高中化学一轮复习定性定量实验的设计与评价课件

（2）常用的计算方法——关系式法 关系式法常应用于一步反应或分多步进行的连续反应中相关量的计算，利用该 法可以减少不必要的中间运算过程，避免计算错误，并能迅速准确地获得结 果。一步反应可以直接找出反应物与目标产物的关系；在多步反应中，若第一 步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式，将该物质作为 “中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。利用这种方法解题的关键 是建立已知物质和所求物质之间的关系式。
1.测定某明矾样品（含砷酸盐）中砷的含量，实验步骤如下： 实验一：配制砷标准溶液
①取一定质量的As2O3，用NaOH溶液完全溶解后，配制成1 L Na3AsO3溶液（此
溶液1.0 mL相当于0.10 g砷）。 ②取一定量上述溶液，配制500 mL含砷量为1.0 g·L－1的砷标准溶液。
（1）②需取用①中Na3AsO3溶液
溶液 缓慢变成棕黑色沉淀
变为紫色，仍有沉淀
（1）B中试剂是
。
⁠
答案：饱和NaCl溶液
（2）通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为
。
⁠
（3）对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的
认识是
。
⁠
答案： Mn2＋的还原性随溶液碱性的增强而增强
（4）根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资 料不符的原因： 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
为
，完成该实验操作需要的玻璃仪器除胶头滴管和量筒外还
⁠
要
。
⁠
②该反应最适宜温度为80～90 ℃，为探究反应发生的最低温度，应选用的加热
方式为
。
⁠
答案：①12.5 g 烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶 ②水浴加热
（2）某同学为检验Cu2O样品中是否含有CuO，设计如下实验方案：将Cu2O样 品与足量稀硫酸反应，观察到溶液呈蓝色，即得出结论：样品中含有CuO杂
D.反应前后装置e的质量
（填字母）。
⁠
③验纯后点燃装置c中酒精灯之前，对K1、K2进行的操作是
。
⁠
④若缺少装置e，则氧化亚铜的纯度 影响”）。
（填“偏高”“偏低”或“无
⁠
答案：①H2SO4 ②BC ③打开K2，关闭K1 ④偏低
综合实验探究 1.某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。 ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
反应温度、搅拌等
（5）实验ⅲ：用10 mL 6 mol·L－1盐酸代替H2SO4浸泡样品后，重复实验ⅰ，发
现试管①有蓝色沉淀，试管②溶液显红色，说明Cl－有利于Fe3O4与H＋反应，为
了验证这一推测，可在用H2SO4溶液浸泡时加入
，然后重复实验ⅰ。
⁠
。
答案：NaCl固体
（6）实验ⅳ：用20 mL 6 mol·L－1盐酸浸泡1.0 g天然磁铁矿粉末，20 min后浸泡
回答下列问题：
（1）Ⅰ是制取
气体的装置，在试剂a过量并微热时，发生主要反应的
⁠
化学方程式为
。
⁠
解析：Ⅰ是制取HCl气体的装置，在试剂a（浓H2SO4）过量并微热时，NaCl晶
体与浓H2SO4反应生成NaHSO4和HCl。
答案：HCl NaCl＋H2SO4（浓） NaHSO4＋HCl↑
（2）Ⅱ中b仪器的作用是
是
。
⁠
（3）对比实验Ⅰ、Ⅱ中过程ⅱ，Ⅱ中产生气泡明显更快的原因是 。
⁠
（4）实验Ⅲ中，经检验产生的黑色沉淀为CuS。推测CuS的产生原因。
经实验及理论证明推测1和推测2均合理。
①证明推测1合理，应设计的实验方案是
。
⁠
②推测2发生反应的离子方程式是
。
⁠
③从化学反应速率和限度的角度解释，Na2S2O3溶液与CuSO4溶液在酸性条件下 反应，实验现象中反应初期产生黄色沉淀，反应中后期产生黑色沉淀的原
定性、定量实验的设计与评价
1.具有较强的问题意识，能提出化学探究问题，能做出预测和假设。 2.能预测物质的某些性质，并进行实验验证；能根据物质的特征反应和干扰因素 选取适当的检验试剂。 3.能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。说明 假设、证据和结论之间的关系，用恰当形式表达和展示实验成果。
③用明矾样品代替20.00 mL砷标准溶液进行实验，相同条件下生成相同量红色 胶态银，需要5.0 g明矾样品。
