化學(xué)第十章 實驗化學(xué) 實驗方案的設(shè)計與評價

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1、-專題專題物質(zhì)制備方案常見的類型：物質(zhì)制備方案常見的類型：有關(guān)氣體的制備有關(guān)氣體的制備固體和溶液制備固體和溶液制備發(fā)發(fā) 生生裝裝 置置凈凈 化化裝裝 置置干干 燥燥裝裝 置置收收 集集裝裝 置置吸吸 收收裝裝 置置反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件反應(yīng)條件氣體及雜質(zhì)的氣體及雜質(zhì)的性質(zhì)性質(zhì)氣體的性質(zhì)選擇氣體的性質(zhì)選擇干燥劑干燥劑氣體水溶性及氣體水溶性及密度密度氣體的毒性選氣體的毒性選擇吸收劑擇吸收劑（一）、設(shè)計思路：（一）、設(shè)計思路：一、有關(guān)氣體的制取一、有關(guān)氣體的制?。ǘ?、操作順序：（二）、操作順序：排除干擾因素排除干擾因素開始制備實驗開始制備實驗 安全拆裝置安全拆裝置 檢查氣密性檢查氣密性

2、連接好裝置連接好裝置例一、已知例一、已知AlClAlCl3 3易水解，它在易水解，它在180180時升華。現(xiàn)時升華?，F(xiàn)選用鋁、濃鹽酸、選用鋁、濃鹽酸、MnOMnO2 2、飽和、飽和NaClNaCl溶液、溶液、NaOHNaOH溶溶液、堿石灰、濃液、堿石灰、濃H H2 2SOSO4 4等藥品，設(shè)計實驗制備等藥品，設(shè)計實驗制備AlClAlCl3 3除雜除雜干燥干燥反應(yīng)生反應(yīng)生成成AlClAlCl3 3收集收集AlClAlCl3 3防止空氣中防止空氣中水氣進入和水氣進入和尾氣吸收尾氣吸收制氯氣制氯氣2、實驗室常用下列反應(yīng)制氮氣、實驗室常用下列反應(yīng)制氮氣NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2+2H2O如

3、果再用制得的氮氣跟氫氣化合制取氨氣如果再用制得的氮氣跟氫氣化合制取氨氣,實驗裝置如圖實驗裝置如圖(1)裝置裝置a的作用是的作用是( )A.防止試劑的蒸發(fā)防止試劑的蒸發(fā) B.使漏斗中的液體順利流下使漏斗中的液體順利流下 C.使裝置不漏氣使裝置不漏氣; (2)裝置裝置C的三種主要作用是的三種主要作用是: (3)實驗開始前必須進行的操作步驟是：實驗開始前必須進行的操作步驟是：D加熱前必須進行的操作是：加熱前必須進行的操作是：(4)在在E中檢驗生成物最好的方法是：中檢驗生成物最好的方法是：B1.干燥干燥 2.除去氮氣中的氨氣除去氮氣中的氨氣 3.氣體混合均勻，并控制氣流速度。氣體混合均勻，并控制氣流速

4、度。檢查裝置氣密性檢查裝置氣密性先通氣體排出裝置中的空氣先通氣體排出裝置中的空氣無色酚酞溶液變紅色無色酚酞溶液變紅色二、固體和溶液制備二、固體和溶液制備設(shè)計思路：設(shè)計思路：分析可能的途徑分析可能的途徑選擇最佳的方案選擇最佳的方案擬定周密實驗步驟擬定周密實驗步驟設(shè)計具體實驗方案設(shè)計具體實驗方案例例1、以鋁屑為原料制備、以鋁屑為原料制備Al(OH)3的實驗方案的實驗方案設(shè)計。設(shè)計。實驗方案討論1、鋁屑先和稀硫酸反應(yīng)，鋁屑先和稀硫酸反應(yīng)，后加堿溶液反應(yīng)生成氫氧后加堿溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀?；X沉淀。2、鋁屑先和氫氧化鈉溶液鋁屑先和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，后加酸溶液反應(yīng)生成反應(yīng)，后加酸溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁

5、沉淀。氫氧化鋁沉淀。3、鋁屑部分和稀硫酸反應(yīng)，鋁屑部分和稀硫酸反應(yīng)，部分和氫氧化鈉溶液反應(yīng)；部分和氫氧化鈉溶液反應(yīng)；再將兩種溶液混合生成氫氧再將兩種溶液混合生成氫氧化鋁沉淀?；X沉淀。 途途 徑徑生成生成1molAl(OH)3消耗消耗H+或或OH的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量/mol消耗消耗H+消耗消耗OH1.Al Al3+ Al(OH)32.Al AlO2 Al(OH)33. Al Al3+ 3 Al 3AlO2 4Al(OH)33H+3OHOH3OH3H+H+33113/43/4擬定周密實驗步驟擬定周密實驗步驟:1、用堿液清洗鋁屑表面的油污，再水洗干、用堿液清洗鋁屑表面的油污，再水洗干燥稱重，分為四

6、份備用。燥稱重，分為四份備用。3、在燒杯、在燒杯2中放入中放入3份鋁屑，加入適量的份鋁屑，加入適量的濃濃NaOH溶液，使鋁屑反應(yīng)完全。溶液，使鋁屑反應(yīng)完全。2、在燒杯、在燒杯1中放入中放入1份鋁屑，加入適量的份鋁屑，加入適量的稀硫酸，使鋁屑反應(yīng)完全。稀硫酸，使鋁屑反應(yīng)完全。4、將、將1、2燒杯中的溶液混合，過濾沉淀。燒杯中的溶液混合，過濾沉淀。5、沉淀洗滌、過濾、干燥得到固體、沉淀洗滌、過濾、干燥得到固體Al(OH)36 、稱量、稱量Al(OH)3，計算產(chǎn)率。，計算產(chǎn)率。 練習(xí)練習(xí)1. 某校化學(xué)小組學(xué)生利用下圖所列裝某?；瘜W(xué)小組學(xué)生利用下圖所列裝置進行置進行“鐵與水反應(yīng)鐵與水反應(yīng)”的實驗，并利

