
一、教學建議 本單元教學側(cè)重培養(yǎng)學生化學實驗綜合探究能力,將實驗探究的目的和內(nèi)容、過程和方法相統(tǒng)一,具體主要體現(xiàn)為以下幾個方面:1.具備較強的問題意識,能提出化學探究問題,能作出預(yù)測和假設(shè)。能依據(jù)實驗?zāi)康暮图僭O(shè),設(shè)計解決簡單問題的實驗方案,能對實驗方案進行評價。2.能觀察并如實記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),進行分析和推理,得出合理的結(jié)論。能對實驗過程和結(jié)果進行反思,說明假設(shè)、證據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系。
3.能根據(jù)不同類型實驗的特點,設(shè)計并實施實驗。能預(yù)測物質(zhì)的某些性質(zhì),并進行實驗驗證;能運用變量控制的方法初步探究反應(yīng)規(guī)律;能根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng)和干擾因素選取適當?shù)臋z驗試劑;能根據(jù)反應(yīng)原理選取實驗裝置制取物質(zhì)。二、課時安排本單元共4講,建議10課時完成,其中4課時用于在課堂上互動式完成第45~48講,4課時用于處理各講的習題講評,2課時進行測試及講評。
第45講 實驗方案的設(shè)計與評價
考點 實驗方案的設(shè)計與評價經(jīng)典真題·明考向作業(yè)手冊
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考點 實驗方案的設(shè)計與評價
一、常見物質(zhì)(或離子)的檢驗及鑒別方法1.常見氣體的檢驗(1)酸性氣體的檢驗
(3)氧化性氣體的檢驗
(4)還原性氣體的檢驗
2.常見有機物的檢驗(1)含碳碳雙(三)鍵的有機物:能使少量溴水或酸性KMnO4 溶液褪色。(2)乙醇:將螺旋狀銅絲加熱至表面有? 生成,迅速插入待測溶液,反復多次,可見銅絲被還原成光亮的紅色,并有 產(chǎn)生。?(3)乙醛或葡萄糖:加入銀氨溶液中,水浴加熱,產(chǎn)生 ;或加入新制Cu(OH)2懸濁液中,加熱,有 生成。?
(4)乙酸:使石蕊溶液變紅;或與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)有氣泡生成;或使新制Cu(OH)2懸濁液溶解得藍色溶液。(5)乙酸乙酯:加入滴有酚酞的NaOH溶液,加熱,紅色 或 。?(6)淀粉:滴加碘水,呈 。?(7)蛋白質(zhì):灼燒,有 的氣味;或加入濃硝酸微熱,出現(xiàn) ,以此來檢驗含苯環(huán)的蛋白質(zhì)。?
3.常見陽離子的檢驗?
4.常見陰離子的檢驗?
二、物質(zhì)的鑒別1.不用任何試劑鑒別多種物質(zhì)(1)先依據(jù)外觀特征,鑒別出其中的一種或幾種,然后再利用它們?nèi)ヨb別其他的物質(zhì)。(2)若均無明顯外觀特征,可考慮用加熱或焰色試驗鑒別。(3)若以上2種方法都不能鑒別時,可考慮兩兩混合法,記錄混合后的反應(yīng)現(xiàn)象,分析確定。(4)若被鑒別物質(zhì)為2種時,可考慮因試劑加入的順序不同,現(xiàn)象不同而進行鑒別。
2.只用一種試劑鑒別多種物質(zhì)(1)先分析被鑒別物質(zhì)的水溶性、密度、溶液酸堿性,確定能否選用水或指示劑(如石蕊)進行鑒別。(2)在鑒別多種酸、堿、鹽的溶液時,可依據(jù)“相反原理”確定試劑進行鑒別。即被鑒別的溶液多數(shù)呈酸性時,可選用堿或水解呈堿性的鹽溶液作試劑;若被鑒別的溶液多數(shù)呈堿性時,可選用酸或水解呈酸性的鹽溶液作試劑。(3)常用酸性KMnO4溶液、溴水、新制氫氧化銅懸濁液、氯化鐵溶液等作試劑鑒別多種有機物。
三、物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計思路1.驗證物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計對物質(zhì)具備的性質(zhì)去求證,關(guān)鍵是設(shè)計出簡潔的實驗方案,要求操作簡單,現(xiàn)象明顯,安全可行。2.探究物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點或從所屬類型的典型代表物去推測該物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì),而后據(jù)此分別設(shè)計出合理的實驗方案,去探究它可能具有的性質(zhì)。
