2017高考化学一轮复习 第11章 化学实验 第4节 实验方案的设计与评价学案

1、实验方案的设计与评价明考纲1能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案；(2)了解控制实验条件的方法；(3)分析或处理实验数据，得出合理结论。2了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法解决有关问题。3实验各部分知识与技能的综合应用。析考情本节内容在高考实验中处于核心位置，每年必考。通过近几年的高考实验研究发现，以物质的制备、物质的性质探究为载体，考查气体物质的实验室制法、化学实验的设计及评价能力已成为高考实验的首选。考点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2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，设计合理的装置，并且

2、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(1)明确目的，弄清原理 (2)选择实验用品 (3)实施实验操作注意严谨性、逻辑性、规范性、安全性。(4)记录实验现象、数据全面而准确。(5)分析、归纳得出结论。4化学实验方案设计的注意事项(1)实验操作顺序装置选择与连接气密性检查加固体药品加液体药品开始实验(按程序)拆卸仪器其他处理等。(2)加热操作先后顺序的选择若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。(3)实验

3、中试剂或产物防止变质或损失实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水；易挥发的液体产物要及时冷却；易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)；注意防止倒吸的问题。(4)选用仪器及连接顺序(5)仪器药品的准确描述实验中所用试剂名称：如无水硫酸铜(CuSO4)，硫酸铜溶液，酸性高锰酸钾溶液，澄清石灰水，饱和碳酸氢钠溶液等。仪器名称：如坩埚、研钵、100 mL容量瓶。(6)会画简单的实验装置图考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。一般能画出简单的装置图即可，但要符合要求，例如形状、比例等。 易错警示(1)实验

4、方案的设计对细节要求较高，往往在细节上失分，如实验原理、仪器选择、操作步骤、实验现象的描述、实验安全等方面，不全面、不准确是失分的重要方面。(2)实验设计不完整，也是实验题失分的重要原因。如制备一些在空气中易变质的物质时，在制备装置后还要连接一防变质装置。(3)补画装置图的题目中，装置图画得不准确也会失分。题组一 物质制备实验方案的设计1.2014浙江高考葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：C6H12O6(葡萄糖)Br2H2OC6H12O7(葡萄糖酸)2HBr2C6H12O7CaCO3Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)H2OCO2相关物质的溶解性见下表：

5、实验流程如下：C6H12O6溶液 悬浊液Ca(C6H11O7)2请回答下列问题：(1)第步中溴水氧化葡萄糖时，下列装置中最适合的是_。制备葡萄糖酸钙的过程中，葡萄糖的氧化也可用其他试剂，下列物质中最适合的是_。A新制Cu(OH)2悬浊液B酸性KMnO4溶液CO2/葡萄糖氧化酶 DAg(NH3)2OH溶液(2)第步充分反应后CaCO3固体需有剩余，其目的是_；本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是_。(3)第步需趁热过滤，其原因是_ _。(4)第步加入乙醇的作用是_ _。(5)第步中，下列洗涤剂最合适的是_。A冷水 B热水C乙醇 D乙醇水混合溶液答案(1)BC(2)提高葡萄糖酸的转化率；

6、便于后续分离氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙(3)葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品(4)可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度，有利于葡萄糖酸钙析出(5)D解析(1)水浴加热只要控制水的温度即可，所以温度计插入水中。恒压漏斗使反应物容易流出，故选用B装置。A、D的氧化性较弱，反应速率较慢；B的氧化能力很强，会将葡萄糖氧化成其他物质；因酶是一种高效的催化剂，所以O2/葡萄糖氧化酶是最合适的氧化剂。(2)过量的CaCO3能将葡萄糖酸全部转化为葡萄糖酸钙，同时过量的CaCO3可通过过滤除去，不会进入葡萄糖酸钙溶液中。(4)过滤后的滤液中除葡萄糖酸钙外，还有溴化钙，加入乙醇后，溴

7、化钙溶于乙醇，而葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度较小，然后通过抽滤将葡萄糖酸钙提取出来。(5)用乙醇水混合溶液作洗涤剂，既可除去溴化钙杂质又可减少葡萄糖酸钙的溶解损失。题组二 物质性质探索性实验方案的设计2.2013四川高考为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。.AgNO3的氧化性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。(1)请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡_存在Fe3取少量除尽Ag后的

8、溶液于试管中，加入_，振荡_存在Fe2【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2和Fe3。.AgNO3的热稳定性用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。(2)装置B的作用是_ _。(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是_。(4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：.Ag；.Ag2O；.Ag和Ag2O。【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。实验编号操作现象a加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解b加入足量稀硝