7、用產(chǎn)物進的實驗，并利用產(chǎn)物進一步制取一步制取FeCl36H2O晶體。晶體。(圖中夾持及尾氣圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去處理裝置均已略去) (1) 裝置裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:(2) 裝置裝置E中的現(xiàn)象是中的現(xiàn)象是 3Fe4H2O(g)=Fe3O44H2 高溫高溫黑色固體變紅，管壁有水珠黑色固體變紅，管壁有水珠 (3) 停止反應(yīng)，待停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應(yīng)，過濾。簡固體，加入過量稀鹽酸充分反應(yīng)，過濾。簡述檢驗濾液中述檢驗濾液中Fe3+的操作方法：的操作方法： 取少量濾液，滴入幾滴取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶

8、液，觀溶液，觀察溶液是否變紅色。察溶液是否變紅色。(4) 該小組學(xué)生利用上述濾液制取該小組學(xué)生利用上述濾液制取FeCl36H2O 晶體，設(shè)計流程如下：晶體，設(shè)計流程如下：步驟步驟I 濾液濾液通入通入Cl2 ；步驟步驟II 所得所得FeCl3溶液溶液FeCl36H2O晶體晶體 步驟步驟I中通入中通入Cl2的作用是的作用是: 步驟步驟II從從FeCl3溶液中得到溶液中得到FeCl36H2O晶晶 體的主要操作包括：體的主要操作包括： 將將Fe2氧化成氧化成Fe3； 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾； 該流程中需保持鹽酸過量，主要原因該流程中需保持鹽酸過量，主要原因 是是(結(jié)合離子方

9、程式簡要說明結(jié)合離子方程式簡要說明):3Fe3+ + +3H2O Fe(OH)3+3H+, 加過量鹽酸提供了加過量鹽酸提供了H+，根據(jù)平衡移動，根據(jù)平衡移動原理，可以抑制原理，可以抑制FeCl3的水解。的水解。 如何用如何用CO2和和NaOH溶溶液制備純凈的液制備純凈的Na2CO3溶液溶液?將將NaOH溶溶液兩等份液兩等份NaOH溶液溶液NaOH溶液溶液通入足量的通入足量的CO2,再加熱再加熱NaHCO3溶液溶液Na2CO3溶液溶液 例一、銅和例一、銅和HNOHNO3 3 反應(yīng)實驗裝置的設(shè)計反應(yīng)實驗裝置的設(shè)計: :2、銅與濃硝酸反應(yīng)實驗、銅與濃硝酸反應(yīng)實驗裝置改進裝置改進: : 甲甲:因為氯氣

10、與因為氯氣與NaOH溶液溶液反應(yīng)，使溶液堿性減弱甚至呈反應(yīng)，使溶液堿性減弱甚至呈酸性，所以溶液紅色褪去。酸性，所以溶液紅色褪去。 乙乙:因為氯氣溶于水與水反因為氯氣溶于水與水反應(yīng)生成應(yīng)生成HClO，由于，由于HClO的氧的氧化漂白作用而使溶液褪色化漂白作用而使溶液褪色 例例2. 某研究性學(xué)習(xí)小組在做氯氣的噴泉實驗時某研究性學(xué)習(xí)小組在做氯氣的噴泉實驗時(裝置裝置如圖如圖)，發(fā)現(xiàn)含有酚酞的，發(fā)現(xiàn)含有酚酞的NaOH溶液噴入燒瓶后，溶液的溶液噴入燒瓶后，溶液的紅色褪去。甲、乙兩位同學(xué)對此現(xiàn)象分別做了如下推測紅色褪去。甲、乙兩位同學(xué)對此現(xiàn)象分別做了如下推測: 驗證甲、乙同學(xué)的推測是否正確驗證甲、乙同學(xué)的

11、推測是否正確的實驗方法是的實驗方法是: 取燒瓶中的無色溶液加入取燒瓶中的無色溶液加入NaOH溶溶液，如果溶液恢復(fù)紅色，則可證明甲同液，如果溶液恢復(fù)紅色，則可證明甲同學(xué)的推測是正確的。如果溶液不能恢復(fù)學(xué)的推測是正確的。如果溶液不能恢復(fù)紅色，則說明乙同學(xué)的推測是正確的。紅色，則說明乙同學(xué)的推測是正確的。 類似的類似的“褪色噴泉實驗褪色噴泉實驗”還可以有多還可以有多種設(shè)計，請你再設(shè)計種設(shè)計，請你再設(shè)計2個不同的個不同的“褪色噴泉實褪色噴泉實驗驗”，填寫下列表格：，填寫下列表格： 編號編號燒杯中的溶液燒杯中的溶液膠頭滴管中液體膠頭滴管中液體燒瓶中的氣體燒瓶中的氣體12NaOH(酚酞酚酞)H2OHClK

