新情景中的高考化学实验中学教育中学实验_中学教育-中学实验.pdf
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1、2010年高考化学热点:新情景中的高考化学实验 一、考情分析 在 2009,2010 年普通高等学校招生全国统一考试化学科(江苏卷)考试说明中都有如下的描述:学会实验探究,(1)了解并初步实践化学实验研究的一般过程,掌握化学实验的基本方法和技能。(2)具有较强的问题意识,能够在给定情境中通过分析、判断提出有探究价值化学问题的能力。(3)能设计解决简单化学问题的探究方案,能运用观察、实验、阅读资料等多种手段收集证据,能运用比较、分类、归纳、概括等方法形成探究结论。(4)能对探究方案、探究过程、探究结论等进行分析和评价,能准确地表述探究结果,并应用探究结果解决相关问题。从 2009 年高考试题看,
2、实验题目的宽基础,厚实践,重能力体现的更加的充分,自主命题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类型,选择题考察实验的基本操作和基本技能,非选择题考察的则是在基本实验技能的基础上对能力的综合检验。从试题看实验题的形式有所创新,化工流程框图应经作为实验题的考察载体,从思维复杂度上看,有所加大,这是近年来实验题设计的新动向。二、新题型展示 1、(09 年天津理综9)(18 分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)请列举海水淡化的两种方法:、。(2)将 NaCl 溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有 H2、或H2、。
3、(3)步骤中已获得 Br2,步骤中又将 Br2还原为 Br,其目的为 。(4)步骤用 SO2水溶液吸收 Br2,吸收率可达 95,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为 59。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了如下装置简图:请你参与分析讨论:图中仪器 B的名称:。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。实 验 装 置 气 密 性 良 好,要 达 到 提 纯 溴 的 目 的,操 作 中 如 何 控 制 关 键 条件:。C 中液体
4、产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量 Cl2,可向其中加入 NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是 。解析:(1)常规识记问题;(2)根据 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2,以及 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 可得到答案。(3)根据框图可知先前得到的溴浓度较低,这样做是使溴富集。(4)Br2+SO2+2H2O=4H+SO42-+2Br-,反应产生大量的酸,问题就出在此,会腐蚀设备。(5)只要掌握蒸馏的知识,此问应该不会出问题。点评:本题注重理论和生产生活的实际结合,起点高,但题目平易近人。答案:(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任
5、意两种(2)Cl2 NaOH NaClO(3)富集溴元素(4)Br2SO22H2O=4HSO422Br 强酸对设备的严重腐蚀(5)冷凝管 Br2腐蚀橡胶控制温度计 b 的温度,并收集 59的馏分深红棕色 分液(或蒸馏)中都有如下的描述学会实验探究了解并初步实践化学实验研究的一般过程掌握化学实验的基本方法和技能具有较强的问题意识能够在给定情境中通过分析判断提出有探究价值化学问题的能力能设计解决简单化学问题的探究方案能运究结论等进行分析和评价能准确地表述探究结果并应用探究结果解决相关问题从年高考试题实验题目的宽基础厚实践重能力体现的更加的充分自主命题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类
6、型选择题考察实验的基本工流程框图应经作为实验题的考察载体从思维复杂度上有所加大这是近年来实验题设计的新动向二新题型展示年天津理综分海水是巨大的资源宝库在海水淡化及综合利用方面天津市位居全国前列从海水中提取食盐和溴的过程如下请2、(09 年上海化学 27)实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁,以下是提纯大理石的实验步骤:(1)溶解大理石时,用硝酸而不同硫酸的原因是 。(2)操作的目的是 ,溶液 A(溶质是共价化合物)是 。(3)写出检验滤液中是否含铁离子方程式:。(4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式:。写出滤液 B的一种用途:。(5)CaO2中一般含
