第48课时化学实验方案的设计与评价（A卷）考测点导航实验过程实验现象有关化学方程式1．化学实验方案设计的基本要求在C中加入样品标化学实验方案的设计基本要求是方法简便、原料或药品本W克，D中装入易得、现象明显、操作易行、环保防污。药品后并称量为2．化学实验方案设计的一般方法m1g。连接好仪器(1)明确目的原理后，检查气密性首先必须认真审题（如要求采用最简单或最佳的方案，打开A的活塞，慢制取纯净的某物质等），明确实验的目的要求。弄清题目有哪慢滴加溶液。些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，对C进行加热。当从而明确实验原理。C中药品充分反应(2)选择仪器药品后。关闭A的活塞。根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、停止加热：反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮，冷却后，称量D的反应是否加热及温度是否控制在一定范围，给出的药品、仪质量为m2克。器或装置是否足够，需要补充还是筛选，仪器药品的规格等。反应完全、D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，从而选择合理的化学仪器和药品。(3)设计装置步骤有学生提出在B与C之间加入一个装置，再次实验后，得到根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏品，设计出合理的实验操作步骤、实验装置。学生应具备识小的原因可能是__________。在B与C之间加入的装置可以别和绘制典型的实验装置图的能力，实验步骤应完整而又简是_____________，其中盛放的药品是____________。明。（该题是对一个相对完整的实验方案加以分析、推理、(4)记录现象数据评价的综合性实验简答题，意在考查学生的观察能力、实验根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。能力和思维能力。解答此题的关键在实验报告的仪器和药品(5)分析得出结论一项，由此可确定反应的装置和反应原理。）根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、2．（2003年南京市高三化学模拟题）以浓硫酸、浓硝图表、推理等处理，得出正确的结论。酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜（CuSO4·5H2O）。典型题点击制取硫酸铜晶体的过程如下图所示。1．（2000年上海高考题）某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。（1）写出制取硫酸铜的总反应方程式。（2）在上述生产过程中，被循环使用的物是。（3）请你选用下列适宜的装置来模拟上述生产过程。将它们的编号填入方框。（1）实验目的：。（2）实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等，药品：红褐色铜粉（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。（3）实验内容（见表1）。表1实验步骤、现象及化学方程式：（4）计算：样品中铜的质量分数＝_________。（用含W、m1、m2的代数式表示。）（5）问题和讨论：实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中（本题考查了学生对几种常见物质性质的掌握情况及\n分析评价能力。答题时由题给条件确定反应原理，看懂流程图，明确各步的实验目的，通过分析、比较确定方案。）（用导管口序号新活题网站填写），装置C的1．某学生利用厨房中的用品进行小实验研究，现有：作用是鸡蛋壳、食醋、纯净水、食盐、干电池、石墨电极及导线，。你认为他不能完成的家庭小实验有（）实验完毕时在F的A．除去鸡蛋白溶液中的少量食盐反应管中观察到B．自制家用含次氯酸钠溶液的消毒剂的现象是C．检验碘盐中是否加有碘酸钾。D．除去热水瓶胆内的水垢②计算Cu的（本题是化学联系生活实际的问题，考查学生对所提相对原子质量的表达式是。（已知氧的相对原供用品的组成、性质熟悉的情况以及灵活运用能力。答题子质量为16）时注意完成这些实验的条件。）（2）下列情况中会使测定结果偏大的是。2．请设计简单的方案证明KMnO4溶液的颜色是由于A．