2020高考化学专题二十四 实验方案的设计与评价
2020高考化学 考题 实验方案的设计与评价
实验方案的设计与评价1．下列装置或操作能达到实验目的（必要的夹持装置及石棉网已省略）的是A．实验室制乙烯B．实验室制乙炔并验证乙炔发生氧化反应C．实验室中分馏石油D．若a为硫酸，b为纯碱粉末，c为苯酚钠溶液，验证硫酸、碳酸、苯酚酸性的强弱【答案】D【解析】A．制备乙烯需要在170℃下乙醇发生消去反应，图中缺少温度计，故A错误；B．电石遇水变成糊状物，且该反应十分剧烈，无法用该装置控制反应的发生与停止；电石中的杂质与水也能反应生成有还原性的气体，这些还原性的气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故无法达到实验目的，故B错误；C．温度计测定馏分的温度，且冷却水要下进上出，图中温度计的水银球应在烧瓶支管口处，且冷水方向不合理，故C错误；D．发生强酸制取弱酸的反应，硫酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳通入苯酚钠溶液后，溶液变浑浊，则可验证硫酸的酸性强于碳酸、碳酸的酸性强于苯酚，所以D选项是正确的。
2．下列实验装置设计正确且能达到目的的是（）CClA．分离2I并回收4B．合成氨并检验氨的生成C．乙醇和乙酸反应D．实验室制取氨气【答案】D【解析】A.通过蒸馏方法分离碘与CCl4，收集的是不同温度范围的馏分，因此温度计水银球要放在蒸馏烧瓶支管口附近，A错误；B.检验氨的生成要用湿润的pH广泛试纸，B错误；C.乙醇和乙酸反应制取乙酸乙酯，为防止挥发的乙醇、乙酸溶解导致的倒吸现象的发生，导气管末端要在碳酸钠饱和溶液的液面以上，C 错误；D.铵盐与碱共热产生氨气，由于氨气密度比空气小，要用向下排空气方法收集，为防止氨气与空气对流，在试管口要放一团疏松的棉花，D正确。
3．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作和现象结论A 向苯酚浊液中滴加Na 2CO 3溶液，浊液变清苯酚的酸性强于H 2CO 3的酸性B将溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热后产生的气体通入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色溴乙烷发生消去反应C2SO 通入4KMnO 溶液，溶液褪色2SO 有漂白性D向NaC1、NaI 的混合稀溶液中滴入少量稀3AgNO 溶液，有黄色沉淀生成()()sp sp K AgC1>K AgI【答案】B【解析】A.苯酚与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，所以苯酚的酸性强于碳酸氢钠，弱于碳酸，故A 错误； B. 气体通入溴的四氯化碳溶液，溶液褪色说明生成乙烯气体，溴乙烷生成乙烯的反应属于消去反应，故B 正确；C.2SO 具有还原性，通入4KMnO 溶液，溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，故C 错误；D.由于氯化钠和碘化钠的物质的量浓度的相对大小未知，有可能因为碘化钠的浓度较大而产生黄色沉淀碘化银，因此不能得出结论()()sp sp K AgC1>K AgI ，当氯化钠的浓度大于或等于碘化钠的浓度时，若产生黄色沉淀可得出题中的结论，故D 错误。
2019年高考化学总复习专题24实验方案的设计与评价考题帮练习含解析(1)
实验方案的设计与评价题组1 物质制备实验方案的设计与评价1.[2017天津理综,4,6分]以下实验设计能达到实验目的的是( )实验目的实验设计A 除去NaHCO3固体中的Na2CO3将固体加热至恒重B 制备无水AlCl3蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液C 重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶D 鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后,用CCl4萃取2.[2016全国卷Ⅱ,13,6分]下列实验操作能达到实验目的的是( )实验目的实验操作A 制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥D 比较水与乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中3.[2015重庆理综,4,6]下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是( )A.观察Fe(OH)2的生成B.配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液C.实验室制取氨D.验证乙烯的生成4.[2013安徽理综,8,6分]实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A 浓氨水CaO NH3H2OB 浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C 稀硝酸Cu NO2H2OD 浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液5.[2015福建理综,25,15分]某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。
