專題能力訓(xùn)練9化學(xué)實驗設(shè)計與評價 專題知識脈絡(luò) 能力目標(biāo)解讀 熱點考題詮釋 專題知識脈絡(luò) 能力目標(biāo)解讀 熱點考題詮釋 專題知識脈絡(luò) 能力目標(biāo)解讀 熱點考題詮釋 專題知識脈絡(luò) 能力目標(biāo)解讀 熱點考題詮釋 2015全國課標(biāo) 草酸 乙二酸 存在于自然界的植物中 其K1 5 4 10 2 K2 5 4 10 5 草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水 而其鈣鹽難溶于水 草酸晶體 H2C2O4 2H2O 無色 熔點為101 易溶于水 受熱脫水 升華 170 以上分解 回答下列問題 1 甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置 通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物 裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是 由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有 裝置B的主要作用是 專題知識脈絡(luò) 能力目標(biāo)解讀 熱點考題詮釋 2 乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO 為進(jìn)行驗證 選用甲組實驗中的裝置A B和下圖所示的部分裝置 可以重復(fù)選用 進(jìn)行實驗 專題知識脈絡(luò) 能力目標(biāo)解讀 熱點考題詮釋 乙組同學(xué)的實驗裝置中 依次連接的合理順序為A B 裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是 能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是 3 設(shè)計實驗證明 草酸的酸性比碳酸的強 草酸為二元酸 專題知識脈絡(luò) 能力目標(biāo)解讀 熱點考題詮釋 答案 1 有氣泡逸出 澄清石灰水變渾濁CO2冷凝 水蒸氣 草酸等 防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀 干擾CO2的檢驗 2 F D G H D ICuO H中黑色粉末變?yōu)榧t色 其后的裝置D中的石灰水變渾濁 3 向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液 有氣泡產(chǎn)生 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定同濃度的草酸溶液 消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍 專題知識脈絡(luò) 能力目標(biāo)解讀 熱點考題詮釋 解題要領(lǐng) 1 澄清石灰水通常可以用來檢驗二氧化碳 所以推測產(chǎn)物中有二氧化碳 草酸易升華 加熱易變成氣體隨分解產(chǎn)物進(jìn)入C裝置 影響二氧化碳的檢驗 2 要想檢驗一氧化碳 必須先除凈二氧化碳和水蒸氣 選F D G裝置 再利用一氧化碳的還原性檢驗它的存在 選H D裝置 還要進(jìn)行一氧化碳的尾氣處理 選I裝置 若存在一氧化碳 則黑色的氧化銅被還原為紅色的銅 一氧化碳被氧化成二氧化碳使澄清石灰水變渾濁 3 根據(jù)相對強酸制弱酸的原理 用碳酸氫鈉溶液和草酸混合 只要能看到氣泡產(chǎn)生即可 利用酸堿中和的原理 證明氫氧化鈉的物質(zhì)的量是草酸的2倍 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 常見氣體的制備有關(guān)氣體制備與性質(zhì)驗證實驗的思維路徑 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 問題探究1 常見氣體的發(fā)生裝置有哪些 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 2 常見氣體的收集一般采用哪些方法 1 NO一般用排水法收集 2 NO2 HCl一般用向上排空氣法收集 3 NH3一般用向下排空氣法收集 4 Cl2 SO2 CO2除可用向上排空氣法外 還可分別用排飽和食鹽水 飽和NaHSO3溶液 飽和NaHCO3溶液法收集 5 H2 O2 N2 CO既可用排空氣法 也可用排水法收集 3 常見氣體的尾氣一般采用哪些方法處理 1 H2 CO CH4常用點燃方法 2 常見的酸性氣體如NO2 SO2 Cl2等常用堿性溶液吸收 NH3常用酸性溶液吸收 3 任何氣體都可用未充氣的氣球收集 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 例1 2014福建理綜 焦亞硫酸鈉 Na2S2O5 是常用的食品抗氧化劑之一 某研究小組進(jìn)行如下實驗 實驗 焦亞硫酸鈉的制取采用下圖裝置 