2019-2020年高考化学二轮 专题十六 实验设计与评价最新讲义

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1、2019-2020年高考化学二轮专题十六实验设计与评价最新讲义实验设计与评价科学性操作性经济性安全性设计依据流程性制备评价检验、检测评价探究性评价性质探究组成探究原理探究变化探究类型【备考策略】实验设计和实验评价是综合实验考题的呈现方式之一，近3年的江苏高考试题中非择题实验部分（制备实验、理论运用实验等）都有体现，一般多有实验的评价，而xx、xx年出现了实验步骤的完整设计，预示着实验部分难度的加大。展望xx年江苏高考，将延续近几年的模式，实验设计和评价一定伴随二卷实验题的考查。关注以下各类背景的实验：（1）以物质制备为背景的实验题；（2）以实验探究为背景的实验题；（3）以实验方案

2、设计为背景的实验题；（4）以定性、定量分析为背景的实验题；解题之道首先了解实验流程的目的和反应原理、其次分析反应条件控制的目的。类型一、实验探究例1．（xx·北京理综卷有删改）有文献记载:在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。装置实验序号试管中的药品现象实验Ⅰ2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液有气泡产生:一段时间后，溶液逐渐变黑:试管壁附着银镜实验Ⅱ2mL银氮溶液和数滴浓氨水有气泡产生:一段时间后，溶液无明显变化该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，查阅资料:a．b．AgOH不稳定，极易分解为黑色Ag2O(I)配制银氨溶液所需的药品是。(2)经检验，

3、实验Ⅰ的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O.①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是。②产生Ag2O的原因是。(3)该同学对产生银镜的原因提出瑕设:可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象:向AgNO3溶液中加入，出现黑色沉淀;水浴加热，未出现银镜。(4)重新假设:在NaOH存在下.可能是NH3，还原Ag2O。将氨气通入含NaOH的潮湿Ag2O并水浴加热，而后出现银镜。(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成.由此又提出假设:在NaOH存在下，可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应.进行如下实验:有部分Ag2O溶解在氨水中，该反应的化学

4、方程式是。验结果证实假设成立，依据的现象是。（6）用HNO3,消洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是。【知识总结】化学实验中常探究的物质性质(1)氯气、次氯酸盐或次氯酸、高氯酸都有不同程度的氧化性，而盐酸或氯化物中的氯元素则具有还原性。(2)硝酸、双氧水、氯水常体现氧化性和不稳定性。(3)铁具有较强的还原性，Fe3+具有氧化性，而Fe2+则具有强的还原性。(4)铝既能与酸液反应放出H2，又能与强碱液反应放出H2，A12O3和AI(OH)3都具有两性。(5)烃中饱和烃(包括烷烃、环烷烃)以及苯遇溴水或高锰酸钾酸性溶液都不褪色。烯烃、二烯烃、炔烃以及苯乙烯遇以上试剂都褪色，而苯的同

5、系物甲苯、乙苯、二甲苯等只遇高锰酸钾酸性溶液褪色。二氧化硫、硫化氢、亚硫酸钠遇上述试剂都褪色。但应弄清苯、甲苯、液态烷或环烷甚至乙醚等都能萃取溴，产生水层褪色的现象并不是发生了反应。(6)新制的氢氧化铜能与具有羧基的有机物如甲酸、乙酸等反应形成蓝色溶液；遇醛基有机物如甲醛、乙醛、葡萄糖，在受热时产生红色Cu2O。(7)具有羟基、醛基、羧基、氨基结构有机物质都有对应的性质。【变式训练1】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。【提出问题】Na2S2O3是否与

6、Na2SO4相似具备下列性质呢？猜想①：；猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应；猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。【实验探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。实验操作实验现象或预期实验现象现象解释（用离子方程式表示）猜想②溶液pH＝8—向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液S2O32—+2H＋=S↓+SO2↑+H2O猜想③向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液氯水颜色变浅【实验结论】Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。【问题讨论】⑴甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2

7、O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由。⑵请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化。该实验方案是。类型二、流程性制备评价例2．（xx年镇江期末）用金属钴板（含少量Fe、Ni）制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如下：注：钴与盐酸反应极慢，需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。有关钴、镍和铁化合物的性质见下表：化学式沉淀完全时的pH钴镍性质Co(OH)29.4Co＋2HCl＝CoCl2＋H2↑Co2＋＋2NH3·H2O＝Co(OH)2↓＋2NH4＋Co2＋＋2H2OCo(OH