12、MnO4溶液溶液 H2OSO2 例例1、有兩個實驗小組的同學(xué)為探究過氧、有兩個實驗小組的同學(xué)為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)，都用如下圖所示的化鈉與二氧化硫的反應(yīng)，都用如下圖所示的裝置進行實驗。通入裝置進行實驗。通入SO2氣體，將帶余燼的木氣體，將帶余燼的木條插入試管條插入試管C中，木條復(fù)燃。中，木條復(fù)燃。請回答下列問題：請回答下列問題： (1) 第第1小組同學(xué)認為小組同學(xué)認為Na2O2與與SO2反應(yīng)生反應(yīng)生成了成了Na2SO3和和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是: (2) 請設(shè)計一種實驗方案證明請設(shè)計一種實驗方案證明Na2O2與與SO2反應(yīng)生成的白色固體中含有反應(yīng)生成的白色固體

13、中含有Na2SO3: 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 取白色固體，加稀硫酸，產(chǎn)生能使品紅取白色固體，加稀硫酸，產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體。溶液褪色的氣體。 (3) 第第2小組同學(xué)認為小組同學(xué)認為Na2O2與與SO2反應(yīng)反應(yīng)除了生成除了生成Na2SO3和和O2外，還有外，還有Na2SO4生成。生成。為檢驗是否有為檢驗是否有Na2SO4生成，他們設(shè)計了如生成，他們設(shè)計了如下方案：下方案：將將B中中反應(yīng)后反應(yīng)后的固體的固體溶解于溶解于水水仍有部分白色仍有部分白色沉淀不溶解，沉淀不溶解，證明有證明有Na2SO4生成生成白色白色沉淀沉淀BaCl2溶液溶液 稀硝酸稀硝酸上述方案是否合理上述方

14、案是否合理? 不合理不合理請簡要說明兩點理由：請簡要說明兩點理由： 稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇 如果反應(yīng)后的固體中還殘留如果反應(yīng)后的固體中還殘留Na2O2,它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根。酸根。 練習(xí)練習(xí)1、向溴水中加入足量乙醛溶液，可以看到、向溴水中加入足量乙醛溶液，可以看到溴水褪色。對產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因有如下三種猜想：溴水褪色。對產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因有如下三種猜想： 由于乙醛分子中甲基上的氫原子比較活潑，由于乙醛分子中甲基上的氫原子比較活潑，溴水與其發(fā)生取代反應(yīng)；溴水與其發(fā)生取代反應(yīng)； 由于乙醛分子中有不飽和鍵，溴水與其發(fā)生由于

15、乙醛分子中有不飽和鍵，溴水與其發(fā)生加成反應(yīng)加成反應(yīng)(兩個溴原子直接加到碳氧雙鍵上兩個溴原子直接加到碳氧雙鍵上); 由于乙醛分子中醛基有還原性，溴水將其氧由于乙醛分子中醛基有還原性，溴水將其氧化為乙酸。化為乙酸。為了探究哪一種猜想正確，提出了如下兩種實驗方案：為了探究哪一種猜想正確，提出了如下兩種實驗方案： 方案一：檢驗褪色后溶液的酸堿性。方案一：檢驗褪色后溶液的酸堿性。 方案二：測定反應(yīng)前溴水中方案二：測定反應(yīng)前溴水中Br2的物質(zhì)的量和反應(yīng)的物質(zhì)的量和反應(yīng) 后后Br - -的物質(zhì)的量。的物質(zhì)的量。（1）方案一是否可行？答：）方案一是否可行？答：理由是理由是:不行不行 溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng)和乙

16、醛被溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng)和乙醛被溴水氧化都有溴水氧化都有HBr生成，溶液均呈酸性；生成，溶液均呈酸性； （2）假設(shè)測得反應(yīng)前溴水中）假設(shè)測得反應(yīng)前溴水中n(Br2)=amol,若測得反應(yīng)后若測得反應(yīng)后n(Br)=_mol，則說明溴水與，則說明溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng)；乙醛發(fā)生取代反應(yīng)；若測得反應(yīng)后若測得反應(yīng)后n(Br)=_mol,則說明溴水與乙則說明溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)；醛發(fā)生加成反應(yīng)；若測得反應(yīng)后若測得反應(yīng)后n(Br)=_mol，則說明溴水將，則說明溴水將乙醛氧化為乙酸。乙醛氧化為乙酸。a02a定量實驗的方案設(shè)計定量實驗的方案設(shè)計常見的定量實驗教材內(nèi)容教材內(nèi)容1.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液

17、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液2.酸或堿溶液準(zhǔn)確濃度的測定酸或堿溶液準(zhǔn)確濃度的測定3.中和熱的測定中和熱的測定教材內(nèi)容拓展教材內(nèi)容拓展(一般需要裝置設(shè)計一般需要裝置設(shè)計)1.質(zhì)量（體積）分數(shù)的測定質(zhì)量（體積）分數(shù)的測定2.物質(zhì)式量或氣體摩爾體積的測定物質(zhì)式量或氣體摩爾體積的測定3.分子式中原子數(shù)目的測定分子式中原子數(shù)目的測定 范例一范例一 現(xiàn)有一個現(xiàn)有一個0.53g0.53g的工業(yè)純堿樣品（含少量氯的工業(yè)純堿樣品（含少量氯化鈉），需測定樣品中化鈉），需測定樣品中NaNa2 2COCO3 3的質(zhì)量分數(shù)，請設(shè)的質(zhì)量分數(shù)，請設(shè)計初步方案。計初步方案。 實驗原理實驗原理氣體分析法氣體分析法沉淀分析法沉淀分

