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2010 年“网上名师辅导”专题讲座. 探究高考化学实验题特点 把握 2010 复习方向 ——— 高考化学实验复习策略. 主讲人：上海财经大学附中 霍勇. 考试手册中实验的相关要求. 基础实验 ( 对基础实验的整体理解，并能进行复述。 ) 设计实验 ( 能提出问题和假设、制定计划、使用实验仪器、预测现象、处理数据和解释问题。 ) 实验要求分为初步学会 (A) 、学会 (B) 、设计 (C) 三个层次. 初步学会 (A) ：是指能根据实验目的 ， 按照具体的实验步骤，正确使用给定的器材，完成观察，测量等实验任务。
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2010年“网上名师辅导”专题讲座 探究高考化学实验题特点 把握2010复习方向 ———高考化学实验复习策略 主讲人：上海财经大学附中 霍勇
考试手册中实验的相关要求 基础实验(对基础实验的整体理解，并能进行复述。) 设计实验(能提出问题和假设、制定计划、使用实验仪器、预测现象、处理数据和解释问题。) 实验要求分为初步学会(A)、学会(B)、设计(C)三个层次
初步学会(A)：是指能根据实验目的，按照具体的实验步骤，正确使用给定的器材，完成观察，测量等实验任务。初步学会(A)：是指能根据实验目的，按照具体的实验步骤，正确使用给定的器材，完成观察，测量等实验任务。 学会(B)：是指能根据实验目的，参照简要的实验步骤，合理选择实验器材，独立完成观察、测量、验证和探究等实验任务。 设计(C)：是指根据学习的需要、确定实验目的，设计实验方案，选择简易的实验器材，独立完成比较复杂的观察、测量、验证和探究等实验任务。
2.化学实验方案设计时遵循的原则 科学性 安全性 可行性 简约性
3.实验方案的评价 对所给出的实验方案做出分析、选择、判断或找出最佳方案。 评价点： 物料平衡的思想 能源充分利用的思想 绿色化学的思想
3.实验方案的评价 （1）选择 ：包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。
3.实验方案的评价 （1）选择 ： 仪器的选择包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、收集装置、尾气处理装置等；
3.实验方案的评价 （1）选择 ： 药品的选择包括种类、浓度、物态等；
3.实验方案的评价 （1）选择 ： 连接方式的选择包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。
3.实验方案的评价 （2）评价： 对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济效益高低和对环境有无污染等。
3.实验方案的评价 （3）最佳方案的选用 ： 所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。
4.实验操作的设计与注意的问题 （1）仪器接口的连接：总体上遵循装置的排列顺序，但对于： 吸收装置应“长”进“短”出(或“深”入“浅”出)； 量气装置应“短”进“长”出； 洗气装置应“长”进“短”出； 球形干燥管应“大”进“小”出。
4.实验操作的设计与注意的问题 （2）实验操作的顺序： 装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验→拆卸仪器→其他处理等。
4.实验操作的设计与注意的问题 （3）如果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解的物质，要采取必要的措施防止其吸水，以保证达到实验目的。
4.实验操作的设计与注意的问题 （4）冷凝回流：有些实验中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管及冷凝管等)。 （5）仪器的科学性与安全性：要从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考虑。
考点一 物质制备实验 【例1】 孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：
请回答下列问题： （1）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为(填代号)，检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为(填代号)。 a.KMnO4 b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。
（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列装置回收(填代号)。（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列装置回收(填代号)。
解析 （1）试剂①的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，同时又不能再引入新的杂质，只有H2O2符合；Fe3+的检验用KSCN最为灵敏。（2）从溶液中获得晶体，需经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作;在过滤操作中玻璃棒的作用为引流。（3）因NH3在水中的溶解度远远大于CO2在水中的溶解度，故应先通NH3使CaCl2溶液显碱性，再通CO2才利于CaCO3的生成；对易溶气体，为防倒吸可采取不同的防护措施。
制备实验方案的设计，应遵循以下原则：①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简单; ③原料丰富,价格低廉; ④产物纯净,污染物少。 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。
