2022年第十一章教案实验数据的处理分析.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学案 52 试验数据的处理分析考纲要求 能分析和处理试验数据,得出合理的结论；热点 1 试验数据挑选与处理试验所得的数据,可分为有用、有效数据,正确、合理数据,错 误、无效数据,及无用、余外数据等；能从大量的试验数据中找出有 用、有效、正确、合理的数据是试验数据分析处理题的一个重要才能 考查点,也是近年来命题变化的一个重要方向；解题策略 对试验数据挑选的一般方法和思路为“ 五看” ：一看数据是否符 合测量仪器的精度特点,如用托盘天平测得的质量的精度为 0.1 g,如精度值超过了这个范畴,说明所得数据是无效的；二看数据是否在 误差答应范畴内,如所

2、得的数据明显超出误差答应范畴,要舍去；三 看反应是否完全,是否是过量反应物作用下所得的数据,只有完全反 应时所得的数据,才能进行有效处理和应用；四看所得数据的测试环 境是否一样,特殊是气体体积数据,只有在温度、压强一样的情形下 才能进行比较、运算；五看数据测量过程是否规范、合理,错误和违 反测量规章的数据需要舍去；1 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 典例导悟1 2022 江苏, 21BB.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备；一种

3、新的制备对硝基甲苯的试验方法是：以发烟硝酸为硝化剂,固体 NaHSO 4 为催化剂 可循环使用 ,在 CCl 4 溶液中加入乙酸酐 有脱 水 作 用 , 45 反 应 1 h； 反 应 结 束 后 , 过 滤 , 滤 液 分 别 用5%N aHCO 3 溶液、水洗至中性,再经分别提纯得到对硝基甲苯；1上述试验中过滤的目的是_；2滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 _层填2 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - “ 上” 或“ 下”；放液时,如发觉液体流不下来,其可能缘由除分 液漏斗活塞堵塞外,仍有 _ _

4、；3下表给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的试验结 果；催化剂.错误硝化产物中各种异构体质量分数%总产率对硝基甲苯邻硝基甲苯间硝基%浓H2 SO 4甲苯1.035.660.24.298.01.236.559.54.099.8NaHSO 40.1544.655.10.398.90.25 0.3246.3 47.952.8 51.80.9 0.399.9 99.9NaHSO 40.3645.254.20.699.9催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 _；由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点 是 _ _；与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO 4催化甲苯硝化

5、的优点有_、_；热点 2试验数据综合分析如何用好、选好数据,是解决这类试题的关键所在；解决这类试 题的一般方法为：比较数据,转变物质,分析利弊,确定方案；解题策略 a对数据进行比较是解决问题的突破口,留意比较数据的交点 与重合区； b.转变物质就是实现试验目标的重要途径,在一些物质提纯与制备的问题中,往往会供应一些物质沉淀的pH 范畴、物质的沸点、密度、溶解性等出现物质物理性质的数据；在很多情形下,一些物质的相关数据是重叠的,而不利于问题的解决,一般可通过转变物质来解决 如 CH 3 COOH 与 CH 3 CH 2 OH 的沸点很接近,要分别二者的混合物,可以通过将 CH 3 COOH 转变

6、为 CH 3 COONa 的方法,扩大其与 CH 3 CH 2 OH 沸点上的差异,然后通过蒸馏的方 法进行分别 ；c. 在实际生产、生活中,除了涉及是否能够通过相应反应来实现试验目标外,仍涉及经济效益的问题,在原理、环保等没有大的差异时,挑选廉价原料完成相应的试验就成为首选；3 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 典例导悟2“卤 块 ”的 主 要 成 分 为MgCl 2 含 Fe 2、Fe 3、Mn 2等杂质离子 ,如以它为原料,按如下工艺流程图,即可制得“ 轻质氧化镁” ；假如要求产品尽量不含杂质离子,

7、而且成本较低,流程中所用试剂或pH 值掌握可参考以下附表确 定；4 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 表 1 化学试剂价格表试剂 价格元/t漂白液 含 NaClO 25.2% 450 H2O230% 2 400 NaOH固 98% 2 100 600 Na2CO3固 99.5% 310 卤块MgCl 2,30% 表 2 生成氢氧化物沉淀的值开头沉 沉淀完物质淀 全FeOH3 2.7 3.7 FeOH2 7.6 9.6MnOH 2 8.3 9.8 MgOH 2 9.6 11.1 注：Fe2氢氧化物呈絮状,不