9、酸，振荡黑色固体溶解，并有气体产生【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是_(填实验编号)。【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有_。答案(1)溶液呈红色K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀(2)防倒吸(3)将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，则证明无色气体为O2(4)bAg、NO2、O2解析(1)检验Fe3可用KSCN溶液，现象为溶液呈红色。检验Fe2可用K3Fe(CN)6溶液，Fe2与K3Fe(CN)6反应可产生蓝色沉淀。(2)装置B的作用为防止溶液倒吸进入试管中。(3)O2的检验方法为用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃。(4)由题干信息可知，

10、Ag2O可溶于氨水，实验a加入足量氨水，固体不溶解，所以固体成分为Ag；而Ag和Ag2O都溶于稀HNO3，所以实验b不能确定固体成分。题组三 物质性质验证性实验方案的设计3.2015课标全国卷草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分

11、解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。(3)设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸_ _。答案(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验(2)F、D、G、H、D、I CuO H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的

12、物质的量为草酸的2倍解析(1)结合题给装置中装的药品知，草酸晶体的分解产物中有二氧化碳气体，所以装置C中观察到有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊。通入澄清石灰水前，气体进行了冷却，由题中信息知，草酸钙难溶于水，若气体不冷却，则挥发出的草酸蒸气也会进入装置C，与澄清石灰水反应生成沉淀，会干扰CO2的检验。(2)由题给实验仪器和药品知，CO应与装置H中固体反应，可推测装置H中固体为CuO，CO还原氧化铜生成Cu和CO2气体，然后把CO2通入到D中，结合装置H和装置D中的现象可判断草酸晶体的分解产物中是否含有CO。检验CO之前应先除去CO中混有的CO2，连接顺序为A、B、F、D、G、H、D、I。(3)向盛

13、有碳酸氢钠的试管中加入草酸溶液，若有气泡产生，则证明草酸的酸性强于碳酸。证明草酸为二元酸可以用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍。总结提升物质性质实验题的解题策略和答题规范(1)解题策略性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器、装置以及所给的试剂，了解命题的意图。一般思路是：已给出试剂或装置(仪器)的实验该类题目的关键是通读全题，结合题意或元素化合物的性质，弄清楚在某一仪器处发生的反应或该反应的现象，同时要理解设置的仪器或装置的目的。这样问题就能迎刃而解。已知反应或反应现象及仪器操作要求该类题目的关键是根据题目的现象或操作要求等，通过所学元素化合物性质或化

14、学实验的仪器使用和基本操作，确定此处缺少的试剂或缺少的装置或仪器。(2)答题规范注意回答问题时，一定要锤炼语言，使自己的语言描述准确、规范，避免“心里知道却说不清”的现象。如对实验的描述可按“操作、现象、结论”的顺序组织语言。另外叙述要精确，表达要清楚。考点化学实验方案的评价对化学实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的方面。1可行性方面(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。2绿色化学方面(1)实验过程中是否造成环

15、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。3安全性方面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规范性方面(1)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反

16、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)。12015福建高考下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是()答案C解析NaOH易潮解，且有腐蚀性，不能放在滤纸上称量，A项错误；FeCl3易水解，配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶于蒸馏水并加入少量稀盐酸，B项错误；检验NH时，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的氨气，C项正确；验证铁的吸氧腐蚀，将铁钉

17、放在试管中，用NaCl溶液浸没，若用盐酸浸没，则发生析氢腐蚀，D项错误。22015福建高考某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验。(1)制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶，过滤，洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_。(2)若对调B和C装置的位置，_(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行)：试管编号12340.20 molL1 KI/mL1.0

18、1.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0 molL1 H2SO4/mL03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象系列a实验的实验目的是_ _。设计1号试管实验的作用是_ _。若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为_ _。实验三测定饱和氯水中氯元素的总量(4)该小组设计的实验方案为：使用如图装置，加热15.0 mL饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)(5)根据下列资料，为该小组设计一个可行

19、的实验方案(不必描述操作过程的细节)：_ _。资料：.次氯酸会破坏酸碱指示剂；.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl。答案(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)(2)能(3)研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响硫酸浓度为0的对照实验ClO6I6H=Cl3I23H2O(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)(5)量取一定量的试样，加入足量的H2O2溶液，加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量(或其他合理答案)解析(1)冷却结晶、过滤、洗涤等操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、

