2022年江苏省高考化学二轮专题十六实验设计方案与评价讲义.docx

《2022年江苏省高考化学二轮专题十六实验设计方案与评价讲义.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年江苏省高考化学二轮专题十六实验设计方案与评价讲义.docx（15页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 专题十六 试验设计与评判科学性检验、检测评判性质探究操作性 设计 试验设计 类型 组成探究经济性 依据 与评判 探究性评判 原理探究安全性 流程性制备评判 变化探究【备考策略】试验设计和试验评判是综合试验考题的出现方式之一,近 3 年的江苏高考试卷 中非择题试验部分 制备试验、理论运用试验等）都有表达,一般多有试验的评判,而 2022、2022 年显现了试验步骤的完整设计,预示着试验部分难度的加大；展望 2022 年江苏高考,将连续近几年的模式,试验设计和评判肯定相伴二卷试验题的考查；关注以下各类背 景的试验：1）以物质制备为背景的试验题；2）

2、以试验探究为背景的试验题；3）以试验方案设计为背景的试验题；4）以定性、定量分析为背景的试验题；解题之道第一明白试验流程的目的和反应原理、其次分析反应条件掌握的目的；类型一、试验探究例 1 配制银氨溶液所需的药品是2 经检验,试验的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O. 用潮湿的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是- 1 - / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 产生 Ag2O的缘由是；3 该同学对产生银镜的缘由提出瑕设: 可能是 NaOH仍原 Ag2O；试验及现象 : 向 AgNO3溶液中加入,显现黑色沉淀；水浴

3、加热,未显现银镜；4 重新假设 : 在 NaOH存在下 . 可能是 NH3,仍原 Ag2O；将氨气通入含 NaOH的潮湿 Ag2O并水浴加热,而后显现银镜；5 该同学认为在 4 的试验中会有AgNH32OH生成 . 由此又提出假设: 在 NaOH存在下,可能是 AgNH32OH也参加了 NH3仍原 Ag2O的反应 . 进行如下试验 : 有部分 Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是；验结果证明假设成立,依据的现象是； 氯气、次氯酸盐或次氯酸、高氯酸都有不同程度的氧化性,而盐酸或氯化物中的氯元素就具有仍原性； 2 硝酸、双氧水、氯水常表达氧化性和不稳固性；3 铁具有较强的仍原性,Fe3+具有

4、氧化性,而 Fe2+就具有强的仍原性； 4 铝既能与酸液反应放出 H2,又能与强碱液反应放出 H2,A12O3 和 AIOH3 都具有两性； 5烃中饱和烃 包括烷烃、环烷烃以及苯遇溴水或高锰酸钾酸性溶液都不褪色；烯烃、二烯烃、炔烃以及苯乙烯遇以上试剂都褪色,而苯的同系物甲苯、乙苯、二甲苯等只遇高锰酸钾酸性溶液褪色；二氧化硫、硫化氢、亚硫酸钠遇上述试剂都褪色；但应弄清苯、甲苯、液态烷或环烷甚至乙醚等都能萃取溴,产生水层褪色的现象并不是发生了反应； 6 新制的氢氧化铜能与具有羧基的有机物如甲酸、乙酸等反应形成蓝色溶液；遇醛基有机物如甲醛、乙醛、葡萄糖,在受热时产生红色 Cu2O； 7 具有羟基、醛

5、基、羧基、氨基结构有机物质都有对应的性质；【变式训练 1】硫代硫酸钠 Na2S2O3可看成是一个 S 原子取代了 Na2SO4中的一个 O 原子而形成；某校化学争论性学习小组运用类比学习的思想,通过试验探究【提出问题】 Na2S2O3是否与 Na2SO4相像具备以下性质呢？猜想：；猜想：溶液呈中性,且不与酸反应；猜想：无仍原性,不能被氧化剂氧化；【试验探究】基于上述猜想、,设计试验方案；Na2S2O3的化学性质；猜想试验操作试验现象或现象说明预期试验现象用离子方程式表示）向 pH=2 的硫酸中滴加溶液 pH8 S2O32 +2H猜想Na2S2O3溶液氯水颜色变浅=S +SO2 +H2O向新制氯

