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2019-2020年高三化學(xué) 知識點精析精練 性質(zhì)實驗方案的設(shè)計 一、性質(zhì)實驗方案設(shè)計的分類 1．探索性實驗方案設(shè)計：分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點及從屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可能具有的性質(zhì)，由此設(shè)計出合理的實驗方案，去探索可能具有的性質(zhì)。 2．驗證實驗方案設(shè)計：對物質(zhì)具備的性質(zhì)求證，關(guān)鍵是設(shè)計出簡捷、安全、現(xiàn)象明顯的實驗。 二、驗證性質(zhì)實驗方案設(shè)計的具體步驟 1．根據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合已有知識及實驗經(jīng)驗，預(yù)測可能具有的性質(zhì)，例如通過分析乙醇分子結(jié)構(gòu)特征可推測其性質(zhì)有： 2．設(shè)計具體實驗方案來(探索)驗證物質(zhì)所具有的性質(zhì)。 3．選擇適宜的試劑、裝置(儀器)、反應(yīng)條件實施方案。 4．最后得出結(jié)論。 中學(xué)階段的性質(zhì)實驗主要指已知物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)實驗，這些物質(zhì)的性質(zhì)盡管已被人們所掌握，但它們中的部分性質(zhì)對中學(xué)生卻是陌生的。對這樣的一些物質(zhì)進行性質(zhì)探索或驗證可進一步拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的鉆研求實精神和動手能力。它的意義遠遠超過純粹的實驗?zāi)繕?biāo)。 性質(zhì)實驗的目的是驗證和比較元素的金屬性、非金屬性；氧化性、還原性；化合物的穩(wěn)定性、酸堿性；指定離子和一些有機官能團的特征反應(yīng)。 學(xué)法建議 1．性質(zhì)實驗方案設(shè)計的題目所涉及的物質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)最好是學(xué)生熟悉的，實驗裝置也不要太復(fù)雜，這樣可以避免思維容量的擴大，使學(xué)生的思維焦點集中在操作步驟的設(shè)計上，但需注意整體操作過程的有序性、邏輯性、嚴(yán)密性、安全性和可操作性，同時要注意文字的表達。 2．有機物性質(zhì)實驗方案設(shè)計常常是利用官能團來推測性質(zhì)，但是，在有機化合物的分子中，官能團性質(zhì)又必然地受分子中其他部分的影響，所以在不同的化合物中，官能團的反應(yīng)活性往往有很大差異。由于分子結(jié)構(gòu)不同或其他官能團的存在，有的活性增大，有的則減小，有的甚至完全失去應(yīng)有的特性，這樣不可能制定出適用于任何有機物中某一官能團的性質(zhì)實驗方案，對于不同的有機化合物，只能從 具體情況出發(fā)設(shè)計不同方案。 3．重視課本知識，將元素及其化合物知識系統(tǒng)化，應(yīng)用元素周期律來分析元素及其化合物的有關(guān)知識，掌握“位一構(gòu)一性”之間關(guān)系。 4．重視實驗基本操作，強化實驗技能訓(xùn)練，在進行實驗教學(xué)時，要重視基本操作中常用儀器(如容量瓶、托盤天平、燒杯、漏斗等)的構(gòu)造、原理、操作要點及注意事項的剖析，并注意總結(jié)物質(zhì)的分離提純，氣體的制取、干燥、收集和凈化等基本操作方法，強化實驗動手能力。 5．