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1、第四第四节节实验实验方案的方案的设计设计(shj)与与评评价价第一页，共82页。考考纲纲展示展示1根据根据实验试题实验试题要求要求设计设计、评评价或改价或改进实验进实验方案。方案。2分析或分析或处处理理(chl)实验实验数据，得出合理数据，得出合理结论结论。3识别识别典型的典型的实验仪实验仪器装置器装置图图。第二页，共82页。本节目录本节目录(ml)(ml)考考点点(ko din)串串讲讲深深度度剖剖析析真真题题集集训训把把脉脉(b mi)高高考考知知能能演演练练高高分分跨跨栏栏教教材材回回顾顾夯夯实实双双基基学学科科规规律律方方法法提提升升第三页，共82页。教材回顾夯实双基教材回顾夯实双基(
2、2012高考重高考重庆庆卷卷)氯氯离子插离子插层镁铝层镁铝水滑石水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是是一种新型离子交一种新型离子交换换材料，其在高温下完全分解材料，其在高温下完全分解为为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。和水蒸气。现现用如用如图图装置装置进进行行(jnxng)实验实验确定其化学式确定其化学式(固定固定装置略去装置略去)。体体验验(tyn)高考高考第四页，共82页。(1)Mg2Al(OH)6ClxH2O热热分解的化学分解的化学(huxu)方程式方程式为为_。(2)若只通若只通过测过测定装置定装置C、D的增重来确定的增重来确定x，则则装置的装置的连连接接顺顺序序为为_(按气流
3、方向，用接口字母表示按气流方向，用接口字母表示)，其中，其中C的作用是的作用是_。装置装置连连接后，首先要接后，首先要进进行的操作的名称是行的操作的名称是_。(3)加加热热前先通前先通N2排尽装置中的空气，称取排尽装置中的空气，称取C、D的初始的初始质质量后，再量后，再持持续续通入通入N2的作用是的作用是_、_等。等。第五页，共82页。(4)完全分解后完全分解后测测得得C增重增重3.65 g、D增重增重9.90 g，则则x_。若。若取消冷却玻管取消冷却玻管B后后进进行行实验实验，测测定的定的x值值将将_(填填“偏高偏高”或或“偏偏低低”)。(5)上述水滑石在空气中放置上述水滑石在空气中放置时时
4、易易发发生反生反应应生成生成Mg2Al(OH)6Cl12y(CO3)yzH2O，该该生成物能生成物能发发生生类类似似(li s)的的热热分解反分解反应应，现现以此物以此物质为样质为样品，用品，用(2)中中连连接的装置和接的装置和试剂进试剂进行行实实验测验测定定z，除，除测测定定D的增重外，至少的增重外，至少还还需需测测定定_。第六页，共82页。解解析析：本本题题涉涉及及化化学学反反应应方方程程式式的的书书写写、实实验验设设计计与与数数据据处处理理等等知知识识。题题目目情情境境陌陌生生，考考查查内内容容灵灵活活，但但其其考考查查基基本本点点是是元元素素及及其其化化合合物物知知识识与与实实验验设设
5、计计的的融融合合，旨旨在在考考查查考考生生的的实实验验设设计计与与实实验验数数据据分分析析、处处理理能能力力。(1)根根据据题题目目信信息息，Mg2Al(OH)6ClxH2O热热分分解解得得到到MgO、Al2O3、HCl、H2O(g)，根根据据原原子子守守恒恒即即可可写写出出反反应应方方程式。程式。(2)装装置置D用用于于吸吸收收Mg2Al(OH)6ClxH2O分分解解产产生生(chnshng)的的H2O(g)，装装 置置 C用用 于于 吸吸 收收 Mg2Al(OH)6ClxH2O分分 解解 产产 生生(chnshng)的的HCl。根根据据装装置置D的的增增重重可可得得H2O(g)的的质质量量
6、，根根据据装装置置C的的增增重重可可得得HCl的的质质量量，根根据据HCl的的物物质质的的量量可可得得样样品品的的物物质质的的量量，结结合合H2O(g)的的质质量量即即可可得得出出x。连连接接装装置置时时应应该该首首先先用用浓浓硫硫酸酸吸收吸收H2O(g)，然后用，然后用NaOH溶液吸收溶液吸收HCl。第七页，共82页。(3)该实验该实验是定量是定量实验实验，Mg2Al(OH)6ClxH2O分解分解产产生的生的HCl、H2O(g)要完全被要完全被C、D装置中的装置中的药药品吸收，品吸收，这样实验结这样实验结果才准确，果才准确，同同时时要防止装置内空气中的要防止装置内空气中的CO2被被NaOH溶