该实验操作过程需要的玻璃仪器有。
(2)若对调B和C装置的位置, (填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。
2020届高考化学二轮复习常考题型大通关(14)化学实验方案的设计与评价(含解析)
精品文档，欢迎下载如果你喜欢这份文档，欢迎下载，另祝您成绩进步，学习愉快！化学实验方案的设计与评价1、（NH 4)2Cr 2O 7可用作有机合成催化剂、媒染剂、显影液等。
某化学兴趣小组对(NH 4)2Cr 2O 7的部分性质及组成进行探究。
已知：227Cr O - (橙色）+H 2O==2 24CrO -(黄色)+2H +。
请回答下列问题：1.在试管中加入少量(NH 4)2Cr 2O 7固体，滴加足量浓K0H 溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是________。
2.为探究(NH 4)2Cr 2O 7 (摩尔质量为252g/mol)的分解产物，按下图连接好装置，在A 中加入5.040g 样品进行实验。
①仪器C 的名称是______________。
②连接好装置，点燃酒精灯之前，需进行的必要操作是_________________________。
③反应结束后，依然要通一段时间的氮气的原因是_______________________。
④加热A 至恒重，观察到D 中溶液不变色，同时测得A 中残留物为Cr 2O 3、B 中质量的变化为1.44g ，写出重铬酸铵加热分解反应的化学方程式:_________。
3.实验室常用甲醛法测定含(NH 4)2Cr 2O 7的样品中氮的质量分数（杂质不发生反应），其反应原理为2Ba 2++227Cr O -+H 2O=2BaCrO 4↓+2H +、4+4NH +6HCHO=3H ++6H 2O+(CH 2)6N 4H +[滴定时，1mo1(CH 2)6N 4H +与1mo1 H +相当]，然后用NaOH 标准溶液滴定反应生成的酸。
实验步骤：称取样品5.600g ，配成500mL 溶液，移取25.00mL 样品溶液于250mL 锥形瓶中，用氯化钡溶液使227Cr O -完全沉淀后，加入10mL 20.00mol·L −1的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min后，加入1〜2滴酚酞试液，用0.200mol·L−1 NaOH标准溶液滴定至终点。
高考化学实验方案的设计与评价
W1）
（2）准确称取一定量纯碱样品（设
为W0），并放入烧瓶中。从分液漏 斗缓缓滴入稀硫酸，待不再发生气
体后。称干燥管的总质量（设为
W2）。设学生导出的计算公式为： Na2CO3的质量分数＝
×100％
试回答：
①W2－W1表示什么？
②如果不计称量误差，该生的实验结果有无明显误
差？如有，是偏大还是偏小？请简要说明根据并提
①用10mL的量筒量取4mL5mol/L的酸溶液
②倒入烧杯中用适量的水稀释
③将此溶液用玻棒引流，转移入100mL的容量瓶中
④用蒸馏水洗涤玻棒和烧杯2----3次，将洗涤液转移入容量瓶中
⑤讲蒸馏水加至离容量瓶刻度2---3cm处，用胶头
滴管滴加至刻度线
⑥摇匀
3.配制过程中会有哪些不正确的操作，对配制结果 有何影响？ ①用量筒量取液体时，仰视读数 偏高 ②容量瓶被润洗 偏高 ③定容时仰视读数 偏低 ④没有将洗涤烧杯、玻棒的洗涤液转移入容量瓶中 偏低
2、过滤时注意点：
a.一贴：将滤纸折叠好放入漏斗中， 加少量水湿润使滤纸紧贴漏斗内壁
b.二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘 加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸边缘
c.三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的夹嘴应与 玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤 纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁 相接触，
3.沉淀洗涤
方案四、取一定量的样品溶于水，加入足量的AgNO3 溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算 NaCl的质量分数，即得碳酸钠的质量分数。
方案三、取一定量的样品溶于水，加入足量的BaCl2 溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算碳 酸钠的质量分数。
1、过滤操作的仪器：
铁架台、铁圈、烧杯、漏斗、玻璃棒
实验方案的设计与评价
（4）分液漏斗
（5）产率降低 （6）SCl2 Cl2
蒸馏烧瓶
导气、冷凝
有固体产生（或其他正确描述） S（任写其中两种即可）
控制浓盐酸的滴速不要过快
要点二
化学实验方案的评价
对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确 与不准确做出判断。要考虑是否安全合理、有无干扰 现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。 1.从可行性方面对实验方案做出评价 科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在 对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可 行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在
