高考化学二轮复习 第14讲 化学实验综合应用课件

高考定位 化学实验方案的设计与评价能力是进行化学实验的基本能 力，是高考考查的重点，在高考试题中主要以物质的制备或 性质实验为载体，结合实验操作，物质性质探究等命题。通 常是针对于综合实验中的某一环节或某一步骤进行方案的设 计与评价，解题的关键是根据实验目的和实验原理设计多种 实验方案并对多种方案进行分析评价选出最佳方案。一般难 度较大。
(2)评价类型 ①评价_实__验__原__理__；②评价实验方案； ③评价_药__品__和__仪__器___；④评价实验现象和结论。
[ 题组训练·考能 ]
1．(2014·山东理综，31)工业上常利用含硫废水生产 Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪 器)模拟生产过程。
烧瓶C中发生反应如下：
[ 知能突破·考点 ]
1．实验方案的设计 (1)基本要求
(2)基本内容 一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容： ①实验名称；②实验_目__的__；③实验原理；④实验用品 (药品、仪器)及规格；⑤实验装置图、实验步骤和操作方 法；⑥实验注意事项；⑦实验现象的记录及结果处理； ⑧问题与讨论。 (3)基本思路 根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理 的实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。
第14讲 化学实验综合应用
[最新考纲] 1．了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。了解 实验探究的一般过程。2.了解对物质进行定性研究和定量分 析的基本方法。初步了解中和滴定的原理和方法。3.认识反 应条件控制在化学实验研究中的意义，初步掌握控制反应条 件的方法。4.能发现生产、生活和化学实验研究中有意义的 化学问题。5.能绘制和识别简单的实验仪器装置图。能根据 具体情况设计解决化学问题的实验方案，并能对设计的实验 方案进行分析、比较、优化和改进。6.能对化学实验获得的 数据和现象进行分析和处理，并得出结论。
(2)根据图2知，0～t1压强增大，则发生析氢腐蚀，t1后压 强减小，则发生吸氧腐蚀。发生电化学腐蚀时，Fe失去
电子，电子沿导体由Fe流向C，碳作正极，碳粉表面发生
还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (3)使密闭容器内气压增大的原因有：一是通过化学反应
生成了气体；二是化学反应过程中放出了热量，使容器
(3)该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假 设，请你完成假设二： 假设一：发生析氢腐蚀产生了气体； 假设二：________； ……
(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方 案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。
解析 (1)根据控制变量法可知，在探究影响铁粉腐蚀的 因素时，需控制其他条件不变，只改变某一个条件，探 究这一条件对铁粉腐蚀的影响。②探究醋酸浓度的影响 时，要控制碳粉、铁粉的质量与参照实验①相同改变醋 酸的浓度；③中碳粉的质量与参照实验①不同，而其他 条件相同，故③的实验目的为探究碳粉质量的影响。
(2)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完 全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 ________。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体 最好选择________。
编号
实验目的
碳粉/g
① 为以下实验作参照 0.5
② 醋酸浓度的影响 0.5
③
0.2
铁粉/g 2.0
2.0
醋酸/% 90.0 36.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时， 容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 ________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子 流动方向；此时，碳粉表面发生了________(填“氧化”或 “还原”)反应，其电极反应式是____________________。
Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2S(aq)(Ⅰ)
2H2S(aq)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)
(Ⅱ)
△
S(s)＋Na2SO3(aq)=====Na2S2O3(aq)
(Ⅲ)
(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈 漏斗内注入液体至形成一段液柱，若________，则整个 装置气密性良好。装置D的作用是__________________。 装置E中为________溶液。
考点一 化学实验方案的设计与评价
[ 重温真题·考情 ] (2014·安徽理综，28)某研究小组为探究弱酸性条件下铁 发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁 粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴 管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
图1
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
(4)基本步骤 ①认真审题，明确实验_目__的__，确定实验_原__理__ 。 ②根据实验原理选择_仪__器__和__药__品__，并设计出合理的 _实__验_Fra Baidu bibliotek装__置__和__操__作__步__骤___。 ③准确地记录实验过程中的_现__象__和__数__据_，并运用_分__析__、 计算、图表、推理等方法处理有关实验_现__象__和__数__据___， 得出正确的_结__论__。 2．实验方案的评价 (1)评价原则 ① _实__验__原__理___科学合理；②操作和装置简单可行； ③符合_绿__色__化__学___理念；④药品和操作安全可靠。
内温度升高，气体膨胀，压强增大。
答案 (1)
编号
实验目的
碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
②
2.0
③ 碳粉含量的影响
(2)吸氧
还原 2H2O＋O2＋4e－
===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O) (3)反应放热，温度升高 (4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)： ①药品用量和操作同编号①实验(增加多孔橡皮塞进、出 导管)； ②通入氩气排净瓶内空气； ③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变 化、检验Fe2＋等)。 如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。 (本题属于开放性试题，合理答案均给分)