答案：5
（2）乙酸铅棉花的作用是
。
⁠
答案：除去H2S，以免干扰D中反应
（3）写出Zn与H3AsO3生成砷化氢反应的离子方程式并用单线桥表示电子转移
的方向和数目
。
⁠
答案：
（4）控制B瓶中反应温度的方法是 是
液几乎无色，重复实验ⅰ，发现试管①、②均无明显现象，与实验ⅲ现象不同
的可能原因是
。⁠Biblioteka 答案：天然磁铁矿粉末中杂质较多，Fe3O4的含量较低
2.某研究小组探究CuSO4溶液和弱酸盐的反应。 [资料]H2S2O3是一种弱酸，易分解为SO2和S。
序号
实验操作
实验现象
过程ⅰ：立即产生蓝色絮状沉淀，继
续滴加至1 mL，沉淀增多且蓝色加
⁠，反应中通入N2的作用 。
⁠
答案：水浴加热 将砷化氢气体完全带入D中，使其完全反应
（5）明矾样品中砷的含量为
%。
⁠
答案：
2.氧化亚铜在强酸性溶液中发生歧化反应，某小组同学设计如下实验制备氧化亚
铜并测定其纯度。
（1）该小组同学利用葡萄糖还原CuSO4溶液制备氧化亚铜。
①配制490 mL 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液，需要称取胆矾晶体的质量
。
⁠
Ⅲ中的试剂应选用
。
⁠
答案：防止Ⅱ中溶液倒吸 CuSO4溶液
（3）在沉淀过程中，某同学在加入一定量热的H2SO4溶液后，认为沉淀已经完
全，判断沉淀已完全的方法是
。
⁠
答案：取上层清液继续滴加H2SO4溶液，无沉淀出现，说明沉淀已经完全
（4）沉淀过程中需加入过量的H2SO4溶液，原因是
。
⁠
答案：减少Ba2＋在水中的溶解 （5）在过滤操作中，下列仪器不需要用到的是
质。若探究该同学的方案和结论是否合理，需用化学方程
式
来进行解释。
⁠
（3）该小组取含有少量CuO杂质的Cu2O进行如下实验，以测定氧化亚铜的 纯度。
①装置a中所加的酸是
（填化学式）。
⁠
②通过测定下列物理量，能达到实验目的的是
A.反应前后装置a的质量
B.装置c充分反应后所得固体的质量
C.反应前后装置d的质量
实验装置如图 （夹持装置略）：
物质a
通入Cl2前
C中实验现象 通入Cl2后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀，且放置后不 发生变化
Ⅱ
5%NaOH 产生白色沉淀，在空气中 棕黑色沉淀增多，放置后溶液
溶液 缓慢变成棕黑色沉淀
变为紫色，仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH 产生白色沉淀，在空气中 棕黑色沉淀增多，放置后溶液
编号 ⅰ
实验操作
现象 ①无蓝色沉淀 ②溶液显红色
ⅱ
均无明显现象
（3）实验ⅱ的作用是
。
⁠
答案：作对照实验，排除H2SO4、HCl对实验现象的干扰
（4）实验ⅰ中滴加K3[Fe（CN）6]溶液无蓝色沉淀生成，其可能原因是Fe2＋的
浓度太小，为了验证这一推断，可改进的方法是
。
⁠
答案：在试管中加入植物油隔绝空气，并延长浸泡Fe3O4的时间，或者适当升高
mL。
⁠
实验二：测定样品中砷含量（实验装置如图，
夹持装置已略去）
①往B瓶中加入20.00 mL砷标准溶液，再依次加
入一定量的盐酸、KI试液和SnCl2溶液，室温放 置10 min，使砷元素全部转化为H3AsO3。
②往B瓶中加入足量锌粒（含有ZnS杂质），立即塞上装有乙酸铅棉花的导气管 C，并使C管右侧末端插入比色管D中银盐吸收液的液面下，控制反应温度25～ 40 ℃。45 min后，打开K1通入N2，生成的砷化氢气体被完全吸收，Ag＋被还原 为红色胶态银。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因
，
⁠
但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为
绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为______________
，溶液绿色缓慢加深，原因
⁠
是MnO2被
（填化学式）氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
产品。
步骤2：产品中BaCl2·2H2O的含量测定
①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸；
②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固
体，质量为0.466 0 g。
深，并出现少量气泡；
Ⅰ
过程ⅱ：产生气泡增多且速率明显加
快，蓝色絮状沉淀沉降在试管底部；
过程ⅲ：沉淀溶解并有极少量的气泡
生成
序号 Ⅱ Ⅲ
实验操作