利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题：
（2）B中反应的离子方程式: E中反应的化学方程式: （3）C、D中的试剂分别是 （4）仪器A、B的名称分别 是 F的作用是 、 。 ， ； 。 、 。
（5）如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响
是
、
。
，为了提高S2Cl2
（6）S2Cl2粗品中可能混有的杂质是（填写两种） 的纯度，关键的操作是控制好温
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
（2）Cu+4HNO3 (浓) 反应变缓，气体颜色变淡 （3）丙
耗酸量最少，无污染
（4）向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，
由a向c中加入浓盐酸
液变为黄棕色
c中有黄绿色气体产生，d中溶
没有处理尾气
基础回归 1.设计思路：实验目的→实验原理→反应的仪器装置
“速度快慢适当”、“产物较纯且易分离”的反应
均可用于制备所需产物；二是实验装置的创新设计，
根据现有仪器，考虑题给药品的状态，是否需要加 热等反应条件，所给仪器还有哪些灵活的用途等， 可大胆改进制备装置、净化装置、收集装置、除杂
高考化学： 简单实验方案的设计与评价(一)
6.下列图示装置和原理能达到实验目的的是
√
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解析 加热氯化镁溶液，促进了镁离子水解，因为水解产生的HCl易挥 发，最终得到的固体为氧化镁，无法获得无水氯化镁，故B错误； 除去氯气中氯化氢应通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢，用装置 丙能达到实验目的，故C正确； 分液的对象是两种互不相溶的液体，苯易溶于四氯化碳，因此采用分馏 的方法进行分离，故D错误。
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解析 向NaOH固体中加入浓氨水可产生 NH3，NH3可用碱石灰干燥，NH3密度比空 气小，应用向下排空气法收集，故A错误； 乙醇和乙酸乙酯为互相混溶的液体混合物， 不能用分液法进行分离，故B错误； 加热分解NaHCO3固体时试管口应略向下倾 斜，故C错误；
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浓盐酸加到KMnO4中产生黄绿色气体，锥 形瓶中发生的反应为2KMnO4＋16HCl(浓) ===2KCl ＋ 2MnCl2 ＋ 5Cl2↑ ＋ 8H2O ， 根 据 同一反应中氧化性：氧化剂＞氧化产物得 出，氧化性：KMnO4＞Cl2，Cl2通入NaBr 溶液中溶液由无色变为橙色，试管中发生 的反应为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由此 得出氧化性：Cl2＞Br2，D项正确。
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3.(2020·晋中市和诚中学高三模拟)下列装置能达到实验目的的是
√
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解析 右侧导管插入碳酸钠溶液中，易产生倒吸，故A错误； 双氧水的浓度不同，无法比较不同的催化剂对化学反应速率的影响，故 B错误； 硫酸的酸性大于碳酸，碳酸的酸性大于硅酸，三种含氧酸中，硫、碳、 硅元素均为最高价，可以比较三种元素的非金属的强弱，故C正确； 挥发出的溴进入到右侧烧杯中，也能与硝酸银反应产生浅黄色沉淀，不 能验证苯与溴发生取代反应生成了溴化氢，故D错误。
2020高考化学专题复习系列之——专题二十四 实验方案的设计与评价
化学 专题二十四 实验方案的设计与评价
2.实验方案评价的解题思路 一个实验方案的优劣主要从实验原理是否科学合理,操作与装置是否简单可 行,以及绿色化学和安全性的角度去评价。 (1)从“科学性”和“可行性”方面对实验方案作出评价 实验原理是否正确、可行;实验操作是否安全、合理;实验步骤是否简单、 方便; 实验效果是否明显、准确。 (2)从“绿色化学”视角对实验方案作出评价 ①反应原料是否易得、安全、无毒; ②反应速率是否合适;
命题规律
核心考点
考题取样
考向必究
实验方案 设计
2018全国卷Ⅱ,T28
三草酸合铁酸钾的热分解产物的性质 探究(考向2)
实验方案 2017全国卷Ⅱ,T13 通过图表形式考查实验操作、现象、
评价
结论及其因果关系评价(考向1)
核心素养聚焦
1.选择题常结合实验装置图分析某物质的制备是否能达到实验目的或对现 象进行分析并得出结论、作出评价等,以考查考生的“证据推理与模型认知” 的化学学科核心素养; 2.非选择题中探究物质的组成、性质类实验,常涉及对实验进行分析、评价、 改进或自行设计实验方案等,以考查“科学探究与创新意识”的化学学科核心 素养。
方法1 物质制备实验方案设计与评价