由于大多数有机反应，副反应多且为可逆反应，因此设计有机物制备实验方案时，尽可能选择步骤少、副产物少的有机反应。若两种有机物参加的可逆反应，应考虑多加一些价廉的有机物，以提高另一种有机物的转化率和产率，如实验室欲制备乙酸丁酯，在设计实验方案时，可这样考虑：用丁醇与乙酸进行酯化反应，由于乙酸的价格相对于丁醇要便宜，故乙酸过量；而在乙酸乙酯的制备时，由于乙醇相对于乙酸要便宜，故乙醇过量。由于大多数有机反应，副反应多且为可逆反应，因此设计有机物制备实验方案时，尽可能选择步骤少、副产物少的有机反应。若两种有机物参加的可逆反应，应考虑多加一些价廉的有机物，以提高另一种有机物的转化率和产率，如实验室欲制备乙酸丁酯，在设计实验方案时，可这样考虑：用丁醇与乙酸进行酯化反应，由于乙酸的价格相对于丁醇要便宜，故乙酸过量；而在乙酸乙酯的制备时，由于乙醇相对于乙酸要便宜，故乙醇过量。
【例2】已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。【例2】已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。 考点二 物质性质实验
回答下列问题： （1）A中加入的物质是，发生反应的化学方程式是； （2）B中加入的物质是,其作用是；
（3）实验时在C中观察到的现象是；发生反应的化学方程式是；（3）实验时在C中观察到的现象是；发生反应的化学方程式是； （4）实验时在D中观察到的现象是，D中收集到的物质是，检验该物质的方法和现象是。
解析 （1）由题中信息知A装置为NH3的制取装置，故A中加入的物质是NH4Cl和Ca(OH)2固体，发生反应的方程式为 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。 （2）B装置的作用是干燥NH3,所用药品为碱石灰(或CaO)。
（3）装置C中发生反应为：2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O,观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口有水珠出现。 （4）D中冰水的作用是冷却，得到无色液体氨水。若检验NH3：用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明NH3的存在。若检验H2O的存在：用无水CuSO4,观察是否变蓝。
【例3】某研究性小组借助 A-D的仪器装置完成有关实验。 考点三 探究性实验和综合实验
【实验一】收集NO气体。 （1）用装置A收集NO气体正确的操作是 (填序号)。 a.从①口进气，用排水法集气 b.从①口进气，用排空气法集气 c.从②口进气，用排水法集气 d.从②口进气，用排空气法集气
【实验二】为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数w(Zn)和镀层厚度，查询得知锌易溶于碱：Zn+2NaOH→Na2ZnO2+H2↑。据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎，称得质量为m1 g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。
方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。 （2）选用B和(填仪器标号)两个装置进行实验。 （3）测得充分反应后生成氢气的体积为V L(标准状况)，w(Zn)=。
（4）计算镀层厚度,还需要的一个物理量是。 （5）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m2 g。 （6）w(Zn)= 。
方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器C。方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器C。 （7）从实验误差角度分析，方案丙方案乙(填“优于”、“劣于”或“等同于”)。
解析 （1）NO易被空气中的氧气氧化为NO2，不能用排空气法收集，只能用排水法收集，从②口进气。（2）测量反应中产生的气体的体积应选用装置D。（3）由题设反应可知：n(Zn)= w(Zn)= （4）厚度与体积及表面积有关，因此还需要的另一个物理量为密度。（5）若改为普通分液漏斗，则会使B中的气压高于外界气压,即滴入的NaOH溶液的体积也会计入V(H2) 中，从而使结果偏大。（6）w(Zn)= （7）方案丙测的差值为H2及挥发出H2O的质量，误差较大。
综合实验题的解题思路 （1）巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。 （2）想过程，理清实验操作的先后顺序。根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。
（3）看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。（3）看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。 （4）细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制一定的变化曲线等。
巩固练习 某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。
（1）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是。（1）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是。 （2）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是。（3）制备氮化钙的操作步骤是： ①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，；④拆除装置，取出产物。
（4）数据记录如下： ① 计算得到实验式CaxN2,其中x=。 ②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据。
解析 （1）根据装置的不同特点选择合适的检验方法；（2）防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置，氧化单质钙，生成氧化钙，引入杂质（3）对加热的反应，反应完成后需先撤导管再撤酒精灯以防倒吸。（4）①m(Ca)=15.08 g-14.80 g=0.28 g，m(N2)=15.15 g-15.08 g=0.07 g 解得x=2.8 ②若通入N2中混有O2，除生成Ca3N2外还会生成CaO，导致x<3。