7、CaO。试按下列提示完成 CaO2含量分析的实验设计。试剂:氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞 仪器:电子天平、锥形瓶、滴定管 实验步骤:;加入 ;加入酚酞,用氢氧化钠标准溶液滴定。(6)若理论上滴定时耗用标准溶液 20.00mL 恰好完全反应,实际操作中过量半滴(1mL溶液为 25 滴),则相对误差为 。答案:(本题共 12 分)(1)硫酸钙微溶于水(2)除去溶液中 Fe3 氨水(3)取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液不变红色,说明滤液中不含 Fe3;或取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含 Fe3 (4)Ca2CO32=CaCO3 作化肥(合理即给分)(5)称
8、量 过量的标准盐酸(6)0.1%3、(09 年江苏化学 15)(10 分)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量 Na、Al3、Fe3等杂志)生产医药级二水合氯化钙(CaCl22H2O的质量分数为 97.0%103.0%)的主要流程如下:中都有如下的描述学会实验探究了解并初步实践化学实验研究的一般过程掌握化学实验的基本方法和技能具有较强的问题意识能够在给定情境中通过分析判断提出有探究价值化学问题的能力能设计解决简单化学问题的探究方案能运究结论等进行分析和评价能准确地表述探究结果并应用探究结果解决相关问题从年高考试题实验题目的宽基础厚实践重能力体现的更加的充分自主命
9、题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类型选择题考察实验的基本工流程框图应经作为实验题的考察载体从思维复杂度上有所加大这是近年来实验题设计的新动向二新题型展示年天津理综分海水是巨大的资源宝库在海水淡化及综合利用方面天津市位居全国前列从海水中提取食盐和溴的过程如下请(1)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的 pH为 8.08.5,以出去溶液中的少量 Al3、Fe3。检验 Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是 。(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的 pH 约为 4.0,其目的有:将溶液中的少量Ca(OH)2转化为 CaCl2;防止 Ca2在蒸发时水解;。(3)测定样品中 Cl含量的方法是
10、:a.称取 0.7500g 样品,溶解,在 250mL 容量瓶中定容;b.量取 25.00mL 待测溶液于锥形瓶中;c.用 0.05000mol L1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为 20.39mL。上述测定过程中需要溶液润洗的仪器有 。计算上述样品中 CaCl22H2O 的质量分数为 。若用上述办法测定的样品中 CaCl22H2O 的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有 ;。答案:(1)取少量上层清液,滴加 KSCN溶液,若不出现血红色,则表明 Fe(OH)3 沉淀完全。(2)防止溶液吸收空气中 CO2;(3)酸式滴定管;99.9%;样品中存在少
11、量的 NaCl;少量的 CaCl22H2O 失水。4、(09 年山东理综 30)(16 分)孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3,还含少量 Fe、S1的化合物,实验室以孔雀石为原料制备 CuSO4 5H2O 及 CaCO3,步骤如下:请回答下列问题:(1)溶液 A的金属离子有 Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂为 (填代号),检验溶液 A中 Fe3+的最试剂为 (填代号)。中都有如下的描述学会实验探究了解并初步实践化学实验研究的一般过程掌握化学实验的基本方法和技能具有较强的问题意识能够在给定情境中通过分析判断提出有探究价值化学问题的能力能设计解决简单化学问题的探
12、究方案能运究结论等进行分析和评价能准确地表述探究结果并应用探究结果解决相关问题从年高考试题实验题目的宽基础厚实践重能力体现的更加的充分自主命题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类型选择题考察实验的基本工流程框图应经作为实验题的考察载体从思维复杂度上有所加大这是近年来实验题设计的新动向二新题型展示年天津理综分海水是巨大的资源宝库在海水淡化及综合利用方面天津市位居全国前列从海水中提取食盐和溴的过程如下请aKMnO4 b(NH4)2S cH2O2 dKSCN(2)由溶液 C 获得 CuSO4 5H2O,需要经过加热蒸发,。过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此