20、玻璃棒、胶头滴管等。(2)若对调B和C装置的位置，则可以除去Cl2中的HCl，因此能提高B中氯酸钾的产率。(3)由表格数据可知，各试管中只有硫酸的浓度不同，因此实验目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响。1号试管没有加入硫酸，为对照实验。根据淀粉溶液显蓝色知氧化产物为I2，该反应的离子方程式为ClO6I6H=Cl3I23H2O。(4)题中装置用于测定氯气的体积，但氯气会重新溶解且氯气与水反应生成的HClO分解会产生O2，测得氯气的体积不准确，因此实验方案不可行。(5)量取一定量饱和氯水样品，加入足量的H2O2溶液，将饱和氯水中的Cl2和HClO全部还原为Cl，加热除去过量的H2O2，冷却

21、，加入足量AgNO3溶液，通过测定所得沉淀的质量计算氯元素的总量。32013福建高考固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：甲：Mg(NO2)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2(1)实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_。查阅资料得知：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略)：(2)实验过程仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管(A)，观察到E中有气泡连续放

22、出，表明_ _。称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是_；关闭k，用酒精灯加热时，正确操作是先_，然后固定在管中固体部位下加热。观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。(3)实验结果分析讨论根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_是正确的。根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：_(填写化学方程式)，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未

23、检测到的原因是_。小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。答案(1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)(2)装置气密性良好避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案)移动酒精灯预热硬质玻璃管(3)乙2Na2SO3O2=2Na2SO4O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)解析(1)氮元素化合价降低，无其他元素化合价升高。(3)因为Mg(NO2)2能溶于水，Mg3N2与水反应生成Mg(OH)2和NH3，而题目信息是未见明显现象，所以固体应为MgO。原固体nMg(NO3)20.025 mol；反应后固体如果为MgO，n(MgO)0.025 mol，若为Mg(

24、NO2)2或Mg3N2，则Mg原子不守恒。考点探究型实验1探究性实验的常见类型(1)物质成分的探究通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。虽然探究性实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。如：常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等。常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。(2)物质性质的探究在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。无机

25、物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化。2探究型实验的基本程序解答探究性实验题的基本程序可用以下流程图表示：提出问题提出猜想设计验证方案观察实验现象发现特殊现象，提出新猜想得出结论(1)提出问题要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。(2)提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种

26、可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。(3)设计验证方案提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。(4)观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案，根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。题组一 对未知产物的探究1.2016武汉调研某化学兴趣小组为研究过氧化钠与SO2的反应情况，进行如下探究。(1)【提出假设】向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设：假设一：反应后固体中只有Na2SO3，证明SO2未被氧化；假设二：反应后固体中只有Na2SO4，证明

27、SO2完全被氧化；假设三：反应后固体_，证明SO2部分被氧化。(2)【定性研究】为验证假设三，该小组进行如下研究，请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论取适量反应后的固体放入试管中，(3)【定量研究】 通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如图：B中所盛装试剂的名称为_。装置D的作用是_ _。请画出实验装置E。实验测得装置C中质量增加了m1 g，装置D质量增加了m2 g，装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据进行填表判断。SO2被氧化的程度V与m1或m2的关系未被氧化完全被氧化V0部分被氧化答案(1)为Na2SO3和N

28、a2SO4的混合物(2)实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论加少量水溶解，加入BaCl2溶液，再加入稀盐酸加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，加入盐酸沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠(其他合理答案均可。如先加足量盐酸，再加BaCl2溶液)(3)浓硫酸吸收未反应的SO2如图0V解析本题为实验探究题，意在考查考生的实验探究能力以及实验创新能力。(1)SO2具有较强的还原性，而Na2O2具有较强的氧化性，两者反应时有SO2全部被氧化、部分被氧化和没有被氧化三种合理假设。根据假设可以预测出反应后固体的成分。(2)SO2被氧化的产物为Na2SO4，只要证明所得固体中既含有

29、Na2SO4，又含有Na2SO3，即可确定SO2部分被氧化，可根据BaSO4不溶于盐酸而BaSO3溶于盐酸来验证。(3)实验原理为：使干燥纯净的SO2与Na2O2反应，用碱石灰吸收没反应的SO2后，通过测量生成气体(O2)的体积，并称量装置C中固体的质量变化来判断SO2被氧化的程度。若SO2完全被氧化，则发生反应SO2Na2O2=Na2SO4，无O2生成；若SO2未被氧化，则发生反应：2SO22Na2O2=2Na2SO3O2m(固体质量差) 22.4 L 96 g V L m1 g有V；若SO2部分被氧化，则固体增加的质量偏大，生成O2的体积偏小，即V。题组二 对物质性质的探究2.2016广东