熟悉各種性質(zhì)的驗證途徑，以提高學(xué)生的發(fā)散思維能力，并從中選取最佳途徑。例如金屬性、非金屬性的驗證可通過下列途徑： 潛能開發(fā) [例1]根據(jù)平衡移動原理，設(shè)計兩種實驗方法，以證明氨水是一種弱堿。除氨水外，限在以下范圍內(nèi)選用試劑：蒸餾水、酚酞試液、石蕊試液、NH4Cl晶體、消石灰、濃鹽酸、醋酸銨晶體。 思路分析 此題是一道實驗設(shè)計題。要證明NH3H2O是弱堿，可采用兩種方法：一種是弱堿溶液中一定存在電離平衡，只要說明氨水中存在電離平衡即可證明氨水是弱堿；另一種方法是弱堿陽離子會破壞水的電離平衡，只要證明能破壞水的電離平衡即可說明氨水是弱堿。 [答案](1)取少量氨水，滴加酚酞試液，溶液呈紅色，然后向其中加入少量CH3COONH4晶體，振蕩，可看到紅色變淺，說明氨水中存在電離平衡，說明氨水是弱堿。 (1) 取少量NH4Cl晶體溶于水，滴加石蕊試液，溶液呈紅色，說明水解，破壞了水的電離平衡，說明氨水是弱堿。 [例2]有一合成纖維尼綸的中間體，其結(jié)構(gòu)為： 試以實驗事實說明它的主要化學(xué)性質(zhì)。 思路分析 從結(jié)構(gòu)式看，該物質(zhì)是乙酸乙烯(醇)酯，從結(jié)構(gòu)特點分析其主要化學(xué)性質(zhì)有①不飽和性；②能發(fā)生水解?；谏鲜鐾茰y，可用溴水證明不飽和性；用NaOH、酚酞驗證水解情況，考慮到水解產(chǎn)物乙烯醇易發(fā)生重排轉(zhuǎn)化成乙醛，可用新制Cu2(OH)2，與之反應(yīng)來證明。 [答案](1)取少量乙酸乙烯(醇)酯于試管中，加溴水振蕩，觀察顏色褪去，證明該有機物具有不飽和性。 (2)取少量乙酸乙烯(醇)酯0．86 g于錐形瓶中，加入20 mL1mol／LNaOH溶液共熱，冷卻后加2滴酚酞指示劑，用0．5mol／L鹽 酸滴定至紅色剛好消失時，消耗酸液20mL。 (3)取少量上述滴定后的溶液于試管中，加入少量新制Cu(OH)，加熱有紅色沉淀產(chǎn)生，即證明產(chǎn)物中有乙醛，也就說明了乙酸乙烯酯能發(fā)生水解反應(yīng)。 [例3]這幾種溶液都可以與某些物質(zhì)反應(yīng)，生成化合物A。 (1)寫出A的化學(xué)式 ； (2)寫出由Na2SO4溶液生成A的化學(xué)方程式 . 此題主要考查分解反應(yīng)中陰陽離子重組知識。四種物質(zhì)在組成上的共同點是都含有Na+，既然都能與另外的物質(zhì)生成化合物A，則A中必含Na+,與上述四種鈉的化合物反應(yīng)的物質(zhì)也必然含有相同的陰離子(不產(chǎn)生沉淀離子)，即A中的陰離子。 ［答案］ 思維診斷 涉及知識點：①弱電解質(zhì)在水中存在電離平衡 ②弱堿的強酸鹽水溶液呈酸性、弱酸的強堿鹽水溶液呈堿性，是因為對應(yīng)的陽離子及酸根離子水解破壞了水的電離平衡。 思維診斷 本題第二步加NaOH溶液、酚酞然后共熱，紅色消失，即可定性地說明酯的水解性，為了使該酯水解完全并進一步測定產(chǎn)物乙醛，該方案使用了定量的方法，從數(shù)據(jù)可以看出，酯的水解用去了NaOH0．01mol，0．86 g的酯也是0．01 mol，故說明酯已完全水解。 與上述四種化合物反應(yīng)的物質(zhì)中的陽離子分別能與反應(yīng)結(jié)合成難電離(難溶的)物質(zhì)，這些陽離子一般是，而能與等形成可溶性化合物的只有`。 知能達標(biāo)訓(xùn)練 1．下列實驗中用錯試劑的是 ( ) A.用稀鹽酸清洗做焰色反應(yīng)的鎳鉻絲 B.用酒精萃取碘水中的碘 C.用稀HNO3洗去殘留在試管壁上的銅 D.用堿石灰吸收氨氣中的水蒸氣 答案：B1.酒精和水互溶,不可用來萃取碘水中的碘 2．氯仿可當(dāng)麻醉劑，常因保存不慎而被空氣氧化產(chǎn)生有劇毒的光氣：(光氣)，為防止事故，使用前要檢驗氯仿是否變質(zhì)，所用試劑是 ( ) A.NaOH溶液 B.