高三化学实验复习4-实验设计与评估专题.ppt

高三化学实验复习4-实验设计与评估专题.ppt

《高三化学实验复习4-实验设计与评估专题.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学实验复习4-实验设计与评估专题.ppt（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

4、下列各组物质均可以用一种试剂把它们鉴别开来（可以、下列各组物质均可以用一种试剂把它们鉴别开来（可以加热），请将这种试剂填在横线上：

加热），请将这种试剂填在横线上：

1）；2）；3）；4）；5）；6）苯酚、甲苯苯酚、甲苯、己烯、己醇、己烯、己醇；7）甲酸、乙酸、乙醛、乙醇甲酸、乙酸、乙醛、乙醇；8）；浓盐酸浓盐酸氯化铁液氯化铁液盐盐酸酸氢氧化钠氢氧化钠碳酸铵溶液碳酸铵溶液浓溴水浓溴水新制氢氧化铜悬浊液新制氢氧化铜悬浊液硫化钠溶液硫化钠溶液实验设计与评估专题实验设计与评估专题11、实验设计的一般步骤、实验设计的一般步骤:

11、找出实验目的、找出实验目的22、明白实验原理、明白实验原理33、选择实验装置、选择实验装置44、进行实验操作、进行实验操作55、实验评估、实验评估2、实验方案设计基本原则、实验方案设计基本原则科学性科学性（即实验原理、操作程序和方法要正确）（即实验原理、操作程序和方法要正确）安全性（即用药及操作要注意安全，注意环境安全性（即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题）保护等问题）简约性（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短简约性（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短可行性（要满足实验条件）可行性（要满足实验条件）一、实验设计一、实验设计例例11、为了测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（纯碱中常含少量为了测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（纯碱中常含少量NaClNaCl），某学生设计了实验装置如图），某学生设计了实验装置如图715715：

（11）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量（设为（设为WW11）（22）准确称取一定量纯碱（设为）准确称取一定量纯碱（设为WW00），并），并放入烧瓶中。

从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，放入烧瓶中。

从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，待不再发生气体后。

称干燥管的总质量（设待不再发生气体后。

称干燥管的总质量（设为为WW22）。

设学生导出的计算公式为：

）。

设学生导出的计算公式为：

NaNa22COCO33的质量分数的质量分数=试回答：

试回答：

WW22WW11表示什么？

表示什么？

如果不计称量误差，该生的实验结果有无明显误差？

如如果不计称量误差，该生的实验结果有无明显误差？

如有，是偏大还是偏小？

请简要说明根据并提出补救措施。

有，是偏大还是偏小？

请简要说明根据并提出补救措施。

答案答案:

（1）W2W1表示干燥管中吸收表示干燥管中吸收CO2的质量的质量

（2）

（2）实验烧瓶上方会留有一部分实验烧瓶上方会留有一部分COCO22不能被吸收，同时干燥管中不能被吸收，同时干燥管中增重量有一部分为增重量有一部分为COCO22所带水气，前者使测定结果偏低，后者使所带水气，前者使测定结果偏低，后者使测定结果偏高，其中以前者为主要。

因此实验结果偏小。

测定结果偏高，其中以前者为主要。

因此实验结果偏小。

例例2、（05（05广东卷广东卷）某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题。

验，请回答相关问题。

（11）第）第11步：

灼烧。

操作是将足量海带灼烧成灰烬。

该过程中将步：

灼烧。

操作是将足量海带灼烧成灰烬。

该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有使用到的硅酸盐质实验仪器有_（填代号，限填（填代号，限填33项）。

项）。

AA、试管、试管BB、瓷坩埚、瓷坩埚CC、坩埚钳、坩埚钳DD、铁三角架、铁三角架EE、泥三角、泥三角FF、洒精灯、洒精灯GG、烧杯、烧杯HH、墨筒、墨筒（22）第）第22步：

步：

II溶液的获取。

操作是溶液的获取。

操作是_。

（33）第）第33步：

氧化。

操作是依次加入合适的试剂。

下列氧化剂最步：

氧化。

操作是依次加入合适的试剂。

下列氧化剂最好选用好选用_（填代号）。

（填代号）。

AA、浓硫酸、浓硫酸BB、新制氯水、新制氯水CC、KMnOKMnO44溶液溶液DD、HH22OO22理由是理由是_。

（44）第）第44步：

碘单质的检验。

操作是取少量第步：

碘单质的检验。

操作是取少量第33步的溶液，滴加步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘。

淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘。

（1）BEF

（2）将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻棒充分搅拌，过滤（3）D（4）过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染（不会进一步氧化单质碘）例例33、（0505广东）（广东）（1414分）研究性学习小组进行分）研究性学习小组进行SOSO22的制备及性质的制备及性质探究实验。

（探究实验。

（11）根据反应）根据反应NaNa22SOSO33（固）（固）+H+H22SOSO44（浓）（浓）NaNa22SOSO44+SOSO22+H+H22OO，制备，制备SOSO22气体。

气体。

用下列简图，在答题卡的方框中画出制备并收集用下列简图，在答题卡的方框中画出制备并收集SOSO22的实验装置的实验装置（含试剂）示意图（含试剂）示意图答案:

实验过程中，使用分液漏斗滴加实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是浓硫酸的操作是_。

打开分液漏斗上口的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加。

例4、测量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：

800mL烧杯、100mL量筒，短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g/cm3）、水。

按图720示装置进行实验，回答下列问题。

（设合金样品全部反应，产生的气体不超过100mL）

（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800mL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什么？

答案:

（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100mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈伸入量筒中。