8、易从溶液中除去,所以常将它氧化成为 Fe3,生成 FeOH3沉淀而去除之；请填写以下空白：1在步骤加入试剂X,正确挑选应是 _,其作用是_；控2在步骤加入的试剂Y 应是_,之所以要制pH9.8,其目的是_ _ _ _；3在步骤时发生的化学反应方程式是 _5 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - _ _ _；热点 3 变量探究试验 典型的变量探究型试验,往往涉及有关影响化学反应速率、化学 平稳移动规律等方面的内容；解题策略 处理相关试验问题时,需要留意以下内容：一是要挑选合适的化 学反应,所挑选的反应不能太灵敏

9、,也不能太迟钝；二是反应物的浓 度要适当,不能太大,而探究浓度变量时,浓度间的差别也不能太 大；三是反应体系的温度,要有规律地设计不同的反应体系的温度,也要留意物质的相应性质,不能挑选会引起反应发生变化的体系温 度；四是对变量要进行适当的组合,组合的一般原就是“ 变肯定 多” ,即保持其他变量不变,转变其中一个变量的值进行试验,测定 数据,通过系列试验,找出变量对反应的影响；典例导悟6 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 掌握变量法是化学试验的一种常用方法,下表是某学习小组讨论等物质的量浓度的稀硫酸和锌

10、反应的试验数据 运算结果精确到小数点后一位 列问题：；分析以下数据,回答下完 生全 成锌 溶 硫温试验序 稀硫酸的体 的 锌的 度 于 酸号 积/mL 质 外形 酸 锌量/g /的 的时 质间/s 量/g 1 50.0 2.0 薄片 15 200 m12 50.0 2.0 薄片 25 100 m23 50.0 2.0 颗粒 25 70 m34 50.0 2.0 颗粒 35 35 m45 50.0 2.0 粉末 25 t1 5.0 6 50.0 4.0 粉末 25 t2 m57 50.0 6.0 粉末 25 t3 14.9 8 50.0 8.0 粉末 25 t4 19.3 9 50.0 10.0

11、 粉末 25 t5 m610 50.0 12.0 粉末 25 t6 19.3 1试验 1 和试验 2 说明_对化学反应速率有影响,对同一规律进行讨论的试验仍有一组是 _填试验序号；2以下说法正确选项 _；7 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - At170 Bm1m2Cm619.3 Dt1t43本试验仍可以讨论 _对化学反应速率的影响；4稀硫酸的物质的量浓度是 _ mol L1,试验 6 生成硫酸锌的质量 m5_；12022 广东, 19某试验小组利用如下装置 制备氮化钙 Ca3N2,并探究其试验式；8 /

12、23 部分固定装置略 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1按图连接好试验装置；检查装置的气密性,方法是_；2反应过程中末端导管必需始终插入试管 A 的水中,目的是_； 3 制备氮化钙的操作步骤是： 打开活塞 K 并通入 N 2； 点燃酒精灯,进行反应；反应终止后,_；拆除装置,取出产物；4数据记录如下：空瓷舟质 瓷舟与钙的 瓷舟与产物量 m 0 /g 质量 m 1 /g 的质量 m 2 /g14.80 15.08 15.15 运算得到试验式 CaxN2,其中 x_；如通入的 N2 中混有少量 O2,请比较 x 与

13、3 的大小,并给出判断依据：_；2.2022 安徽理综, 28Fenton法常用于处理含难降解有机物的工9 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 业废水,通常是在调剂好pH 和 Fe2浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物；现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响；试验设计 掌握 p-CP 的初始浓度相同,固定试验温度在 298 K 或 313 K其余试验条件见下表 ,设计如下对比试验；1请完成以下试验设计表 表中不要留空格 ；c/103molL试验编号 试