CuO未全部转化为CuCl2B．CuO受潮MnO-4的存在而引起的？（用多种方法）C．CuO中混有CuD．未使用C装置（此题考查学生对物质的检验实验方案设计的能力。E．未使用D装置答题时利用物质的性质，通过对比解决问题。）（3）如果仍采用上述仪器设计另外的实验方案，还可以测定其他物理量来求出Cu的相对原子质量，这些物理量是。A．m(CuO)、m(CuCl2)B．m(Cl2)、V(O2)3．根据下图回答问题：C．m(CuCl2)、V(O2)D．V(HCl)、V(O2)（本题考查了气体的制备原理、净化方法、数据的采集和处理，利用常用的化学仪器作定量实验等设计实验方案的能力。答题时依据物质制备的一般思路，冷静地审题、联系所学过的实验知识和实验技能，进行知识类比、迁移、重组，全面而细致的思考可回答问题。）5．三氯化铁是中学化学实验室中必（1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查不可少的重要试剂。某同学利用废铁屑装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制的方法证明该装置不漏气。备FeCl3·6H2O，该同学设计的实验装答：置如图3所示，A中放有废铁屑，烧杯；中盛有过量的稀硝酸，实验时打开a,关（2）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化闭b，从分液漏斗内向A中滴加过量盐学方程式：；酸，此时溶液呈浅绿色，再打开b进行（3）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写过滤，过滤结束后，取烧杯内溶液倒入出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：蒸发皿加热，蒸发掉部分水并使多余HNO3分解，再A中加入的试剂是，作用是。降温结晶得FeCl3·6H2O晶体。填写下列空白：B中加入的试剂是，作用是。（1）从B导管收集产生的气体可采用的方法C中加入的试剂是，作用是除尽气体。是。D中加入的试剂是，作用是。（2）滴加盐酸时，发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反（4）实验时，C中应观察到的现象是应要快，其原因是。。（3）烧杯内放过量稀HNO３的原因是（该题考查学生对较复杂装置气密性的检查情况，浓硫，离子方程式是。酸与木炭粉反应产物检验方案的设计与评价能力。答题时（4）整个实验过程中，弹簧夹a都必须打开，除了为要注意三种产物检验的先后顺序，排除可能产生的干扰。）4．实验室可用2Cl2+2CuO=2CuCl2+O2的反应来测定铜排出产生的气体外，另一个目的是。的近似相对原子质量。试回答：（5）用降温结晶法制得FeCl3·6H2O，而不用直接蒸（1）为测定反应物CuO的质量[记作m(CuO)g]和生成干的方法来制得晶体的理由是物O2的体积（标准状况下）[记作V(O2)mL]，请用图所列。仪器设计一个简单的实验方案：（该题意在考查学生对化学实验装置的理解，运用学过①按气体流向从左到右，用乳胶管（图中未画出）连的知识对陌生的实验装置予以解释的能力。答题时要仔细观接上述仪器，组合成一套实验装置，正确的连接顺序是察装置，领会仪器的所起的作用。）\n第48课时化学实验方案的设计与评价（B卷）易错现象此问。1．忽视实验过程中的隐蔽性操作，对装置观察不仔细而造成答题失误。2．对实验基本技能的掌握较差，对物质性质的认识不全面，对仪器的作用的认识存在局限性，对实验结果的定量处检测提高理能力不强。1．某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，3．审题不清，对实验现象的描述表达不清，设计物质检试设计一个实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。验方案的反应原理不清，语言表达能力差。供选用的试剂有：①稀HCl②稀HNO3③稀H2SO44．缺乏对物质的性质、制备、检验和综合实验方案设计④NaOH溶液⑤Na2CO3溶液⑥BaCl2溶液⑦Ba(OH)2与评价的统筹安排，知识的迁移能力和整合能力较弱，分析溶液⑧Ba(NO3)2溶液问题的能力不强。供选用的实验操作有：A．加热B．过滤C．分液D．纠错训练蒸发E．蒸馏F．结晶1．如下图的烧瓶中收集了一瓶要求：试剂不超过三种，空格按要求填人试剂或操作的乙烯，请你根据喷泉原理和乙烯化学序号，可不填满。