7、液吸收。所以溶液吸收。所以实验实验前前需通入需通入N2赶走装置中的空气，反赶走装置中的空气，反应应后也需持后也需持续续通入通入N2，将装置，将装置中中产产生的生的HCl、H2O(g)全部赶入装置全部赶入装置C、D中，从而减小中，从而减小实验误实验误差。停止加差。停止加热热后，后，H2O(g)、HCl被被浓浓H2SO4、NaOH溶液吸收溶液吸收过过程中可程中可导导致装置致装置压压力迅速减小，可能力迅速减小，可能发发生生(fshng)倒吸倒吸现现象，所象，所以反以反应应后持后持续续通入通入N2也可防止倒吸也可防止倒吸现现象象发发生生(fshng)。第八页，共82页。(4)反反应应生生成成HCl 3
8、.65 g(0.1 mol)，生生成成H2O 9.90 g(0.55 mol)，根根据据2 mol HCl(52x)mol H2O可可得得2(52x)0.1 0.55，解解得得x3。若若取取消消冷冷却却玻玻管管B，导导致致气气体体温温度度过过高高，流流速速快快，H2O(g)可能不能被可能不能被浓浓H2SO4完全吸收，完全吸收，导导致所致所测测x值值偏低。偏低。(5)Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)yzH2O分分解解(fnji)产产生生的的气气体体除除HCl、H2O(g)外外，还还有有CO2，而而C装装置置质质量量增增加加包包含含CO2、HCl的的质质量量，所所以以需需要要测测定定装装置
9、置C的的增增重重、D的的增增重重及及样样品品质质量。量。第九页，共82页。第十页，共82页。考点串讲深度剖析考点串讲深度剖析考点1化学实验方案的设计化学实验方案的设计1化学化学实验实验(shyn)方案方案设计设计的基本要求的基本要求第十一页，共82页。2化学化学实验设计实验设计的基本内容的基本内容一个相一个相对对(xingdu)完整的化学完整的化学实验实验方案一般包括下述内容：方案一般包括下述内容：(1)实验实验名称；名称；(2)实验实验目的；目的；(3)实验实验原理；原理；(4)实验实验用品用品(药药品、品、仪仪器、装置、器、装置、设备设备)及及规规格；格；(5)实验实验装置装置图图、实验实
10、验步步骤骤和操作方法；和操作方法；(6)实验实验注意事注意事项项；(7)实验现实验现象的象的记录记录及及结结果果处处理；理；(8)问题问题与与讨论讨论。第十二页，共82页。3化学化学实验实验方案方案设计设计的基本思路的基本思路根根据据实实验验目目的的和和原原理理及及所所选选用用的的药药品品和和仪仪器器，设设计计合合理理的的装装置置(zhungzh)，并且从几种方案中分析，并且从几种方案中分析选择选择出最佳方案。出最佳方案。第十三页，共82页。4化学化学实验实验方案方案设计设计的注意事的注意事项项(1)实验实验操作操作顺顺序序装装置置选选择择与与连连接接气气密密性性检检查查加加固固体体药药品品加
11、加液液体体(yt)药药品品开开始始实验实验(按程序按程序)拆卸拆卸仪仪器器其他其他处处理等。理等。(2)加加热热操作先后操作先后顺顺序的序的选择选择若若气气体体制制备备实实验验需需加加热热，应应先先加加热热气气体体发发生生装装置置，通通入入气气体体排排出出装装置置中中的的空空气气后后，再再给给实实验验中中需需要要加加热热的的物物质质加加热热。目目的的：防防止止爆爆炸炸(如如氢氢气气还还原原氧氧化化铜铜)；保保证证产产品品纯纯度度，防防止止反反应应物物或或生生成成物物与与空气中的物空气中的物质质反反应应。熄。熄灭灭酒精灯的酒精灯的顺顺序序则则相反。相反。第十四页，共82页。(3)实验实验中中试剂
12、试剂或或产产物防止物防止变质变质或或损损失失实实验验中中反反应应物物或或产产物物若若易易吸吸水水、潮潮解解、水水解解等等，要要采采取取措措施施防防止止吸水；吸水；易易挥发挥发的液体的液体产产物要及物要及时时冷却；冷却；易易挥发挥发的液体反的液体反应应物，需在反物，需在反应应装置中加装冷凝回流装置中加装冷凝回流(hu li)装置装置(如如长导长导管、管、竖竖直的干燥管、冷凝管等直的干燥管、冷凝管等)；注意防止倒吸的注意防止倒吸的问题问题。第十五页，共82页。(4)选选用用仪仪器器(yq)及及连连接接顺顺序序第十六页，共82页。(5)仪仪器器药药品的准确描述品的准确描述实验实验中所用中所用试剂试剂