18、析法中和滴定法中和滴定法稱質(zhì)量稱質(zhì)量量體積量體積稱質(zhì)量稱質(zhì)量設(shè)計方案測定樣品中設(shè)計方案測定樣品中NaNa2 2COCO3 3的質(zhì)量分數(shù)的質(zhì)量分數(shù) 實驗方案2.2.加強酸收集加強酸收集COCO2 2氣體并測量體積氣體并測量體積3.3.加氯化鈣溶液并將沉淀過濾、洗滌、烘干稱量加氯化鈣溶液并將沉淀過濾、洗滌、烘干稱量4. 4. 加過量鹽酸加過量鹽酸, ,加熱蒸干加熱蒸干, , 冷卻稱量冷卻稱量, ,反復(fù)加熱反復(fù)加熱冷卻稱量至恒重冷卻稱量至恒重5.5.將樣品配成溶液用甲基橙作指示劑將樣品配成溶液用甲基橙作指示劑, ,標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定1.1.加強酸吸收加強酸吸收COCO2 2氣體并稱質(zhì)量氣體并稱

19、質(zhì)量方案一方案一, ,測量反應(yīng)中逸出的二氧化碳的質(zhì)量測量反應(yīng)中逸出的二氧化碳的質(zhì)量 1.1.如何選擇儀器和試劑如何選擇儀器和試劑? ? 方案一方案一, ,測量反應(yīng)中逸出的二氧化碳的質(zhì)量測量反應(yīng)中逸出的二氧化碳的質(zhì)量 1.1.選擇儀器和試劑為：選擇儀器和試劑為：實驗操作順序是實驗操作順序是 ： 1 1檢查裝置的氣密性；檢查裝置的氣密性；2 2取取n n樣品裝入燒瓶中；樣品裝入燒瓶中；3 3在干燥管和在干燥管和U U型管內(nèi)填滿堿石灰；型管內(nèi)填滿堿石灰；4 4稱量稱量U U型管質(zhì)量（型管質(zhì)量（m m1 1）；）； 5 5打開止水夾打開止水夾a a，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘；，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘；6 6關(guān)關(guān)

20、a a，緩緩加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止；，緩緩加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止；7 7打開止水夾打開止水夾a a，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘；，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘；8 8關(guān)閉止水夾關(guān)閉止水夾a a，稱量，稱量U U型管質(zhì)量（型管質(zhì)量（m m2 2）。）。2.測測CO2質(zhì)量的實驗步驟有哪些質(zhì)量的實驗步驟有哪些?正確的操作順序是什么正確的操作順序是什么?方案二方案二, ,測量反應(yīng)中逸出的測量反應(yīng)中逸出的二氧化碳的體積二氧化碳的體積 選擇儀器和試劑為：選擇儀器和試劑為：稀硫酸稀硫酸飽和飽和NaHCO3方案三方案三, ,中和滴定法中和滴定法 1 1、如何配制標(biāo)準(zhǔn)酸溶液如何配制標(biāo)準(zhǔn)酸溶液? ?儀器和試劑如何選擇儀

21、器和試劑如何選擇? ?2 2、已知已知 ：飽和碳酸的：飽和碳酸的pHpH值為值為3.93.9；NaHCONaHCO3 3 的的pH值值為為8.9；指示劑甲基橙和酚酞的變色范圍如下表：指示劑甲基橙和酚酞的變色范圍如下表：根據(jù)上表滴定時的指示劑應(yīng)選什么？根據(jù)上表滴定時的指示劑應(yīng)選什么？計算、量取、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻計算、量取、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻酚酞（生成酚酞（生成NaHCO3 ）耗酸少，誤差大。耗酸少，誤差大?；瘜W(xué)試劑和實驗裝置化學(xué)試劑和實驗裝置實驗方案實驗方案 主要儀器或裝置主要儀器或裝置 試劑試劑100mL容量瓶、量筒、膠頭滴管、容量瓶、量筒、膠頭滴管、燒杯、洗

22、瓶、玻璃棒等。燒杯、洗瓶、玻璃棒等。 樣品、鹽酸、樣品、鹽酸、 水、甲基橙水、甲基橙樣品、濃稀硫酸樣品、濃稀硫酸 堿石灰、氫氧化堿石灰、氫氧化鈉溶液、飽和碳鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液酸氫鈉溶液 樣品和氯化鈣樣品和氯化鈣方案二方案二氣體分析法氣體分析法方案一方案一中和滴定法中和滴定法 方案三方案三沉淀分析法沉淀分析法 例例2. 某種胃藥片的制酸劑為碳酸鈣，其中所某種胃藥片的制酸劑為碳酸鈣，其中所含的碳酸鈣質(zhì)量的測定步驟如下含的碳酸鈣質(zhì)量的測定步驟如下: 需配制需配制0.1molL-1 的鹽酸和的鹽酸和0.1molL-1 的氫氧化鈉溶液；的氫氧化鈉溶液； 每次取一粒每次取一粒(藥片質(zhì)量均相同藥片質(zhì)量

23、均相同)0.2g的此的此胃藥片，磨碎后加入胃藥片，磨碎后加入20.00mL蒸餾水；蒸餾水； 以酚酞為指示劑，用以酚酞為指示劑，用0.1molL-1的氫氧的氫氧化鈉溶液滴定，需用去化鈉溶液滴定，需用去VmL達滴定終點達滴定終點; 加入加入25.00mL0.1molL-1的鹽酸溶液的鹽酸溶液.(1) 寫出實驗過程的步驟順序?qū)懗鰧嶒炦^程的步驟順序(寫編號寫編號): (2) 下圖所示的儀器中配制下圖所示的儀器中配制0.1molL-1 鹽酸鹽酸溶液和溶液和0.1molL-1 氫氧化鈉溶液肯定不需要的氫氧化鈉溶液肯定不需要的儀器是儀器是(填序號填序號)_，配制上述溶液還需，配制上述溶液還需要的玻璃儀器是要