30、六校联考草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，部分性质如下：能溶于水，易溶于乙醇；大约在175 升华(175 以上分解生成H2O、CO2和CO)；H2C2O4Ca(OH)2=CaC2O42H2O。现用H2C2O4进行如下实验：(一)探究草酸的不稳定性通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO，A、B、C中所加入的试剂分别是：A.乙醇、B._、C.NaOH溶液。(1)B中盛装的试剂是_(填化学式)。(2)A中加入乙醇的目的是_ _。(二)探究草酸的酸性将0.01 mol草酸晶体(H2C2O42H2O)加入到100 mL 0.2 molL1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈碱性，其

31、原因是_(用离子方程式表示)。(三)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素.实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸反应原理：MnOH2C2O4_=Mn2CO2H2O(1)配平上述离子方程式。(2)滴定时KMnO4溶液应盛装于_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。.探究影响化学反应速率的因素下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据：请回答：(1)实验目的(a)是_ _。(2)根据表中数据在如下坐标图中画出反应褪色所需时间随KMnO4溶液浓度的变化关系图象。(3)若要探究催化剂对该反应速率的影响，应选择MnSO4而不选MnCl2作

32、为催化剂，其原因是_ _。答案(一)(1)Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液(2)除去H2C2O4，避免其对CO2的检验造成干扰(二)C2OH2OHC2OOH(三).(1)256H2 108 (2)酸式.(1)探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响(2)如图(3)Cl可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应解析本题考查了草酸性质的探究和影响化学反应速率的因素的探究等，意在考查考生的实验探究能力、画图能力和计算能力。(一)(1)验证CO2用澄清石灰水，石灰水变浑浊即可确定含有CO2；也可以使用Ba(OH)2溶液，Ba(OH)2溶液变浑浊即可确定含有CO2。(2)A中加入乙醇的目的是除去草酸，

33、避免其对CO2的检验造成干扰。(二)草酸是弱酸，其与氢氧化钠反应生成的Na2C2O4为强碱弱酸盐，C2O发生水解反应：C2OH2OHC2OOH，使溶液显碱性。(三).(1)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，可得2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。(2)高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管中。.(1)分析表中数据可知，实验时只有高锰酸钾溶液的浓度改变，其他条件不变，所以实验目的是探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响。(2)根据表中数据画图。(3)因为Cl能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，所以不能用MnCl2替代MnSO4。题组三 规律探究与变量控制3.2015广东高

34、考NH3及其盐都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_。(2)按如图装置进行NH3性质实验。先打开旋塞1，B瓶中的现象是_，原因是_。稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B瓶中的现象是_。(3)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)实验目的：探究_对溶液中NH4Cl水解程度的影响。设计实验方案。拟定实验表格，完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用

35、字母表示；表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为_(只列出算式，忽略水自身电离的影响)。答案(1)ACG(2)产生白色的烟A瓶中压强比B瓶中压强大，打开旋塞1，HCl进入B瓶并与NH3混合，发生反应HClNH3=NH4Cl，生成的NH4Cl为白色固体小颗粒烧杯中的石蕊水溶液倒吸进入到B瓶中，溶液显红色(3)温度(或浓度)温度的影响(5.3510Y)/m1解析(1)固固加热制气体，应选A为发生装置；NH3密度比空气小，可采用C收集气体；NH3极易溶于水，为防止倒吸，选用G进行尾气处理。(2)A瓶中压

36、强比B瓶中压强大，打开旋塞1，HCl气体进入B瓶并与NH3反应生成NH4Cl，B瓶中产生白烟。反应后B瓶中压强减小，关闭旋塞1，打开旋塞2，烧杯中的石蕊水溶液倒吸入B瓶，因B瓶中HCl有剩余，得到的溶液显酸性，溶液变红色。(3)根据所给试剂和仪器可探究温度或浓度对NH4Cl水解程度的影响。配制100 mL溶液时加入NH4Cl的质量不同，通过pH读数变化，可探究浓度对NH4Cl溶液水解的影响；取等浓度等体积的NH4Cl溶液，测不同温度下溶液的pH，来探究温度对NH4Cl溶液水解的影响。NH4Cl的水解平衡转化率为，其中c(H)10Y molL1，c(NH4Cl) molL1，代入可得NH4Cl的

37、水解平衡转化率为。总结提升1变量探究实验题的解题策略解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择数据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。思路总结2规律探究实验题的解题策略物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧化还原反应(如置换反应)规律，物质的酸(碱)性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。解决有关规律探究问题的实验设计，其常用方法示例如下：(1)同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱

