高中化学第二轮复习 探究实验的设计与评价.doc

亿库教育网 http:/www.eku.cc专题（十七）探究实验的设计与评价学习目标1、能够根据实验试题的要求，设计和评价简单实验方案。2、学会识别和绘制典型的实验仪器装置图。3、培养各部分实验知识与技能综合应用的能力。典型例题例题1：实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O试回答:(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量(mCuO、mH2O)时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。仪器连接的顺序(用字母编号表示,仪器可重复使用) ； d中浓硫酸的作用是 , ;实验完毕时观察到a中的现象是 ；列出计算Cu的相对原子质量的表达式 ；下列情况将使测定结果偏大的是 。(以下选择填空不限1个正确答案,均用字母编号填写)(a)CuO未全部还原为Cu (b)CuO受潮 (c)CuO中混有Cu(2)如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量有 。(a)、mCu、mCuO (b) mN2、 mH2O (c)、mCu、mH2O (d)、mNH3、 mH2O例题2：实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（I）和（II）所示。试回答：（1）B中反应的化学方程式为：_；（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：_。（3）D中反应化学方程式为：_。（4）装置（）的主要缺点是：_ 。（5）装置（）的主要缺点是：_。如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：_。课堂练习1为证明盐的水解是吸热的，四位同学分别设计了如下方案，其中正确的是A、甲同学：在醋酸钠溶液中滴加2滴酚酞试剂，加热后红色加深，说明盐类水解是吸热的。B、乙同学：在盐酸中加入氨水，混合液温度上升，说明盐类水解是吸热的。C、丙同学：将硝酸铵晶体溶于水，水温降低，说明盐类水解是吸热的。 D、丁同学:在氨水中加入氯化铵固体，溶液的pH变小，说明盐类水解是吸热的。2提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为 （ ）A加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸3某溶液含有较多的 Na2SO4 和少量的 Fe2(SO4)3 ，若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:加适量 H2SO4 溶液加金属 Na 结晶加过量 NaOH 加强热脱结晶水过滤。正确的操作步聚是 （ ）A B C D 4某溶液中含有OH、CO32、SO42三种阴离子，要求只取一次待测液就能将阴离子都检验出来，试设计一种简便的检验方法。5某研究性学习小组在做Na2O2与水反应实验时，发现Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞试液溶液呈现红色，但红色很快褪色，甲、乙、丙三同学对此现象分别做了如下推测： 甲：因为反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色褪去。 乙：因为所加水的量较少，红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大的影响。 丙：Na2O2具有强氧化性，生成物中O2、H2O2（可能产物）等也具有强氧化性，可能是氧化漂白了红色物质。 验证甲同学的推测是否正确的方法是_，验证乙同学的推测是否正确的方法是_；当出现_现象时，即可说明丙同学的推测正确。有同学提出用定量的方法探究丙同学方案中是否含有H2O2，其实验方法为：称取2.6gNa2O2固体，使之与足量的水反应，测量产生O2的体积，与理论值比较，即可得出结论。测量气体体积时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行，应选用右图装置中的_，理由是_。若在标准状况下测量气体的体积，应选用的量筒的大小规格为_（选填“100mL”、“200mL”、“500mL”或“1000mL”）。6某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量.实验步骤如下:把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为 ag.装好实验装置。检查装置气密性。加热，开始反应，直到产生一定量的气体。停止加热（如图，导管出口高于液面）。测量收集到气体的体积。准确称量试管和残留物的质量为bg.测量实验室的温度。把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。回答下列问题：如何检查装置的气密性？ 。以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：调整量筒内外液面高度使之相同;使试管和量筒内的气体都冷却至室温;读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是： （请填写步骤代号）。测量收集到气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？ 。7用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：甲：称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL；用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pHl的两种酸溶液各100mL；分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。（1）在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是 （2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1（选填、）乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是 （多选扣分）（a）装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；（b）装HA溶液的试管中放出H2的速率快；（c）两个试管中产生气体速率一样快。（3）请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处 、 。（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。8CO2气体是大气产生温室效应、使地球变暖的气体之一。