烧杯中水面到杯口至少保留约100mL距离。

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。

（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）敞口玻璃容器敞口玻璃容器有塞玻璃容器有塞玻璃容器玻璃漏斗玻璃漏斗分液漏斗分液漏斗例例55、工业制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸、工业制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶，它的反应原理可以用下面的方程式表示：

氢钠结晶，它的反应原理可以用下面的方程式表示：

NHNH33+CO+CO22+H+H22O=NHO=NH44HCOHCO33NHNH44HCOHCO33+NaCl+NaCl（饱和）（饱和）=NaHCO=NaHCO33+NH+NH44ClCl以上反应的总结果是放热反应。

请设计一个实验：

用最简单的实验装置模拟实以上反应的总结果是放热反应。

请设计一个实验：

用最简单的实验装置模拟实现这一过程，获得碳酸氢钠结晶。

可供选择的实验用品有：

现这一过程，获得碳酸氢钠结晶。

可供选择的实验用品有：

6mol6molLL-1-1盐酸盐酸，6mol6molLL-1-1硫酸，硫酸，浓氨水浓氨水，氢氧化钠、消石灰、，氢氧化钠、消石灰、石灰石石灰石、氯化铵、氯化铵、食盐食盐、蒸馏水、蒸馏水和冰，以及中学化学实验常用仪器。

和冰，以及中学化学实验常用仪器。

画出实验装置示意图（包括反应时容器中的物质），并用图中玻璃容器旁自画出实验装置示意图（包括反应时容器中的物质），并用图中玻璃容器旁自基至右分别用基至右分别用AA、BB、CC符号标明（请见题后说明）符号标明（请见题后说明）请写出在图上用请写出在图上用AA、BB、CC各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。

各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。

AA：

BB：

CC：

DD：

EE：

利用在本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而利用在本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐结晶。

不是碳酸氢铵或食盐结晶。

答：

答：

铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之管之间的的联接胶管等，在示意接胶管等，在示意图中不必画出。

中不必画出。

如需加如需加热，在需加，在需加热的的仪器下方，器下方，标以以“”表示。

表示。

玻璃导管（但应标示出在液面上或液面下）说明：

说明：

本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。

本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。

ACaCO3，并由漏斗加入，并由漏斗加入6molL-1HCl；B蒸馏水（或答水）；蒸馏水（或答水）；C冰冰水（或答冷水）；水（或答冷水）；D被氯化钠饱和的浓氨溶液；被氯化钠饱和的浓氨溶液；E为为6molL-1H2SO4。

ABCDE答案:

a.取少量产品放在试管中，在酒精灯上加热至不再有气体放出时，停止加热。

b.试管中如有白色剩余物质，则得到的产品不是碳酸氢铵。

c.试管冷却后，向其中加入适量盐酸，反应激烈，冒大量气泡，最后剩余物全部溶解，说明得到的结晶是碳酸氢钠。

d.如果加入盐酸后，晶体全部溶解，但没有气泡产生，则得到的结晶可能是食盐。

对实验方案的评价应遵循以下原则：

对实验方案的评价应遵循以下原则：

能否达到目的；能否达到目的；所用原料是否常见易得、廉价；所用原料是否常见易得、廉价；原料的利用率高低；原料的利用率高低；过程是否简捷安全；过程是否简捷安全；有无对环境污染；有无对环境污染；实验的误差大小有无创意等等实验的误差大小有无创意等等。

二、实验评估例例66、某某学学生生根根据据高高中中课课本本中中硝硝酸酸钾钾受受热热分分解解的的实实验验操操作作来来判判断断硝硝酸酸铅铅的的分分解解产产物物之之一一是是氧氧气气；将将试试管管中中的的硝硝酸酸铅铅加加热热到到熔熔融融，把把带带有有火火星星的的细细木木条条伸伸进进试试管管口口，检检验验放放出出的的气气体体，当当发发现现木木条条复复燃燃时时该该学学生生即即断断言言，硝硝酸酸铅铅受受热热分分解解有有氧氧气气放放出出。

请请你你对对上上述述实实验验及及结结论论的的合合理理性性作作出出评评价价。

如如有有必必要要，可可提提出出改改进进的的实验方案。

实验方案。

2KNO2KNO33=2KNO=2KNO22+O+O222Pb（NO2Pb（NO33）22=2PbO+4NO=2PbO+4NO22+O+O22答答案案：

上上述述实实验验及及结结论论在在科科学学上上是是错错误误的的。

由由于于NO2也也能能助助燃燃,干扰了干扰了O2的检验，因此应选用的检验，因此应选用NaOH溶液除掉溶液除掉NO2后再检验。

后再检验。

（11）用）用98%98%的硫酸配制的硫酸配制28%28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有有。

（a）（a）容量瓶容量瓶（b）（b）烧杯烧杯（c）（c）烧瓶烧瓶（22）步骤）步骤IIII取样分析溶液中的取样分析溶液中的FeFe2+2+、FeFe3+3+的含量，目的是的含量，目的是。

A.A.控制溶液中控制溶液中FeFe2+2+与与FeFe3+3+含量比含量比B.B.确定下一步还原所需铁的量确定下一步还原所需铁的量C.C.确定氧化确定氧化FeFe2+2+所需所需NaClONaClO33的量的量D.D.确保铁的氧化物酸溶完全确保铁的氧化物酸溶完全例例7、（05（05上海上海）硫酸铁（硫酸铁（PFSPFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。

用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控广泛用于水的处理。

用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时制水解时FeFe3+3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的FeFe3+3+必须先必须先还原为还原为