文档介绍：该【实验方案设计与评价 】是由【青青松松】上传分享，文档一共【28】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【实验方案设计与评价 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。实验方案设计与议论
最新考纲考向解析
:主要依靠实验考证物质的化学性
(包含所用
质,并对已设计的方案能否吻合实验要求作
试剂、仪器、反响原理和采集方法)。
出判断。
、议论或改良实验方案。
:将在综合实验设计题或工艺流程
。
图题中,以研究物质的化学性质、构成、结
,得出合理的结论。
构与含量及其制备等为目的,察看原理、实
。
验操作、有关的计算及实验方案的设计与评
。
价等。
考点一物质制备型实验方案的设计与议论
真题感悟
Zhentiganwu
(课前)
1.(2016·江苏)依照侯氏制碱原理制备少许
NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取
NaHCO3、分别NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,以以以下图示装置和原理能达到实验目的的
是(C)
NaHCO3
NaHCO3
[解析]
A项,制
NH3需要用
NH4Cl
固体和
Ca(OH)2固体加热进行反响,错误;
B项,
CO2应从长导管进短导管出,错误;
C项,制得的
NaHCO3为固体,用过滤法分别,正确;
D项,加热时
NaHCO3会分解,错误。
2.(2017全·国Ⅱ)由以下实验及现象不可以推出相应结论的是(
C
)
实验
现象
结论
-1
黄色渐渐消逝,加
KSCN
复原性:
·L的FeCl3溶液中加足量铁
A
Fe>Fe2+
粉,振荡,加1滴KSCN溶液
溶液颜色不变
将金属钠在焚烧匙中点燃,
快速伸入集满CO2
集气瓶中产生大批白烟,
CO2
拥有
B
的集气瓶
瓶内有黑色颗粒产生
氧化性
加热盛有少许NH4
3
固体的试管,并在试
4
3
HCO
C
石蕊试纸变蓝
NHHCO
管口搁置润湿的红色石蕊试纸
显碱性
向2支盛有2mL同样浓度银氨溶液的试管中
一支试管中产生黄色沉
K(AgI)<
D
sp
2滴同样浓度的
NaCl和NaI溶液
分别加入
淀,另一支中无明展现象
sp
K(AgCl)
[解析]
向FeCl3溶液中加入足量铁粉后,
Fe3+圆满转变成Fe2+,滴入KSCN溶液,溶
液不变色,可证明复原性,
Fe>Fe2+,A项正确;燃着的金属钠能在装有
CO2的集气瓶中反
应生成Na2CO3和C,说明CO2拥有氧化性,B项正确;NH4HCO
3受热分解生成的
NH3能
使润湿的红色石蕊试纸变蓝,只好说明
NH3
为碱性气体,不可以确立
43
的酸碱性,C
NHHCO
项错误;依照题中描绘可知黄色积淀为
AgI,另一支试管中无明展现象,说明没有
AgCl析
出,可证明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),D项正确。
3.(2018·国Ⅱ全·9)实验室顶用以以以下图的装置进行甲烷与***气在光照下反响的实验。
光照下反响一段时间后,以下装置表示图中能正确反响实验现象的是(D)
A
B
C
D
[解析]
光照
甲烷与***气在光照条件下发生反响:
CH4+Cl2――→CH3Cl+HCl,CH3Cl+
光照
光照
光照
Cl2――→CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2――→CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2――→CCl4+HCl。黄绿
色的***气参加了反响,渐渐减少,生成无色的气体,因此试管内气体颜色渐渐变浅;反响生
成的
HCl
极易溶于水,使试管内气体压强减小,因此试管内液面上涨;生成的
CH2Cl2、CHCl3、
CCl4均为无色油状液体,附着在试管壁上,因此试管壁上出现油状液滴;生成的
HCl
气体
碰到水蒸气溶解生成盐酸小液滴,形成白雾,因此试管中有少许白雾。综合上述现象,答案
选D。
4.(2018·国Ⅰ全·26)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2HO]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于
酸,在气体解析顶用作氧气汲取剂。一般制备方法是先在封闭系统中利用金属锌作复原剂,
将三价铬复原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置以以以下图。
回答以下问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后快速冷却,目的是
_去除水中溶解氧__。仪器a的名
称是_分液(或滴液)漏斗__。
