_高考化学第二轮复习课件25.ppt
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1、第14讲化学实验综合应用,最新考纲 1了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。 2能根据实验试题要求,做到:(1)设计、评价或改进实验方案;(2)了解控制实验条件的方法;(3)分析或处理实验数据,得出合理结论;(4)识别典型的实验仪器装置图。 3各部分实验基础知识与技能的综合应用。,考点一化学实验方案的设计与评价 重温真题考情 (2014安徽理综,28)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。,图1,(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):,(2)
2、编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了_腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了_(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是_。,(3)该小组对图2中0t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二: 假设一:发生析氢腐蚀产生了气体; 假设二:_; (4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):,(3)使密闭容器内气压增大的原因有:一是通过化学反应生成了气体;二是化学反应过程中放出了热量
3、,使容器内温度升高,气体膨胀,压强增大。 答案(1),高考定位 化学实验方案的设计与评价能力是进行化学实验的基本能力,是高考考查的重点,在高考试题中主要以物质的制备或性质实验为载体,结合实验操作,物质性质探究等命题。通常是针对于综合实验中的某一环节或某一步骤进行方案的设计与评价,解题的关键是根据实验目的和实验原理设计多种实验方案并对多种方案进行分析评价选出最佳方案。一般难度较大。,知能突破考点 1实验方案的设计 (1)基本要求,(2)基本内容 一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容: 实验名称;实验 ;实验原理;实验用品(药品、仪器)及规格;实验装置图、实验步骤和操作方法;实验注意事项;实
4、验现象的记录及结果处理;问题与讨论。,目的,(3)基本思路 根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器,设计合理的实验方案,并且从几种方案中分析选择出最佳方案。,(4)基本步骤 认真审题,明确实验 ,确定实验 。 根据实验原理选择 ,并设计出合理的 。 准确地记录实验过程中的 ,并运用 、计算、图表、推理等方法处理有关实验 ,得出正确的 。,目的,原理,仪器和药品,实验装置和操作步骤,现象和数据,分析,现象和数据,结论,2实验方案的评价 (1)评价原则 科学合理;操作和装置简单可行; 符合 理念;药品和操作安全可靠。 (2)评价类型 评价 ;评价实验方案; 评价 ;评价实验现象和结论。,实验原理,
5、绿色化学,实验原理,药品和仪器,题组训练考能 题组一化学实验方案的设计 1(2014山东理综,31)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。,(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若_,则整个装置气密性良好。装置D的作用是_。 装置E中为_溶液。 (2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_。,(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择_。 a蒸馏水 b饱和Na2SO3溶液 c饱和NaHSO3溶液
6、 d饱和NaHCO3溶液 实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是_。已知反应()相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是_。 反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 _。 a烧杯 b蒸发皿 c试管 d锥形瓶,答案(1)液柱高度保持不变防止倒吸NaOH(合理即可) (2)21 (3)c控制滴加硫酸的速度(合理即可)溶液变澄清(或浑浊消失)ad (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可),2(2014重庆中都中学模拟)某小组同学为探究H2O2、H2SO3、B
7、r2的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检查)。,实验记录如下:,请回答下列问题: (1)A中反应的离子方程式是_。 (2)实验操作吹入热空气的目的是_。 (3)装置C的作用是_,C中盛放的药品是_。 (4)实验操作,混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式:_。 (5)由上述实验得出的结论是_。 (6)实验反思: 有同学认为实验操作吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否干扰,理由是_。 实验操作,开始时颜色无明显变化的原因是_(写出一条即可)。,三种常见实验方案设计的基本流程 1物质制备实验方案 设计的基本流程为:根据目标产物确定可能原理设计可能实验方案优化
8、实验方案选择原料设计反应装置(方法、仪器等)实施实验(步骤、操作要点、控制反应条件等)分离提纯产品。,思维建模 ,2性质探究性实验方案 设计的基本流程为:根据物质的组成、结构和类型提出性质猜想设计实验逐个验证记录现象和数据归纳分析合理推断得出结论。 3性质验证实验方案 设计的基本流程为:根据物质的性质设计可能实验方案优化实验方案实施实验(原理、方法、步骤、仪器、药品、操作要点等)观察现象记录数据综合分析得出结论。,题组二化学实验方案的评价 3(2014重庆高三调研).某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3,乙同学认为沉淀是CuCO3
9、和Cu(OH)2的混合物。他们设计实验通过测定沉淀中CuCO3的质量分数来确定沉淀的组成。 (1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为:_。,(2)两同学利用如图所示装置进行测定:,在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为_、_、干燥。 装置E中碱石灰的作用是_。 实验过程中有以下操作步骤: a关闭K2、K4,打开K1、K3,通入过量空气 b关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应 c关闭K2、K3,打开K1、K4,通入过量空气 若沉淀质量为m,C中浓硫酸增重x,D中碱石灰增重为y,则CuCO3的质量分数为_。若未进行步骤a,将使测量结果_。,.某同学设计如图所示装置
