2018届高考化学二轮复习简易通江苏专用配套课件：第13讲化学实验方案的设计与评价共73张PPT.ppt

第13讲　化学实验方案的设计与评价 【考纲点击】 1．了解控制实验条件的方法，能改进简单的实验方案。 2．能识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论。 3．能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。 1. 化学实验方案设计的基本思路是什么？ 答案　化学实验方案设计的基本思路： 2．实验安全的“七防”指的是什么？ 答案　实验安全的“七防”是指：防爆炸、防暴沸、防失火、防中毒、防倒吸、防污染、防炸裂。 4．怎样筛选和处理实验数据？ 答案　对实验数据分析和处理的一般方法和思路为五看：一看数据是否符合测量仪器的精确特点；二看数据是否在误差允许范围内；三看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据；四看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据；五看数据测量过程是否规范、合理。 知识链接 实验方案设计的基本流程：根据目标产物→确定可能原理→设计可能实验方案→优化实验方案→选择原料→设计反应装置(方法、仪器等)→实施实验(步骤、操作要点、控制反应条件等)→分离提纯产品。 知识链接 性质验证方案设计的基本流程：根据物质的性质→设计可能的实验方案→优化实验方案→实施实验(原理、方法、仪器、药品、操作要点等)→观察现象、记录数据→综合分析得出结论。 角度发散 常见物质性质的验证方法。 [高考印证] 1．(2013·江苏，19)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备： FeSO4＋Na2CO3===FeCO3↓＋Na2SO4 FeCO3＋C6H8O7===FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。 (1)制备FeCO3时，选用的加料方式是________(填字母)，原因是________________。 a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中 b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中 c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中 (2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是________________________。 (3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80 ℃下搅拌反应。①铁粉的作用是___________。②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________。 (4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是________________________。 (5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，__________，得到FeSO4溶液，__________，得到FeSO4·7H2O晶体。 解析　(1)由表格中的数据可知Fe2＋在pH＝5.8时开始沉淀，pH＝8.8时沉淀完全，因此在制备过程中要避免Fe2＋生成Fe(OH)2沉淀，由于FeSO4溶液显酸性，Na2CO3溶液显碱性，所以将Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中。 二是使Fe3＋生成沉淀，过滤得固体再溶解得Fe2(SO4)3，再加铁粉还原。由FeSO4溶液制得FeSO4·7H2O晶体，采用冷却结晶的方法，先制取饱和溶液再降温结晶。由溶解度曲线可知，温度高于60 ℃时绿矾的溶解度下降，因此需配成60 ℃的饱和溶液再降温至0 ℃，过滤，由于绿矾的溶解度随温度的升高而增大，故用冰水洗。 答案　(1)c　避免生成Fe(OH)2沉淀 (2)取最后一次的洗涤滤液1～2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。 (3)①防止＋2价的铁元素被氧化　②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全 (4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出 (5)“(过滤，)向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤”或“过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤” (滴加稀硫酸酸化，)加热浓缩得到60 ℃饱和溶液，冷却至0 ℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥 [应用体验] 1．(2013·四川理综，9