14、验目的 T/K pH 1H2O2 Fe2 为以下试验作参照 298 3 6.0 0.30 探究温度对降解反应速率的影响 298 10 6.0 0.30 数据处理 试验测得 p-CP的浓度随时间变化的关系如上图；2请依据上图试验曲线,运算降解反应在50150 s内的反应v p-CP _molL1s速率：1；说明与结论 3试验、说明温度上升,降解反应速率增大；但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O 2的角度分析缘由：_ _；4试验得出的结论是： pH 等于 10 时,_ _；10 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页精选学习资

15、料 - - - - - - - - - 摸索与沟通 5试验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反 应立刻停止下来；依据上图中的信息,给出一种快速停止反应的方 法：_ _ _ _；1TMB 是一种新型指纹检测的色原试剂,由碳、氢、氮三种元 素组成,与氢气的相对分子质量之比为 120；某讨论性学习小组的同学欲利用以下仪器测定TMB 的分子式；其主要过程为在足量氧气流中将4.80gTMB样品氧化氮元素转化为N2 ,再利用吸取剂分别吸收水蒸气和CO2；请从图中挑选适当的装置 装置符合气密性要求,加热装置等已略去,其他用品可自选；11 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 11

16、 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1将所选用的仪器 可重复选用, C、D 之间及 D 后的空栏不一定表示只有一栏 连接次序由上到下依次填入下表,并写出该仪器中应加入的试剂的名称及作用；选用的仪加入试剂加入试剂的作器用C H2O2 溶液与产生氧气MnO2D CuO 粉末将可能生成的CO 转化为CO22试验后称得 A 及以后的装置 均用 A 装置并假设每次吸取均 是完全的 质量依次增加 3.60 g、14.08 g、0.14 g,就 TMB 的分子式为_；2某讨论性学习小组的同学进行了如下的试验探究,将适量1.00 molL1 CuSO4 溶液和 2.00 mol

17、 L 1 NaOH 溶液混合,过滤后得到一种浅绿色碱式盐沉淀 A aCuOH2bCuSO4；将 9.08 g A 隔绝空 气在 1 000 以上加强热,得到了 5.76 g 红色固体 B,同时得到 xmol 的混合气体；再将 5.76 g B 溶于稀硫酸得到 2.56 g 另一种红色固 体 C已知铜的化合价有 1 和2；1甲同学认为 A 中含有杂质 Na,作出此判定的理由是 _ _,验证此判定正确的方法是_ _,除去此杂质的方法是_ _ _ _；2B 与稀硫酸反应的离子方程式为 _ _ _ _；3通过运算确定 A 的组成为 _12 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页

18、,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - _；4x 的取值范畴： _；3已知某固体混合物可能含有镁、铝、铁、硅、二氧化硅中的 几种或全部,为确定其组成,某讨论性学习小组的同学取 17.1 g 固体混合物进行如下试验：1甲 同 学 认为 , 由 红褐 色 固 体 C 知 , 混 合 物 中 一 定 存 在_,由固体B 知肯定存在 _,但确定不存在 _,其他物质是否存在无法确定；2乙同学认为,仅由上述信息,可以完全确定上述五种物质是否存在,就乙同学确定甲同学推断外的其他物质的过程是_ _ _ _ _；3反应的离子方程式为_ _ _,反应的化学方程式为_ _ _；4某试验小组用

19、 0.50 molL1 NaOH 溶液和 0.50 molL1 硫酸溶13 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 配制液反应,进行中和热的测定；0.50molL1NaOH溶液；1如试验中大约要使用 2 从 表 中 选 择 称 量245 mL NaOH 溶液,至少需要称量 NaOH 固体 _g；NaOH 固 体 所 需 要 的 仪 器 是 填 字 母_；名称仪器序号托盘天平a 带砝码 小烧杯b 坩埚钳 c 玻璃棒 d 药匙 e 量筒 f .测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的试验装置如下列图；14 / 23 名

20、师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 写出该反应的热化学方程式 中和热为 57.3 kJmol1 ：_；2取 50 mL NaOH 溶液和 30 mL 硫酸溶液进行试验,试验数据如表所示；请填写表中的空白：起始温度 1t /终止温度平均 温 温度差平均值 2t试验次数 H 2 SO 4 NaOH 值 度 1t /2t /1 26.2 26.0 26.1 30.1 30.12 27.0 27.4 27.2 33.3 33.33 25.9 25.9 25.9 29.8 29.84 26.4 26.2 26.3 30.4