13、操作中的主要作用是 。(3)制备 CaCO3时,应向 CaCl2溶液中选通入(或先加入)(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出、应选用下列 装置回收(填代号)。(4)欲测定溶液 A中 Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应 ,直到 。用 KMnO4标准溶液滴定时应选用 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。答案:(1)c d (2)冷却结晶 引流 (3)NH3 H2O b (4)注视凹页面的最低处与刻度线 凹页面的最低处与刻度线相平 酸式 总结与反思:从这几个题目设置看,化工生产框图作为实验考查的载体,形式多样,但考察的内容仍然是基本仪器的使用,基本操作,基本技能以及基本原理。重点放
14、在对化学基本概念、基本理论的认识和理解上,而不是放在对知识的记忆和重现上;重视对分析问题解决问题的能力,而不单是强化解答习题的技能;注意选择有真实情境的综合性、开放性的问题,而不是孤立地对基础知识和基本技能进行测试。第一,在实验原理、实验仪器和实验操作三条“线”的基础上,向“原理+仪器”、“仪器+技能”、“原理+技”三个交叉、综合的层面甚至向“原理+仪器+技能”三维立体结构发展,实现化学实验知识与技能的综合考查;第二,化学实验与元素化合物、有机化学、化学计算、化学概念和原理等各个板块中相关知识综合在一起进行考查;第三,将化学实验与化学相关知识、其他学科(如物理、生物等)的相关知识与方法融合在一
15、起来进行综合考查。三、经典例题 1、以考察原理为主的综合试题 化学实验原理是高中化学比较难的内容,本身学生在学习这部分内容时就很难融合会贯通,中都有如下的描述学会实验探究了解并初步实践化学实验研究的一般过程掌握化学实验的基本方法和技能具有较强的问题意识能够在给定情境中通过分析判断提出有探究价值化学问题的能力能设计解决简单化学问题的探究方案能运究结论等进行分析和评价能准确地表述探究结果并应用探究结果解决相关问题从年高考试题实验题目的宽基础厚实践重能力体现的更加的充分自主命题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类型选择题考察实验的基本工流程框图应经作为实验题的考察载体从思维复杂度上有所加
16、大这是近年来实验题设计的新动向二新题型展示年天津理综分海水是巨大的资源宝库在海水淡化及综合利用方面天津市位居全国前列从海水中提取食盐和溴的过程如下请以实验题为载体,重点考察化学原理就显得难上加难。从题目分析,仍有规律可循。例 1、(09 广东化学 22)(12 分)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有 MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和 Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 PH 3.2 5.2 12.4 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的 pH由见上表,请回答下列问题:(1)“浸出”步骤中,为提
17、高镁的浸出率,可采取的措施有 (要求写出两条)。(2)滤渣 I的主要成分有 。(3)从滤渣中可回收利用的主要物质有 。(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl 已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备 Mg(ClO3)2。简述可制备 Mg(ClO3)2的原因:。中都有如下的描述学会实验探究了解并初步实践化学实验研究的一般过程掌握化学实验的基本方法和技能具有较强的问题意识能够在给定情境中通过分析判断提出有探究价值化学问题的能力能设计解决简单化学
18、问题的探究方案能运究结论等进行分析和评价能准确地表述探究结果并应用探究结果解决相关问题从年高考试题实验题目的宽基础厚实践重能力体现的更加的充分自主命题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类型选择题考察实验的基本工流程框图应经作为实验题的考察载体从思维复杂度上有所加大这是近年来实验题设计的新动向二新题型展示年天津理综分海水是巨大的资源宝库在海水淡化及综合利用方面天津市位居全国前列从海水中提取食盐和溴的过程如下请按中条件进行制备实验。在冷却降温析出 Mg(ClO3)2过程中,常伴有 NaCl析出,原因是:。除去产品中该杂质的方法是:。答案:(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(
19、多次浸取)(2)Fe(OH)3 Al(OH)3(3)Na2SO4(4)在某一时 NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。降温前溶液中 NaCl以达饱和;降低过程中 NaCl溶解度会降低,会少量析出。重结晶。解析:浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应,从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看,可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度,或通过搅拌使反应物充分接触反应,或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。硫酸浸出液经过滤,滤液中主要溶质是 MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的