13、名称：如无水硫酸名称：如无水硫酸铜铜(CuSO4)、硫酸、硫酸铜铜溶溶液液、酸酸性性(sun xn)高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液、澄澄清清石石灰灰水水、饱饱和和碳碳酸酸氢氢钠钠溶液等。溶液等。仪仪器名称：如坩器名称：如坩埚埚、研、研钵钵、100 mL容量瓶。容量瓶。第十七页，共82页。即时即时(jsh)应用应用第十八页，共82页。下下图图A、B、C为为甲、乙两小甲、乙两小组组制取氨气制取氨气时时可能用到的装置可能用到的装置(zhungzh)，D为为盛有盛有浓浓硫酸的洗气瓶。硫酸的洗气瓶。甲甲小小组组测测得得：反反应应前前氧氧化化铜铜的的质质量量m1 g、氧氧化化铜铜反反应应后后剩剩余余固固体的体的
14、质质量量m2 g、生成氮气、生成氮气(dn q)在在标标准状况下的体准状况下的体积积V1 L。乙乙小小组组测测得得：洗洗气气前前装装置置D的的质质量量m3 g、洗洗气气后后装装置置D的的质质量量m4 g、生成氮气、生成氮气(dn q)在在标标准状况下的体准状况下的体积积V2 L。请请回答下列回答下列问题问题：(1)写出写出仪仪器器a的名称：的名称：_。(2)检查检查A装置气密性的操作是装置气密性的操作是_。第十九页，共82页。(3)甲、乙两小甲、乙两小组选择组选择了不同的方法了不同的方法(fngf)制取氨气，制取氨气，请请将将实验实验装置装置的字母的字母编编号和制号和制备备原理填写在下表的空格
15、中。原理填写在下表的空格中。实验装置实验装置实验药品实验药品制备原理制备原理甲小甲小组组A氢氧化钙、氢氧化钙、硫酸铵硫酸铵反应的化学方程式为反应的化学方程式为_乙小乙小组组_浓氨水、氢浓氨水、氢氧化钠氧化钠用化学平衡原理分析用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：氢氧化钠的作用：_第二十页，共82页。(4)甲小甲小组组用所用所测测数据数据计计算出氨分子中氮、算出氨分子中氮、氢氢的原子个数比的原子个数比为为_。(5)乙小乙小组组用所用所测测数据数据计计算出氨分子中氮、算出氨分子中氮、氢氢的原子个数比明的原子个数比明显显小于理小于理论值论值，其原因是，其原因是_。为为此，乙小此，乙小组组在原有在原有实验
16、实验的基的基础础上增加了一个装有某上增加了一个装有某药药品的品的实实验仪验仪器，重新器，重新实验实验。根据。根据实验实验前后前后该药该药品的品的质质量量变变化及生成氮化及生成氮气气(dn q)的体的体积积，得出了合理的，得出了合理的实验结实验结果。果。该药该药品的名称是品的名称是_。第二十一页，共82页。第二十二页，共82页。第二十三页，共82页。第二十四页，共82页。第二十五页，共82页。(3)查查 阅阅 文文 献献：上上 述述(shngsh)反反 应应 还还 可可 能能 生生 成成 碱碱 式式 碳碳 酸酸 铅铅2PbCO3Pb(OH)2，它它和和PbCO3受受热热都都易易分分解解生生成成P
17、bO。该该课课题题组组对对固固体体产产物物(不不考考虑虑PbSO4)的的成成分分提提出出如如下下假假设设，请请你你完完成成假假设设二和假二和假设设三：三：假假设设一：全部一：全部为为PbCO3；假假设设二：二：_；假假设设三：三：_。(4)为验证为验证假假设设一是否成立，一是否成立，课题组进课题组进行如下研究。行如下研究。定性研究：定性研究：请请你完成下表中内容。你完成下表中内容。实验步骤实验步骤(不要求写出具体操作过程不要求写出具体操作过程)预期的实验现象预期的实验现象和结论和结论取一定量样品充分干燥，取一定量样品充分干燥，第二十六页，共82页。定定量量研研究究：取取26.7 26.7 mg
18、mg的的干干燥燥样样品品，加加热热，测测得得固固体体质质量量随随温温度度的的变变化化关关系系如如下下(rxi)(rxi)图图。某某同同学学由由图图中中信信息息得得出出结结论论：假假设设一不成立。你是否同意一不成立。你是否同意该该同学的同学的结论结论，并，并简简述理由：述理由：_。第二十七页，共82页。第二十八页，共82页。第二十九页，共82页。实验步骤实验步骤(不要求写出具不要求写出具体操作过程体操作过程)预期的实验现象和结论预期的实验现象和结论充分加热样品，将产生的气体通充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管入盛有无水硫酸铜的干燥管若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；若无水硫酸铜