溴水 C.AgNO3溶液 D．KI淀粉溶液 答案：C氯仿作為麻醉劑變質(zhì)時產(chǎn)生HCl與COCl2,所以檢驗是否有HCl產(chǎn)生,可用AgNO3溶液,看是否產(chǎn)生白色沉淀 3．下列實驗的失敗是因為缺少必要的實驗步驟所造成的是 ( ) A.將無水乙醇和濃H2SO4,共熱到140℃收集不到乙烯 B．將氯乙烷(C2H5Cl)與NaOH溶液共煮后加入AgNO3溶液得褐色沉淀 C.將乙醛滴加到新制的Cu(OH)2懸濁液中未出現(xiàn)紅色不溶物 D.將Cu和濃HNO3反應(yīng)，用排水法收集到的氣體呈五色 答案：BC A是由于沒加熱到,B是沒有用稀HNO3酸化引起,C是由于沒有加熱,所以不會產(chǎn)生紅色不溶物 4．下列試劑能用于驗證相同物質(zhì)的量濃度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液的酸、堿性強弱的是 ( ) A.NaOH溶液 B．K2CO3溶液 C.pH試紙 D.氨水 答案：4.C驗證相同物質(zhì)的量濃度的確NaCl,MgCl2,AlC3,溶液中的酸性的強弱就是驗證它們c(H+)的大小，只有C可行 5．下列實驗?zāi)茏C明有SO2存在的是 ( ) ①能使澄清石灰水變渾濁；②能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅；③能使品紅溶液褪色；④通入足量的NaOH溶液中，再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸；⑤通入溴水中能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成 A.都能證明 B.只有⑤能證明 C.③④⑤能證明 D.都不能證明 答案：5.B①CO2也能使澄清石灰水變渾濁，②只要酸性氣體可使?jié)駶櫟氖镒兗t③Cl2也可使品紅溶液褪色⑤通入溴水使溴水褪色說明能與Br2反應(yīng)，同時生成SO的只有SO2氣體 6．下列實驗過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象與對應(yīng)的圖形相符合的是 ( ) 答案：6.D 7．下列實驗正確的是 ( ) A．防止Fe(NO3)2水解可加入適量的HNO3 B.防止Fe(NO3)2水解可加入少量的NaOH， C.將AgNO3保存在五色細口玻璃瓶中 ． D.向某溶液中加入少量的KSCN溶液出現(xiàn)紅色，則該溶液中含有Fe3+ 答案：7.D檢驗Fe3+用KSCN液，變紅色 8．某有機物的結(jié)構(gòu)是，下列關(guān)于它性質(zhì)的正確描述是 ( ) ①能發(fā)生加成反應(yīng)；②能溶于NaOH溶液中；③能水解生成兩種酸；④不能使溴水褪色；⑤能發(fā)生酯 化反應(yīng)；⑥有酸性 A.①②③ B.②③⑤ C.僅⑥ D.全部正確 答案：8.D 對于 ，含苯環(huán)，吟羧基，屬酯，所以可以加成，可以水解，能溶于NaOH溶液 9．有四種金屬分別用a、b、c、d表示。①這四種金屬兩兩組成原電池時，a都是正極；②這四種金屬可以 用鹽酸把它們區(qū)分為a、d和b、c兩組；③在用鹽酸處理后的溶液中加入足量的強堿，可知b離子先沉 淀后溶解，且b、c同在第三周期，判斷四種金屬活潑性由強到弱的順序為 ( ) A．c、b、d、a B．a(chǎn)、b、c、d C．a(chǎn)、c、b、d D．d、b、c、a 答案：9.A四種金屬兩兩組成原電池a都為正極，所以a最不活潑，用鹽酸分兩組ab和bc。B離子為Al3+,c、b由在三周期，所以a>b>d>a 10．下列事實能說明A1的金屬活動性比Cu強的是 ( ) A.