20、 pH,在调节 pH 至 5.5 时,Fe3和Al3已经完全沉淀,滤渣 I的主要成分是 Fe(OH)3 Al(OH)3,此时滤液中阴离子主要是 SO42,加 入NaOH后Mg2完 全 沉 淀,溶 质 主 要 成 分 是Na2SO4;反 应MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成 NaHCO3的原理,因为 NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成 Mg(ClO3)2的方向进行;同样是依据的原理,在降温的过程中,Mg(ClO3)2的溶解度不断减小,从溶液中析出,在生成 Mg(ClO3)2的过程中NaCl也不断生成,但因溶解度没有增加,所以也伴随 Mg(C
21、lO3)2析出;相同温度时氯化钠的溶解度最小,因此在冷却降温析出 Mg(ClO3)2过程中一定会析出氯化钠。由于氯酸镁和氯化钠均溶于水,溶于水的可溶性物质一般用结晶和重结晶的方法分离。总结:本题以提取镁为背景,考察化学反应速率,溶解度等相关内容,明确了考察考察内容,就容易入手。变式训练:二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法:方法一:NaClO34HCl=2ClO2Cl2NaCl2H2O 中都有如下的描述学会实验探究了解并初步实践化学
22、实验研究的一般过程掌握化学实验的基本方法和技能具有较强的问题意识能够在给定情境中通过分析判断提出有探究价值化学问题的能力能设计解决简单化学问题的探究方案能运究结论等进行分析和评价能准确地表述探究结果并应用探究结果解决相关问题从年高考试题实验题目的宽基础厚实践重能力体现的更加的充分自主命题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类型选择题考察实验的基本工流程框图应经作为实验题的考察载体从思维复杂度上有所加大这是近年来实验题设计的新动向二新题型展示年天津理综分海水是巨大的资源宝库在海水淡化及综合利用方面天津市位居全国前列从海水中提取食盐和溴的过程如下请 方法二:2NaClO3H2O 2H2S
23、O4=2ClO2Na2SO4O22H2O 用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是 。用ClO2处理过的饮用水(pH为5.56.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2)。2001年我国卫生部规定,饮用水中的ClO2含量应不超过0.2 mg L1。饮用水中的ClO2、ClO2含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I还原为ClO2、Cl的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH2.0时,ClO2也能被I完全还原为Cl。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定;2 Na2S2O3+I2=Na2S4O6+NaI 请写出pH2.0时ClO2与I反应的离子方程式 。请完成相应的
24、实验步骤:步骤1:准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。步骤2:调节水样的pH为7.08.0。步骤3:加入足量的KI 晶体。步骤4:加入少量淀粉溶液,用c mol L1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。步骤5:。步骤6:再用c mol L1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。根据上述分析数据,测得该饮用水中ClO2的浓度为 mol L1(用含字母的代数式表示)。若饮用水中ClO2的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2还原成为Cl,该反应的氧化产物是 (填化学式)。解析:该题是以“ClO2的制备及其在饮用水处理领域的应用”为背景二设计的
25、化学综合探究题,引导学生关注化学在生活中的应用。第(1)问是对不同 ClO2制备方法的评价,学生需从题干中提取到“Cl2用于饮用水处理会产生对人体有潜在危害的有机氯代物”的信息,通过分析形成结论;第(2)问以“用连续碘量法测定饮用水中 ClO2和 ClO2含量”为线索,从离子方程式的书写、实验过程的设计、实验探究结果的表述等方面设置问题,学生只有经中都有如下的描述学会实验探究了解并初步实践化学实验研究的一般过程掌握化学实验的基本方法和技能具有较强的问题意识能够在给定情境中通过分析判断提出有探究价值化学问题的能力能设计解决简单化学问题的探究方案能运究结论等进行分析和评价能准确地表述探究结果并应用
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