19、不变蓝，则假设一成立；若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立第三十页，共82页。同意，若全部同意，若全部为为PbCO3PbCO3时时，26.7 mg26.7 mg完全分解后，其固体完全分解后，其固体质质量量应应为为22.3 mg(22.3 mg(或：不同意，或：不同意，实验实验最最终终得到固体的得到固体的质质量与全部量与全部为为PbCO3PbCO3分解所得固体分解所得固体质质量相差不大，可能是量相差不大，可能是实验过实验过程中程中产产生的生的误误差引起的差引起的)()(本本题题属于开放性属于开放性试题试题(sht)(sht)，合理答案均可，合理答案均可)第三十一页，共
20、82页。考点2化学实验方案的评价化学实验方案的评价对对几几个个实实验验方方案案进进行行评评价价，主主要要从从正正确确与与错错误误、严严密密与与不不严严密密、准准确确与与不不准准确确、可可行行与与不不可可行行等等方方面面作作出出判判断断。另另外外有有无无干干扰扰(gnro)、是是否否经济经济、是否安全、有无、是否安全、有无污污染等也是要考染等也是要考虑虑的。的。1可行性方面可行性方面(1)分析分析实验实验方案是否科学可行；方案是否科学可行；(2)实验实验操作是否安全合理；操作是否安全合理；(3)实验实验步步骤骤是否是否简单简单方便；方便；(4)实验实验效果是否明效果是否明显显。第三十二页，共82
21、页。2绿绿色化学方面色化学方面(1)实验过实验过程程(guchng)中是否造成中是否造成环环境境污污染；染；(2)原料是否无毒、安全、易得；原料是否无毒、安全、易得；(3)原料利用率及反原料利用率及反应应速率是否速率是否较较高；高；(4)反反应应速率是否速率是否较较快。快。第三十三页，共82页。3从安全性方面从安全性方面对实验对实验方案做出方案做出评评价价化学化学实验实验从安全角度常考从安全角度常考虑虑的主要因素的主要因素(yn s)如下：如下：(1)净净化、吸收气体及熄化、吸收气体及熄灭灭酒精灯酒精灯时时要防止液体倒吸；要防止液体倒吸；(2)进进行行某某些些易易燃燃易易爆爆实实验验时时要要防
22、防爆爆炸炸(如如H2还还原原CuO应应先先通通H2，气气体点燃前先体点燃前先验纯验纯等等)；(3)防防氧氧化化(如如H2还还原原CuO后后要要“先先灭灭灯灯再再停停氢氢”，白白磷磷切切割割宜宜在在水水中中进进行等行等)；(4)污污染染性性的的气气体体要要进进行行尾尾气气处处理理；有有粉粉末末状状物物质质参参加加的的反反应应，要要注注意防止意防止导导气管堵塞；气管堵塞；(5)防防吸吸水水(如如实实验验取取用用、制制取取易易吸吸水水、潮潮解解、水水解解的的物物质质时时宜宜采采取取必必要措施，以保要措施，以保证证达到达到实验实验目的目的)。第三十四页，共82页。4从从规规范性方面范性方面(1)冷冷凝
23、凝回回流流(有有些些反反应应(fnyng)中中，为为减减少少易易挥挥发发液液体体反反应应(fnyng)物物的的损损耗耗和和充充分分利利用用原原料料，需需在在反反应应(fnyng)装装置置上上加加装装冷冷凝凝回回流流装装置置，如如长长玻璃管、玻璃管、竖竖装的干燥管及冷凝管等装的干燥管及冷凝管等)；(2)易易挥发挥发液体液体产产物物(导导出出时时可可为为蒸气蒸气)的及的及时时冷却；冷却；(3)仪仪器拆卸与器拆卸与组组装装顺顺序相反序相反,按照从右向左按照从右向左,从高到低的从高到低的顺顺序；序；(4)其他其他(如如实验实验操作操作顺顺序、序、试剂试剂加入加入顺顺序、序、实验实验方法使用方法使用顺顺
24、序等序等)。5最佳方案的最佳方案的选择选择几几个个实实验验方方案案都都能能达达到到目目的的，选选出出一一个个最最佳佳方方案案。所所谓谓最最佳佳，就就是是装装置置最最简单简单，药药品容易取得、价格低廉，品容易取得、价格低廉，现现象明象明显显，干，干扰扰小，无小，无污污染。染。第三十五页，共82页。特特别别提醒：化学提醒：化学实验实验方案主要在以下几个方面容易出方案主要在以下几个方面容易出现现失失误误：(1)规规范范方面，如操作、方面，如操作、观观察察(gunch)、读读数等。数等。(2)安全方面，如安全瓶、气安全方面，如安全瓶、气体点燃、防暴沸、防倒吸、防体点燃、防暴沸、防倒吸、防污污染等。染等
25、。(3)量化方面，如量化方面，如仪仪器器规规格的格的选选择择、数据、数据记录记录与与处处理、理、误误差分析等。差分析等。(4)创创新方面，如装置的改新方面，如装置的改进进、方、方案的案的优优化等。化等。(5)表达方面，如表达方面，如实验现实验现象、象、实验实验操作的表述等。操作的表述等。第三十六页，共82页。即时即时(jsh)应用应用3(2012高考北京卷高考北京卷)有文献有文献记载记载：在：在强强碱性条件碱性条件(tiojin)下，下，加加热银热银氨溶液可能析出氨溶液可能析出银镜银镜。某同学。某同学进进行如下行如下验证验证和和对对比比实验实验。装置装置实验序号实验序号试管中的药品试管中的药品