24、的玻璃儀器是(填儀器名稱填儀器名稱):A、C玻璃棒、燒杯玻璃棒、燒杯 (3) 配制上述溶液應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)配制上述溶液應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格是格是(填字母填字母):A. 50mL、50mL B. 100mL、100mL C. 100mL、150mL D. 250mL、250mL (4) 寫出有關(guān)的化學(xué)方程式寫出有關(guān)的化學(xué)方程式:BCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 2+H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O 練習(xí)練習(xí)1. 為了測定乙醇的分子結(jié)構(gòu)，有人設(shè)為了測定乙醇的分子結(jié)構(gòu)，有人設(shè)計了下圖所示的用無水乙醇與鈉反應(yīng)的實驗計了下圖所示的用無水乙醇與鈉反應(yīng)的實驗裝置和測定氫氣體積的測量裝置

25、，可供選用裝置和測定氫氣體積的測量裝置，可供選用的實驗裝置如下的實驗裝置如下: (1) 測量氣體體積的正確裝置是測量氣體體積的正確裝置是_(填編號填編號) (2) 裝置中裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶間連部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶間連接的導(dǎo)管所起的作用是接的導(dǎo)管所起的作用是_(填寫編號填寫編號) (A) 防止無水酒精揮發(fā)防止無水酒精揮發(fā) (B) 保證實驗裝置不漏氣保證實驗裝置不漏氣 (C) 使無水酒精容易滴下使無水酒精容易滴下B C (3) 實驗前先將小塊鈉在二甲苯中熔化實驗前先將小塊鈉在二甲苯中熔化成鈉珠，冷卻后倒入燒瓶中。其目的是成鈉珠，冷卻后倒入燒瓶中。其目的是: (4) 已知無水酒精的

26、密度為已知無水酒精的密度為0.789gcm-3，又又2.0ml酒精反應(yīng)完全后酒精反應(yīng)完全后(鈉過量鈉過量)，收集氣體，收集氣體390ml。則乙醇分子中能被鈉取代出的氫原。則乙醇分子中能被鈉取代出的氫原子為子為_ ，由此可確定乙醇的結(jié)構(gòu)式為，由此可確定乙醇的結(jié)構(gòu)式為:增大無水乙醇與鈉接觸面，充分反應(yīng)增大無水乙醇與鈉接觸面，充分反應(yīng) 1而不是而不是: (5) 實驗所測定的結(jié)果偏高?？赡芤鸬膶嶒炈鶞y定的結(jié)果偏高。可能引起的原因是原因是_(填寫編號填寫編號) A. 本實驗在室溫下進行，本實驗在室溫下進行， B. 無水酒精中混有微量甲醇無水酒精中混有微量甲醇 C. 無水酒精與鈉的反應(yīng)不夠完全無水酒精與

27、鈉的反應(yīng)不夠完全AB 練習(xí)練習(xí)2. 下圖是實驗室測定黃鐵礦中硫的質(zhì)量分數(shù)的下圖是實驗室測定黃鐵礦中硫的質(zhì)量分數(shù)的裝置。實驗時有如下操作：裝置。實驗時有如下操作： A. 將瓷管中黃鐵礦樣品加熱到將瓷管中黃鐵礦樣品加熱到800850； B.稱取研細的黃鐵礦樣品；稱取研細的黃鐵礦樣品； C.連接全部儀器，并檢查裝置的氣密性；連接全部儀器，并檢查裝置的氣密性；D.將樣品小心地放入瓷管中部；將樣品小心地放入瓷管中部；E.以每分鐘以每分鐘1L的速度鼓入空氣；的速度鼓入空氣；F.用標(biāo)準(zhǔn)碘液滴定含淀粉的用標(biāo)準(zhǔn)碘液滴定含淀粉的SO2水溶液。水溶液。 (1) 正確的實驗步驟，其操作編號是正確的實驗步驟，其操作編號

28、是:C、B、D、E、A、F 除去空氣中的除去空氣中的CO2和還原性氣體，凈化空氣和還原性氣體，凈化空氣;裝置的作用是裝置的作用是:(2) 裝置的作用是裝置的作用是:吸收水蒸氣，干燥空氣。吸收水蒸氣，干燥空氣。 (3) 根據(jù)現(xiàn)象：根據(jù)現(xiàn)象： 判斷滴定已達到的終點而停止鼓入空氣。判斷滴定已達到的終點而停止鼓入空氣。向吸收向吸收SO2的液體中滴加碘液后溶的液體中滴加碘液后溶液剛好變藍，且半分鐘不變色。液剛好變藍，且半分鐘不變色。 (4) 碘液跟碘液跟SO2水溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式水溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是是: (5) 假定礦石樣品的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，假定礦石樣品的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，并全部

29、被水吸收。若稱得礦樣的質(zhì)量是并全部被水吸收。若稱得礦樣的質(zhì)量是0.12g，滴，滴定中共消耗濃度為定中共消耗濃度為0.05mol/L的標(biāo)準(zhǔn)碘液的標(biāo)準(zhǔn)碘液25.50mL，則黃鐵礦樣品中的含硫量是則黃鐵礦樣品中的含硫量是_. I2+ +SO2+ +2H2O=2HI+ +H2SO4 34% 例例 1、 為研究乙醇氧化的實驗并驗證其產(chǎn)物，為研究乙醇氧化的實驗并驗證其產(chǎn)物，設(shè)計了下圖所示的甲、乙、丙三套裝置。儀器中盛設(shè)計了下圖所示的甲、乙、丙三套裝置。儀器中盛放的試劑為：放的試劑為：a-無水乙醇（沸點：無水乙醇（沸點：78）；）；b-銅絲，銅絲，c-無水硫酸銅，無水硫酸銅，d-新制氫氧化銅懸濁液。新制氫氧

