化学实验方案的设计与评价

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1、化学实验方案的设计与评价【高考导向】近几年理综化学实验试题特点：1.以课本演示实验或学生实验为突破口，体现试题源于中学教材，但能力要求高于教材。2.以元素及其化合物为载体，将化学基本反应原理、理论、计算融为一体。如常见物质的鉴别和检验，根据物质的性质、制法、用途，解决题设问题。3.将实验原理、实验现象、基本操作有机结合。4.通过探究性实验和开放性实验考查学生的创新能力。【知识归纳】1、完整的实验方案包括以下内容：1．实验名称；2．实验目的；3，实验原理；4．实验用品(仪器、药品及规格)；5．实验步骤(包括实验仪器装配和操作)；6．实验现象记录及结果处理；7．问题和讨论

2、(误差分析)。2、实验设计的分类：定性设计：物质的制备；物质性质的验证和比较；物质的分离和提纯；物质的鉴别与鉴定。定量设计：物质的组成及结晶水含量测定，物质浓度的测定。3、进行化学实验方案设计时应遵循的基本要求：（实验评价的角度）1．科学性2．安全性3．可行性4．环保性6、简约性。一、探究物质成分或组成实验方案的设计与评价例1、(2012福建)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(反应装置如右图所示)。（1）制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是（填序号）。A．往烧瓶中加入MnO2粉末B．加热C．往烧瓶中加入浓盐酸（2）制备反应会因盐酸浓度下降而停止

3、。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出的下列实验方案：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验：①判定甲方案不可行，理由是。②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。a．量取试样20.00mL，用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定，消耗22.00ml，该次滴定测的试样中盐酸浓度为mol/L；b．平行滴定后获得实验结果。③判断丙方案的实验结果(填“偏大”、

4、“偏小”或“准确”)。[已知：KSP(CaCO3)=2.8×10-9)、KSP(MnCO3)=2.3×10-11]④进行丁方案实验：装置如右图所示（夹持器具义略去）。9（i）使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中。（ii）反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是（排除仪器和实验操作的影响因素）。例2、（2012安徽理综）工业上从铅废蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应:PbSO4(s)＋CO32-(aq)PbCO3(s)＋SO42-(aq)。某课题组用Pb

5、SO4为原－料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1)上述反应的平衡常数表达式：K＝____________________。⑵室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在______________溶液中PbSO4的转化率较大，理由是_______________________⑶查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅〔2PbCO3·Pb(OH)2〕，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三:假设一：全部为

6、PbCO3；假设二：假设三：(4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。①定性研究:请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，…… ②定量研究:取26.7mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：【归纳小结】9二、探究物质性质实验方案的设计与评价例3、对亚硫酸钠性质探究（1）根据亚硫酸钠中硫的化合价，猜测其可能的化学性质性质a：具有性，性质b：具有性（2）现有试剂：溴水、双氧水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO

7、4、NaOH溶液、氨水。要证明性质a，选用试剂为，现象是对应离子方程式为要证明性质b，选用试剂为，现象是对应离子方程式为例4、（2009四川理综）过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。Ⅰ.测定过氧化的含量请填写下列空白：（1）移取10.00mL密度为ρg/mL的过氧化氢溶液至250mL___________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