性质，在图示基础上设计一个方案，实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，然后填下列空格：使它产生喷泉，力求使水充满整个烧选择试剂瓶。(简述原理与操作)选择操作2．实验室有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品（已称得其质量为m克）中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。实实验所用实验过程中所实验需直接测定的验仪器发生反应的有关物理量方（用编号化学方程式（用文字说明）法表示）2．某同学通过下列装置进行实验，推断SO2与Na2O2反应的产物，已知SO2可由浓H2SO4与Na2SO3反应制取，1Na2O2完全反应。2实验可能用到的主要仪器：（1）怎样确定反应中是否有O2生成？①托盘天平②启普发生器⑧硬质玻璃管④；泥三角⑤烧杯⑥坩埚⑦酒精灯⑧玻棒⑨（2）装置B的作用是漏斗⑩干燥管；实验可能用到的试剂：装置D的作用是；a．锌粒b．稀硫酸c．氯化钠溶液d，浓硫（3）该同学为了确定另一产物是Na2SO3还是Na2SO4，设酸计实验如下：3．选择使用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应你认为该同学的实验是否合理，理由。若你认为不合理，请你设计一个合理实验来确定产物（括号内填加入物质，方框内填现象）；若你认为合理，可不回答\n产生的气体中含有NO（N2和O2的用量可自由控制）（3）步骤③中补充少量四氢化萘的目的是；-=2NO-已知：ⅠNO+NO2+2OH2+H2O（4）步骤③中过滤后得到的固体物质是；Ⅱ气体液化温度NO2：21℃，NO：-152℃（1）现有甲、乙、丙3位同学分别设计了以下3个实验方案（用仪器的连接顺序表示）。甲：A→C→F→D→B乙：A→B→C→E丙：A→F→D→B请回答：甲、乙、丙3位同学提出的实验方案是否能验证Cu与适量浓硝酸反应，产生的气体中含有NO（填“能”（5）已知在实验条件下，饱各氢溴酸水溶液中氢溴酸或“不能”）。的质量分数是66%，如果溴化反应进行完全，则步骤①中四甲，乙，丙；氢化萘和水的质量比约是1：（保留小数点后1（2）反应前先通足量N2，其目的是；位）。（3）确认气体中含有NO的现象是。6．某绿色粉末的组成可表示为Cu2(OH)2CO3·xH2O，4．工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装在加热条件下，该粉末在失去结晶水的同时发生分解反应，置如下图；反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反化学方程式如下：△应为（N2、O2不与I2反应）：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HICu2(OH)2CO3·xH2O2CuO+CO2↑+（x+1）H2O（1）混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体现取一定量该粉末（未精确测定质量）样品，用下图所积等于的体积（填写气体的分子式）。列仪器（夹持、加热等仪器均略）先后进行两个实验：（2）反应管内溶液蓝色消失卮，没有及时停止通气，（Ⅰ）测定该粉末组成中结晶水的x值；则测得的SO2含量（选填：偏高，偏低，不受影响）。（Ⅱ）用前一个实验结束后的残留固体与乙醇蒸气反（3）反应管内的碘的淀粉溶液也可以用代替应（该残留固体可使乙醇发生去氢氧化），并检验反应产物。（填写物质名称）。（已知乙醇的沸点为78℃）（4若碘溶液体积为VamL．，浓度为－1Cmol·L，N2与O2的体积为VbmL（已折算为标准状况下的体积）。用C、Va、（1）见图中已装配好一套装置，回答下列问题：Vb表示SO2的体积百分含量为：。①该装置用于进行实验（选填Ⅰ或Ⅱ），（5）将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需需加热的仪器有（选填序号字母）；选用的仪器为．（选下列仪器的编号）。②在试管D中所放试剂及可观察到的现象是a．烧杯b．试管c．广口瓶d．容量瓶e．量筒f．，单孔塞g．双孔塞反应的离子方程式为；5．1，2，3，4—四氢化萘的结构简式是，③为确保反应物有较高的利用率，且使装置中气流平分子式是C10H12。