3.實驗探究設(shè)計需要注意的問題(1)有水蒸氣生成時,先檢驗水蒸氣再檢驗其他成分。(2)對于需要進行轉(zhuǎn)化才能檢驗的成分要注意排除干擾。如CO的檢驗,要先檢驗CO中是否含有CO2,如果有CO2,先除去CO2后才能對CO實施轉(zhuǎn)化,最后再檢驗CO轉(zhuǎn)化生成的CO2。(3)若試題只給出部分藥品和裝置,則應(yīng)給出必要的補充;若給出多余的試劑品種,則應(yīng)進行篩選。(4)注重答題的規(guī)范性,有些題目要求指出試劑的名稱。如無水硫酸銅、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、飽和NaHCO3溶液等。
[解析]該溶液還可能是碳酸氫鹽溶液或亞硫酸鹽溶液或亞硫酸氫鹽溶液。
[解析]揮發(fā)出的乙醇、生成的乙烯及副反應(yīng)生成的SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色。
(6)SO2通入溴水(或碘水或酸性高錳酸鉀溶液)中,溴水褪色,說明SO2具有漂白性( )(7)向NaCl和NaI稀溶液中滴加少量AgNO3溶液,先出現(xiàn)黃色沉淀,說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)( )(8)溴乙烷與NaOH溶液共熱后,滴加AgNO3溶液,未出現(xiàn)淡黃色沉淀,說明溴乙烷未發(fā)生水解( )
[解析]SO2在反應(yīng)中作還原劑,體現(xiàn)的是還原性而不是漂白性。
[解析] NaCl和NaI溶液的濃度未知,無法比較Ksp大小。
[解析] NaOH與AgNO3溶液反應(yīng)生成的AgOH極不穩(wěn)定,分解生成棕褐色的氧化銀,干擾溴離子的檢驗,應(yīng)該先加稀硝酸中和NaOH后再加AgNO3溶液。
(9)向2支盛有2 mL不同濃度Na2SO3溶液的試管中同時加入1 mL 2%H2O2溶液,觀察實驗現(xiàn)象,可得出濃度對反應(yīng)速率的影響( )(10)向Na2CO3溶液中加入冰醋酸,將產(chǎn)生的氣體直接通入苯酚鈉溶液中,產(chǎn)生白色渾濁,說明酸性:醋酸>碳酸>苯酚( )
[解析] Na2SO3溶液與H2O2溶液反應(yīng)并沒有明顯的實驗現(xiàn)象,不能得出濃度對反應(yīng)速率的影響。
[解析]醋酸具有揮發(fā)性,與Na2CO3溶液反應(yīng)生成的CO2氣體中混有揮發(fā)出的醋酸,苯酚鈉變渾濁可能是因為CO2與苯酚鈉溶液反應(yīng)生成苯酚,也可能是因為醋酸與苯酚鈉溶液反應(yīng)生成苯酚,無法比較碳酸與苯酚的酸性強弱。
題組一 物質(zhì)檢驗類實驗方案的設(shè)計與評價
2.根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是( )
[解析]氣體通入石蕊溶液,溶液先變紅后褪色,氣體可能為氯氣,原溶液中可能含有NaClO,二氧化硫不能使石蕊褪色,A錯誤;溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀,該沉淀可能是BaSO3或BaSO4,通入的氣體可能是NH3或Cl2等,氣體X不一定具有強氧化性,B錯誤;向蔗糖中加入適量濃硫酸,并不斷用玻璃棒攪拌,蔗糖變黑,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性,生成的碳繼續(xù)與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫氣體使體積膨脹,并放出刺激性氣味氣體,硫元素的化合價降低,體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性,C正確;I-被氧化為I2,海帶中含的是I-,而不是I2,D錯誤。
題組二 原理或性質(zhì)探究類實驗方案的設(shè)計與評價
[解析] 實驗1加入水的目的是排除濃度改變對溶液顏色變化的影響,A錯誤;實驗2和實驗3都是Fe3+與Cl-絡(luò)合,使c(Fe3+)減小,生成紅色物質(zhì)的平衡逆移,顏色變淺呈橙色,B正確;本實驗中由于Cl-濃度遠大于SCN-,所以不足以證明Fe3+與Cl-的配位能力比與SCN-配位能力更強,C錯誤;實驗2中鹽酸的濃度應(yīng)等于3 ml·L-1,D錯誤。
