专题13 实验方案的设计与评价(命题猜想).docVIP

实验方案设计与评价 【考向解读】 1．了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。 2．能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案；(2)了解控制实验条件的方法；(3)分析或处理实验数据，得出合理结论；(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。 3．各部分实验基础知识与技能的综合应用。 【命题热点突破一】化学实验方案的设计与探究 1．实验方案的设计 (1)基本要求 (2)基本步骤 认真审题，明确实验目的，确定实验原理。 根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。 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 实验原理科学合理；操作和装置简单可行； 符合绿色化学理念；药品和操作安全可靠。 (2)评价类型 评价实验原理；评价实验方案； 评价药品和仪器；评价实验现象和结论。 3．探究型实验的基本程序 解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示： (1)提出问题 要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。 (2)提出猜想 所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。 (3)设计验证方案 提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。 (4)观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。 例1．(2016·北京，27，12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下： (1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________ __________________________________。 (2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为： i：2Fe2＋＋ PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O ii: …… 写出ii的离子方程式：_______________________________________________。 下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。 a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。 b． __________________________________。 (3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。 过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(选填序号)。 A．减少PbO的损失，提高产品的产率 B．重复利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率 过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作__________ ___________________________。 【变式探究】Fe2O3熔点为 1 565 ℃，其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称为“铁红”，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，也可作催化剂和玻璃、宝石、金属的抛光剂等。某同学以碳酸亚铁为原料，设计3种方案制备高纯度的Fe2O3。 方案1：碳酸亚铁Fe2O3； 方案2：碳酸亚铁溶液沉淀Fe2O3； 方案3：碳酸亚铁溶液溶液沉淀Fe2O3。 根据上述方案，回答下列问题： (1)为了验证方案1，甲同学设计了下列实验。 请你完成下列实验设计： 实验步骤 实验操作及现象 Ⅰ ____________________ Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的________溶解 Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色 由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2，乙同学分析上述实验步骤，认为甲同学的实验结论不严密，他的理由是__________________________________________。 请帮他选择试剂进行进一步探究：取灼烧后的固体溶于稀硫酸，滴加________(填字母)，观察现象。 A．氯水 B．氯水和KSCN溶液 C．酸性高锰酸钾溶液 D．K3Fe(CN)6]溶液 (2)方案2中得到的沉淀的化学式为________和________；方案2得到的Fe2O3中可能含有的杂质是________________(填化学式)。 (3)用离子方程式表示方案3中加入双氧