21、 30.4 近似认为 0.50 molL1 NaOH 溶液和 0.50 molL1 硫酸溶液的密度都是 1 gcm3,中和后生成溶液的比热容 c4.18 Jg11；就中和热 H_取小数点后一位 ； 上述试验结果与 57.3 kJmol1 有偏差,产生偏差的缘由可能是填字母 _；a试验装置保温、隔热成效差b用量筒量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数dc分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中温度用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO 4溶液的5在0、1.0110 5Pa时进行以下试验：甲、乙、丙三组实15 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 23

22、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 验各取 30.0 mL 同浓度的盐酸,加入同一种镁铝合金粉末产愤怒体,有关数据列表如下；试求：试验序号甲乙丙合金质量 mg510765918气体体积560672672mL1盐酸的物质的量浓度是多少？2合金中各成分的质量分数；3在丙组试验之后,如剩余合金中的铝粉恰好完全溶解,仍需向容器中加入 1.00 molL1 的 NaOH 溶液 _ mL； 设剩余合金与原合金成分相同 学案 52 试验数据的处理分析【热点探究区】典例导悟11 回收NaHSO 42下 分液漏斗上口塞子未打开得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯30.32 甲苯硝化主要在硝化产物中对硝基

23、甲苯比例提高催化剂用量少且能循环使用解读 此题主要考察的是物质的性质和制备,同时考查了数据的处理与分析才能,能够快速在表中提取到有用信息,利用信息解决有关问题的才能； 1 NaHSO 4 在该反应中作为催化剂,因此反应后过滤的目的是为了回 收 NaHSO 4； 2 该反应是以 CCl 4 作为有机溶剂,CCl 4 的密度比水大,故有机层在下层；分液漏斗里的液体放不下来,除了分液漏斗堵塞,仍有可能是分液漏斗上口活塞未打开；3从题给数据分析,当催化剂与甲苯的比例为0.32 时,总产率最高且对硝基甲苯的含量最高；从题给数据可以看出,无论以何种比例反应,产物中的主要成分主要是对硝基甲苯和邻硝基甲苯；用

24、NaHSO 4 作催化剂的优点是在硝化物中对硝基甲苯的比例提高,同时催化剂用量少且能循环使用；2 1 漂白液 将 Fe 2氧化成 Fe 3 2 NaOH 将除 M g 2以外的各种杂质金属离子都生成相应的氢氧化物沉淀,以便过滤除去 3 MgCO 3H 2 O 错误 . Mg OH 2CO 2解读 从表 1 可以看出,加入烧碱掌握 pH9.8 时即可除去 Fe 2、Fe 3、Mn 2,此时 Mg 2也会因生成部分 Mg OH 2 而进入沉淀16 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 中,但因卤块价格低,缺失不

25、大,这样做可以保证产品的纯度；为将Fe 2氧化成Fe 3,可采纳漂白液或H2 O 2,从价格上看,前者比后者廉价得多,故应选漂白液；氯化镁制成氧化镁有两条路线：烧碱路线：MgCl2 错误 .Mg OH2 错误 .MgO纯碱路线：MgCl2 错误 .MgCO3 错误 .MgO烧碱路线不行取,由于烧碱比纯碱的价格高,生成的中间产物Mg OH 2 是胶状沉淀,会造成过滤困难；纯碱价格低,生成的中间产物 MgCO 3 呈粗颗粒状,易过滤,它在水中经肯定时间加热后会有一部分水解,生成 CO 2；CO 2 的产生可使沉淀变得疏松,灼烧沉淀后可得到轻质 MgO；31温度 试验 3 和试验 4 2AC 3硫酸

26、的浓度和催化剂或压强 42.4 9.9解读 1试验 1 与试验 2 的条件只有温度不同,故可说明温度对化学反应速率有影响,同样可知试验3 与试验 4 的反应条件也是温度不同； 2其他条件相同时,锌采纳粉末状比采纳颗粒状的反应速率快,故对比试验3、5的数据可知1t70；因试验1、2采纳锌的质m 1m 2；量相同且全部溶解在稀硫酸中,故生成的硫酸锌等量,即由试验 8、10 的数据可知,在加入8.0 g Zn 时,稀硫酸已经耗尽,故m 619.3；试验5中加入锌的质量小于试验8的,随着反应的进行,本试验仍可以讨论硫酸硫酸浓度变小,反应速率变慢,故1t4t； 3 的浓度、催化剂 或压强 等对反应速率的