4.[2023·山東部分學校聯(lián)考] 實驗是探究物質(zhì)性質(zhì)的重要方法,下列操作中,實驗現(xiàn)象與得出的結(jié)論相一致的是 ( )
[解析]加入碘酒之后溶液變藍,說明溶液中還有淀粉,可能是淀粉部分水解或未水解,A錯誤;HI與FeCl3反應(yīng)時FeCl3不足,取反應(yīng)后試樣加入KSCN溶液,溶液變紅色,可知Fe3+不完全轉(zhuǎn)化,則2Fe3++2I- =2Fe2++I2是可逆反應(yīng),B正確;由于NaCl、NaI的混合溶液的濃度未知,由實驗操作及現(xiàn)象可知,不能比較Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,C錯誤;酸性高錳酸鉀溶液可與溶液中的氯離子反應(yīng)生成錳離子,現(xiàn)象也為紫色褪去,因此不能證明溶液中一定有亞鐵離子,D錯誤。
1. [2023·浙江卷] 探究鐵及其化合物的性質(zhì),下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是( )
2. [2022·浙江卷] 亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”,其外觀、口感與食鹽相似,人若誤服會中毒?,F(xiàn)將適量某樣品(成分為亞硝酸鈉或氯化鈉)溶于水配成溶液,分別取少量該溶液于試管中進行實驗。下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是( )
3. [2022·遼寧卷] 下列實驗?zāi)苓_到目的的是( )
[解析]酸堿中和滴定操作中沒有很好的保溫措施,熱量損失較多,不能用于測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,A錯誤;NaClO和Na2SO3反應(yīng)無明顯現(xiàn)象,無法根據(jù)現(xiàn)象判斷濃度對化學反應(yīng)速率的影響,B錯誤;將Na2CO3溶液與BaCl2溶液混合,反應(yīng)后靜置,向上層清液中滴加1滴Na2CO3溶液,若有渾濁產(chǎn)生,則說明Ba2+沒有沉淀完全,反之,則沉淀完全,C正確;檢驗淀粉是否發(fā)生了水解,應(yīng)檢驗是否有淀粉的水解產(chǎn)物(葡萄糖)存在,可選用銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液,碘水是用來檢驗淀粉的試劑,可用于檢驗淀粉是否完全水解,D錯誤。
1.由下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是( )
[解析] NO2和H2O反應(yīng)生成的HNO3與溴蒸氣均能把碘離子氧化為碘單質(zhì),故分別通入淀粉KI溶液中,溶液均能變藍,A錯誤;銨根離子與亞硝酸根離子能在水溶液中發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生氮氣,則將固體混合物溶于水,加入足量濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體,若試紙不變藍,不能說明固體中不存在銨鹽,B錯誤;在Na2SO3溶液中加入Na2S溶液不發(fā)生反應(yīng),在酸性條件下,氫離子、亞硫酸根離子和硫離子發(fā)生反應(yīng)生成硫和水,溶液出現(xiàn)淡黃色沉淀, C錯誤;氯酸鉀、硝酸銀和亞硝酸鈉反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀,則取用火柴頭浸泡過的溶液,加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,則說明有氯元素, D正確。
2.為達到實驗?zāi)康?下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是( )
[解析]鹽酸可排除亞硫酸根離子的干擾,再加氯化鋇生成的白色沉淀為硫酸鋇,若有白色沉淀產(chǎn)生,可知樣品已經(jīng)變質(zhì),故A正確;加入稀鹽酸酸化,引入氯離子,不能檢驗氯離子,應(yīng)加稀硝酸酸化,故B錯誤;可能剩余的鈉與水反應(yīng)生成氣體,也可能是氧化鈉和過氧化鈉的混合物,若有氣體生成,則固體粉末不一定只含Na2O2,故C錯誤;揮發(fā)的乙醇可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,KMnO4溶液褪色,不能證明溴乙烷消去反應(yīng)的產(chǎn)物為乙烯,故D錯誤。