實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣 制取Na2S2O5 裝置 中有Na2S2O5晶體析出 發(fā)生的反應(yīng)為 Na2SO3 SO2Na2S2O5 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 1 裝置 中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為 2 要從裝置 中獲得已析出的晶體 可采取的分離方法是 3 裝置 用于處理尾氣 可選用的最合理裝置 夾持儀器已略去 為 填序號 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 分析推理 1 實驗室制取SO2常用原理是什么 利用H2SO3的弱酸性 用亞硫酸鹽與強酸反應(yīng)制取SO2 如Na2SO3與鹽酸 硫酸反應(yīng) 注意最好使用硫酸 因為鹽酸易揮發(fā) 并且不能使用硝酸 還可以利用濃硫酸的強氧化性 如銅與濃硫酸加熱生成SO2 2 選擇尾氣處理裝置應(yīng)注意哪些事項 要符合物理原理 如本題 3 中a選項 不能保持內(nèi)外壓平衡 氣體無法通入a中 要注意倒吸及倒吸原理 3 中c d選項均可防止倒吸 b選項不能防止倒吸 要注意吸收液是否合理 b c選項中的吸收液均不與SO2反應(yīng) 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 答案 1 Na2SO3 H2SO4Na2SO4 SO2 H2O 或Na2SO3 2H2SO42NaHSO4 SO2 H2O 2 過濾 3 d評分細(xì)則警示 1 化學(xué)方程式錯誤則不得分 主要為反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式錯誤 沒有配平 化學(xué)計量數(shù)不約簡 用 連接等 有無氣體符號均可 2 有錯別字不得分 3 字母大寫不得分 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 對點訓(xùn)練1 改編組合 下列實驗裝置設(shè)計合理的是 答案 解析 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 物質(zhì)的制備有關(guān)物質(zhì)制備實驗方案設(shè)計的思維路徑 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 問題探究1 物質(zhì)制備實驗的操作順序是怎樣的 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 2 物質(zhì)制備實驗中有哪些注意事項 1 要注意加熱操作先后順序的選擇 若氣體制備實驗需加熱 應(yīng)先加熱氣體發(fā)生裝置 通入氣體排出裝置中的空氣后 再給實驗中需要加熱的物質(zhì)加熱 目的是 防止爆炸 如氫氣還原氧化銅 保證產(chǎn)品純度 防止反應(yīng)物或生成物與空氣中的物質(zhì)反應(yīng) 熄滅酒精燈的順序則相反 2 要注意防止實驗中試劑或產(chǎn)物變質(zhì)或損失 實驗中反應(yīng)物或產(chǎn)物若易吸水 潮解 水解等 要采取措施防止吸水 易揮發(fā)的液體產(chǎn)物要及時冷卻 易揮發(fā)的液體反應(yīng)物 需在反應(yīng)裝置中加裝冷凝回流裝置 如長導(dǎo)管 豎直的冷凝管等 注意防止倒吸 3 要注意儀器的選擇及其連接順序 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 例2 2014浙江理綜 葡萄糖酸鈣是一種可促進(jìn)骨骼生長的營養(yǎng)物質(zhì) 葡萄糖酸鈣可通過以下反應(yīng)制得 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 相關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 實驗流程如下 請回答下列問題 1 第 步中溴水氧化葡萄糖時 下列裝置中最適合的是 制備葡萄糖酸鈣的過程中 葡萄糖的氧化也可用其他試劑 下列物質(zhì)中最適合的是 A 新制的Cu OH 2懸濁液B 酸性KMnO4溶液C O2 葡萄糖氧化酶D Ag NH3 2 OH溶液 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 2 第 步充分反應(yīng)后CaCO3固體需有剩余 其目的是 本實驗中不宜用CaCl2替代CaCO3 理由是 3 第 步需趁熱過濾 其原因是 4 第 步加入乙醇的作用是 5 第 步中 下列洗滌劑最合適的是 A 冷水B 熱水C 乙醇D 乙醇 水混合溶液 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 分析推理 1 制取物質(zhì)時如何選擇裝置 裝置的選擇主要看反應(yīng)條件和反應(yīng)物的狀態(tài) 第 