(2)将过分锌粒和***化铬固体置于
c中,加入少许蒸馏水,按图连结好装置。翻开
K1、
K2,封闭K3。
①c中溶液由绿色渐渐变成亮蓝色,该反响的离子方程式为
Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2
+
。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是
_除去c中空气__。
(3)翻开K3,封闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入
d,其原由是_c中产生H2使压兴旺于
大气压__;d中析出砖红色积淀。为使积淀充解析出并分别,需采纳的操作是_(冰浴)冷却__、
_过滤__、冲刷、干燥。
(4)指出装置d可能存在的弊端_敞开系统,可能使醋酸亚铬与空气接触
__。
[解析]
(1)由题给信息,[(CH
COO)Cr·2HO]在气体解析顶用作
O
汲取剂,说明Cr
2+
3
2
2
拥有强复原性,易被
O2氧化,故所用蒸馏水需经煮沸除去此中的
O2,免得影响
[(CH3COO)2Cr·O]的制备。由仪器的构造特色可知,
a为分液(或滴液)漏斗。
2H
(2)①Zn
将Cr3+复原为Cr2+,离子方程式为
Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2+。②Zn+2H+
===Zn2++H2
↑,H2起到除去c中空气的作用,以防
Cr2+被氧化。
(3)过分的Zn与盐酸反响放出大批的
H2,使装置c中压强增大,封闭
K1和K2,翻开
K3时,溶液被压入装置
d。由题给信息知,[(CH3COO)2Cr·2HO]难溶于冷水,因此应用冰
浴冷却,以便于[(CH3COO)2Cr·2HO]析出,再将积淀过滤、冲刷、干燥即可。
(4)装置d的弊端是该装置与大气直接相通,空气中的O
易将[(CH
COO)Cr·2HO]氧化。
2
3
2
弊端打破
Ruodiantupo
(讲堂)
知能补漏
:
(1)无机物制备实验方案应依照以下原则:
①原料低价易得,用料最省即原料利用率高。
②所采纳的实验装置或仪器不复杂。
③实验操作简单安全,对环境不造成污染或污染较小。
(2)有机物制备实验方案应依照以下原则:
①原料低价易得,用料最省。
②副反响、副产品少,反响时间短,产品易分别提纯。
③反响实验步骤少,实验操作方便安全。
(3)仪器装置的选大纲依照反响物的状态和反响条件。
:
(1)实验中反响物或产物若易吸水、潮解、水解等,要采纳举措防备吸水。
(2)易挥发的液体产物要实时冷却。
(3)易挥发的液体反响物,需在反响装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、
冷凝管等)。
(4)注意防备倒吸的问题。
(5)仪器、药品要正确描绘,如无水硫酸铜(CuSO4),坩埚、研钵、100mL容量瓶。
实验装置改良,如为防备分液漏斗中的液体不可以顺利流出,用橡皮管连结成连通装置;为防备气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗尾端套一支小试管等。
:
(1)实验室制取氨气可以采纳装置_A__。
(2)若用H2O2分解来制取氧气,可以采纳装置_C__。
(3)实验室制取***气,可以采纳装置_D__。
(4)装置B可以制备的最常有气体有_CO2__和_H2__。
易错辨析
判断以下说法能否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)Cl2采集可用排饱和NaCl溶液法,不可以用排水法。(√)
(2)除去
CO2中的
HCl
可以将混淆气通入饱和的
Na2CO3溶液中。
(×)
(3)用浓盐酸酸化
KMnO
4溶液,加强
KMnO
4的强氧化性。
(×)
(4)实验室可采纳大理石与浓硫酸反响制备CO2。(×)
(5)实验室中的CCl4含有少许溴,加适合的苯,振荡、静置后分液,可除去CCl4中的溴。
(×)
通入SO2
(6)NaOH的酚酞溶液――→红色褪去,说明SO2拥有漂白性。(×)
(7)考证Fe3O4固体含有+2价铁离子和+3价铁离子,可采纳以下实验设计:
备考考证
(课后)
B
èikǎoyàɡnzhèn
1.(2018衡·水一模)实验室用含有杂质
(FeO、FeO
)的废CuO制备胆矾晶体经历以下过
2
3
3
+
时已圆满积淀):
程(已知:Fe
在pH=5
足量硫酸
③CuO
④
CuSO
·5HO
4
2
样品――→溶液Ⅰ,②溶液Ⅱ――→浊液――→滤液Ⅲ→
①△
调pH=5
过滤
晶体
以下解析正确的选项是(
C)
%的浓硫酸配制溶解所用的
-1
的稀硫酸,需
4种玻璃仪器
·L
②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转变成Fe3+,实验操作是向溶液Ⅰ中通入足量
的***气