6、水pH中滴加少量 Na2S2O3溶液- 2 - / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【试验结论】 Na2S2O3能与酸反应,具有仍原性,与【问题争论】Na2SO4的化学性质不相像；甲同学向探究“ 猜想” 反应后的溶液中滴加硝酸银溶液,观看到有白色沉淀产生,并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化；你认为该方案是否正确并说明理由；请重新设计一个试验方案,证明Na2S2O3被氯水氧化；该试验方案是类型二、流程性制备评判例 22022 年镇江期末）用金属钴板2 9.4 9.6 Co2HCl CoCl2H2Co2 2NH3

7、H2OCoOH2 2NH4FeOH2 Co2 2H2OCoOH22HFe OH3 3.7 Ni 2HCl NiCl2 H2Ni2 6NH3H2ONiNH362 6H2O 1） “除 镍 ”步 骤 中 , NH3H2O 用 量 对 反 应 收 率 的 影 响 见 下 表 , 从 表 中 可 知时,除镍成效最好；2 转 化为9 98.1 /% CoOH3 , 此反应的化学方程式0.08 为；9.5 98 0.05 3）“ 除铁” 步骤中加入双氧水发生反应的离10 97.6 0.005 子方程式是10.3 94 0.005 ；4）“ 除铁” 步骤中加入的纯碱作用是；5）在“ 调 pH” 步骤中,加盐

8、酸的作用是；【学问总结】1）易溶物质的猎取 或合成）的物质,都需要经过分别和提纯,其中易溶物质的提取或提 试验室或工业制备 纯常有 加入试剂,促进析出 降低目标物质的溶解性）,所加试剂多是有机溶剂；蒸发溶剂,结晶过滤；2）结晶水化物的猎取 如胆钒晶体、碳酸钠晶体等一般通过蒸发浓缩、结晶过滤得到,一般不采纳加热蒸干,否就,得到的晶体少含结晶水或不含结晶水；3）易水解物质的猎取- 3 - / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在蒸发猎取易水解物质时,必需加以爱护,抑止它的水解；比如 HCl 气流中蒸发猎取 MgCl2

9、 晶体；MgCl2 溶液蒸发时,是在【变式训练 2】过碳酸钠 + 3H2O2 aq 2Na2CO3 3H2O2 s H +19H2SO4 = 3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 + 10CO2 + 15O2 + 34H2O50时2Na2CO3 3H2O2 s 开头分解请回答以下问题：1）图中支管的作用是；2 ） 步 骤 的 关 键 是 控 制 温 度 , 其 措 施 有、和；3）在滤液 X 中加入适量 NaCl 固体或无水乙醇,均可析出过碳酸钠,缘由是；4）步骤中选用无水乙醇洗涤产品的目的是；5）以下物质中,会引起过碳酸钠分解的有；AFe2O3BCuOC Na2SiO3DMgS

10、O4 6）精确称取 0.2000 g 过碳酸钠于 250 mL 锥形瓶中,加 50 mL 蒸 馏 水 溶 解 , 再 加 50 mL 2.0 mol L -1 H2SO4, 用2.000 10 - 2 mol L -1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗 30.00 mL ,就产品中 H2O2的质量分数为；类型三、试验设计例 32022 阜宁、大丰、栟茶联考） NiSO4 6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣除含镍外,仍含有：Cu、Zn、Fe、Cr 等杂质）为原料获得；操作步骤如下：用稀硫酸溶液溶解废渣,保持pH约 1.5 ,搅拌 30min,过滤；向

