课件：高三化学实验复习实验设计与评估专题.pptVIP

4、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： 1） ； 2） ； 3） ； 4） ； 5） ； 6） 苯酚、甲苯 、己烯、己醇 ； 7） 甲酸、乙酸、乙醛、乙醇 ； 8） ；,浓盐酸,氯化铁液,盐 酸,氢氧化钠,碳酸铵溶液,浓溴水,新制氢氧化铜悬浊液,硫化钠溶液,实验设计与评估专题,1、实验设计的一般步骤: 1、找出实验目的 2、明白实验原理 3、选择实验装置 4、进行实验操作 5、实验评估,2、实验方案设计基本原则 科学性（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 保护等问题） 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）,一、实验设计,例1、为了测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（纯碱中常含少量NaCl），某学生设计了实验装置如图715：,（1）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量（设为W1） (2）准确称取一定量纯碱（设为W0），并放入烧瓶中。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（设为W2）。设学生导出的计算公式为： Na2CO3的质量分数=,试回答： W2W1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？如有，是偏大还是偏小？请简要说明根据并提出补救措施。,答案:(1) W2W1表示干燥管中吸收CO2的质量,(2) 实验烧瓶上方会留有一部分CO2不能被吸收，同时干燥管中增重量有一部分为CO2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。,例2、(05广东卷)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。 （1）第1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_（填代号，限填3项）。 A、试管 B、瓷坩埚 C、坩埚钳 D、铁三角架 E、泥三角 F、洒精灯 G、烧杯 H、墨筒 （2）第2步：I溶液的获取。操作是_。 （3）第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用_（填代号）。 A、浓硫酸 B、新制氯水 C、KMnO4溶液 D、H2O2 理由是_。 （4）第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3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。,B E F 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3、 （05广东）（14分）研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。（1）根据反应Na2SO3（固）+H2SO4（浓） Na2SO4 + SO2+ H2O，制备SO2气体。 用下列简图，在答题卡的方框中画出制备并收集SO2的实验装置（含试剂）示意图,答案:,实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是_。,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 有塞玻璃容器 玻璃漏斗 分液漏斗,例5、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： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl（饱和）=NaHCO3+NH4Cl 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：6 molL-1盐酸，6molL-1硫酸，浓氨水，氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰，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基至右分别用A、B、C符号标明（请见题后说明） 请写出在图上用A、B、C各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。A： B： C： D： E： 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。 答：,铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等，在示意图中不必画出。如需加热，在需加热的仪器下方，标以“”表示。,玻璃导管 （但应标示出在液面上或液面下）,说明：本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。,A CaCO3，并由漏斗加入6molL-1HCl；B蒸馏水（或答水）；C冰水（或答冷水）；D被氯化钠饱和的浓氨溶液；E为6molL-1H2SO4。,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： 能否达到目的； 所用原料是否常见易得、廉价； 原料的利用率高低；过程是否简捷安全； 有无对环境污染； 实验的误差大小有无创意等等。,二、实验评估,例6、某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一是氧气；将试管中的硝酸铅加热到熔融，把带有火星的细木条伸进试管口，检验放出的气体，当发现木条复燃时该学生即断言，硝酸铅受热分解有氧气放出。请你对上述实验及结论的合理性作出评价。如有必要，可提出改进的实验方案。 2KNO3= 2KNO2+O2 2Pb(NO3)2 =2PbO+4NO2+O2,答案：上述实验及结论在科学上是错误的。由于NO2也能助燃,干扰了O2的检验，因此应选用NaOH溶液除掉NO2后再检验。,（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有 。 (a) 容量瓶 (b) 烧杯 (c) 烧瓶 （2）步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是 。 A.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 B.确定下一步还原所需铁的量 C.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 D.确保铁的氧化物酸溶完全,例7、(05上海)硫酸铁（PFS）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，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下：,（3）用NaClO3氧化时反应方程式如下： 6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O 若改用HNO3氧化，则反应方程式如下 6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 3Fe2(SO4)3 + NO + 4H2O 已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊，利是 ，弊是 。 聚合硫酸铁溶液中SO42-与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42-与Fe3+物质的量之比。,（4）测定时所需的试剂 。 (a) NaOH (b) FeSO4 (c) BaCl2 (d) NaClO3 （5）需要测定 和 的质量（填写化合物的化学式）。 （6）选出测定过程中所需的基本操作 （按操作先后顺序列出）。 (a) 萃取、分液 (b) 过滤、洗涤 (c) 蒸发、结晶 (d) 冷却、称量 (e)烘干或灼烧,答案:（本题共12分） （1）b （2）b、c （3）利：原料成本较低 弊：产生气体对大气有污染 （4）a、c （5）Fe2O3、BaSO4 （6）b、e、d,例8 、索尔维制碱法步骤如下： 氨化的饱和NaCl溶液中通人CO2制得NaHCO3， 将NaHCO3在250焙烧可得Na2CO3，回收CO2循环利用； 析出NaHCO3的母液中加入生石灰加热回收氨并循环利用。 侯氏制碱法用NaCl固体代替生石灰，加入母液使NH4Cl晶体 析出，生产出纯碱和氯化铵。此法叫侯氏制碱法，所含饱 和食盐水循环使用。 （1）写出“索尔维制碱法”中发生的化学反应方程式是： （2）不能在NaCl溶液中通人CO2制得NaHC