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专题15 化学实验综合应用[来源:]综合实验设计和评价题是考查学生综合应用实验基础知识、化学理论、元素化合物知识和化学计算等相关知识解决实验问题的能力的一类题，近几年高考中综合实验题的形式主要有以下几种： 1．对物质制备、分离、提纯和检验中化学原理、相关装置作用的设计和评价。 2．提出实验问题或目的，给定实验情景或物质性质，要求选择仪器、药品，组装实验装置，确定实验步骤，评价实验方案。 3．对教材实验通过重组、深化、优化或创新提出问题，让学生去完成。 4．联系工业生产过程，进行定量分析和综合评价。 考点一　实验方案的设计 【例1】 (2012·福建，25)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如右图所示)。 (1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是________(填序号)。 A．往烧瓶中加入MnO2粉末 B．加热 C．往烧瓶中加入浓盐酸 (2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案： 甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。 乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。 丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。 继而进行下列判断和实验：[来源:z§zs§] ①判定甲方案不可行，理由是_____________________________________________。 ②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。 a．量取试样20.00 mL，用0.100 0 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为________mol·L－1； b．平行滴定后获得实验结果。 ③判断丙方案的实验结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。[已知：Ksp(CaCO3 )＝2.8×10－9、Ksp(MnCO3 )＝2.3×10－11] ④进行丁方案实验：装置如图所示(夹持器具已略去)。 (ⅰ) 使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将________转移到________中。 (ⅱ)反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是__________________________(排除仪器和实验操作的影响因素)。 答案　(1)ACB(按序号写出三项)　(2)①残余清液，n(Cl－)n(H＋)(或其他合理答案)　②0.110 0　③偏小　④(ⅰ)Zn粒　残余清液(按序号写出两项)　(ⅱ) 装置内气体尚未冷却至室温 【】 为了探究硫酸铜对硫酸与锌反应速率的影响，有同学设计了在一定条件下进行如下实验，测量在不同试剂用量的反应条件下获得相同量气体所用的时间。 (1)请完成下表(填写表格中的空白处)(假设溶液混合时体积变化忽略不计) 实验编号 ① ② ③ 所加0.4 mol·L－1 H2SO4溶液的体积 30 mL 所加0.2 mol·L－1 CuSO4溶液的体积 0 0.5 mL 5 mL 所加蒸馏水的体积 5 mL 探究硫酸铜对硫酸与锌反应速率的影响，设计实验时应注意的问题 (2)实验③一段时间后可看到的锌粒表面呈________色。 (3)实验表明②号实验最快，③号实验最慢，可能的原因是____________________。 1．实验方案设计 (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 3．实验方案合理设计时注意事项 (1)检验气体的纯度。点燃或加热通有可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的装置前，必须检验气体的纯度。如用H2、CO等还原金属氧化物时，先