2023年高三化学高考考前20天备战冲刺系列专题11实验方案设计与评价doc高中化学.docx

专题11·化学实验方案设计与评价 【2023考纲解读】 １．根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。 ２．根据实验试题要求，设计根本实验方案。 ３．能绘制和识别典型的实验仪器装置图。 4．能综合应用各局部知识与技能按要求完成设计。 【考点回忆】 考点1、制备实验方案设计 制备实验设计思路及一般方法 列出可能的几种制备方法和途径，然后进行分析和比较，从中选取最正确的实验方法。 在制订具体的实验方案时，还应注意对实验条件进行严格、有效的控制。其顺序是： 特别提醒 ：制备实验方案遵循的原那么：（1）条件适宜，操作方便；（2）原理正确，步骤简单；（3）原料丰富，价格低廉；产物纯洁，染污物少。 考点2、性质实验设计型 （1）探索性性质实验方案的设计 分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设计合理实验方案，探索可能具有的性质。 （2）验证性性质实验方案的设计 对物质具备的性质进行求证，关键是设计出简捷的实验，操作简单平安，实验现象明显。 特别提醒：要按照课程内容的要求，积极开展实验探究活动。通过探究活动“发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探究；能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化；能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理；能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律〞。 考点3、定量测量设计型 定量测量实验设计是为了深入了解物质和自然现象的量的特征，揭露各因素之间的数量关系，从而确定某些因素的数值。它能够具体的从量上来测定对象所具有的某种性质或者他们的数量关系。它得到的结果是一定质和量之间的准确函数关系。因此所有影响此函数关系准确的因素都视为干扰因素，设计实验就是确定了具体某一方案后，排除此方案中所有干扰因素，干扰因素全部排除，此方案具体的实施程序就清晰且明确了。 例1．（2023天津卷3）以下实验设计和结论相符的是 A．将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性 C．某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再参加稀盐酸，沉淀不溶解，那么原溶液中一定有SO42- D．在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯洁的FeCl3溶液 例2．（2023广东理科根底27）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法正确的选项是 选项 污染物 处理措施 方法类别[ A 废酸 加生石灰中和 物理法 B Cu2+等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法 C 含苯废水 用活性炭吸附 物理法 D 含纯碱的废水 加石灰水反响 化学法 答案 D 解析 废酸与碱中和属于化学法，A项错；Cu2＋不可能用SO42 －沉降，B项错；活性碳无法吸收苯，C项错；Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3↓+ 2NaOH，是复分解法，属于化学法，D项正确。 例3．（2023北京卷8）以下表达正确的选项是 A．将通入溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入，产生沉淀 B．在稀硫酸中参加铜粉，铜粉不溶解；再参加固体，铜粉仍不溶解 C．向溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再参加溶液，沉淀消失 D．纯锌与稀硫酸反响产生氨气的速率较慢；再参加少量固体，速率不改变 答案 C 例4．（2023上海卷11）1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反响制得乙酸丁酯，反响温度为115～125℃，反响装置如右图。以下对该实验的描述错误的选项是 A．不能用水浴加热 B．长玻璃管起冷凝回流作用 C．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤 D．参加过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率 答案 C 例5．（2023全国卷Ⅱ28）氨可以与灼热的氧化铜反响得到氮气和金属铜，用示意 图中的装置可以实现该反响。 答复以下问题： （1）A中参加的物质是_____________①_____________________________. 发生反响的化学方程式是_______________②_______________________; （2）B中参加的物质是_____③________，其作用是_________④_______________: （3）实验时在C中观察到得现象是_____________⑤_________________， 发生反响的化学方程式是_________________⑥____________________; （4）实验时在D中观察到得现象是________________⑦__________________， D中收集到的物质是_______⑧_______，检验该物质的方法和现象是_________⑨_____________。 例6．（2023安徽卷28）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调 节好PH和浓度的废水中参加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响速率的影响。 