30、化銅懸濁液。 (1) 簡簡述述三三套套方方案案各各自自的的優(yōu)優(yōu)點：點：(1) 簡述三套方案各自的優(yōu)點：簡述三套方案各自的優(yōu)點：甲甲:乙乙:丙丙:中用水浴加熱，可形成平穩(wěn)的乙醇中用水浴加熱，可形成平穩(wěn)的乙醇氣流，使反應(yīng)更充分。氣流，使反應(yīng)更充分。 與中的干燥管可防止溶液中的水與中的干燥管可防止溶液中的水與無水硫酸銅反應(yīng)，避免干擾生成物與無水硫酸銅反應(yīng)，避免干擾生成物(水水)的檢驗。的檢驗。 中反應(yīng)無水生成，且裝置簡單。中反應(yīng)無水生成，且裝置簡單。 (2) 集中三套方案的優(yōu)點，組成一套比集中三套方案的優(yōu)點，組成一套比較合理完善的實驗裝置，可按氣流由左至右較合理完善的實驗裝置，可按氣流由左至右的順序

31、表示為的順序表示為_。(例如甲、乙、丙例如甲、乙、丙) (3) 若要保證此實驗有較高的效率，還若要保證此實驗有較高的效率，還需要補充的儀器有需要補充的儀器有_，理由是，理由是:丙、甲、乙丙、甲、乙 溫度計溫度計 控制水浴溫度在控制水浴溫度在78，使乙醇蒸氣平穩(wěn)流，使乙醇蒸氣平穩(wěn)流出，減少損失，提高反應(yīng)效率。出，減少損失，提高反應(yīng)效率。 (4) 實驗中能驗證乙醇氧化產(chǎn)物實驗中能驗證乙醇氧化產(chǎn)物的實驗現(xiàn)象是的實驗現(xiàn)象是: c 處無水硫酸銅變藍，處無水硫酸銅變藍， d處有磚紅色沉淀生成。處有磚紅色沉淀生成。 Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液混合后，溶液混合后，生成的沉淀物質(zhì)可能是什么？生成的沉

32、淀物質(zhì)可能是什么？ 思考思考?生成物中含生成物中含Cu(OH)2或或CuCO3或兩者兼有?；騼烧呒嬗?。 化學(xué)實驗方案設(shè)計綜合應(yīng)用化學(xué)實驗方案設(shè)計綜合應(yīng)用提示提示 經(jīng)查資料得知：經(jīng)查資料得知：CuCO3和和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水。均不帶結(jié)晶水。 粘 有 無 水粘 有 無 水CuSO4的棉球的棉球澄清Ca(OH)2方案一：向洗滌干凈并低溫烘干的沉淀中加入稀硫酸，方案一：向洗滌干凈并低溫烘干的沉淀中加入稀硫酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,證明是否含證明是否含CuCO3；另取沉；另取沉淀加熱灼燒，檢驗生成的水，證明是否含淀加熱灼燒，檢驗生成的水，證明是否含Cu(OH)2。討論

33、一：如何設(shè)計實驗方案來驗證上述假設(shè)哪個正確？討論一：如何設(shè)計實驗方案來驗證上述假設(shè)哪個正確？思考：為什么沉淀要先洗滌并低溫烘干？思考：為什么沉淀要先洗滌并低溫烘干？如何證明沉淀洗滌干凈了？如何證明沉淀洗滌干凈了？取最后的洗滌液少許，加入取最后的洗滌液少許，加入BaCl2溶液，觀察有溶液，觀察有無沉淀，若無白色沉淀，則說明沉淀洗滌干凈；無沉淀，若無白色沉淀，則說明沉淀洗滌干凈；若仍有白色沉淀，則說明沉淀沒有洗滌干凈。若仍有白色沉淀，則說明沉淀沒有洗滌干凈。驗證型實驗設(shè)計語言表述的一般步驟：驗證型實驗設(shè)計語言表述的一般步驟：取試樣取試樣-加試劑（或操作）加試劑（或操作）-觀現(xiàn)象觀現(xiàn)象-得結(jié)論得結(jié)論

34、裝置裝置B、C能否調(diào)換位置？能否調(diào)換位置？方案二：方案二：將洗滌干凈并低溫烘干的沉淀直接將洗滌干凈并低溫烘干的沉淀直接加熱加熱灼燒，將生成的氣體依次通過無水硫酸銅、澄清灼燒，將生成的氣體依次通過無水硫酸銅、澄清石灰水，檢驗生成的水或二氧化碳，證明生成物石灰水，檢驗生成的水或二氧化碳，證明生成物中含中含Cu(OH)2或或CuCO3或兩者兼有?；騼烧呒嬗?。 已知：已知：常溫下，常溫下，Cu(OH)2的溶解度為的溶解度為1.7310-5g； CuCO3的溶解度為的溶解度為1.4610-4g；思考思考：如何從理論上說明：如何從理論上說明Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液混合后，產(chǎn)物為溶液混合后，產(chǎn)

35、物為xCuCO3yCu(OH)2,即堿式碳酸銅即堿式碳酸銅討論二：如何設(shè)計實驗定量確認沉淀的組成，討論二：如何設(shè)計實驗定量確認沉淀的組成，即即x與與y的比值？的比值？ 方案一：取一定質(zhì)量沉淀與足量稀硫酸反應(yīng)，測方案一：取一定質(zhì)量沉淀與足量稀硫酸反應(yīng)，測定反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積（簡稱為定反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積（簡稱為“量氣法量氣法”）。）。 方案二：取一定質(zhì)量沉淀充分加熱，分別用濃硫酸和方案二：取一定質(zhì)量沉淀充分加熱，分別用濃硫酸和堿石灰吸收生成的水蒸汽和堿石灰吸收生成的水蒸汽和CO2來計算沉淀的組成來計算沉淀的組成（簡稱為（簡稱為“氣體質(zhì)量分析法氣體質(zhì)量分析法”）。）。方案三：取一定質(zhì)量沉淀充分加熱灼