方法解读 1.物质制备实验方案的设计原则 (1)条件合适,操作方便。 (2)原理正确,步骤简单。 (3)原料丰富,价格低廉。 (4)产物纯净,污染物少。 2.物质制备实验方案的评价 对物质制备实验方案的评价,是指为达到一定的制备目的而对实验方案进行的价 值判断,这种评价基于对实验原理的理解,对元素化合物知识的融会贯
化学 专题二十四 实验方案的设计与评价
③原料利用率以及生成物的产率是否较高; ④实验过程中是否造成环境污染。 (3)从“安全性”方面对实验方案作出评价 化学实验从安全角度常考虑的因素主要有防倒吸、防爆炸、防吸水、防泄 漏、防着火、防溅液、防破损等。
高考化学复习考点知识突破解析77：实验方案的设计与评价 (解析版)
高考化学复习考点知识突破解析实验方案的设计与评价1．下列实验操作、现象和结论都正确且有相关性的是【答案】D【解析】本题考查有机实验设计与评价，涉及有机成分检验、性质探究，意在考查考生的实验设计与评价能力。
A项，乙酸乙酯在碱作用下水解，也会消耗碱，错误；B 项，苯在溴化铁的催化作用下与液溴发生取代反应，与溴水不发生取代反应，错误；C 项，植物油中含碳碳不饱和键，与溴发生加成反应，错误；D项，葡萄糖中含有醇羟基等，能还原高锰酸钾，正确。
2．CuI是有机合成的一种催化剂，受热易氧化。
实验室可通过向CuSO与NaI的混合溶4液中通入SO2制备CuI(2CuSO4＋2NaI＋SO2＋2H2O2CuI↓＋2H2SO4＋Na2SO4)。
下列实验原理和装置不能达到实验目的的是A．制备SO2B．制备CuI并制备少量含SO2的溶液C．将CuI与母液分离并用装置制得的含SO2的溶液洗涤沉淀D．加热干燥湿的CuI固体【答案】D【解析】A．Cu与浓硫酸在加热时发生反应生成SO2，图中固液加热装置可制备，A正确；B．硫酸铜与NaI发生氧化还原反应生成CuI、SO2，可用该装置制备CuI并制备少量含SO2的溶液，B正确；C．分离沉淀与溶液，可选该装置进行过滤，C正确；D．加热干燥湿的CuI固体，由于CuI易被氧化，因此不能用该装置加热，D错误；故合理选项是D。
3．下列实验操作、现象和结论均正确的是【答案】D【解析】A．植物油中的烃基含有碳碳双键，与溴水发生加成反应，可导致溴水褪色，褪色原因不是萃取，A错误；B．氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸，而氯气本身不具有漂白性，B错误；C．因碳酸的酸性比盐酸弱，则二氧化碳与氯化钙溶液不反应，C错误；D．晶体逐渐变白色，说明晶体失去结晶水，浓硫酸表现吸水性，D正确，答案选D。
点睛：选项D是解答的易错点，注意浓硫酸的特性理解。
浓H2SO4的性质可归纳为“五性”：即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。
化学实验方案的设计和评价(高三)
化学实验方案的设计和评价1.化学实验方案设计的基本思路（1）选择最佳反应途径最佳途径原则：原理正确、方法可行、仪器简单、操作方便、经济安全、绿色环保。
（2）选择最佳原料和除杂试剂（3）选择适宜操作方法（4）选择适宜的反应装置和除杂装置练习1..（2010年高考全国Ⅰ理综）请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
（1）在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请完成A后该反应的实验装置示意图（夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器（数量不限）简易表示如下：（2）根据方框中的装置图，填写该表：（3）有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。
改进后的优点是_________；（4）验证CO的方法是___________________。
练习2.某同学在学习【非金属单质及其化合物的性质和用途】时，进行下列探究； 【实验一】探究浓硫酸的氧化性将实验室常用的药品加入如同所示的实验装置，夹持和加热装置省略。
1. 该装置设计上存在什么缺陷，请指出。
2. 写出装置甲中的反应的化学方程式。
3. 装置乙中的试剂是。
【实验二】探究某碳酸钠样品中是否含有碳酸氢铵。
实验操作 预期现象和结论5. 探究方案；（可用简练的文字描述，也可用装置图描述）二．化学实验方案的设计 原则1.实验方案设计的基本要求（1）科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须正确。
（2）安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作，保护人身安全，保护仪器。
（3）环保性：有毒的物质必须处理，以防污染环境。
（4）可行性：实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足要求。
（5）简约性：方案简单易行，尽可能采用简单的实验装置，较少的实验步骤和药品。
还应遵循完成实验所用时间较短，副反应少，效果好等基本要求。
A版天津市2020年高考化学一轮复习专题二十四实验方案的设计与评价教师用书
专题二十四实验方案的设计与评价挖命题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例难度关联考点实验方案的设计与评价1.能根据实验要求,做到:①设计、评价或改进实验方案。
②采取适当的方法控制实验条件。
③描述实验现象和收集有关数据。
④分析现象和处理数据并得出合理结论。
⑤识别或绘制典型的实验仪器装置图。
