專題15 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用

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1、專題15化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用【2013高考預(yù)測】綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評價(jià)題是考查學(xué)生綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、化學(xué)理論、元素化合物知識和化學(xué)計(jì)算等相關(guān)知識解決實(shí)驗(yàn)問題的能力的一類題，近幾年高考中綜合實(shí)驗(yàn)題的形式主要有以下幾種：1．對物質(zhì)制備、分離、提純和檢驗(yàn)中化學(xué)原理、相關(guān)裝置作用的設(shè)計(jì)和評價(jià)。2．提出實(shí)驗(yàn)問題或目的，給定實(shí)驗(yàn)情景或物質(zhì)性質(zhì)，要求選擇儀器、藥品，組裝實(shí)驗(yàn)裝置，確定實(shí)驗(yàn)步驟，評價(jià)實(shí)驗(yàn)方案。3．對教材實(shí)驗(yàn)通過重組、深化、優(yōu)化或創(chuàng)新提出問題，讓學(xué)生去完成。4．聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)過程，進(jìn)行定量分析和綜合評價(jià)?！靖哳l考點(diǎn)

2、】考點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)【例1】(2012·福建，25)實(shí)驗(yàn)室常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2(發(fā)生裝置如右圖所示)。(1)制備實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是________(填序號)。A．往燒瓶中加入MnO2粉末B．加熱C．往燒瓶中加入濃鹽酸(2)制備反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué)提出下列實(shí)驗(yàn)方案：甲方案：與足量AgNO3溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl質(zhì)量。乙方案：采用酸堿中和滴定法測定。丙方案：與已知量CaCO3(過量)反應(yīng)，稱量剩余的CaCO3

3、質(zhì)量。丁方案：與足量Zn反應(yīng)，測量生成的H2體積。繼而進(jìn)行下列判斷和實(shí)驗(yàn)：[來源:z§zs§tep.com]①判定甲方案不可行，理由是_____________________________________________。②進(jìn)行乙方案實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確量取殘余清液稀釋一定倍數(shù)后作為試樣。a．量取試樣20.00mL，用0.1000mol·L－1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗22.00mL，該次滴定測得試樣中鹽酸濃度為________mol·L－1；b．平行滴定后獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。?、叟袛啾桨傅膶?shí)驗(yàn)結(jié)果________(

4、填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”)。[已知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(MnCO3)＝2.3×10－11]④進(jìn)行丁方案實(shí)驗(yàn)：裝置如圖所示(夾持器具已略去)。(ⅰ)使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將________轉(zhuǎn)移到________中。(ⅱ)反應(yīng)完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是__________________________(排除儀器和實(shí)驗(yàn)操作的影響因素)。答案　(1)ACB(按序號寫出三項(xiàng))　(2)①殘余清液，n(Cl－

5、)>n(H＋)(或其他合理答案)　②0.1100?、燮　、?ⅰ)Zn?！堄嗲逡?按序號寫出兩項(xiàng))　(ⅱ)裝置內(nèi)氣體尚未冷卻至室溫【變式】為了探究硫酸銅對硫酸與鋅反應(yīng)速率的影響，有同學(xué)設(shè)計(jì)了在一定條件下進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，測量在不同試劑用量的反應(yīng)條件下獲得相同量氣體所用的時(shí)間。(1)請完成下表(填寫表格中的空白處)(假設(shè)溶液混合時(shí)體積變化忽略不計(jì))實(shí)驗(yàn)編號①②③所加0.4mol·L－1H2SO4溶液的體積30mL[來源:中.教.網(wǎng)z.z.s.tep]所加0.2mol·L－1CuSO4溶液的體積00.5mL5mL

6、所加蒸餾水的體積5mL探究硫酸銅對硫酸與鋅反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題(2)實(shí)驗(yàn)③一段時(shí)間后可看到的鋅粒表面呈________色。(3)實(shí)驗(yàn)表明②號實(shí)驗(yàn)最快，③號實(shí)驗(yàn)最慢，可能的原因是____________________?！　咎貏e提醒】[來源:中教網(wǎng)]1．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(1)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)：應(yīng)遵循以下原則：①條件合適，操作方便；②原理正確，步驟簡單；③原料豐富，價(jià)格低廉；④產(chǎn)物純凈，污染物少。設(shè)計(jì)的基本流程為：根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物→確定可能原理→設(shè)計(jì)可能實(shí)驗(yàn)方案→優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案→選擇原料→設(shè)計(jì)反應(yīng)

7、裝置(方法、儀器等)→實(shí)施實(shí)驗(yàn)(步驟、操作要點(diǎn)、控制反應(yīng)條件等)→分離提純產(chǎn)品。(2)性質(zhì)探究性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)：主要是從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或從所屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì)，而后據(jù)此設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，去探索它所可能具有的性質(zhì)。設(shè)計(jì)的基本流程為：根據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和類型→提出性質(zhì)猜想→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)逐個(gè)驗(yàn)證→記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)→歸納分析→合理推斷得出結(jié)論。(3)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)：主要是求證物質(zhì)具備的性質(zhì)，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出簡捷的實(shí)驗(yàn)方案，要求操作簡單，簡便易行，現(xiàn)象明顯，且安全可行。設(shè)計(jì)的基本流程

8、為：根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)→設(shè)計(jì)可能實(shí)驗(yàn)方案→優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案→實(shí)施實(shí)驗(yàn)(原理、方法、步驟、儀器、藥品、操作要點(diǎn)等)→觀察現(xiàn)象記錄數(shù)據(jù)→綜合分析得出結(jié)論。2．實(shí)驗(yàn)儀器的選用和連接　3．實(shí)驗(yàn)方案合理設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)氣體的純度。點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的裝置前，必須檢驗(yàn)氣體的純度。如用H2、CO等還原金屬氧化物時(shí)，先通入氣體將裝置內(nèi)的空氣排干凈，待檢純后，再點(diǎn)燃酒精燈加熱金屬氧