常温下为无色液体，有刺激性气味，沸点稳，应对C部分进行的改进是；207℃，不溶于水，是一种优良的溶剂，它与液溴发生反应：（2）用图中其它仪器组装完成另一实验的装置，回答C10H12+4Br2C10H8Br4+4HBr。生成的四溴化萘常温下以下问题：为固态，不溶于水。有人用四氢化萘、液溴、蒸馏水和纯铁①这些仪器按气流从左到右方向的连接顺序是（填写粉为原料，制备少量饱和氢溴酸溶液，实验步骤如下：①按序号字母）→→→一定质量比把四氢化萘和水加入适当的容器中，加入少量纯H；其中H的作用是；铁粉。②慢慢滴入液溴，不断搅拌，直到反应完全。③取下②组装试管F时，试管口应略向下倾斜，其原因是反应容器，补充少量四氢化萘，直到溶液颜色消失。过滤，；将滤液倒入分液漏斗，静置。④分液，得到的“水层”即氢（3）若各装置中的反应都能进行完全，实验后测得A溴酸溶液。中固体质量减轻ag、E增重bg、G增重cg，则表示结晶水回答下面问题：x值的计算式为（从a、b、c中选两个量求算，不必化简）（1）下面示意图中的装置，适合步骤①和②操作的。是；（2）步骤②中如何判断“反应完全”；\n答案：故H2O不必除去。由B和E组成量气装置（应从短管口进气），在气体通入之前，需除去多余的Cl2。则装置连接顺序：第48课时（A卷）制取Cl2用A，除去其中的HCl用D，发生Cl2和CuO的反典型题点击应用F，除去多余的Cl2并吸水用C，量气装置由B和E组1．（1）测定铜粉样品中铜的质量分数成。（3）5．（1）用排水取气法或向下排空气取气法MnO2(2)因废铁屑中含少量Cu等不与HCl反应的杂质，形成FeB、E中有气泡产生2H2O2==2H2O+O2↑－Cu原电池使反应速率加快△(3)稀HNO有强氧化性，为保证使Fe2+全部氧化成Fe3+C中的红褐色粉末变成2Cu+O2==2CuO３△黑色C+O2==CO23Fe2++4H＋+NO−====3Fe3++NO↑+2H32Ｏ12W−(m2−m1)×(4)与大气相通，使分液漏斗中的酸可滴入A中（4）44W(5)因为FeCl3是强酸弱碱盐水解：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，加热蒸干时使HCl挥（5）偏小：水蒸汽通过C被D中碱石灰吸收；发造成水解平衡右移，因此得不到FeCl3·6H2O洗气瓶浓硫酸（或干燥管碱石灰）讲析：从H2O2和MnO2可推知两者可制氧气，氧气可以氧化样品中混有的炭粉；干燥管中药品用于吸收产生的CO2，因此盛放的是碱石灰。第（5）小题出现了实验结果负误差，所以一定是D多吸收了什么物质，由此可以结合第48课时（B卷）化学方程式找到水的存在，进而得到这一问题的答案。纠错训练2．（1）2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O。1．方法1：先在一个气球内充入与烧瓶等体积的Cl2或HCl（2）HNO3（3）B、A。气体。打开止水夹K，从图中止水夹K处将气体缓缓送入烧瓶内，新活题网站因为1．C讲析：蛋壳内膜作为半透膜，鸡蛋白溶液为胶体，通过渗析可除去其中的少量食盐；电解食盐水可自制家用含次氯酸钠溶液的消毒剂；检验碘盐中是否加有碘酸钾，缺少还原剂将IO-3还原；水垢为碳酸钙和氢氧化镁的混合方法2：打开止水夹K，注入适量溴水，物，用醋酸除去。答案为C。2．方法一：对照实验：用KCl溶液和KMnO4溶液进行比较，得出结论。方法二：利用MnO-的强氧化性。向溶液中加入还4讲析：先使烧瓶内乙烯转化成液态物质，使瓶内气态物原性的物质（Na2SO3、浓HCl、FeCl2、H2O2等）质分子数趋于零既可产生喷泉，且使水充满整个烧瓶。3．（1）反应前点燃酒精灯，加热烧瓶一小会儿。在瓶2．(1)用带火星的木条靠近干燥管口a，观察是否复燃。B、C、D中出现气泡，熄灭酒精灯，瓶B、C、D中导管液(2)干燥SO2，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应；面上升，证明该装置不漏气。防止空气中水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成O2；（2）2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O同时吸收过量的SO2，防止干扰O2的检验和污染空气。（3）无水硫酸铜检验H2O(3)不合理，固体中有Na2SO3时也具有此现象品红溶液检验SO2(4)盐酸，无明显现象BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，足量酸性KMnO4溶液SO2白色沉淀澄清石灰水检验CO2检测提高（4）导管有气泡冒出；溶液紫色逐渐变浅；瓶底有少1．