10、(夹持装置 略,气密性已检验),用废铁屑来制取 FeCl36H2O晶体。其操作步骤如下: 打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2,并 打开活塞a,缓慢滴加盐酸至过量。 当时,关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。 将烧杯中含有盐酸的溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl36H2O晶体。,请回答: (1)步骤中“”的内容是_。 (2)写出A中溶液进入烧杯后发生反应的离子方程式: _。 (3)步骤烧杯中溶液里盐酸的作用是_。,4(2014西安联考)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、2
11、5%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:,请回答下列问题: (1)第步Cu与酸反应的离子方程式为_; 得到滤渣1的主要成分为_。 (2)第步加H2O2的作用是_, 使用H2O2的优点是_; 调溶液pH的目的是使_生成沉淀。 (3)用第步所得CuSO45H2O制备无水CuSO4的方法是_。,(4)由滤渣2制取Al2(SO4)318H2O,探究小组设计了三种方案:,上述三种方案中,_方案不可行,原因是_: 从原子利用率角度考虑,_方案更合理。,(3)用第步所得CuSO45H2O制备CuSO4的方法应是在坩埚中加热脱水;(4)甲方案在滤渣中只加硫酸
12、会生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行;乙和丙方法均可行,乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3反应生成Al2(SO4)3和Fe,过滤后,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,过滤后再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体,但从原子利用率角度考虑方案乙更合理;,考点二化学实验综合探究 重温真题考情 1(2013重庆理综,9)某研究小组利用下图装置探究温
13、度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。,(1)MgCO3的分解产物为_。 (2)装置C的作用是_,处理尾气的方法为_。 (3)将研究小组分为两组,按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。,乙组得到的黑色粉末是_。 甲组步骤1中反应的离子方程式为_。 乙组步骤4中,溶液变红的原因为_; 溶液褪色可能的原因及其验证方法为_。 从实验安全考虑,上图装置还可采取的改进措施是_。,2(2013四川理综,9)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。 .AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸入
14、AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag除尽后,进行了如下实验。可选用的试剂KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。,(1)请完成下表:,【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2和Fe3 .AgNO3的热稳定性 用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束后,试管中残留固体为黑色。,(2)装置B的作用是_。 (3)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 _。 (4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。 【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:i.Ag; .Ag2O;.A
15、g和Ag2O,【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。,【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是_(填实验编号)。 【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有_。,解析(1)Fe3遇KSCN显血红色;铁氰化钾与Fe2显特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。(2)AgNO3加热分解生成的红棕色气体为NO2,易溶于水,所以B的作用为安全瓶,由于两侧的导管较短,故不可能倒吸到A中。(3)使带火星的木条复燃的气体为O2。(4)根据信息,Ag2O可溶于氨水,由实验a知,黑色固体不溶,则得出黑色固体为(Ag),而不是和。由实验b知,有气体
16、生成,则一定含有Ag,故不能判断出黑色固体成分。综上,AgNO3热分解的产物有NO2、O2和Ag。,答案(1)溶液变红K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀 (2)安全瓶(防倒吸) (3)用玻璃片盖住集气瓶口并取出,正放在桌面上,然后将带余烬的木条伸入集气瓶,若复燃证明是O2 (4)bAg、NO2、O2,高考定位 探究类综合实验题是一类思维开放性试题,能够综合考查学生发现问题和解决问题的能力,命题角度灵活、涵盖知识面广,该类试题是近几年高考命题的热点,复习备考应引起特别关注。,知能突破考点 1探究类试题常见的命题形式有: (1)探究化学反应机理;(2)探究化学实验中的反常现象;(3)探究对经典问题
17、的质疑;(4)探究未知物的成分;(5)探究物质的性质;(6)探究化学反应的条件;(7)探究化学反应的现象。 2探究型实验的基本程序 解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示:,(1)提出问题 要提出问题,首先得发现问题,对题给信息进行对比、质疑,通过思考提出值得探究的问题。此外,实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。 (2)提出猜想 所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题,结论有多种可能(这就是猜想),只能通过实验进行验证。,(3)设计验证方案 提出猜想后,就要结合题给条件,设计出科学、合理、安全的实验方案,对可能的情况进行探究。实验设计中,关
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- 高考 化学 二轮 复习 课件 25
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