步反應(yīng)條件為55 所以選擇水浴加熱 且要有溫度計 反應(yīng)物為液體和液體混合 故選擇用分液漏斗加入另一液體 2 制備實驗中是否需要尾氣處理 如何選擇尾氣處理裝置 在制備實驗中 如有有毒 有害的氣體產(chǎn)生 則一定要進(jìn)行尾氣處理 有些氣體尾氣的處理裝置還要兼有防倒吸的作用 3 制得的粗產(chǎn)品往往需要洗滌 如何選擇洗滌劑 選擇洗滌劑的方法 洗滌劑能盡可能地溶解或帶走粗產(chǎn)品表面的雜質(zhì) 同時產(chǎn)品在洗滌劑中的溶解度盡可能小 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 答案 1 BC 2 提高葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率 便于后續(xù)分離氯化鈣難以與葡萄糖酸直接反應(yīng)得到葡萄糖酸鈣 3 冷卻后葡萄糖酸鈣會結(jié)晶析出 如不趁熱過濾會損失產(chǎn)品 4 可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度 有利于葡萄糖酸鈣析出 5 D評分細(xì)則警示 文字表達(dá)要全面到位 如 3 4 小題不能只回答前半句話或后半句話 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 對點訓(xùn)練2 2015四川成都檢測 Na2S2O4是重要的工業(yè)漂白劑 某化學(xué)小組欲制備Na2S2O4 如圖 并探究其性質(zhì) 現(xiàn)將1 5mol L 1的HCOONa溶液和0 5mol L 1NaOH溶液等體積注入三頸燒瓶 發(fā)生反應(yīng) HCOONa 2SO2 NaOHNa2S2O4 CO2 H2O 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 1 a裝置的名稱 c裝置的目的 2 b中制備SO2的化學(xué)方程式為 控制b中反應(yīng)速率的方法是 3 當(dāng)三頸燒瓶中溶液接近中性時停止通入氣體 蒸發(fā)得到固體產(chǎn)品 取1 0g固體產(chǎn)品溶于5mL水中 加入1mL銀氨溶液 振蕩 水浴10s出現(xiàn)銀鏡 甲同學(xué)得出結(jié)論 10s時Na2S2O4與銀氨溶液反應(yīng)形成銀鏡 乙同學(xué)認(rèn)為上述實驗不能說明甲的結(jié)論一定成立 其依據(jù)可能是 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 針對甲 乙同學(xué)的分歧 丙同學(xué)取該實驗所得固體設(shè)計如下實驗方案 請你幫助完成 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 解析 1 SO2為大氣污染物 顯然c的作用是吸收SO2 防止污染空氣 2 可通過液體的滴入速度來控制反應(yīng)的快慢 3 根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)知 甲酸鈉過量 所以分離出的粗產(chǎn)品中含有甲酸鈉 甲酸鈉也能與銀氨溶液反應(yīng)形成銀鏡 故甲同學(xué)結(jié)論不成立 要證明Na2S2O4能與銀氨溶液反應(yīng)形成銀鏡 則必須排除HCOONa的干擾 所以丙同學(xué)設(shè)計的實驗方案應(yīng)首先提純Na2S2O4 可采用重結(jié)晶方法獲得純凈的Na2S2O4 再與銀氨溶液反應(yīng) 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價有關(guān)化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價的思維路徑 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 問題探究如何評價化學(xué)實驗方案的優(yōu)劣 評價實驗方案的優(yōu)劣主要從以下幾方面入手 1 實驗原理是否正確 可行 2 是否安全 如是否有防倒吸 防爆炸裝置或措施等 3 是否環(huán)保 如是否有尾氣處理裝置 4 是否排除了干擾因素 如氫氣還原氧化銅是否排盡了系統(tǒng)中的氧氣等 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 例3 2015廣州高考模擬 碳酸鈣 鹽酸是中學(xué)化學(xué)實驗中的常用試劑 1 甲同學(xué)擬測定CaCO3固體與過量0 1mol L 1HCl的反應(yīng)速率 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 設(shè)計兩種實驗方案 方案一 通過測量和計算反應(yīng)速率 方案二 通過測量和計算反應(yīng)速率 配制250mL0 1mol L 1HCl 量取mL10mol L 1HCl加入燒杯中 加適量蒸餾水 攪拌 將溶液轉(zhuǎn)入中 洗滌 定容 搖勻 