26、现象现象实验实验2 mL银氨溶液和数银氨溶液和数滴较浓滴较浓NaOH溶液溶液有气泡产生；一段时间有气泡产生；一段时间后，溶液逐渐变黑；试后，溶液逐渐变黑；试管壁附着有银镜管壁附着有银镜实验实验2 mL银氨溶液和数银氨溶液和数滴浓氨水滴浓氨水有气泡产生；一段时间有气泡产生；一段时间后，溶液无明显变化后，溶液无明显变化第三十七页，共82页。第三十八页，共82页。(3)该该同同学学对对产产生生银银镜镜的的原原因因提提出出假假设设：可可能能是是NaOH还还原原Ag2O。实实验验及及现现象象：向向AgNO3溶溶液液中中加加入入_，出出现现黑黑色色沉沉淀淀；水浴加水浴加热热，未出，未出现银镜现银镜。(4)
27、重重新新假假设设：在在NaOH存存在在下下，可可能能是是NH3还还原原Ag2O。用用如如图图所所示示装装置置进进行行实实验验。现现象象：出出现现银银镜镜。在在虚虚线线(xxin)框框内内画画出出用用生生石石灰灰和和浓浓氨水制取氨水制取NH3的装置的装置简图简图(夹夹持持仪仪器略器略)。第三十九页，共82页。(5)该该同同学学认认为为在在(4)的的实实验验中中会会有有Ag(NH3)2OH生生成成。由由此此又又提提出出假假设设(jish)：在在NaOH存存在在下下，可可能能是是Ag(NH3)2OH也也参参与与了了NH3还还原原Ag2O的反的反应应。进进行如下行如下实验实验：有部分有部分Ag2O溶解
28、在氨水中，溶解在氨水中，该该反反应应的化学方程式是的化学方程式是_。实验结实验结果果证实证实假假设设(jish)成立，依据的成立，依据的现现象是象是_。(6)用用HNO3清洗清洗试试管壁上的管壁上的Ag，该该反反应应的化学方程式是的化学方程式是_。第四十页，共82页。第四十一页，共82页。第四十二页，共82页。第四十三页，共82页。第四十四页，共82页。4某同学想利用某同学想利用图图示装置示装置(夹夹持装置已略去持装置已略去)实验实验，探究，探究SO2与与Na2O2反反应应的的产产物物(chnw)。测测得反得反应应前前C管的管的质质量量为为m1 g，反，反应应后后C管的管的质质量量为为m2 g
29、，反，反应应后装置后装置D质质量增加了量增加了n g，请请分析：分析：.装置装置B的作用的作用_，装置装置D的作用的作用_。.如何如何检验检验反反应应中是否有中是否有O2生成生成_。.对对C中固体中固体产产物物(chnw)提出如下假提出如下假设设：第四十五页，共82页。假假设设1：只有：只有Na2SO3，假，假设设2：只有：只有Na2SO4，假，假设设3：_。(1)若若Na2O2反反应应完全，完全，为为确定确定C中固体中固体产产物的成分，甲同学物的成分，甲同学设计设计如下如下实验实验：将：将C中的固体配成溶液，加中的固体配成溶液，加Ba(NO3)2溶液，得到白色溶液，得到白色沉淀，加足量稀硝酸
30、，沉淀不溶解。得出沉淀，加足量稀硝酸，沉淀不溶解。得出结论结论：产产物是物是Na2SO4。该该方案是否合理方案是否合理_(填填“是是”或或“否否”)，理由是，理由是_。(2)若假若假设设1成立，某同学以反成立，某同学以反应应前后前后C管的管的质质量差量差(m2m1)g为为依据推断生成依据推断生成Na2SO3的的质质量量为为(m2m1)126/64 g。老。老师师提示推提示推算不合理，算不合理，请请你分析其中你分析其中(qzhng)的的缘缘由：由：_。(3)若假若假设设2成立，成立，则则参加反参加反应应的的Na2O2的物的物质质的量的量为为_mol(列列计计算式算式)。第四十六页，共82页。第四
31、十七页，共82页。第四十八页，共82页。学科规律方法提升学科规律方法提升探究型探究型实验题实验题的解的解题题策略与思策略与思维维模型模型模型一物模型一物质组质组成、性成、性质验证实验质验证实验的流程的流程设计设计在在实验设计实验设计与与评评价价试题试题中，有关中，有关检测检测物物质组质组成的成的实验设计实验设计是最是最为为常常见见(chn jin)的一的一类类考考题题。需要注意的是，在离子。需要注意的是，在离子检测检测、气化后的成、气化后的成分分检测检测的的过过程中，要程中，要严严格掌握离子格掌握离子检测检测、气体成分、气体成分检测检测的先后的先后顺顺序，序，防止各成分防止各成分检验过检验过程
