2021高考化学一轮复习 10.4 实验设计与评价课件 苏教版

考点1:定性实验的设计与评价【核心知识自查】1.定性实验的设计依据和判断标准(1)氧化性和还原性的判断:物质可被氧化剂(或还原剂)氧化(或还原),说明有还原性(或氧化性)。如乙烯可使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙烯具有_______。氧化性和还原性强弱的比较:氧化还原反应中,氧化性:氧化剂氧化产物,还原性:还原剂还原产物。如根据Cl2的实验室制法,可知氧化性_______。还原性MnO2Cl2(2)酸性强弱的判断:复分解反应中,较强酸制较弱酸。如醋酸可除去水垢,说明酸性__________。(3)元素金属性强弱的判断:①与水或酸反应的难易程度,②金属氧化物的水化物的碱性强弱,③单质的还原性,④金属阳离子的氧化性。如Na与冷水反应可制得H2,Mg与热水反应可制得H2,Al与热水不反应,说明金属性_________。醋酸碳酸NaMgAl(4)元素非金属性强弱的判断:①与H2化合难易程度,②生成氢化物的稳定性,③最高价含氧酸酸性强弱,④单质的氧化性,⑤非金属阴离子的还原性。如Br2可从KI溶液中将I2置换出来,说明非金属性_____。(5)强弱电解质的判断:①弱电解质的部分电离,②弱电解质存在电离平衡,③相应离子水解。如NaCN溶液显碱性,则HCN为_____。(6)电解质强弱的比较:比较同浓度电解质的pH或同浓度强碱弱酸盐(或强酸弱碱盐)的pH(越弱越水解)。如0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH小于NaHCO3溶液,则酸性____________。BrI弱酸CH3COOHH2CO3(7)难溶电解质溶度积大小的比较:难溶物易转化为更难溶物,即倾向于向着Ksp减小的方向转化。如AgCl悬浊液中加入几滴KI溶液,生成黄色沉淀,说明_________________。Ksp(AgCl)Ksp(AgI)2.定性实验方案评价的角度设计实验方案或评价实验方案时,主要从可行性、安全性、规范性、经济性和绿色化学五个角度入手,要求原理准确、步骤简洁、现象明显、结论易得和对环境无污染。具体评价角度如下:【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)FeCl3溶液可使淀粉KI试纸变蓝,说明FeCl3有氧化性。()提示:√。Fe3+氧化I-为I2,I2使淀粉变蓝,说明FeCl3有氧化性。(2)将SO2通入溴水中,溴水褪色,说明SO2具有漂白性。()提示:×。SO2与Br2发生氧化还原反应,说明SO2具有还原性。(3)将镁片和铝片分别浸入NaOH溶液中形成原电池,通过铝片溶解来说明金属性Al大于Mg。()提示:×。金属Al具有两性,能与强碱溶液发生反应。(4)醋酸与石灰石反应生成的气体通入Na2SiO3溶液中出现浑浊,说明酸性醋酸碳酸硅酸。()提示:×。醋酸具有挥发性,生成的CO2中混有醋酸,无法证明碳酸酸性大于硅酸。(5)向AgNO3溶液中加入几滴NaCl溶液产生白色浑浊,再加入几滴KI溶液出现黄色浑浊,说明Ksp(AgCl)Ksp(AgI)。()提示:×。AgNO3剩余,加入KI出现黄色浑浊无法证明沉淀AgCl转化为AgI,无法比较出溶度积大小。(6)分别取某淀粉水解液,加入NaOH溶液调至碱性,再加入碘水未变蓝,加入新制氢氧化铜悬浊液有红色沉淀,说明淀粉已完全水解。()提示:×。淀粉水解液显酸性,加碱后可使碘水变质,无法检验淀粉的存在,不能说明淀粉水解情况。(7)向NaBr溶液中加入氯水,再加入苯振荡,静置,上层呈橙红色,说明非金属性ClBr。()提示:√。Cl2与NaBr发生反应:Cl2+2Br-====Br2+2Cl-,则非金属性:ClBr。考点2:定量实验的设计与评价【核心知识自查】1.定量实验的常见方法(1)沉淀法:将某种成分转化成沉淀,过滤、洗涤、烘干后称量质量。如某大理石样品(含杂质)中钙元素含量的测定,可将样品溶于酸,滤去不溶杂质后,使用碳酸盐将Ca2+沉淀,过滤洗涤烘干后称量CaCO3的质量,即可计算原样品中钙元素含量。(2)气体质量测量法:将产生的气体通入吸收剂,根据装置差量得到气体质量。如将实验生成的SO2干燥后用NaOH溶液吸收,碱液质量的增重即为SO2的质量。(3)气体体积测量法:若生成的气体在水(或其他溶剂)中溶解性较差,可选用排液量气法测得气体体积,换算成标况下的气体体积,即可计算得到气体物质的量。如测量实验生成的H2可用排水量气法测定体积。常见量气装置有:读数时应注意:①气体恢复至室温,②保持两边液面相平,消除“压强差”,③视线与凹液面最低点相平。(4)滴定分析法:利用滴定原理,利用酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等方法测定并求得相关数据。如欲证明H2A是二元酸,可利用中和滴定的原理,证明其消耗同浓度NaOH溶液的体积是酸体积的二倍。(5)热重分析法:加热使固体受热失重,绘制热重曲线,根据不同温度下的质量,可以分析中间产物、热分解情况等。如加热胆矾,首先失去结晶水,再分解生成CuO等。2.定量实验的常用计算方法(1)测定物质组成时,求算出各组分(或各元素)的物质的量,物质的量的最简整数比即为各组分的系数。(2)多步化学反应中,两种或多种物质之间的量的关系可用关系式法简化表示,物质的量之比等于化学反应中化学计量数之比。(3)氧化还原反应中,灵活运用得失电子守恒关系,可简化氧化还原计算。【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)证明H2A是二元酸,可用中和滴定的方法,消耗的NaOH体积是H2A的二倍()提示:×。消耗等浓度NaOH溶液体积是酸的二倍。(2)1L0.5mol·L-1硫酸溶液与足量锌粉反应,加入少量铜粉可以加快反应速率,但不影响H2的产生量。()提示:√。加入铜粉构成原电池,反应速率加快,锌粉过量时H2产生量由硫酸决定,不受影响。(3)用加热失水称重的方法测量胆矾晶体CuSO4·xH2O中结晶水的个数,需要用到坩埚,若已知坩埚质量,实验过程中需至少称重两次。()提示:×。灼烧固体需要使用坩埚,样品的质量需要称量,灼烧至恒重至少需称量2次,实验过程中至少需称量3次。(4)实验产生的SO2可用排水法测量体积。()提示:×。SO2可溶于水,可用排饱和NaHSO3溶液的方法测量体积。(5)气体体积测量时,若用碱式滴定管代替量气管,测量前后读数分别为V1和V2(其他操作均正确),则气体体积为(V2-V1)mL。()提示:×。碱式滴定管刻度上小下大,气体体积应为(V1-V2)mL。(6)欲测量BaCO3和BaSO4混合固体中BaCO3的质量分数,称量样品质量为m1,加足量盐酸溶解后过滤、洗涤、干燥,所得固体质量为m2,则BaCO3的质量分数为提示:√。加酸后BaCO3溶解,滤渣为BaSO4,则BaCO3的质量为(m1-m2),除以总质量m1即为BaCO3的质量分数。