3.[2023·湖南雅禮中學四模] 實驗小組分別利用溫度和pH傳感器探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)。實驗過程如下:
考點一 物質(zhì)檢驗類實驗方案的設(shè)計與評價
1. [2023·廣東河源模擬] 化學是以實驗為基礎(chǔ)的學科。下列實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是( )
2.用如圖所示裝置和相應(yīng)試劑能達到實驗?zāi)康牡氖? )
4.[2023·湖北黃岡中學二模] 化學實驗源于生活。下列實驗方案設(shè)計、現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是( )
5.下列實驗操作和現(xiàn)象以及所得出的結(jié)論正確的是( )
[解析] NaOH不足,由操作和現(xiàn)象不能檢驗醛基,A錯誤;植物油中含碳碳雙鍵,與溴發(fā)生加成反應(yīng),振蕩、靜置后溴的苯溶液褪色,B正確;NaOH與溴水反應(yīng),不能說明淀粉完全水解,C錯誤;濃硫酸的密度比乙醇、水都大,應(yīng)將濃硫酸加入95%的乙醇中,揮發(fā)的醇及生成的乙烯均使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能檢驗乙烯,D錯誤。
6.[2023·遼寧鞍山二模] 下列實驗方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是( )
[解析]碳酸鈉粉末中加少量水時試管變熱說明溶解過程放熱,有結(jié)塊出現(xiàn)說明生成結(jié)晶水合物,故A正確;向蛋白質(zhì)溶液中加濃KCl溶液引起的是蛋白質(zhì)的鹽析,故B錯誤;乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,應(yīng)先用水除去乙醇,再將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液檢驗消去產(chǎn)物1-丁烯,故C錯誤;檢驗氯離子應(yīng)先加硝酸酸化,再加硝酸銀溶液,故D錯誤。
考點二 原理或性質(zhì)探究類實驗方案的設(shè)計與評價
7. 由下列實驗操作和現(xiàn)象所得的結(jié)論正確的是( )
[解析] Cu+Fe2(SO4)3 =2FeSO4+CuSO4,該反應(yīng)不是置換反應(yīng),A項錯誤;混合后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I- ?I2+2Fe2+,因Fe3+過量,故加入KSCN溶液后產(chǎn)生的現(xiàn)象無法說明該反應(yīng)具有可逆性,B項錯誤;溴乙烷的密度比水大,甲苯的密度比水小,因此可用水鑒別溴乙烷和甲苯,C項錯誤;NaX與NaY的濃度相等,酸根離子水解能力越強,溶液的pH越大,D項正確。
8.[2023·遼寧東北育才學校等五校聯(lián)考] 下列實驗操作和現(xiàn)象能達到實驗?zāi)康牡氖? )
9.根據(jù)實驗?zāi)康?下列實驗方法或操作正確的是( )
[解析]氯化鎂和少量氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂白色沉淀,加入氯化鐵之后如果能出現(xiàn)紅褐色沉淀,說明氫氧化鐵的Ksp小于氫氧化鎂,A正確;淀粉水解后應(yīng)該加入氫氧化鈉中和酸,再加入銀氨溶液檢驗水解產(chǎn)物,B錯誤;亞硫酸鈉能和氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀,應(yīng)先加入鹽酸除去亞硫酸根離子后再加入氯化鋇溶液,C錯誤;酸性高錳酸鉀溶液濃度不同,顏色不同,應(yīng)控制酸性高錳酸鉀溶液不足且等量,改變草酸的濃度,D錯誤。
10.[2024·遼寧沈陽第一二〇中學質(zhì)檢] 某化學實驗小組設(shè)計如下實驗探究Zn與溶液中Fe3+發(fā)生反應(yīng)的原理。