(OH)2代替CuO也可调理溶液pH而不影响实验结果
④今后的实验操作是蒸干溶剂结晶,所需仪器是坩埚、玻璃棒、酒精灯、泥三
角、三脚架
[解析]用浓硫酸配制稀硫酸,需要用到量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶和胶头滴管,
A
错误;为了不引入杂质离子,将
Fe2+充分转变成
Fe3+的最好试剂是
H2O2,B
错误;利用
Cu(OH)2代替CuO也可调理溶液
pH而不影响实验结果,
C正确;步骤④今后是获取蓝矾晶
体,应经过蒸发浓缩、冷却结晶的方法,需要蒸发皿,
D错误。
(
C)
:
溶解滴加***钡溶液
滴加稀盐酸
试样――→
――→
白色积淀
――→积淀不溶解→
说明试样已变质
:粗盐―
溶解
足量碳酸钠溶液足量***化钡溶液
过滤
滤液中滴加盐酸
―→
――→
――→
――→
――→
蒸发结晶
――→精盐
Fe2+
:试样
滴加硫***化钾溶液
溶液颜色无变化
滴加***水
――→
――→溶液变红色
→溶液中含有Fe2+
强:NaI溶液
30%过氧化氢溶液、***
***淀粉
22
的氧化性比
2
――→
――→――→溶液
HO
I
变紫色→氧化性:H2O2>I2
。
【SO2的制备】用亚硫酸钠与较浓的硫酸反响制备
SO2的装置图如上图
(夹持仪器省略
):
(1)图中装置有一处错误是
_集气瓶
C中导管长短反了
__;
B中发生反响的化学方程式为
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
;D
的作用
是_汲取尾气中的SO2,防备污染环境__。
SO2的性质】研究SO2气体性质的装置以以以下图:
(2)装置Ⅰ中的现象是_有浅黄色积淀生成__,说明SO2拥有_氧化__(填“氧化”或“还
原”)性。装置Ⅰ中通入足量SO2发生反响的离子方程式为2S2-+5SO2+2H2O===3S↓+
-
4HSO3。
(3)在上述装置中通入过分的SO2,为了考证Ⅱ中发生了氧化复原反响,取Ⅱ中溶液分红
两份,并设计了以下实验:
方案一:往第一份试液中加入少许酸性
KMnO4溶液紫红色褪去。方案二:往第二份试
液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的***水,溶液变红。
上述方案不合理的是_方案一__,原由是_SO2过分,SO2可使酸性KMnO4溶液退色__,
写出解说该原由的离子方程式:
5SO2
-
+2H
2
2-
+
2Mn
2+
+4H
+
。
4
4
+2MnO
O===5SO
(4)SO2可以用来制备硫代硫酸钠,
硫代硫酸钠可用于照相业作定影剂,
也可用于纸浆漂
白作脱***剂等。实验室可经过
Na2
2
3
2
共同反响来制取
2
23
。写出如图所
S、NaCO
和SO
NaSO
示装置中三颈烧瓶中反响制取
Na223
2
2
3
+
2
223
SO
的化学方程式:2NaS+Na
CO
4SO===3NaSO
+CO2。
[解析]
(1)SO2的密度大于空气,即错误在于集气瓶
C中导管长短反了。反响的化学方
程式为Na2
SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑。SO2
是大气污染物,需要尾气办理,则
D
中氢氧化钠溶液的作用是汲取尾气中的
SO2,防备污染环境。
(2)SO2拥有氧化性,能把硫化钠氧化为单质
S,装置Ⅰ中有浅黄色积淀生成;假如通入
足量的SO
2-+5SO
-
。
2,则反响的离子方程式为
2S
2+2H2O===3S↓+4HSO3
(3)假如SO2过分,则SO2可使酸性KMnO4溶液退色,不可以说明有亚铁离子生成,因此
方案一不合理,有关反响的离子方程式为
5SO2
+2MnO
-
2
2-
+2Mn
2
+
+4H
+
。
4
4
+2HO===5SO
(4)反响物是Na2S、Na2CO3和SO2,生成物是硫代硫酸钠,依照原子守恒可知还有
CO2
生成,则反响的方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2。
考点二有机物制备与提纯实验方案设计
真题感悟
Zhentiganwu
(课前)
1.(2018·岛一模青
)正丁醇中混有少许正丁醛,设计以下提纯路线:
已知:①正丁醇和正丁醛(CH3CH2CH2CHO)常温为液体;
CH3CH2CH2CHO+NaHSO3(饱和)―→CH3CH2CH2CH(OH)SO3Na↓。以下说法不正确的选项是(C)
(1)需要过滤装置
(2)需要用到分液漏斗
(3)需要用到蒸发皿
(4)需要蒸馏装置
2.(2018全·国Ⅰ·9)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,以下操作未波及的是(D)
A
B
C
D
[解析]
A是生成乙酸乙酯的操作,
B是采集乙酸乙酯的操作,
C是分别乙酸乙酯的操
作。D