32、中的相互干程中的相互干扰扰。第四十九页，共82页。解解题题策略策略1解解答答有有关关(yugun)检检测测物物质质组组成成实实验验的的流流程程设设计计问问题题，常常见见的的解解题题思路如下：思路如下：方方法法一一：取取少少量量固固体体试试样样溶溶于于水水配配成成溶溶液液检检测测溶溶液液中中存存在在的的阴阴、阳离子阳离子得出得出实验结论实验结论。方方法法二二：取取少少量量固固体体试试样样在在氧氧气气流流等等中中反反应应检检测测所所产产生生的的物物质质(如气体如气体)得出得出实验结论实验结论。方方法法三三：取取少少量量试试样样加加酸酸(或或碱碱)溶溶液液使使其其气气化化检检测测气气体体的的成成分分
33、得出得出实验结论实验结论。第五十页，共82页。2注意以下几个注意以下几个问题问题：(1)有水蒸气生成的，先有水蒸气生成的，先检测检测水蒸气，水蒸气，再再检测检测其他成分。其他成分。(2)对对于需要于需要进进行行转转化才能化才能检测检测的成分，如的成分，如CO的的检测检测，要注意先，要注意先检测检测CO中是否含有中是否含有CO2，如果有，如果有CO2，先除去先除去CO2，接着，接着对对CO实实施施转转化，最后再化，最后再检测转检测转化化产产物物CO2。(3)若若试题试题只只给给出部分出部分药药品和装置，品和装置，则应则应需要需要给给出必要的出必要的补补充；充；若有剩余若有剩余(shngy)，则应
34、进则应进行行筛选筛选。(4)如采用最合理的如采用最合理的实验实验步步骤骤，这这些要求些要求对对考考虑虑反反应应原理、原理、选择药选择药品和装置、确定操作品和装置、确定操作步步骤骤都做了限定，必都做了限定，必须须高度重高度重视视。(5)要十分重要十分重视药视药品的名称，品的名称，有些有些题题目要求指出目要求指出药药品的名称，品的名称，这类问题这类问题很很难难回答准确，如有回答准确，如有些些药药品的准确描述品的准确描述为为无水硫酸无水硫酸铜铜、澄清石灰水、酸性高、澄清石灰水、酸性高锰锰酸酸钾钾溶液、溶液、浓浓硫酸、硫酸、饱饱和和NaHCO3溶液、溶液、NaOH溶液等。此外也溶液等。此外也应应注意某
35、些注意某些仪仪器的器的规规格。格。第五十一页，共82页。第五十二页，共82页。解解题题策略策略1在在设设计计物物质质制制备备的的实实验验方方案案时时，要要优优化化上上述述流流程程中中的的每每一一个个具具体体环环节节。遵遵循循的的优优化化原原则则是是原原料料廉廉价价，原原理理绿绿色色，条条件件优优化化，仪仪器器简简单单，分分离方便。离方便。2一一些些物物质质的的制制备备，由由于于其其性性质质上上的的特特殊殊性性，需需要要设设计计一一些些特特殊殊的的装装置置来来完完成成。如如实实验验室室制制备备Fe(OH)2固固体体，由由于于Fe(OH)2遇遇空空气气易易被被氧氧化化而而变变质质，故故其其制制备备
36、实实验验装装置置必必须须严严格格防防止止制制备备的的Fe(OH)2固固体体与与O2接接触触；再再如如，常常见见有有机机物物的的制制备备中中，由由于于有有机机反反应应缓缓慢慢、副副产产品品多多、原原料料容容易易(rngy)挥挥发发，所所以以常常见见有有机机物物的的制制备备装装置置都都要要加加装装冷冷凝凝回回流流装装置置，使原料回流、充分反使原料回流、充分反应应，提高，提高产产率。率。第五十三页，共82页。例例高高氯氯酸酸铜铜Cu(ClO4)2是是易易潮潮解解的的绿绿色色晶晶体体，可可用用作作燃燃烧烧催催化化剂剂，某某小小组组将将无无水水高高氯氯酸酸铜铜在在一一定定条条件件下下加加热热分分解解，对
37、对所所得得气气体体产产物物和和固固体体产产物物进进行行实实验验和和探探究究。请请利利用用实实验验室室常常用用仪仪器器、用用品和部分品和部分试剂试剂完成完成验证验证和探究和探究过过程。程。(1)加加热热高高氯氯酸酸铜铜时时，发发现现装装置置中中有有黄黄绿绿色色气气体体产产生生，该该气气体体是是_(填填化化学学式式)，然然后后将将生生成成的的气气体体产产物物通通入入NaOH溶溶液液中中，发发现现仍仍有有一一种种气气体体剩剩余余，通通过过推推理理，判判断断该该气气体体的的成成分分是是_，验证该验证该气体的气体的实验实验操作是操作是_。(2)该该小小组组同同学学查查阅阅资资料料后后推推知知，加加热热装