2.以上各部分知识与技能的综合应用。
2016天津理综,52014天津理综,2、9较难元素及其化合物★★★分析解读高考对本专题内容的考查形式有两种:一是保持对传统知识的考查;二是结合题目中信息对实验过程进行分析。
题型以选择题和综合实验题为主,以元素及其化合物和典型有机物的性质为基础,侧重考查实验方案的设计和评价。
考查的化学学科核心素养为科学探究与创新意识和证据推理与模型认知。
【真题典例】破考点 【考点集训】考点 实验方案的设计与评价1.下列实验中,对应的现象以及解释或结论都正确,且两者具有因果关系的是( ) 选项实验现象解释或结论 A 向黄色的Fe(NO 3)3溶液中滴加氢碘酸 溶液变为紫红色氧化性:Fe 3+>I 2B 将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落下来铝箔表面有致密Al 2O 3薄膜,且Al 2O 3熔点高于AlC 向新收集的酸雨中滴加硝酸钡溶液 产生白色沉淀 酸雨中一定含有S O 42-D取久置的Na 2O 2粉末,向其中滴加过量的盐酸产生无色气体Na 2O 2没有变质答案 B2.用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际不相符的是( )选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象 A 浓盐酸 二氧化锰 立即产生黄绿色气体B浓硝酸用砂纸打磨无明显现象过的铝条续表选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象C浓氨水 硫酸亚 铁溶液 产生白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色D 亚硫酸氢 钠溶液酸性高锰 酸钾溶液溶液逐渐褪色答案 A3.下列实验方案能达到实验目的的是( ) 选项 实验方案实验目的或结论A 将硫酸酸化的H 2O 2溶液滴入Fe(NO 3)2溶液中,溶液变黄证明氧化性:H 2O 2>Fe 3+B相同条件下,向两支盛有相同体积、不同浓度H 2O 2溶液的试管中分别滴入等体积、等浓度的CuSO 4溶液和FeCl 3溶液探究CuSO 4、FeCl 3对H 2O 2分解速率的影响C 取a g 铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反应,逸出的气体通过浓硫酸后,测其体积为V L(已转化为标准状况下) 测定铝箔中Al 2O 3含量 D比较不同反应的反应热数据大小判断反应速率的快慢答案 C炼技法 【方法集训】方法 化学实验方案的设计思路及步骤1.利用下列装置分别完成相关实验,不能达到实验目的的是( )AB制备并收集氨气验证铁的吸氧腐蚀CD鉴别碳酸钠与碳酸氢钠证明温度对平衡移动的影响2.根据下列操作和现象,所得结论正确的是( )实验操作及现象实验结论A 分别向2 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和2 mL 0.1 mol·L-1 H3BO3溶液中滴加等浓度的NaHCO3溶液,前者有气泡产生,后者无明显现象酸性: CH3COOH > H2CO3>H3BO3B 向2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中滴加3滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,出现白色沉淀后,再滴加3滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3C 在少量无水乙醇中加入金属Na,生成可以在空气中燃烧的气体CH3CH2OH是弱电解质D 用3 mL稀硫酸溶液与足量Zn反应,当气泡稀少时,加入1 mL浓硫酸,又迅速产生较多气泡H2SO4浓度增大,反应速率加快答案 A3.SiCl4是生产光纤预制棒的基础原料。
2020年高考化学复习(天津专用)专题二十四实验方案的设计与评价
专题二十四实验方案的设计与评价挖命题【考情探究】分析解读高考对本专题内容的考查形式有两种：一是保持对传统知识的考查；二是结合题目中信息对实验过程进行分析。
题型以选择题和综合实验题为主，以元素及其化合物和典型有机物的性质为基础，侧重考查实验方案的设计和评价。
考查的化学学科核心素养为科学探究与创新意识和证据推理与模型认知。
【真题典例】〔凶1吕江苏单料，5, 2分｝ F 列有艾从禅带中握取腆的戈栓悍理和装赶施达列实破考点 【考点集训】考点实验方案的设计与评价1.下列实验中，对应的现象以及解释或结论都正确,且两者具有因果关系的是（）选项 实验 现象解释或结论 A 向黄色的溶液中滴加氢碘酸溶液变为紫红色 氧化性:Fe 3+>l 2B 将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落下来铝箔表面有致密Al 2Q 薄膜，且Al 2Q 熔点高于Al C 向新收集的酸雨中滴加硝酸钡溶液产生白色沉淀 酸雨中一定含有S -D 取久置的NaQ 粉末，向其中滴加过量的盐酸产生无色气体NaQ 没有变质答案 B2.