【金版學(xué)案】2015屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第八章 第五節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)學(xué)案

第五節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1．了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法，能改進(jìn)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案。1．了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法，能改進(jìn)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案。2．能繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。3．能綜合運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決簡(jiǎn)單的化學(xué)問題，能對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。梳理基礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1．化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)遵循的原則。________、________、________和簡(jiǎn)約性。答案：科學(xué)性安全性可行性2．化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟。(1)認(rèn)真審題，明確實(shí)驗(yàn)____________，找出實(shí)驗(yàn)________。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇________和________，并設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)________和操作________。(3)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過程中的______和________，并運(yùn)用________、計(jì)算、圖表、推理等方法處理有關(guān)實(shí)驗(yàn)________和________，得出正確的________。答案：(1)目的原理(2)儀器藥品裝置步驟(3)現(xiàn)象數(shù)據(jù)分析現(xiàn)象數(shù)據(jù)結(jié)論二、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)1．從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“科學(xué)性”與“可行性”方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的正確與錯(cuò)誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確做出判斷，并提出改進(jìn)的措施。2．從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“安全性”方面對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中是否對(duì)環(huán)境造成________、能否發(fā)生________或著火事故等做出判斷，并提出________措施。答案：污染爆炸改進(jìn)3．從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“簡(jiǎn)約性”方面判斷實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)上是否合算，是否符合“綠色化學(xué)”的理念，并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。判斷正誤正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。1．銅與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)，可用品紅溶液驗(yàn)證SO2的生成()答案：√2．測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量時(shí)，灼燒至固體發(fā)黑，測(cè)定值小于理論值()答案：×3．用濃鹽酸酸化的KMnO4與H2O2反應(yīng)，證明H2O2具有還原性()答案：×4．向0.1mol/LFeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，說明Fe2＋具有氧化性()答案：×5．某氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體水溶液一定顯堿性()答案：√1．(2013·廣東卷)(雙選)下列實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)操作現(xiàn)象結(jié)論A將濃硫酸滴到蔗糖表面固體變黑膨脹濃硫酸有脫水性和強(qiáng)氧化性B常溫下將Al片放入濃硝酸中無明顯變化Al與濃硝酸不反應(yīng)C將一小塊Na放入無水乙醇中產(chǎn)生氣泡Na能置換出醇羥基中的氫D將水蒸氣通過灼熱的鐵粉粉末變紅鐵與水在高溫下發(fā)生反應(yīng)解析：將濃硫酸滴到蔗糖表面，濃硫酸因脫水性使蔗糖脫水炭化，濃硫酸因強(qiáng)氧化性與碳反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫氣體，所以蔗糖固體變黑膨脹，A正確；Al放入濃硝酸，因濃硝酸具有強(qiáng)氧化性使Al鈍化，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，B錯(cuò)誤；Na放入無水乙醇中，會(huì)與活潑性較強(qiáng)的羥基反應(yīng)，置換出氫氣，C正確；鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成黑色的四氧化三鐵和氫氣，D錯(cuò)誤。答案：AC2.(2013·上海卷)為測(cè)定鍍鋅鐵皮鋅鍍層的厚度，將鍍鋅皮與足量鹽酸反應(yīng)，待產(chǎn)生的氣泡明顯減少時(shí)取出、洗滌、烘干、稱重。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響判斷正確的是()A．鐵皮未及時(shí)取出，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小B．鐵皮未洗滌干凈，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大C．