11、滤液中滴入适量的 Na2S,除去 Cu2+、Zn2+,过滤；保持滤液在 40左右,用 6%的 H2O2氧化 Fe2+,再在 95加入 NaOH调剂 pH,除去铁和 铬；在的滤液中加入足量Na2CO3溶液,搅拌,得NiCO3沉淀；_ ；_ ；蒸发、冷却结晶并从溶液中分别出晶体；用少量乙醇洗涤并凉干；1）步骤除可观看到黑色沉淀外,仍可嗅到臭鸡蛋气味,用离子方程式说明气体的产生：_ ；2）步骤中,加6%的 H2O2时,温度不能过高,其缘由是：_ _ ；4OH12沉淀除去；下图是温度-pH 值与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄 160 铁 矾 稳 定 存 在 的 区 域 3 的 Ksp= Fe2O3

12、 120 2.64 10 - 39）；t/以下说法正确选项 _溶液中 cFe3+=2.64 10 - 29 0 2 4 6 pH 8 10 12 14 c用氯酸钠在酸性条件下氧化 Fe2+离子方程式为：6Fe2+ClO3 温度 pH 值与生成的沉淀关系+6H+=6Fe3+Cl+3H2O d工业生产中温度常保持在 8595生成黄铁矾钠,此时水体的 pH约为 1.2 1.8 4）确定步骤中 Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简洁方法是：_ _ ；5）补充上述步骤和 可供应的试剂有6mol/L 的 H2SO4溶液,蒸馏水、pH试纸 ；【特殊提示】制备试验方案的设计,对巩固元素化合物学问和把握好

13、各类有机物之间的相互转化关系,全面训练试验技能,培育分析问题和解决问题的才能是有益的；制备试验方案的设计,应遵循以下原就：条件合适,操作便利；原理正确,步骤简洁；原料丰富,价格低廉；产物纯洁,污染物少；即从多种路线中选出一种正确的制备途径,合理地挑选化学仪器与药品,设计合理的实验装置和试验操作步骤；【变式训练3】2022 全国大纲理综卷）现拟用下图所示装置尾气处理部分略）来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品混有 CuO粉末）中金属铜的含量；1）制备一氧化碳的化学方程式是；2 ） 实 验 中 , 观 察 到 反 应 管 中 发 生 的 现 象 时 是； 尾 气 的 主 要 成 分3）反应完成后,

14、正确的操作次序为 填字母）a. 关闭漏斗开关 b. 熄灭酒精 1 c. 熄灭酒精灯4）如试验中称取铜粉样品 5.0g ,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为 4.8g ,就原样品中单质铜的质量分数为；5）从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案；- 5 - / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设计方案的主要步骤是不必描述操作过程的细节）；写出有关反应的化学方程式 ）；1以下试验设计能够胜利的是A 试验目的试验步骤及现象检验亚硫酸钠试样是否变质B 检验某卤代烃是否是

15、氯代烃C 证明酸性条件H2O2 氧化性比 I2 强D 除去氯化钠晶体中少量硝酸钾2某化学爱好小组,需要少量的 方案 反应物及其反应 甲 Cu和浓 HNO3 NO2气体,他们查找了相关资料,提出三种方案；乙 NH3和 O2的催化氧化丙 浓 HNO3光照分解 1 ） 你 认 为 操 作 最 简 单 的 是, 理 由是；2）某同学设计了如下装置 如图 1）制取 NO2 气体 固定装置已略去）,虚线内是收集装置,就虚线内的装置是图 2 中的 挑选、）i. 试验前,关闭活塞 b,试管 d 中加水至浸没导管口,塞紧试管 c 和 d 的胶塞,加热 c,其目的是；ii.c 中 发 生 的 化 学 方 程 式

16、是； 实 验 现 象是；3）下表是制取硝酸铜的三种方案,能表达绿色化学理念的正确方案是,理由是；方案 反应物甲 Cu和浓 HNO3 乙 Cu和稀 HNO3 丙 Cu、O2和稀 HNO3 3 2022 南京盐城一模）三聚磷酸钠Na5P3O10）是一种优异的清洁剂添加剂；一种以黄磷着火点 40 C）为原料生产三聚磷酸钠的主要工艺如下：- 6 - / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1）工业上黄磷放在铁桶中加水封盛装,其目的是 的空气,其目的是；燃磷时,通入足量2）在三聚磷酸钠的生产过程中,有大量的含磷废水产生,经过