38、装置置中中剩剩余余的的固固体体产产物物可可能能是是CuO和和Cu2O中中的的一一种种或或两两种种，于于是是该该小小组组同同学学对对固固体体产产物物中中铜铜元素的存在形式元素的存在形式进进行探究，其行探究，其实验过实验过程如下：程如下：限限选选试试剂剂稀稀H2SO4、稀稀HNO3、浓浓HNO3、KI溶溶液液、0.01 molL1的的Na2S2O3溶液、淀粉溶液、淀粉(dinfn)试试液、蒸液、蒸馏馏水水第五十四页，共82页。第五十五页，共82页。第五十六页，共82页。【思路点【思路点拨拨】解答本】解答本题时题时需要注意以下三点：需要注意以下三点：(1)从从题题干中提取干中提取(tq)信息，掌握高
39、信息，掌握高氯氯酸酸铜铜的性的性质质；(2)高高氯氯酸酸铜铜受受热热分解后的分解后的产产物；物；(3)探究化合物探究化合物组组成的成的实验设计实验设计。第五十七页，共82页。第五十八页，共82页。第五十九页，共82页。【解【解题题感悟】感悟】实验实验新情境新情境试题试题不断增多，不断增多，这类试题这类试题的特点是将基本的的特点是将基本的实验实验操作操作设计设计置于新的情境中置于新的情境中(主要是中学主要是中学课课本没有的新反本没有的新反应应或新装置或新装置或是最新科技知或是最新科技知识识、简简化的改化的改进进装置装置等等)，结结合原有的知合原有的知识识和能力，来和能力，来进进行行仪仪器器组组装
40、、装、现现象描述、数据分析象描述、数据分析(fnx)、考、考虑虑安全和防安全和防污污等，用来考等，用来考查查自学能力、思自学能力、思维维能力、能力、综综合分析合分析(fnx)及及评评价的能力。价的能力。第六十页，共82页。跟踪跟踪(gnzng)训练训练1某某兴兴趣趣小小组组同同学学共共同同设设置置了了如如图图所所示示的的实实验验装装置置(zhungzh)，既既可可用于制取气体，又可用于用于制取气体，又可用于验证验证物物质质的性的性质质。请请回答下列回答下列问题问题：(1)利用装置利用装置(zhungzh)制取气体，生成气体的反制取气体，生成气体的反应应应应具具备备的条件是的条件是_；第六十一页
41、，共82页。(2)利用装置利用装置、制取气体制取气体(K2关关闭闭，K1打开打开)。甲同学。甲同学认为认为：利用装：利用装置置可以收集可以收集H2、NH3等气体，但不能收集等气体，但不能收集O2和和NO等气体，其理等气体，其理由是由是_；乙同学乙同学认为认为：对对装置装置做做简简易改易改进进(不改不改变仪变仪器装置器装置)，也可收集，也可收集O2和和NO等，但不能收集等，但不能收集NO2，改，改进进的方法是的方法是_，对对装置装置再做再做简简易改易改进进(不改不改变仪变仪器装置器装置)，也可收集，也可收集NO2，改，改进进的方的方法是法是_；(3)利用装置利用装置、验证验证物物质质的性的性质质
42、(K2打开，打开，K1关关闭闭)。如果。如果设计实设计实验验(shyn)证证明氧化性：明氧化性：KMnO4Cl2Br2，则则可在可在A中加中加浓盐浓盐酸，酸，B中加中加_，C中加中加_，观观察到察到C中的中的现现象是象是_。第六十二页，共82页。解解析析：(1)装装置置是是一一个个固固液液或或液液液液混混合合不不加加热热制制备备气气体体的的装装置。置。(2)这这套套装装置置是是利利用用排排空空气气法法来来收收集集气气体体的的，由由于于是是短短管管进进气气(jn q)，故故可可用用于于收收集集密密度度比比空空气气小小的的气气体体，如如H2、NH3等等，而而O2密密度度比比空空气气大大，NO密密度
43、度与与空空气气接接近近且且又又易易与与空空气气中中的的O2反反应应，故不能用它来收集。故不能用它来收集。只只要要在在装装置置中中加加满满水水，利利用用排排水水法法就就可可以以收收集集O2、NO等等气气体体,而而由由于于NO2可可以以和和水水反反应应,故故不不可可以以用用它它来来收收集集。如如果果在在装装置置中中加加满满CCl4等有机溶等有机溶剂剂,就可以用排有机溶就可以用排有机溶剂剂法收集法收集NO2.(3)要要验验证证氧氧化化性性KMnO4Cl2Br2，可可利利用用氧氧化化剂剂的的氧氧化化性性大大于于氧氧化化产产物物的的氧氧化化性性的的原原理理，在在A中中放放浓浓盐盐酸酸，B中中加加入入KM
44、nO4，二二者者反反应应产产生生Cl2，在在C中中加加入入NaBr溶溶液液，可可观观察察到到C中中溶溶液液由由无无色色变变橙色。橙色。第六十三页，共82页。答案答案(d n)：(1)固液反固液反应应或液液反或液液反应应，反，反应应不需要加不需要加热热(2)O2的的密密度度大大于于空空气气的的密密度度，NO密密度度与与空空气气接接近近且且能能与与空空气气中中的的O2反反应应生生成成NO2在在装装置置中中加加满满水水在在装装置置中中加加满满CCl4等等有机溶有机溶剂剂(3)KMnO4固体固体NaBr溶液溶液溶液溶液变变橙色橙色第六十四页，共82页。2两个学两个学习习小小组组用如用如图图装置装置(z
