专题13 化学实验综合应用
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．以上各部分知识与技能的综合应用。
一、化学实验方案的设计
1．三种常见实验方案设计的基本流程
(1)物质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。
设计的基本流程为：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。
(2)性质探究性实验方案的设计：主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。
设计的基本流程为：根据物质的组成、结构和类型→提出性质猜想→设计实验逐个验证→记录现象和数据→归纳分析→合理推断得出结论。
(3)性质验证实验方案的设计：主要是求证物质具备的性质，关键是设计出简捷的实验方案，要求操作简单，简便易行，现象明显，且安全可行。
设计的基本流程为：根据物质的性质→设计可能实验方案→优化实验方案→实施实验(原理、方法、步骤、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。
2．实验仪器的选用和连接
1
二、化学实验方案的评价 化学实验方案的常见评价方向 1．从可行性方面
(1)实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、方便；(4)实验
凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
(2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
(3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序； (4)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。 三、探究、创新型综合实验 1．化学实验探究的基本环节
(1)发现问题：就是在学习和实验的过程中所遇到的值得探究的问题和异常现象等。 (2)提出猜想：就是根据已有的知识对所发现的问题的解决提出的几种可能的情况。
(3)设计验证方案：就是根据猜想，结合实验条件设计科学、合理、安全的实验方案，对各种猜想进行验证。
2
(4)具体实施实验：就是根据实验方案选择仪器、组装仪器、按步骤进行操作实验的过程。
(5)观察现象分析数据，得出结论：就是认真全面观察实验中出现的现象并及时记录所得数据，然后进
最高价氧化物的水化物的酸性强弱。
(12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱：较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)。
考点1、化学实验方案的设计
【例1】(2013·安徽理综，28)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O7
3＋
2－
转化为Cr。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验 编号 ① ② 初始 pH 4 5 废水样品 草酸溶液 体积/mL 60 60 体积/mL 10 10 蒸馏水 体积/mL 30 30 3
③ 5 60
测得实验①和②溶液中的Cr2O7浓度随时间变化关系如图所示。 (2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr)＝________mol·L·min
－1
3＋
－1
2－
(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设
三：
假设一：Fe起催化作用： 假设二：________； 假设三：________； ……
(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O7的浓度可用仪器测定)
预期实验结果和结实验方案(不要求写具体操作过程) 论 2－
2＋
【解析】(1)根据题意要求，调节不同初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，由此可知实验
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