是蒸发操作,在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未波及。
3.(2017
·苏江)[实验化学
]1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为
71℃,密
度为·-3。实验室制备少许-溴丙烷的主要步骤以下:
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下迟缓加入28mL
浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。
步骤2:以以以下图搭建实验装置,迟缓加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,挨次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和
12mLH2O冲刷,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
(1)仪器A的名称是_蒸馏烧瓶__;加入搅拌磁子的目的是搅拌和
_防备暴沸__。
(2)反响时生成的主要有机副产物有
2-溴丙烷和_丙烯、正丙醚__。
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少许冰水并置于冰水浴中的目的是
_减少1-溴丙烷的挥
发__。
(4)步骤2中需迟缓加热使反响和蒸馏安稳进行,目的是
_减少HBr挥发__。
(5)步骤4顶用5%NaCO
溶液冲刷有机相的操作:向分液漏斗中当心加入
12mL5%
2
3
NaCO
3
溶液,振荡,_将分液漏斗下口向上倾斜、翻开活塞排出气体
__,静置,分液。
2
[解析]此题察看1-溴丙烷的制备实验,波及仪器的鉴识、实验基本操作、实验原理
的解析。(1)仪器A为蒸馏烧瓶,搅拌磁子的作用是搅拌和防备暴沸。
(2)反响物中的正丙醇
可能发生消去反响生成丙烯,也可能发生疏子间脱水反响生成正丙醚。
(3)向接收瓶内加入
少许冰水并置于冰水浴中,降低了接收瓶内的温度,减少了
1-溴丙烷的挥发。
(4)HBr易挥
发,故需迟缓加热。
(5)振荡后,要排出分液漏斗中的气体。
弊端打破
Ruodiantupo
(讲堂)
知能补漏
:
第一步经过解析合成目标产物的有机反响
明的确验目的—方程式确立反响原理。
↓
第二步
依照反响物状态及反响条件选择适合
确立实验步骤
—的反响容器,并控制适合的反响温度。
↓
第三步
依照有机反响中反响物的挥发性及
—有机副反响好多的特色,解析除杂步
设计除杂方案
骤、试剂及除杂装置。
↓
第四步
利用有机反响方程式及关系式,联合
产品产率计算
—题给信息并考虑耗费进行计算。
:
(1)制备装置。
(2)蒸馏装置。
:
方法
合用条件
实例
说明
萃取
互不相溶的液体混淆物
分别CCl4和水等
分液时基层液体从下口流出,
上层液体从上口倒出
蒸馏
两种或两种以上互溶的
分别酒精和水
在蒸馏烧瓶中放少许碎瓷片,
液体,沸点相差较大
防备液体暴沸
有机物的制备是中学化学实验的重要构成部分,以新物质制备为背景的实验图,波及知识面广、题型多变、思想发散空间大,能很好的察看学生综合运用化学实验基础知识解决实指责题的能力,因此倍受高考命题者的喜爱。解答此类试题的一般流程是:
第一步,明的确验目的。经过解析合成目标产物的有机反响方程式确立反响原理,解析反响的特色(如可逆反响等),并解析可能发生的副反响。
第二步,确立实验装置。依照反响物状态及反响条件选择适合的反响容器,并控制适合
的反响温度。依照反响原理及装置特色,确立每个装置的作用。
第三步,设计除杂方案。依照产品和杂质的性质差别(如溶解性、熔沸点、密度大小、
物质的状态等)选择适合的分别提纯方法。依照有机反响中反响物的挥发性及有机副反响较
多的特色,解析除杂步骤、试剂及除杂装置。
第四步,产品产率(纯度)计算。依照题目供给的反响原理和试剂的用量,利用有机反响
实质产量
方程式或关系式,计算产品的理论产量,则产品产率为
理论产量×100%。
备考考证
(课后)
B
èikǎoy
àɡnzhèn
,某实验小组利用以以以下图的装置制备冬青油。化学反响原
理和实验装置以下所示:
产物的有关数据如表所示:
相对分子质量
-3
沸点/℃
溶解性
密度/g·cm
冬青油
152
微溶于水
实验步骤以下所示:
①向三颈瓶中加入
()水杨酸和24g()甲醇,再当心地加入
6mL浓
硫酸,摇匀。②加入2粒沸石(或碎瓷片),装上仪器a,在石棉网上保持温度在
85~95℃,
。③反响完成,将烧瓶冷却,加入50mL蒸馏水,今后转移至分液漏斗,弃去水
层,将有机层再倒入分液漏斗中,挨次用50mL5%碳酸氢钠溶液和30mL水冲刷。④将产
物移至干燥的锥形瓶中,***化钙。⑤最后将粗产品进行蒸馏,采集221~224℃的馏分,。
请回答以下问题:
(1)本实验中浓硫酸的作用是_催化剂、吸水剂__。
(2)装置中仪器a的名称是_球形冷凝管__,进水口为