常溫下將鉛和銅用導(dǎo)線連接組成原電池放入到氫氧化鈉溶液中 B.常溫下將鉛和銅用導(dǎo)線連接組成原電池放入到稀鹽酸溶液中 C．與氯氣反應(yīng)時，鋁失去3個電子，而銅失去2個電子 。 D．Al(OH)3有兩性而Cu(OH)2只有弱堿性 答案：10.B 11．亞硫酸鈉中的+4價硫，既有氧化性，又有還原性?，F(xiàn)有試劑：溴水、Na2S溶液、NaSO3溶液、稀H2SO4、NaOH溶液、氨水。 (1)要證明Na2SO4具有還原性，應(yīng)選用的試劑有 ；看到的現(xiàn)象是 ；反應(yīng)的離子方程式為 。 (2)要證明NaSO4具有氧化性，應(yīng)選用的試劑有 ；看到的現(xiàn)象是 ；反應(yīng)的離子方程式為 。 答案：(1)溴水；溴水褪色； （2）Na2S溶液、稀H2SO4;溶興訟有線黃色硫產(chǎn)生； 12．某同學(xué)從一種未知的五色溶液中檢驗出含Ba2+、、Ag+，同時溶液的酸性很強，他還準(zhǔn)備繼續(xù)檢驗溶液中是否還含有：等離子，你認(rèn)為 不必檢驗了， 還必須檢驗。 答案： 無色溶液所以無Fe2+、Cu2+；有Ba2+，所以不可能含；酸性，所以無；有Ag+不可能含Cl- 13．現(xiàn)欲驗證醋酸、碳酸、苯酚的酸性強弱，請簡述實驗操作步驟及結(jié)論。 答案：將醋酸溶液滴入Na2CO3固體中，有氣體產(chǎn)生，將氣體通入苯本分鈉溶液中，溶液渾濁，則證明CH3COOH酸性比H2CO3強，H2CO3又比苯酚強。 14．現(xiàn)有稀氨水、鹽酸、氯化銨晶體、蒸餾水、酚酞試液、pH試紙，請選用合適的試劑，設(shè)計最簡單的實驗證明氨水是弱堿。 答案: 14．將氯化銨溶于水，用pH試紙測其pH，若pH<7，則證明氨水為弱堿。 綜合能力訓(xùn)練 1．有一學(xué)生在實驗室測某溶液pH時，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測。 (1)該生的操作是否正確?若不正確說明理由，同時請分析是否一定有誤差產(chǎn)生? (2)若用此法測定c(H+)相等的CH2COOH和H2SO4溶液的pH，結(jié)果會怎樣? 答案:1．(1)不正確。用蒸餾水潤濕，相當(dāng)于稀釋了待測液，改變了待測液的c(H+)；如果待測液本身呈中性，則不產(chǎn)生影響。 (2)測得的pH相同，CH3COOH的pH較小，CH3COOH?CH3COO-------------------------------098877894865565464564564565465454654645645454545454545454545-5514454 5665455656565645465654645455454545455656-986+3 5344463413131313------------552212122222222251212321213132213212132132132323312122121211211212121212121221212121212112211212222222222-9899687656555555555555 釋后向電離方向移動。 2．請設(shè)計驗證Na2CO310H2O化學(xué)性質(zhì)的實驗方案。 答案:2．(1)取少量溶于水，用玻璃棒蘸其溶液點在pH試紙上，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比。驗證其可溶性及水溶液的堿性 (2)取少量晶體，滴加適量鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通人澄清石灰水中，觀察其現(xiàn)象。驗證其與強酸的反應(yīng) (3)取少量溶于水，取該溶液少許，滴加適量的CaCl2溶液，觀察現(xiàn)象。驗證其與鹽溶液的反應(yīng)