烘干時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小D．若把鹽酸換成硫酸，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大解析：產(chǎn)生的氣泡明顯減少時(shí)，表明鋅反應(yīng)完全，若這時(shí)鐵皮未及時(shí)取出，則鐵溶解，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大，A錯(cuò)誤；鐵皮未洗滌干凈(表面吸附雜質(zhì))，烘干時(shí)間過長(zhǎng)(鐵被氧化)，則剩余物的質(zhì)量偏大，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小，B錯(cuò)誤；C正確；D項(xiàng)對(duì)結(jié)果無影響，錯(cuò)誤。答案：C3．某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，試圖通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。其中無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)解析：A、B、C裝置可通過倒吸現(xiàn)象判斷CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)，D項(xiàng)中a瓶的進(jìn)氣管應(yīng)插到液面下。答案：D4．(2013·汕頭一模)(雙選)下列實(shí)驗(yàn)方法正確的是()A．用無水乙醇提取碘水中的碘單質(zhì)B．加入稀HNO3和BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀的溶液中一定含SOeq\o\al(2－,4)C．可用FeCl3溶液一次性鑒別CCl4、苯酚溶液、NaI溶液和NaCl溶液D．玻璃棒在配制0.1mol/LNaCl溶液與粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)中所起的作用相同解析：乙醇易溶于水不能提取碘，A錯(cuò)；BaCl2溶液中加入稀硝酸生成白色沉淀，原溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋，B錯(cuò)；FeCl3溶液與CCl4混合分層、與苯酚溶液呈紫色、與NaI溶液生成I2溶液顏色加深、與NaCl溶液互溶顏色變淺，C正確；玻璃棒在配制0.1mol/LNaCl溶液和粗鹽提純時(shí)都有攪拌的作用，D正確。答案：CD5．(2014·廣東十校聯(lián)考一)CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀，以下是某興趣小組對(duì)沉淀組成的探究?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè)1：沉淀為Cu(OH)2假設(shè)2：沉淀為__________________假設(shè)3：沉淀為堿式碳酸銅[化學(xué)式可表示為nCuCO3·mCu(OH)2]【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解(假設(shè)均不含結(jié)晶水)?！径ㄐ蕴骄俊坎襟E1：將所得懸濁液過濾，用蒸餾水洗滌，再用無水乙醇洗滌，風(fēng)干；步驟2：甲同學(xué)取一定量固體，用氣密性良好的如下裝置(夾持儀器未畫出)進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn)；(1)若反應(yīng)后A中藍(lán)綠色固體變黑，C中無明顯現(xiàn)象，證明假設(shè)____________成立。(2)乙同學(xué)認(rèn)為只要將上圖中B裝置的試劑改用下列某試劑后，便可驗(yàn)證上述所有假設(shè)，該試劑是______________(填代號(hào))。a．濃硫酸b．無水CuSO4c．堿石灰d．P2O5(3)乙同學(xué)更換B試劑后驗(yàn)證假設(shè)3成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________________。【定量探究】(4)乙同學(xué)進(jìn)一步探究假設(shè)3中固體的組成：①乙同學(xué)查得一些物質(zhì)在20℃的數(shù)據(jù)(如下表)后，將C中的澄清石灰水改為Ba(OH)2溶解度(S)/g溶度積(Ksp)摩爾質(zhì)量(M)/g·mol－1Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO3CaCO3BaCO30.163.892.9×10－92.6×10－9100197a.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2b．Ba(OH)2為強(qiáng)堿，Ca(OH)2為弱堿c．吸收等量CO2生成的BaCO3的質(zhì)量大于CaCO3，測(cè)量誤差小d．相同條件下，CaCO3的溶解度明顯大于BaCO3②若所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為54.2g，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置B的質(zhì)量增加5.4g，C中的產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為39.4g。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為。解析：CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀的原因可能是銅離子和碳酸根離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀、銅離子與碳酸根離子結(jié)合生成CuCO3沉淀、上述兩類反應(yīng)均發(fā)生時(shí)生成的堿式碳酸銅沉淀；(1)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，藍(lán)綠色固體受熱分解無CO2生成，說明其組成中無碳酸銅，則只有假設(shè)1成立；(2)白色的無水CuSO4遇水變藍(lán)，因此B裝置的無水氯化鈣改為無水硫酸銅，便可驗(yàn)證上述所有假設(shè)；若A中固體變?yōu)楹谏?，B中白色固體變藍(lán)、C中澄清石灰水變渾濁，則假設(shè)3成立；(4)Ba(OH)2、Ca(OH)2溶解度分別為3.89g、0.16g，故a正確；Ba(OH)2、Ca(OH)2都是強(qiáng)堿，故b錯(cuò)誤；BaCO3、CaCO3摩爾質(zhì)量的數(shù)值分別為197、100，故c正確；CaCO3、BaCO3溶度積相差較小，故d錯(cuò)誤；(5)由題意可知m(H2O)＝5.4g，m(BaCO3)＝39.4g，由eq\f(m,M)可知，n(H2O)＝0.3mol，n(BaCO3)＝0.2mol，由氫、碳守恒關(guān)系式nCuCO3·mCu(OH)2～mH2O～nCO2～nBaCO3 可知，eq\f(m,n)＝eq\f(0.3,0.2)＝eq\f(3