36、燒，冷卻后，方案三：取一定質(zhì)量沉淀充分加熱灼燒，冷卻后，稱殘留固體的質(zhì)量（簡稱為稱殘留固體的質(zhì)量（簡稱為“加熱減重法加熱減重法”）。）。實驗設(shè)計中應(yīng)遵循幾個原則：實驗設(shè)計中應(yīng)遵循幾個原則：1.原理正確原理正確 2.原料價廉原料價廉 3.設(shè)備可行設(shè)備可行 4.操作簡單操作簡單 1 1、若采用方案一，則測量二氧化碳氣體、若采用方案一，則測量二氧化碳氣體體積可用哪些裝置？體積可用哪些裝置？ 思考思考量氣法量氣法方案一：取一定質(zhì)量沉淀方案一：取一定質(zhì)量沉淀與足量稀硫酸反應(yīng)，測定與足量稀硫酸反應(yīng)，測定反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積例：某學(xué)生實驗興趣小組，根據(jù)方案一擬用下圖裝置完成例：某學(xué)生實驗興趣

37、小組，根據(jù)方案一擬用下圖裝置完成該實驗（本實驗使用稀硫酸）。該實驗（本實驗使用稀硫酸）。ABC討論討論1、本實驗廣口瓶中盛放的是什么液體？為什么？、本實驗廣口瓶中盛放的是什么液體？為什么？2、本實驗分液漏斗中改用稀鹽酸好不好？為什么？、本實驗分液漏斗中改用稀鹽酸好不好？為什么？3、讀數(shù)時需要注意什么問題？、讀數(shù)時需要注意什么問題？(1). B、C兩邊液面必須保持同一水平高度（等壓原理）兩邊液面必須保持同一水平高度（等壓原理）(2). 讀數(shù)時眼睛視線與量筒中凹液面最低處保持水平讀數(shù)時眼睛視線與量筒中凹液面最低處保持水平分析討論：該裝置的不足之處？如何改進？分析討論：該裝置的不足之處？如何改進？1

38、、廣口瓶和量筒之間導(dǎo)管事先無液、廣口瓶和量筒之間導(dǎo)管事先無液體，后來充滿液體而產(chǎn)生誤差。體，后來充滿液體而產(chǎn)生誤差。2、加入的酸本身有體積，會造成燒、加入的酸本身有體積，會造成燒瓶中的氣體排出更多而產(chǎn)生誤差。瓶中的氣體排出更多而產(chǎn)生誤差。ABC改進裝置改進裝置問題討論：若反應(yīng)結(jié)束后，問題討論：若反應(yīng)結(jié)束后，量氣管液面高度比左邊液量氣管液面高度比左邊液面高，此時立即讀數(shù)，則面高，此時立即讀數(shù)，則X/Y的值是偏大還是偏?。康闹凳瞧筮€是偏??？正確應(yīng)如何操作？正確應(yīng)如何操作？若采用方案二，請判斷下列裝置圖有什若采用方案二，請判斷下列裝置圖有什么不足之處？為什么？么不足之處？為什么？思考思考氣體質(zhì)量氣

39、體質(zhì)量分析法分析法如何改進？如何改進？方案二：取一定質(zhì)量沉淀充分加熱，方案二：取一定質(zhì)量沉淀充分加熱，分別用濃硫酸和堿石灰吸收生成的水分別用濃硫酸和堿石灰吸收生成的水蒸汽和蒸汽和CO2來計算沉淀的組成來計算沉淀的組成 改進后的裝置如下改進后的裝置如下思考：思考：1. K2支口有什么作用？支口有什么作用？ 2. 請說明在連接好裝置，裝好藥品之后的操作步驟請說明在連接好裝置，裝好藥品之后的操作步驟打開打開K1 、K2，關(guān)閉，關(guān)閉K3，持續(xù)通入空氣；，持續(xù)通入空氣；關(guān)閉關(guān)閉K2，打開，打開K3；加熱至樣品分解完全后，冷卻；加熱至樣品分解完全后，冷卻；停止通空氣，關(guān)閉停止通空氣，關(guān)閉K1、K3若采用方

40、案三，請寫出完整的實驗步驟。若采用方案三，請寫出完整的實驗步驟。 方案三中需用哪些儀器？方案三中需用哪些儀器？方案三中稱量次數(shù)至少幾次？方案三中稱量次數(shù)至少幾次？ 托盤天平、坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、托盤天平、坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精燈玻璃棒、干燥器、酒精燈加熱減重法加熱減重法方案三：取一定質(zhì)量沉淀充分加熱方案三：取一定質(zhì)量沉淀充分加熱灼燒，冷卻后，稱殘留固體的質(zhì)量灼燒，冷卻后，稱殘留固體的質(zhì)量 。1.稱量；稱量；2.加熱；加熱；3.稱量；稱量；4.再加熱稱量；再加熱稱量； 5.計算計算課后鞏固課后鞏固1. 實驗室用銅和硫酸制取實驗室用銅和硫酸制取CuSO4，有幾

