CO3),并控制溶液PH7.7过滤，用少量水洗涤23次。 检验SO42-是否被洗涤除去用少量C2H5OH洗涤(凡合理答案均可)【例3】（xx江苏）下列有关实验原理或操作正确的是A选择合适的试剂，用图1所示装置可分别制取少量22CO NOO、和B制备乙酸乙酯时，向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸C洗涤沉淀时（见图2），向漏斗中加适量水，搅拌并滤干D用广泛pH试纸测得0.10molL1?NH4Cl溶液的pH=5.2解析本题主要考查的是实验的基本知识。 A项，不能用图1装置收集NO;B项，实验室制备乙酸乙酯时，先在试管中放入乙醇，在慢慢加入浓硫酸，冷却后，再加入乙酸；C项，洗涤沉淀，在过滤器中的沉淀中，加入蒸馏水，浸没沉淀，让水自然流下，不用玻璃棒搅拌；D项，pH试纸只能测定溶液酸碱度的数值范围，但不能测得溶液具体的pH值。 总是分析可知，本题选B项。 【答案】B【例4】（xx山东理综，30）参考创新设计P83例3【归纳与思考】1综合实验题属于能力考查题，能有效考查学生的观察能力、思维能力、自学能力、实验能力等。 它涉及的知识面广，渗透性强。 2对实验方案的合理与否，严密与否作出评判应从“合理选择，排除干扰，操作准确”等方面入手。 合理选择指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。 排除干扰指反应条件的控制、防止空气成分的介入、副反应尽量避免、杂质的清除以及防止物质的挥发性、溶解性、颜色等对实验的干扰。 操作准确要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作规则。 【自主检测】创新设计P74参考答案综合实验探究【结合自主复习内容思考如下问题】1B2.A D【自主研究例题】 （1）11.7 （2）蒸发皿 （3）35（3340均可得分） （4）加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。 （5）重结晶教师点评本题考查学生对质量守恒定律的理解以及对化学实验室常用的仪器主要用途的了解，考查学生应用基础知识解决简单化学问题的能力以及学生对图表的观察、分析能力。 【高考链接】【例1】 （1）Na3N， (2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2 (3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe,红色粉末的作用是充当氧化剂，除去氮化钠分解产生的金属钠（金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质），提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。 （4）从氧化性角度分析KNO 3、CuO均可，但KNO3本身受热分解，产生氧气与氮气反应。 故选择D.CuO。 （5）实验目的检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物，即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。 实验设计一实验原理定量分析法。 步骤 1、称量混合固体的质量。 2、将混合物加热，并将气体通入澄清石灰水，无气体则无NaHCO3，石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH，称量石灰水质量变化量mg。 3、加入过量盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，称量石灰水质量增加量ng。 4、通过m与n的计算获得最终结果。 实验设计二实验原理测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。 1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。 2、开始产生二氧化碳前，与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有