某学生参加课外环保小组，测定校办工厂排出废气中CO2（含杂质SO2）的含量，他准备将CO2变成沉淀，然后测沉淀质量，通过计算求出CO2的含量。图中表示主要装置，其他胶管、导管略去。（1）下列设计主要仪器装置使用的顺序有两种，其中 方案较为合理。甲方案；ADEFC 乙方案：ADFEC（2）为什么要使气体两次通过酸性KMnO4溶液 （3）为什么没有选B装置 （4）CO2是被转化成 沉淀而计算出质量来的。（5）要测得沉淀物质量需进行 、 、干燥、 操作。 课后练习1在没有现成的 CO2气体发生器的情况下，请你选用右图中的部分仪器，装配成一个简易的，能随开随用,随关随停的 CO2气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号）（ ）Aabcd B.degh C.bcd D.acde 2以下气体：H2 Cl2 CH4 NO SO2 ，（烧瓶的位置不能移动） (1). 若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体是 ，由B口进气，可收集的气体是 。 (2). 若烧瓶内充满水，可收集到的气体是 ，气体应由 口进入（填A或B） (3). 若在烧瓶内装有一定量的溶液，用以洗气，则气体应从 口进入 （填A或B）3测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800毫升烧杯、100毫升量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19克/毫升）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过100毫升）（1）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800毫升烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。 ， ， 。（2）合金样品用铜网包裹的目的是： 。4实验室有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品（已称得其质量为m克）中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。实验方法实验过程中所发生反应的化学方程式实验所用仪器（用编号表示）实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）12实验可能用到的主要仪器：托盘天平 启普发生器 硬质玻璃管 泥三角 烧杯坩埚 酒精灯 玻棒 漏斗 干燥管实验可能用到的试剂：a锌粒 b稀硫酸 c氯化钠溶液 d，浓硫酸5某工厂废液经测定得知含有乙醇、甲醇、乙酸和乙酸乙酯。现欲从废液中回收甲醇、乙醇和乙酸，根据各物质的性质 (见下表) ，补充下列实验步骤，并回答有关问题：物质 甲醇乙酸乙酯 乙醇 乙酸沸点/ 65 77 78 118可供选择的实验用品：250 mL 蒸馏烧瓶，400 mL 烧杯，250 mL 烧杯，温度计，冷凝器接受器,玻璃棒以及中学化学实验的常用仪器。1摩尔/LNaOH 溶液， 18.4 mol/LH2SO4 溶液，蒸馏水和冰（1）补充下列实验步骤，直至达到实验目的。第一步：组装蒸馏装置，检查其气密性；第二步：取100 mL 废液注入250 mL 蒸馏烧瓶中，滴入1 mol/LNaOH溶液，调整废液的pH=10 ；第三步：_ 。第四步：_ 得甲醇。第五步：_ _得乙醇。第六步：_ 得乙酸。（2）滴入 1 mol/LNaOH 溶液，使溶液的 pH=10 的目的是_ 。（3）使用 18.4 mol/LH2SO4 目的是（用化学方程式表示）_。专题（十七）参考答案：例题例1 答案：(1)b c a c d，吸收未反应的氨，防止空气中水分进入，固体由黑色转变为红色（18 mCuO ）/ mH2O 16 a、c (2)a、c例2答案：（1）4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2或16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2（2）B中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热D （3）2Fe+3Cl2 2FeCl3 （4）导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染 （5）产品易受潮解 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置（其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分）课堂练习1A2D3B4首先加入NH4NO3溶液，检验OH；其次加入HNO3溶液（或盐酸），检验CO32；最后加入Ba(NO3)2溶液，检验SO42。5冷却后加酚酞试液或冷却后看溶液是否变红 加水稀释后看溶液是否变红(或加较多的水反应后滴加酚酞试液看是否变红) 冷却后及加水稀释后均不变红（2）防止气体冷却时发生倒现象，减小实验误差。 500mL6（1）将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气。（2） （3）慢慢将量筒下移（4）22.4L/mol298K(ag-bg)(273KcL)7（1）100mL容量瓶(注：未标明规格的扣1分)（2）b（多选扣分）（3）配制pHl的HA溶液难以实现 不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同（4）配制NaA溶液，测其pH值7即证明HA是弱电解质8（1）甲（2）使SO2尽可能被除去， E中溶液不褪色，确定SO2除尽（3）NaHCO3与SO2反应会生成CO2，使原有CO2气体的质量增大（4）BaCO3（5）过滤、洗涤、干燥、称量 课后练习1D2（1）H2 CH4 Cl2 SO2 （2）H2 CH4 NO A（3）B3（1）往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈。（没答水面没过漏斗颈不给分）在100毫升量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈插入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100毫升空间。（只要黑斜体中的要点全部答对给分，装满水的量筒怎样倒置在杯中可不作要求，答或不答不加分也不扣分）将长颈漏斗（或答玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生注：实验步骤顺序写错，或者步骤中加入盐酸，则不论其它步骤回答是否正确，小题（1）均不给分。（2）使样品在反应时能保持在烧杯底适当的位置（或答避免反应时样品漂浮）4 实验方法实验过程中所发生反应的化学方程式实验所用仪器（用编号表示）实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）1H2SO4ZnZnSO4H2H2CuO CuH2O实验前样品和硬质玻璃管的总质量（或硬质玻璃管的质量）实验后Cu