【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下比照试验。 （1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。 实验 编号[来 实验目的[ T/K PH c/10-3mol·L-1 H2O2 Fe2+ ① 为以下实验作参考 298 3 6.0 0.30 ② 探究温度对降解反响速率的影响 ③ 298 10 6.0 0.30 【数据处理】 实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如下列图。 （2）请根据右上图实验①曲线，计算降解反响在50~150s内的反响速率： （p-CP）= mol·L-1·s-1 【解释与结论】 （3）实验①、②说明温度升高，降解反响速率增大。但温度过高时反而导致降解反响速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因： 。 （4）实验③得出的结论是：PH等于10时， 。 【思考与交流】 （5）实验时需在不同时间从反响器中取样，并使所取样品中的反响立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反响的方法： 解析（1）实验①是参照实验，所以与实验①相比，实验②和③只能改变一个条件，这样才能起到比照实验的目的，那么实验②是探究温度对反响速率的影响，那么T=313K，pH=3，c(H2O2)=6.0 mol·L-1，c(Fe2＋)=0.30 mol·L-1，实验③显然是探究pH的大小对反响速率的影响； （2）在50～150s内，△c(p-CP)=0.8mol·L-1，那么v (p-CP)=0.08mol·L-1·s-1；（3）温度过高时，H2O2分解，c(H2O2)浓度减小，导致反响速率减小； （4）从图中看出，pH=10时，c(p-CP)不变，即反响速率为零，说明碱性条件下，有机物p-CP不能降解； （5）从第（4）可以得出，在发言液中参加NaOH溶液，使溶液的pH迅速增大，反响停止。 【2023高考预测】 综合实验设计是高考的重要内容，主要考点有：①制备实验设计；②制备实验设计；③制备实验设计。今后的命题方向：选择必要的仪器或装置完成实验，对几种实验方案分析比照从中选取最正确的实验方法，根据要求设计简洁的方案，操作简单平安，实验现象明显；常见物质的组成和结构的检测方法，知道质谱仪、核磁共振仪、红外光谱仪等现代仪器在测定物质结构中的作用。 测试题 1．以下实验能到达预期目的的是 ( ) A.向煮沸的1 mol·L-1NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体 B.向乙酸乙酯中参加饱和Na2CO3溶液，振荡，分液别离除去乙酸乙酯中的少量乙酸 C.称取19.0 g SnCl2，用100 mL蒸馏水溶解，配制1.0 mol·L-1SnCl2溶液 D.用氢氧化铜粉末检测尿糖 答案 B 解析 向NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液会产生Fe(OH)3沉淀，不会产生胶体，要制备Fe(OH)3胶体，应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，因此A不正确;配制SnCl2溶液时，由于Sn2+易水解，因此应将SnCl2先溶解在浓盐酸中，再加水稀释到所需的浓度，C也不正确;检测尿糖必须用新制Cu(OH)2悬浊液，而不能用Cu(OH)2粉末，D也不正确。 2．以下说法中正确的选项是 （ ） A．蛋白质中除了含有C、H、O、N等元素外，通常还含有S元素 B．生活中的水杯、奶瓶、食物保鲜膜等用品的主要材料都是聚氯乙烯 C．由于晶体硅具有半导体特性，因此可用于制造光导纤维 D．食醋的总酸含量是指食醋中醋酸的总物质的量浓度 解析：聚氯乙烯有毒，一般生活中的水杯、奶瓶、食物保鲜膜等用品的主要材料是聚乙烯；光导纤维的材料是二氧化硅；食醋中总酸含量是指食醋中所含的所有酸性物质。应选A。 答案：A 3.以下试剂的贮存方法错误的选项是（ ） A苯用带橡胶塞的试剂瓶贮存 B浓硝酸存放在棕色试剂瓶中 C少量白磷存放在水中 D.少量金属钠存放在煤油中 解析：苯会腐蚀橡胶塞，故A错，浓硝酸见光受热易分解，应保存在棕色试剂瓶中，白磷在空气中易被氧化，与水不反响，常用水保存。 答案：A 4．以下说法正确的选项是（ ） A．用碱式滴定管量取18.5mL 1mol/L的NaOH溶液 B．用托盘天平称量50.56gKCl C．硅酸钠溶液可以保存在滴瓶中 D．中和滴定时，眼睛观察滴定管中液面变化 解析：托盘天平的精度为0.1g，故B错误，硅酸钠不能保存在滴瓶中，会粘合住滴瓶，故C错误；中和滴定时，眼睛不能注视滴定管中液面变化，要观察锥形瓶中溶液颜色变化，并注意滴加的速度。 答案：A 5．在用碳酸钠溶液洗涤铁屑后，要将铁屑从溶液中别离出来，以下方法最简便的是（ ） A．过滤 B．蒸馏 C．分液 D．倾析法 解析：过滤常用于别离溶液中的不溶物，即固液别离；蒸馏只要是根据液体混合物中各成份的沸点不同进行别离的方法；分液用于别离两种互不相溶液体的方法；倾析法也是用于固液别离的，当沉淀的结晶颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部时，常用倾析法进行别离。故要想把铁屑从溶液中别离出来，我们可以采用过滤和倾析法。最简便的应该是倾析法。 答案：D 6．检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是 （ ） A. 通过品红溶液 B. 通过澄清石灰水 C. 先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水 D. 先通过酸性KMnO4，再通过澄清石灰水 解析：检验CO2可用澄清石灰水，但SO2也能使澄清石灰水变浑浊，故要检验SO2气体中是否混有CO2气体，必须先除掉SO2，利用二氧化硫的复原性，用酸性KMnO4溶液。 答案：D 7．在空气中久置而不易变质的物质是 （ ） A．过氧化钠