2021届一轮复习鲁科版化学实验方案的设计与评价学案50页

第 4 讲　化学实验方案的设计与评价
学习指导意见 核心素养
1.运用化学实验知识，对实验方案作出
分析和判断。了解实验设计的基本要求。
2.通过对实验设计的分析和判断，了解
实验设计的一般思路。
1.科学探究与创新意识：能从问题和假
设出发，确定探究目的，设计探究方案，
进行实验探究；对特殊现象敢于提出见
解，并进行研究。
2.证据推理与模型认知：针对不同类型
的综合实验题建立思维模型。能运用模
型，依据答题模板快速准确的回答问题。
考点一　定量型实验方案的设计
[学在课内]
1.固体成分检测实验方案设计的一般方法
方法一：取少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中存在的阴、阳离子→得
出实验结论。
方法二：取少量固体试样→在氧气流等中反应→检测所产生的物质(如气体)→得出
实验结论。
方法三：取少量固体试样→加酸(或碱)溶液产生气体→检测气体产物的成分→得出
实验结论。
2.固体物质组成的定量测定的常用方法
(1)沉淀法
先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。
(2)测气体体积法
对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。量气装置的
设计：下列装置中，A 是常规的量气装置，B、C、D 是改进后的量气装置。

(3)测气体质量法
将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸
收气体的质量，然后进行相关计算。
(4)滴定法
即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得
相应数据后再进行相关计算。
(5)热重法
只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成。热重法是在
控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我
们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成
产物等与质量相联系的信息。
3.“五看法”处理实验数据
(1)看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为 0.1 g，
若精度值超过了这个范围，说明所得数据是错误的。
(2)看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去。
(3)看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得
的数据，才能进行有效处理和应用。
(4)看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一
致的情况下才能进行比较、运算。
(5)看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。
[基础点巩固]
1.茶叶中含有多种有益于人体健康的有机成分及钙、铁等微量金属元素，某化学研
究性学习小组设计方案用以检验某品牌茶叶中铁元素的存在并测定钙元素的质量
分数(已知 CaC2O4为白色沉淀物质)。首先取 200 g 茶叶样品进行如图操作：

已知：①文献资料显示，某些金属离子的氢氧化物完全沉淀时的 pH 如表所示。
离子 Ca2＋ Fe3＋
完全沉淀时的 pH 13 4.1
②(NH4)2C2O4溶液显酸性。
请回答下列有关问题：
(1)实验前要先将茶叶样品高温灼烧为灰粉，该步操作需要用到的实验仪器有酒精
灯、三脚架、玻璃棒、________，其主要目的是使样品中的有机物完全分解。
A.蒸发皿 B.坩埚
C.泥三角 D.石棉网
(2)从滤液 A→沉淀 D 的过程中需要加入的物质 X 可以选择________。
A.CaO B.Ca(OH)2
C.NH3·H2O
(3)用 KMnO4 标准溶液滴定滤液 C 时发生的反应为：5C2O2－4 ＋2MnO－4＋16H＋
===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。
现将滤液 C 稀释至 250 mL，再取其中的 25.00 mL 溶液，用硫酸酸化后，用 0.10
mol·L－1的 KMnO4标准溶液滴定，终点时消耗 KMnO4溶液体积如表所示：
编号 终点时消耗 KMnO4溶液体积/mL
1 19.98
2 22.00
3 20.02
①此步操作过程中需要用到图示中哪些仪器________(填写序号)。
②滴定达到终点时的现象是___________________________________
____________________________________________________________。
③为保证实验精确度，沉淀 D 及 E 需要分别洗涤，并将洗涤液转移回母液中，若
不洗涤沉淀 D，会使测定的钙元素的含量________(填“偏低”“偏高”或“无影

响”，下...