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 2 乙同學(xué)擬用如圖裝置探究固體表面積和反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 限選試劑與用品 0 1mol L 1HCl 顆粒狀CaCO3 粉末狀CaCO3 蒸餾水 量筒 秒表 設(shè)計實驗方案 在固體表面積或反應(yīng)物濃度不同的條件下 測定 要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小 擬定實驗表格 完整體現(xiàn)實驗方案 表格列數(shù)自定 列出所用試劑的用量 待測物理量和擬定的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)可用字母a b c等表示 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 分析推理 1 實驗方案設(shè)計有哪些基本要求 如本題中的 1 小題中的方案設(shè)計 測生成的CO2的質(zhì)量或體積可行 測消耗的CaCO3的質(zhì)量也可行 只要條件允許 效果明顯 操作方便 均可行 2 實驗方案設(shè)計的基本思路是怎樣的 根據(jù)實驗?zāi)康暮驮砑八x用的藥品和儀器 設(shè)計合理的實驗方案 并且從幾種方案中分析選擇出最佳方案 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 如本題中的 2 小題 實驗?zāi)康氖翘骄抗腆w表面積和反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 因此應(yīng)從分別改變固體表面積和反應(yīng)物濃度兩個角度來設(shè)計實驗 3 控制變量的實驗設(shè)計應(yīng)注意哪些事項 設(shè)計時 只能改變一個變量 實驗設(shè)計應(yīng)從改變的變量分析 如本題 2 中表格的填寫 實驗1和2應(yīng)改變固體的表面積 實驗1和3應(yīng)改變反應(yīng)物的濃度 可以通過加水來改變 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 答案 1 CaCO3 2HClCaCl2 CO2 H2O 生成CO2的體積 或質(zhì)量 反應(yīng)時間消耗CaCO3固體的質(zhì)量反應(yīng)時間 答案合理即可 2 5250mL容量瓶 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 2 生成等質(zhì)量CO2所需的時間 或相同時間內(nèi)生成的CO2的質(zhì)量 或 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 評分細(xì)則警示 1 方案合理即可 如H 濃度 或溶液pH 的變化和反應(yīng)時間 容量瓶規(guī)格不寫不給分 2 回答 生成CO2的質(zhì)量 相同時間內(nèi)生成的CO2的體積 等不給分 完整補充表中的物理量及其單位 允許靈活表達(dá) 合理即可 未標(biāo)明單位 實驗1 2作為一組 數(shù)據(jù)填寫正確 實驗1 3作為一組 數(shù)據(jù)填寫正確 以上都不給全分 對點訓(xùn)練3 2014北京理綜 用如圖裝置 夾持 加熱裝置已略 進(jìn)行實驗 有 中現(xiàn)象 不能證實 中反應(yīng)發(fā)生的是 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 答案 解析 1 2 3 4 1 2014上?；瘜W(xué) 右圖是模擬 侯氏制堿法 制取NaHCO3的部分裝置 下列操作正確的是 A a通入CO2 然后b通入NH3 c中放堿石灰B b通入NH3 然后a通入CO2 c中放堿石灰C a通入NH3 然后b通入CO2 c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D(zhuǎn) b通入CO2 然后a通入NH3 c中放蘸稀硫酸的脫脂棉 答案 解析 1 2 3 4 2 實驗室中某些氣體的制取 收集及尾氣處理裝置如圖所示 省略夾持和凈化裝置 僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗 最合理的選項是 答案 解析 1 2 3 4 3 2015河北衡水中學(xué)檢測 關(guān)于下列四個裝置的說明符合實驗要求的是 A 裝置 實驗室中若需制備較多量的乙炔可用此裝置B 裝置 實驗室中可用此裝置來制備硝基苯 但產(chǎn)物中可能會混有苯磺酸C 裝置 實驗室中可用此裝置來分離含碘的四氯化碳液體 最終在錐形瓶中可獲得碘D 裝置 實驗室中可用此裝置來制備乙酸乙酯并在燒瓶中獲得產(chǎn)物 答案 解析 1 2 3 4 4 2015安徽淮北模擬 下列根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是 答案 解析