17、处理后才排放,其目的是；3）上述工艺中,循环使用的物料除各种冷却水外,仍有； AgNO3 溶液和氨水2 试纸变蓝 在 NaOH存在下,加热促进 NH3H2O 分解,逸出氨气,促使 AgNH3错误 . 2H2O Ag 2NH3H2O平稳向正向移动,cAg 增大, Ag与 OH反应立刻转化为 Ag2O：2OH 2Ag=Ag2O H2O 3 过量 NaOH溶液5 Ag 2O4NH3H2O=AgNH32OH3H2O 与溶液接触的试管壁上析出银镜6 Ag 2HNO3浓=AgNO3NO2 H2O 解读： 1 试验室用 AgNO3溶液和氨水配置银氨溶液；2 氨气遇潮湿的红色石蕊试纸会变蓝色；由于银氨溶液中存

18、在如下平稳：AgNH3错误 .2H2O Ag 2NH3H2O,加热会促使 NH3H2O 分解,生成物浓度减小,平稳向右移动, Ag与氢氧化钠反应生成不稳固的 AgOH,AgOH分解为黑色 Ag2O；3 既然假设 NaOH仍原 Ag2O,那么溶液中必定要存在 NaOH,所以向 AgNO3溶液中加入过量的 NaOH溶液,才可能验证假设是否成立；5 依据题意,Ag2O 溶解在氨水中应当形成AgNH32OH；假设成立必定会在试管上形成银镜；【变式训练 1】【提出问题】与 BaCl2 溶液反应有沉淀生成【试验探究】用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液,点滴到 pH 试纸的中心,将试纸出现的颜色与标准比色卡对比

19、 有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生S2O错误 .4Cl2 5H2O=2SO错误 .8Cl 10H【问题争论】 1 不正确,因氯水过量,氯水中同样含有 Cl 2 取少量反应后的溶液,向其中滴入氯化钡溶液,如观看到有白色沉淀产生,就说明 Na2S2O3能被氯水氧化 解读：作为新课标极力提倡的学习方式,探究试卷是关注的重点合热点,其步骤一般为“ 确定课题提出假设试验探究结论分析” 等；最终【问题争论】1 留意Cl 可能带来干扰； 2 中试验方案设计是重点内容,留意回答疑题简明扼要、精确到位,这要平常训练,有很深的试验基础,书本试验要重视；【例 2】1 10 2 4CoOH2 O22H2O=4Co

20、OH3 3 2Fe2 H2O22H=2Fe3 2H2O - 7 - / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4 使铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去,或 3CO25 防止 Co2水解2Fe3 3CO错误 . 6H2O=2FeOH3 解读： 1 pH 10 时,收率最高,Ni2 含量最低；2 CoOH2 被 O2氧化；3 Fe2 被 H2O2氧化；4 Fe3 和 CO错误 .剧烈双水解；【变式训练 2】1 平稳压强 2 冷水浴 磁力搅拌 缓慢滴加 H2O2溶液 3 降低产品的溶解度 盐析作用或醇析作用 4 洗去水分,利于

21、干燥 5 AB 6 25.50 % 或 0.255 0 解读： 1 恒压滴液漏斗一般用于封闭体系,恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力 不会由于滴加液体而增加；假如没有支管,反应体系只有一个口,不断加液体就会造成反应 体系压力增加,会使液体滴不下来；所以支管的作用是平稳压强；2 由于50 C 时, 2Na2CO33H2O2 s 开头分解,所以步骤 控温反应的关键是掌握温度,由于主反应是放热反应,所以掌握温度的措施有：采纳冷水浴、不断搅拌使反应产生的热量快速地散去,缓慢地滴加H2O2溶液,使反应缓慢进行、缓慢放热；3 滤液 X 主要是过碳酸钠溶液,加入固体 NaCl 电解质 或无水乙醇,能降