27、影响；4由稀硫酸耗尽时产生硫酸锌的质量可求出 50.0 mL 稀硫酸中含有 n H 2 SO 4 0.12mol,故 c H 2 SO 4 2.4 molL1；试验 6 中稀硫酸未耗尽,故可由4.0 g Zn 全部转化为 ZnSO 4 求出 m 54161/659.9；【热点集训区】高考集训11关闭活塞,微热反应管,试管 A 中有气泡冒出,停止加热；冷却后如末端导管中水柱上升且高度保持不变,说明装置气密性良好2防止空气中的氧气通过末端导管进入试验装置,氧化单质17 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 钙,

28、生成氧化钙,引入杂质3熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氮气,并关闭活塞42.80 x3,产物中生成了 CaO解读 2要保证整个装置不能混入其他气体；3肯定要使玻璃管冷却后再停止通入氮气流；4要确定 x 值必需求出钙和氮的原子个数比,依据题目所给的数据可做如下运算mCa15.0814.90 g0.28 g,mN15.1515.08 g0.07 g,就 nCanN错误 .错误 .75,就 x错误 .； 如通入的 N 2 中混有少量O 2,就产物中就有可能混有了 CaO,而 Ca 3 N 2 中钙的质量分数为81.08%,CaO 中钙的质量分数为 71.43%,所以产物中混有了 CaO会导致

29、钙的质量分数减小,x 的值偏小；21试验 试验目的 T/K pH c /103 molL1编号H 2 O 2 Fe 2探究溶液的 pH 对降解反31336.060.30应速率的影响28.0103过氧化氢在温度过高时快速分解4反应速率趋向于零 或该降解反应趋于停止 5将所取样品快速加入到肯定量的 NaOH 溶液中,使 pH 约为10或将所取样品骤冷等其他合理答案均可 解读 1试验 是参照试验,所以与试验 相比,试验 和只能转变一个条件,这样才能起到对比试验的目的；试验 是探究温度对反应速率的影响,就 T313 K,pH3,c H 2 O 2 6.0 molL1,c Fe 20.30 mo l L

30、1；试验 明显是探究 pH 的大小对反应速率的影响； 2 在 50150s 内, c p-CP 0.8 molL1,就 v p-CP 0.08 molL1s1； 3 温度过高时,H 2 O 2 分解,c H 2 O 2 浓度减小,导致反应速率减小；4从图中看出, pH10 时, cp-CP不变,即反应速率为零,说明碱性条件下,有机物 p-CP 不能降解； 5从第18 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4题可以得出,在反应液中加入NaOH 溶液,使溶液的pH 快速增大,反应停止；热点集训11选用的加入试加

31、入试剂的作用仪器剂C H2O2溶产生氧气液与MnO2干燥氧气B 浓H2SO4D 将 TMB 氧化成 CO2、TMB H2O 和 N2D CuO 粉将可能生成的 CO 转化为末CO2A CaCl2吸取水分A 碱石灰吸取 CO2碱石灰防止空气中的 CO2和 H2OA 进入装置中2C16H20N2解读1TMB 氧化后得到CO2、H2O、N2,再利用吸取剂分别吸取 H2O 和 CO2,以确定肯定量的TMB 中所含碳、氢原子数目；实验中必需确保碳元素全部转化为 CO2,因此在用氧气氧化后再使用氧化铜作保证；为防止氧气产生时所带水蒸气的影响,要先用浓硫酸对氧气进行干燥； 2因 A 中吸取剂只有固体,应选用无水 CaCl2 或P2O5吸取水,然后再用碱石灰吸取 CO2,因此装置质量增加的 3.60 g为水、 14.08 g 为 CO2、0.14 g 为吸取空气中的CO2、H2O；3.60 g H2O 中含 0.4 mol H、14.08 g CO2 中含 0.32 mol 碳,由此可求出 4.80 g TMB 中 含 有 0.04 mol N , 故 C、 H 、 N 原 子 最 简 整 数 比 为