选择试剂⑦⑤②量黑色固体生成。选择操作ABA讲析：杂质NH+--2-2+4．（1）①a→f，e→i，j→c，d→h，g→b4和HCO3用OH除去，杂质SO4用Ba除去多余的Cl2黑色粉末变为棕色除去，综合考虑用Ba(OH)2溶液最佳，此时产生了BaCO3、②11200m（CuO）（2）ABCE（3）ACBaSO4沉淀及NH3·H2O，用加热法使NH3·H2O分解而除−16V（O）去，考虑到除杂试剂过量，用Na2CO3溶液使多余的Ba2+成2讲析：制得的Cl2中含有HCl、H2O，因HCl的存在对为BaCO3沉淀，将两步产生的沉淀一起过滤，减少了操作-、CO2-Cl2和CuO的反应产生影响，必须除去。H2O的存在对此反步骤。最后用适量稀HNO3除去OH3，再加热赶掉溶应无影响，要想除去得通过碱石灰，碱石灰又能吸收Cl2，解在其中的CO2即可。符合题中要求选用试剂不超过3种，\n操作简单且步骤少，既除杂又配成NaNO3溶液。若开始选和C都不是正确选项。正确选项是D。根据题中所提供的用NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液，则选用试剂超过3种。信息，四溴化萘是不溶水的固体，四氢化萘和氢溴酸溶液都2．是无色的，反应完全时，四氢化萘已基本消耗完，加入的溴实实验所用溶于水中使溶液呈棕黄色。在步骤③中补充少量四氢化萘则实验需直接测定的验实验过程中所发生仪器是为了除去溶液中过量的溴。从题中可知过滤后得到的固体有关物理量方反应的化学方程式（用编号物质只能是四溴化萘和作为催化剂的铁粉。由反应方程式可（用文字说明）法表示）知，1molC10Hl2(132g/mol)与溴反应后产生4molHBr(81实验前样品和硬质g/mol)，又知反应条件下得到的氢溴酸饱和溶液中HBr的质玻璃管的总质量量分数是66%，所以含4molHBr的饱和溶液中水的质量是H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑（或硬质玻璃管的(81×4)×34%÷66%，所以步骤①中四氢化萘和水的质量比应1①②③⑦H2+CuOCu+H2O质量）是：132：[(81×4)×34%÷66%]=1：1.3实验后Cu及硬质6．（1）①ⅡABC②银氨溶液；试管内壁产生银镜+——玻璃管的总质量CH3CHO+2[Ag(NH3)2]+2OHCH3COO+NH+过滤后剩余固体的4+2Ag↓+3NH3+2H2O2H2SO4+CuO=CuSO4+H2O①⑤⑧⑨质量3水浴加热，温度计控温78℃或略大于78℃（2）①F、G、E防止空气中H2O和CO2进入E，实验前坩埚与样品引起测定误差②防止加热时产生的水蒸气在试管总质量①④⑥⑦口部分冷凝回流支试管底部，引起炸裂32Cu+O（或坩埚质量）22CuO⑧44c−18b32c−18a（3）或实验后坩埚与CuO18b18a总质量（以上三种方法任选两种，其它合理的方法也可以）3．（1）能；不能；不能。（2）排尽整个装置中的空气，防止产生的NO被空气中的O2氧化（3）（D）装置中通入O2后有红棕色气体生成讲析：一般验证NO气体的方法是：使它与O2接触，发生反应生成红棕色NO2气体，由颜色变化可以判断原来有无NO存在。要验证铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO，而该反应产生的气体主要成分是NO2，这就是说要从NO和NO2的混合气体中验证NO的存在。为此要做到：①反应前应将装置内空气赶尽，防止NO被氧化；②将混合气体中NO和NO2分离，可由题给的NO和NO2的液化温度，通过F装置完成；③反应混合气中少量的水蒸气冷凝后溶解NO2，会产生NO，需对混合气进行干燥，这可由C装置完成。4．（1）N2、O2的体积（2）偏低（3）酸性高锰酸钾溶液或溴水（4）VSO2%＝22.4CVa/（22.4CVa+Vb）×100%（其它合理答案也对）（5）bceg或beg或ceg5．（1）D（2）加入的液溴颜色基本不褪（3）除去过量的溴（4）四氢化萘、铁粉（5）1.3讲析：本题主要考查考生对实验目的、原理是否理解，同时考查考生能否仔细审题和利用题目中提供的信息来解答问题。按照步骤①，本实验是把四氢化萘、水和铁粉加入同一容器中进行反应，所以B不是正确选项。若用A中的装置进行反应，溴蒸气和刺激性气味的四氢化萘都会污染环境，同样C装置在步骤②反应时，也会造成环境污染，所以A