22、低过碳酸钠的溶解度,使过碳酸钠析出 盐析作用或醇析作用 ；4 步骤是洗涤,选用无水乙醇洗涤产品的目的是为了冲洗掉固体表面的水分,有利于干燥,可以防止产品溶解,提高产率；5 Fe2O3 、CuO是 H2O2 分解的催化剂,分析过碳酸钠的组成2Na2CO33H2O2,可以推知Fe2O3、CuO也会引起过碳酸钠分解；6 依据关系式：6KMnO4 52Na2CO33H2O2 6mol 5mol 2.000 10 2molL1 30.00 mL 10 3 L/mL n n2Na2CO33H2O2 0.000 5mol m 2Na2CO33H2O2 0.000 5mol 314g/mol 0.517g m

23、H2O20.517g 错误 .0.517g 错误 .0.051g ,wH2O2 错误 . 100%25.50% 【例 3】1 S2 2H=H2S2 削减过氧化氢的分解3 cd 4 上层清液呈无色 或静置后向上层液中再加入 Na2CO3溶液后没有沉淀生成 5 过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀 23 次,直至流出液用 pH 试纸检验呈中性 向沉淀中加 6mol/L 的 H2SO4溶液,直至恰好完全溶解解读： 1 H2S 是挥发性物质；2 H2O2 加热能分解,低温可以削减过氧化氢的分解；3 FeOOH 中铁为 3 价； pH4 时, cOH10 10mol/L ,就 cFe3 2.64 109mol/L

24、,ab 错误；【变式训练 3】1 HCOOH错误 .CO H2O 2 黑色粉末变红 CO、CO2 - 8 - / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 cba 4 0.96 5 将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分反应后,过滤,干燥,称量剩余固体铜的质量 CuO H2SO4=CuSO4H2O 解读： 1 制备一氧化碳的化学方程式是 HCOOH 错误 .CO H2O；2 试验中,观看到反应管中发生的现象是黑色粉末变红；尾气的主要成分是 CO、CO2；实验步骤：先通入 CO 一会儿后,加热后停止加热,然后连续通入

25、 CO 到玻璃管冷却为止,故反应完成后,正确的操作次序为熄灭酒精灯 2,然后关闭漏斗开关,最终熄灭酒精 1；4 如试验中称取铜粉样品 5.0g ,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为 4.8g, 剩余固体全部为铜,原样品中单质铜的质量分数为 4.8 5 0.96 ；5 要测定铜的质量分数,可以把浓硫酸稀释,铜和稀硫酸不反应,氧化铜和稀硫酸反应,即可求出铜的质量分数；设计方案的主要步骤是将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分 反 应 后 , 过 滤 , 干 燥 , 称 量 剩 余 固 体 铜 的 质 量 即 可 ； 反 应 的 化 学 方 程 式 为 CuOH2SO4=CuSO4H2O；随堂训

26、练1. D 解读：选项 A 中 HNO3的氧化性干扰了 SO错误 .的检验；选项 B 中 SO错误 .干扰了 Cl 的检验；选项 C中 HNO3的氧化性干扰了对 H2O2氧化性的判定；2. 1 甲 乙方案仍需制备氨气；丙方案产物中含 O2,不易分别2 i. 检查装置气密性 ii. Cu4HNO3浓=CuNO322NO2 2H2O 产生红棕色气体,溶液由无色变蓝色3 丙 甲、乙方案都产生有毒的氮氧化物,硝酸利用率低解读： 2NO2 能与水反应,故不挑选；NO2的密度大于空气,故不挑选；3. 1 防止黄磷在空气中氧化 使黄磷充分氧化2 削减磷资源流失 充分利用磷资源 防止含磷废水引发水体富养分化 对水体造成严峻污染 3 Na3CO3 碳酸钠溶液 4 2Na2HPO4NaH2PO4错误 .Na5P3O102H2O - 9 - / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页