用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入 ②中,预测的现象与实际不相符的是（）选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象 A浓盐酸二氧化锰立即产生黄绿色气体-乩屈装艸屮乐用震置乙过師带尿的柢懑満「：川竖阳曲氮化沱世淋巾I 画：1, 1＞妙装酎鼻收■伽剋糧中的d 鉄-0哦坤出匚丄/1fdbrtLt A❶命题恩姐応瓠詡海苗棍礪的实鼻刘殍为背戢・亡总占盒实蓟苦岂的it 州以吐从实幹H 的的龄度 4对实并力耒进打IT 析 ❷核心希点疋亂此注翰的性ML 化学■丈能凰本捺件”艾 $卷片案的❸考查案养科祢 +L 与t ：.f ： ；:, ig 和ME 惦怫昭*■'■ H ik jr 和的林心献养 ❹解题思踣畔恭1L 更同QF 4.曲占it 凡木匡勞糊的性 中的rfi t 轴井祈实於的WHI 和 ♦ H 的 审删\注直凰察戟冒的特証矗财4应前样曲，幷为实验H 的退存灯唄如料戡 ❺裔越趙欝Kt 时*甸更内容的¥僭収选样翩 畴仟 宴韓題为主酣*超保特对牌枕诩啊的号 査1罪進樺M 常以魁点代学T 艺盍程沟 I W-.写&宦掘方宪的谊计崎评的〔凶1吕江苏单料，5, 2分｝F列有艾从禅带中握取腆的戈栓悍理和装赶施达列实钠溶液 酸钾溶液答案 A3.下列实验方案能达到实验目的的是（ ）选项 实验方案实验目的或结论A将硫酸酸化的fQ 溶液滴入Fe （NO ）2溶液中，溶液变黄证明氧化性:H2^>Fe 3+B相同条件下，向两支盛有相同体积、不同浓度 "Q 溶液的试管中分别滴入等体积、等浓度的CuSQ 溶液和FeCl 3溶液探究CuSO FeCl 3对fO 分解速率的影 响C 取a g 铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反应，逸出的气体通过浓硫酸后，测其体积为V L （已转化 为标准状况下）测定铝箔中A"Q 含量 D比较不同反应的反应热数据大小判断反应速率的快慢答案 C炼技法 【方法集训】方法化学实验方案的设计思路及步骤1.利用下列装置分别完成相关实验 ，不能达到实验目的的是（ ）答案 A2.根据下列操作和现象，所得结论正确的是（ ）实验操作及现象实验结论A分别向2 mL 0.1 mol • L -1 CH 3COOI 溶液和2 mL 0.1 mol • L -1 H 3BO 溶液中滴加等浓度的 NaHC （溶液,前者有 气泡产生,后者无明显现象酸性:CH 3COOH > bCC^ H 3BO3 向2 mL 0.1 mol • L -1 NaOH 溶液中滴加3滴0.1 mol • L -1 MgCb 溶液，出现白色沉淀后，再滴加3滴0.1mol • L -1 FeCl 3溶液，出现红褐色沉淀溶解度:Mg(OH )2>Fe(OH> C 在少量无水乙醇中加入金属Na ，生成可以在空气中燃烧的气体CHCHOH 是弱电解质 D用3 mL 稀硫酸溶液与足量Zn 反应，当气泡稀少时，加入1 mL 浓硫酸，又迅速产生较多气泡 fSO 浓度增大，反应速率加快答案 A3.SiCI 4是生产光纤预制棒的基础原料。
2020年高考北京版高考化学 专题二十四 实验方案的设计与评价
专题二十四实验方案的设计与评价挖命题【考情探究】分析解读高考对本专题内容的考查形式有:一是保持对传统知识的考查;二是结合题目中信息对实验过程进行分析;三是对教材实验进行重新设计或改进创新。
题型以选择题和综合实验题为主,依托元素及其化合物和典型有机物的性质,侧重考查实验方案的设计和方案的评价。
考查学生的科学探究与创新意识和证据推理与模型认知素养。
【真题典例】破考点【考点集训】考点实验方案的设计与评价1.下列实验中,对应的现象以及解释或结论都正确,且两者具有因果关系的是( )答案B2.用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际不相符的是( )答案A3.下列实验方案能达到实验目的的是( )答案C炼技法【方法集训】方法化学实验方案的设计思路及步骤1.利用下列装置分别完成相关实验,不能达到实验目的的是( )验证铁的吸氧腐蚀鉴别碳酸钠与碳酸氢钠证明温度对平衡移动的影响答案A2.根据下列操作和现象,所得结论正确的是( )答案A3.SiCl4是生产光纤预制棒的基础原料。
通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃)。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:请回答下列问题:(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻璃仪器有;(2)装置C中的试剂是;整套实验装置存在一处明显的不足,请指出: 。
(3)装置E中g瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是(填写元素符号)。
(4)F中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和S-。
请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
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专题二十四实验方案的设计与评价挖命题【考情探究】分析解读高考对本专题内容的考查形式有:一是保持对传统知识的考查;二是结合题目中信息对实验过程进行分析;三是对教材实验进行重新设计或改进创新。
题型以选择题和综合实验题为主,依托元素及其化合物和典型有机物的性质,侧重考查实验方案的设计和方案的评价。
考查学生的科学探究与创新意识和证据推理与模型认知素养。