38、实验来完成，如通过让金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生H2的速率快慢来判断金属单质的还原性强弱，推断元素金属性强弱，从而找出相应的性质递变规律。(2)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究，可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。热点题型的解题技巧：化工生产流程题的解题策略 对近几年的高考试题进行分析，不难发现，化合物的制备试题很多都是将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。常见的命题角度有：(1)通过物质的制备模拟化工生产流程；(2)通过化工

39、流程考查实验操作过程。方法指导1解答工艺流程类试题要从以下五个方面入手(1)浏览题中的工艺流程图，提取有用的信息。分析流程中将原料转化为产品的主要生产原理，推断并写出相关化学反应方程式。(2)解决分离提纯产品的步骤。选择分离提纯的实验方法(如过滤、蒸发、分液、蒸馏等)，掌握主要仪器和主要操作。(3)根据数据，结合化学平衡移动原理，从温度、压强和浓度等方面分析，找到能使反应正向移动的条件，计算出产品的产率和反应物的转化率。(4)注意环保，减少污染，发展“绿色化学”。以原料循环使用或废物利用为主线，评价方案的优劣。(5)考虑原料的来源和经济成本。通过对原料价位的思考优化方案。2化工流程类题目中“表

40、述性词汇”的作用化工生产流程题和综合实验题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语就是隐性信息，它可以暗示我们所应考虑的答题角度。通常用到的表述性词语为(1)“控制较低温度”常考虑物质的挥发、物质不稳定易分解和物质转化等。(2)“加过量试剂”常考虑反应完全或增大转化率、产率等。(3)“能否加其他物质”常考虑会不会引入杂质或影响产物的纯度。(4)“分离”“提纯”常考虑过滤、蒸发、萃取、分液和蒸馏等常规操作。(5)“溶液呈酸性或碱性”考虑电离或水解产生的H或OH，是促进还是抑制电离或水解。(6)“利用率”常考虑经济性或环保性。(7)“在空气中或在其他气体中”主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体

41、是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(8)“判断沉淀是否洗净”常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。(9)“控制pH”常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。(10)“用某些有机试剂清洗”常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗或提高利用率等。角度一通过物质的制备模拟化工生产流程典例12015课标全国卷氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：回答下列问题：(1)步骤中

42、得到的氧化产物是_。溶解温度应控制在6070 ，原因是_ _。(2)写出步骤中主要反应的离子方程式_。(3)步骤包括用pH2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_(写名称)。(4)上述工艺中，步骤不能省略，理由是_。(5)步骤、都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有_(填字母)。A分馏塔 B离心机C反应釜 D框式压滤机(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a molL1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O被还原为Cr3。样品中CuCl的质量分数为_。答案(1)CuSO4(或C

43、u2)温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解(2)2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H(3)硫酸(4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化(5)BD(6)100%解析(1)题中采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl，所以步骤还原剂只能是单质铜，氧化产物为CuSO4。(2)步骤中的反应物为硫酸铜、亚硫酸铵、氯化铵，生成了CuCl，铜元素化合价降低，所以SO作还原剂，生成SO，配平得：2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H。(3)由步骤中加入了硫酸，经过步骤回收到硫酸铵可知酸洗采用的酸是硫酸。(4)CuCl难溶于乙醇，在潮湿的空气中易水解氧化，所以醇洗有利加快去除CuCl表面水分

44、，防止其水解氧化。(5)工业上常用的固液分离设备有离心机和框式压滤机。(6)根据题中信息可得关系式：6CuCl6Fe2Cr2O，则n(CuCl)ab1036 mol, m(CuCl)ab103699.5 g0.597ab g，故样品中CuCl的质量分数为100%。典例22015安徽合肥质检亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程：已知：NaClO2的溶解度随着温度升高而增大，适当条件下可结晶析出；ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。回答下列问题：(1)在无隔膜电解槽中用惰性电极电解一段时间，阳极反应式为_；生成ClO2气体的反应中所加X(酸)为_。(2)吸收塔内的温度不宜过高的原因为_；ClO2吸收塔内发生反应的离子方程式为_。(3)从溶液中得到NaClO23H2O粗晶体的实验操作名称依次是_；粗晶体进一步提纯的实验操作名称是_。(4)a kg 30%的双氧水理论上可最多制得_kg NaClO23H2O。答案(1)Cl6OH6e=ClO3H2O硫酸(2)防止H2O2分解2ClO2H2O22OH=2ClOO22H2O(3)蒸发浓缩、冷却