下列說法錯誤的是( )A.實驗Ⅰ說明Fe3+被還原為Fe2+B.可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗實驗Ⅰ得到的溶液中含有Fe2+C.實驗Ⅱ發(fā)生了置換反應(yīng)和復分解反應(yīng)D.實驗說明Fe3+、H+與Zn的反應(yīng)與離子濃度有關(guān)
[解析]實驗Ⅰ中黃色溶液很快變淺,固體中未檢出鐵單質(zhì),說明Fe3+被還原為Fe2+,A正確。FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,干擾Fe2+的檢驗,故不能用酸性高錳酸鉀溶液檢驗實驗Ⅰ得到的溶液中含有Fe2+,B錯誤。2 mL 1 ml·L-1 FeCl3溶液(pH≈0.70)中加入過量鋅粉,很快有大量氣泡產(chǎn)生,是因為溶液中的H+與鋅粉反應(yīng)產(chǎn)生鋅離子和氫氣,該反應(yīng)為置換反應(yīng);出現(xiàn)紅褐色渾濁,是因為氯化鐵水解生成氫氧化鐵,屬于復分解反應(yīng);產(chǎn)生少量鐵單質(zhì),是因為鋅置換出鐵,屬于置換反應(yīng),C正確。
根據(jù)題述實驗Ⅰ可知,實驗開始時Fe3+濃度較大,先與鋅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鋅和氯化亞鐵,Fe3+濃度降低到一定程度后,溶液中的H+與鋅反應(yīng)產(chǎn)生無色氣泡,由實驗Ⅱ可知,當Fe3+濃度較低,H+濃度較大時,H+先與鋅反應(yīng)生成鋅鹽和氫氣,故實驗說明Fe3+、H+與Zn的反應(yīng)與離子濃度有關(guān),D正確。
實驗ⅰ 實驗ⅱ
12.為了探究CdS、Ag2S的溶解度相對大小,利用如圖所示裝置進行實驗?!? 已知:Ag2S呈黑色,難溶;CdS呈黃色,難溶;FeS呈黑色塊狀,難溶。下列敘述正確的是( )A.X為硝酸,Y溶液為硫酸銅溶液B.若裝置B中先生成黑色沉淀,則Ag2S的溶解度小于CdSC.停止反應(yīng)的操作是關(guān)閉活塞KD.用濃鹽酸和MnO2制備氯氣時可以用裝置A
[解析] A裝置中稀酸X和FeS反應(yīng)生成 H2S氣體, H2S氣體通入B裝置和含Ag+、Cd2+ 溶液反應(yīng),裝置C是為了檢驗硫化氫氣體是否過量。X如果為稀硝酸,會產(chǎn)生NO氣體,達不到實驗?zāi)康?A項錯誤;Ag+、Cd2+濃度未知,不能根據(jù)沉淀先后去證明Ag2S的溶解度小于CdS,B項錯誤;關(guān)閉活塞K,A中固液分離,則停止通入氣體,可以讓反應(yīng)停止,C項正確;用濃鹽酸和MnO2制備氯氣時需要加熱,不能用裝置A,D項錯誤。
A B C
13.[2023·北京清華附中三模] 某實驗小組探究過量甲醛與新制氫氧化銅的反應(yīng)。提出猜想:①HCHO+Cu(OH)2 Cu↓+CO↑+2H2O;②HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH 2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O。已知:ⅰ.CO+2[Ag(NH3)2]OH =2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3ⅱ.Cu2O+H2SO4 =Cu+CuSO4+H2O
這是一份高考化學一輪復習第11章化學綜合實驗第54講“微”實驗方案的設(shè)計與評價課件,共29頁。PPT課件主要包含了飽和食鹽水,無水硫酸銅,防倒吸等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2025屆高考化學一輪總復習第11章化學綜合實驗第54講“微”實驗方案的設(shè)計與評價課件,共28頁。PPT課件主要包含了飽和食鹽水,無水硫酸銅,防倒吸等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份備戰(zhàn)2025屆新高考化學一輪總復習第10章化學實驗基礎(chǔ)和綜合探究第57講簡單實驗方案的設(shè)計與評價課件,共31頁。PPT課件主要包含了課標指引,目錄索引,素養(yǎng)發(fā)展進階,必備知識?梳理,關(guān)鍵能力?提升等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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