【真题典例】破考点【考点集训】考点实验方案的设计与评价1.下列实验中,对应的现象以及解释或结论都正确,且两者具有因果关系的是( )答案B2.用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际不相符的是( )答案A3.下列实验方案能达到实验目的的是( )答案C炼技法【方法集训】方法化学实验方案的设计思路及步骤1.利用下列装置分别完成相关实验,不能达到实验目的的是( )验证铁的吸氧腐蚀制备并收集氨气鉴别碳酸钠与碳酸氢钠证明温度对平衡移动的影响答案A2.根据下列操作和现象,所得结论正确的是( )答案A3.SiCl4是生产光纤预制棒的基础原料。
通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃)。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:请回答下列问题:(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻璃仪器有;(2)装置C中的试剂是;整套实验装置存在一处明显的不足,请指出: 。
(3)装置E中g瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是(填写元素符号)。
(4)F中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和S-。
请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
【提出假设】假设1:只有S-;假设2:既无S-,也无ClO-;假设3: 。
【实验探究】可供选择的实验试剂有3 mol·L-1H2SO4溶液、1 mol·L-1 NaOH溶液、0.01 mol·L-1 KMnO4溶液、溴水、淀粉-KI溶液、品红溶液等。
取少量吸收液于试管中,滴加3 mol·L-1H2SO4溶液至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。
请完成下表:答案(1)分液漏斗(2)浓硫酸装置E和F之间未连接干燥管(3)Al、P(4)只有ClO-①溴水(或0.01 mol·L-1KMnO4溶液) ②品红溶液③淀粉-KI溶液若溶液变为蓝色过专题【五年高考】考点实验方案的设计与评价A组自主命题·北京卷题组1.(2018北京理综,28,16分)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)①A为氯气发生装置。
A中反应方程式是(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。
C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有。
(2)探究K2FeO4的性质①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。
为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由产生(用方程式表示)。
ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。
用KOH溶液洗涤的目的是。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2Fe-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和Fe-的氧化性强弱关系相反,原因是。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性Fe->Mn-,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。
该现象能否证明氧化性Fe->Mn-。
若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。
理由或方案: 。
答案(1)①2KMnO4+16HCl 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②③Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)①ⅰ.Fe3+4Fe-+20H+4Fe3++3O2↑+10H2Oⅱ.排除ClO-的干扰②>溶液酸碱性不同③理由:Fe-在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是Mn-的颜色方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色2.(2014北京理综,28,15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。
某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液,研究废液再生机理。
记录如下(a、b、c代表电压值):(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是。
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。
写出有关反应: 。
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有性。
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。