45、hungzh)探究乙二酸探究乙二酸(HOOCCOOH)受受热热分解的部分分解的部分产产物。物。(固定装置及橡胶管略去固定装置及橡胶管略去(l q)第六十五页，共82页。(1)甲甲组组：按接口按接口顺顺序：序：abcdefgh连连接装置接装置进进行行实验实验。B中溶中溶液液变浑浊变浑浊(hnzhu)，证证明分解明分解产产物有物有_；装置；装置C的作用是的作用是_；E中溶液中溶液变浑浊变浑浊(hnzhu)，D中的中的现现象是象是_，证证明分解明分解产产物有物有_。乙二酸受乙二酸受热热分解的化学方程式分解的化学方程式为为_。第六十六页，共82页。(2)乙乙组组：将接口将接口a与与j连连接接进进行行实
46、验实验，观观察到察到F中生成的气体可使中生成的气体可使带带火火星的木条复燃，星的木条复燃，则则F中最主要中最主要(zhyo)反反应应的化学方程式的化学方程式为为_。从从AF中中选选用装置用装置进进行行实验实验，证证明甲明甲组组通入通入D的气体能否与的气体能否与Na2O2反反应应。最。最简单简单的装置接口的装置接口连连接接顺顺序是序是_；实验实验后用后用F中的固体中的固体进进行行验证验证的方的方法是法是(可另可另选试剂选试剂)_。第六十七页，共82页。解析：解析：(1)E中溶液中溶液变浑浊变浑浊(hnzhu)，只能是，只能是产产生了生了CO2，但乙二酸，但乙二酸分解分解产产生的生的CO2已被已被
47、C中的中的NaOH溶液完全除去，所以溶液完全除去，所以CO2只能是由只能是由CO和和KMnO4(H)溶液反溶液反应应所得。所得。(2)通入通入D的气体的气体CO与与Na2O2若若能反能反应应，产产物只能物只能为为Na2CO3。检验检验Na2CO3，加酸看，加酸看产产生的气体能生的气体能否使澄清石灰水否使澄清石灰水变浑浊变浑浊(hnzhu)。第六十八页，共82页。第六十九页，共82页。真题集训把脉高考真题集训把脉高考1(2012高考江高考江苏苏卷卷)下列根据下列根据实验实验(shyn)操作和操作和现现象所得出的象所得出的结论结论正正确的是确的是()选项选项实验操作实验操作实验现象实验现象结论结论
48、A向两份蛋白质溶液中分别滴加向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和饱和NaCl溶液和溶液和CuSO4溶液溶液均有固体析均有固体析出出蛋白质均发生变性蛋白质均发生变性B向溶液向溶液X中先滴加稀硝酸，再中先滴加稀硝酸，再滴加滴加Ba(NO3)2溶液溶液出现白色沉出现白色沉淀淀溶液溶液X中一定含有中一定含有SOC向一定浓度的向一定浓度的Na2SiO3溶液中通溶液中通入适量入适量CO2气体气体出现白色沉出现白色沉淀淀H2SiO3的酸性比的酸性比H2CO3的酸性强的酸性强D向浓度均为向浓度均为0.1 molL1NaCl和和NaI混合溶液中滴加少量混合溶液中滴加少量AgNO3溶液溶液出现黄色沉出现黄色沉淀淀Ksp
49、(AgCl)Ksp(AgI)第七十页，共82页。第七十一页，共82页。2(2012高高考考广广东东卷卷)苯苯甲甲酸酸广广泛泛应应用用于于制制药药和和化化工工行行业业。某某同同学学尝试尝试用甲苯用甲苯(ji bn)的氧化反的氧化反应应制制备备苯甲酸。苯甲酸。反反应应原理：原理：实实验验方方法法:一一定定量量的的甲甲苯苯(ji bn)和和KMnO4溶溶液液在在100 反反应应一一段段时时间间后后停停止止反反应应,按按如如下下流流程程分分离离出出苯苯甲甲酸酸和和回回收收未未反反应应的的甲甲苯苯(ji bn)。第七十二页，共82页。已已知知：苯苯甲甲酸酸分分子子量量122，熔熔点点122.4，在在25
50、 和和95 时时溶溶解解度分度分别为别为0.3 g和和6.9 g;纯净纯净固体有机物一般都有固定熔点。固体有机物一般都有固定熔点。(1)操作操作为为_，操作，操作为为_。(2)无无色色液液体体A是是_，定定性性检检验验A的的试试剂剂是是_，现现象象是是_。(3)测测定定白白色色固固体体B的的熔熔点点，发发现现其其在在115 开开始始熔熔化化，达达到到130 时时仍仍有有少少量量(sholing)不不熔熔。该该同同学学推推测测白白色色固固体体B是是苯苯甲甲酸酸与与KCl的的混混合合物物，设设计计了了如如下下方方案案进进行行提提纯纯和和检检验验，实实验验结结果果表表明推明推测测正确。正确。请请完成