41、種方法，有幾種方法: 甲學(xué)生進行了下列實驗：取甲學(xué)生進行了下列實驗：取6.4 g銅片和銅片和10mL 18 molL-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。他根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識，認為燒瓶余。他根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識，認為燒瓶中還有較多的硫酸剩余。他這樣認為的理由中還有較多的硫酸剩余。他這樣認為的理由是是: 隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸的濃度逐漸隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸的濃度逐漸變小，不能再與銅發(fā)生反應(yīng)；變小，不能再與銅發(fā)生反應(yīng)； 乙同學(xué)認為甲設(shè)計的實驗方案不好，他乙同學(xué)認為甲設(shè)計的實驗方案不好，他自己設(shè)

42、計的思路是自己設(shè)計的思路是:2Cu+O2=2CuO， CuO + H2SO4=CuSO4+H2O。 對比甲的方案，乙同學(xué)的優(yōu)點是對比甲的方案，乙同學(xué)的優(yōu)點是:乙消耗的硫酸更少，不產(chǎn)生污染物乙消耗的硫酸更少，不產(chǎn)生污染物SO2; 為了同樣達到乙同學(xué)的優(yōu)點，你能不能為了同樣達到乙同學(xué)的優(yōu)點，你能不能根據(jù)電化學(xué)原理也設(shè)計一個用銅和稀硫酸制根據(jù)電化學(xué)原理也設(shè)計一個用銅和稀硫酸制取取CuSO4的方案？的方案？(其它材料任選其它材料任選)以銅為陽極，碳為陰極，電解硫酸溶液。以銅為陽極，碳為陰極，電解硫酸溶液。 課堂反饋課堂反饋 1: 從海水中可提取多種化工原料，下面從海水中可提取多種化工原料，下面是工業(yè)上

43、對海水的幾項綜合利用示意圖。是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用示意圖。 MgClMgClOHMgClOHMgNaCl22222)(6)(通電脫水加鹽酸蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶加石灰水飽和溶液電解精制無水燒堿和氯氣粗鹽海水MgClMgClOHMgClOHMgNaCl22222)(6)(通電脫水加鹽酸蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶加石灰水飽和溶液電解精制無水燒堿和氯氣粗鹽海水根據(jù)示意圖回答下列問題：根據(jù)示意圖回答下列問題： (1) 粗鹽中含有粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)離子，精制時等雜質(zhì)離子，精制時所用試劑為鹽所用試劑為鹽 酸、酸、BaCl2溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、Na2CO3溶溶液，加入試劑的順序

44、是液，加入試劑的順序是:BaCl2、 NaOH、Na2CO3、HCl (2) 電解飽和食鹽水的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為電解飽和食鹽水的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 電解電解 (3) 工業(yè)上工業(yè)上MgCl26H2O晶體在晶體在 : 氣流中加熱脫水，通入此種氣體的作用是氣流中加熱脫水，通入此種氣體的作用是:干燥的干燥的HCl 防止防止MgCl26H2O受熱脫水時水解。受熱脫水時水解。且?guī)ё咚魵獾脽o水氯化鎂。且?guī)ё咚魵獾脽o水氯化鎂。 2. 實驗室進行某項實驗并檢驗反應(yīng)產(chǎn)物的實驗室進行某項實驗并檢驗反應(yīng)產(chǎn)物的裝置如下圖裝置如下圖: 將足量濃氨水從分液漏斗中放出后

45、，將足量濃氨水從分液漏斗中放出后， 實驗現(xiàn)象記錄如下：實驗現(xiàn)象記錄如下： 黑色氧化銅粉末變?yōu)楣饬良t色；黑色氧化銅粉末變?yōu)楣饬良t色； 無水硫酸銅無水硫酸銅粉末變藍色；集氣瓶中收集到一種無色氣體。粉末變藍色；集氣瓶中收集到一種無色氣體。請回答下列問題：請回答下列問題： (1) 虛線框內(nèi)是否應(yīng)添加必要的干燥裝置？虛線框內(nèi)是否應(yīng)添加必要的干燥裝置？_(填填“是是”或或“否否”)。若需要，應(yīng)選擇的。若需要，應(yīng)選擇的干燥裝置是干燥裝置是_(填編號，若不需要，該空填編號，若不需要，該空可不填可不填)是是 I(2) 在實驗中在實驗中NaOH固體的作用是固體的作用是: (3) 最終集氣瓶中收集的氣體是最終集氣瓶

46、中收集的氣體是_； CuO粉末處發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是粉末處發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是: NaOH溶于水產(chǎn)生大量的熱，并且電離溶于水產(chǎn)生大量的熱，并且電離產(chǎn)生大量的產(chǎn)生大量的OH, 使使NH3+H2O NH3H2O NH4+OH平衡向左移動，最終使平衡向左移動，最終使NH3H2O分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生NH3。 N2 2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O 3. (1) 在在Inorganic Syntheses一書中，用一書中，用以下裝置來制備某種干燥的純凈氣體，如下以下裝置來制備某種干燥的純凈氣體，如下圖所示：其圖所示：其A中應(yīng)盛放一種密度比中應(yīng)盛放一種密度比B中密度小中密度小的液體下表中為幾種液體的密度：的液體下表中為幾種液體的密度： 現(xiàn)從上述液體中選出幾種適宜的現(xiàn)從上述液體中選出幾種適宜的試劑來利用該裝置制出干燥純凈試劑來利用該裝置制出干燥純凈氣體。氣體。(a) 制備出的氣體其化學(xué)式是制備出的氣體其化學(xué)式是:(b) 應(yīng)選用的試劑應(yīng)選用的試劑(寫名稱寫名稱): A中盛中盛 _ B中盛中盛_.(c) 裝置中毛細管的作用是裝置中毛細管的作用是:HCl 濃鹽酸濃鹽酸濃硫酸濃硫酸減緩流速減緩流速