电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:①NaCl溶液的浓度是mol/L。
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法: 。
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点): 。
答案(1)溶液变红(2)2Cl--2e- Cl2、Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+(3)还原(4)①0.2②取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝③通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电B组统一命题、省(区、市)卷题组3.(2018课标Ⅱ,13,6分)下列实验过程可以达到实验目的的是( )答案B4.(2017天津理综,4,6分)以下实验设计能达到实验目的的是( )答案D5.(2016课标Ⅱ,13,6分)下列实验操作能达到实验目的的是( )答案D6.(2015重庆理综,4,6分)下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是( )答案A7.(2015安徽理综,12,6分)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。
为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是( )答案D8.(2014天津理综,2,6分)实验室制备下列气体时,所用方法正确的是( )A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气答案A9.(2014课标Ⅰ,13,6分)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )答案B10.(2018课标Ⅱ,28,15分)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
回答下列问题:(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3] 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有、。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是。
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。
滴定终点的现象是。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。
加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。
该晶体中铁的质量分数的表达式为。
答案(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6] Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置②CO2CO③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(3)①粉红色出现②×100%11.(2017课标Ⅲ,26,14分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知: 、。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。
按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是。
②将下列实验操作步骤正确排序(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x= (列式表示)。
若实验时按a、d次序操作,则使x (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为(填标号)。
C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为。
a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓H2SO4②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式。
答案(1)样品中没有Fe(Ⅲ)Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)(2)①干燥管②dabfce③-偏小-(3)①c、a 生成白色沉淀、褪色②2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑12.(2016课标Ⅰ,26,14分)氮的氧化物(NO x)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NO x还原生成N2。
某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。