实验现象
过程ⅰ：立即产生浅蓝绿色絮状沉淀，继续滴加 至1 mL，沉淀增多且蓝绿色加深，并出现少量 气泡； 过程ⅱ：产生的气泡比实验Ⅰ过程ⅱ增加更多更 快，最终得到天蓝色粉末状沉淀； 过程ⅲ：沉淀溶解并有较多气泡生成
（填名称）。
⁠
答案：锥形瓶
（6）产品中BaCl2·2H2O的质量分数为
（保留三位有效数字）。
⁠
答案：97.6%
解答综合实验题的思维流程
过程ⅰ：较快出现淡黄色悬浮物； 过程ⅱ：黄色逐渐加深，依次变为土黄色、棕 色，最终变为黑色，同时产生刺激性气味气体， 且通入品红试剂出现溶液褪色现象
（1）实验Ⅰ中过程ⅰ产生的蓝色絮状沉淀为Cu（OH）2，同时产生的少量气泡
主要成分是
。
⁠
答案：CO2 （2）实验Ⅱ中过程ⅱ产生的天蓝色粉末状沉淀中肯定含有的阴离子
⁠
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应
是
。
⁠
④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因
。
⁠
2.某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中
BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： 可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水 步骤1：BaCl2·2H2O的制备 按 如 图 所 示 装 置 进 行 实 验 ， 得 到 B a C l 2 溶 液 ， 经 一 系 列 步 骤 获 得 B a C l 2 ·2 H 2 O
3.物质性质探究、验证的实验角度
（1）物质氧化性、还原性及其强弱的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将 气体通入酸性KMnO4溶液中，通过观察酸性KMnO4溶液是否褪色来说明；如探 究Fe3＋的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与淀粉－KI溶液反应，通过溶液变蓝色 来说明Fe3＋的氧化性强于I2。 （2）验证同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计比较元素金属 性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2 的快慢来说明Mg、Al的活泼性顺序。
考点 性质探究类综合实验 1.研究物质性质的基本程序
2.物质性质实验方案的设计思路 （1）验证物质性质实验方案的设计 对物质具备的性质去求证，关键是设计出简洁的实验方案，要求操作简单，现 象明显，安全可行。 （2）探索物质性质实验方案的设计 分析物质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测该物质可能具有的一系列 性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它可能具有的性质。
因
。
⁠
考点 定量测定类综合实验
1.定量实验数据的测定方法 （1）沉淀法：先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量， 再进行计算。 （2）测气体体积法：对于产生气体的 反应，可以通过测量气体体积的方法 测定样品纯度。
①常见测量气体体积的实验装置
②量气时应注意的问题 a.量气时应保持装置处于室温状态。 b.读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平，还要注意视线与液面最低 处相平，如图（Ⅰ）（Ⅳ）应使量气管左右两侧的液面高度保持相平。 （3）测气体质量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所 吸收气体的质量，然后进行相关计算。
（3）电解质强弱的判断。如探究化合物HA是弱电解质的方法是常温下配制 NaA溶液，测pH，若pH＞7，则说明HA为弱电解质。
（4）物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸 制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀 生成来判断。
（5）钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所 接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实 验，找出规律。 （6）热分解产物的性质探究、判断