【学海导航】安徽省高中化学（第1轮）总复习 第15章第55课时 简单的化学实验设计、分析与评价课件 新人教版.ppt

1 第课时 55 简单的化学实验设计 分析与评价 第十五章实验提高篇 2 如图是两套实验室制气装置 省去了铁架台和锥形瓶中的药品 用于发生 干燥和收集气体 下列选项中正确的是 实验方案的设计 3 4 实验室中若用mno2和浓盐酸来制备cl2 由于mno2的氧化性不是很强 因此在反应过程中必须加热 由此可知既不能选用图 1 也不能选用图 2 来制备cl2 利用浓h2so4的吸水性和浓盐酸作用制hcl 可选用图 1 不能选用图 2 因为碱石灰可以吸收hcl 若用na2o2和水反应来制备o2 考虑到o2的密度比空气大 应采用向上排空气法或用排水法收集 因此不应选用图 2 来制备 c 5 现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁 mg3n2 已知实验中可能会发生下列反应 2mg o22mgo 3mg n2mg3n2 2mg co22mgo c mg h2omgo h2 mg3n2 6h2o3mg oh 2 2nh3 6 可供选择的装置和药品如下图所示 镁粉 还原铁粉均已干燥 装置内所发生的反应是完全的 整套装置的末端与干燥管相连 7 回答下列问题 1 在设计实验方案时 除装置a e外 还应选择的装置 填字母代号 及其目的分别为 选择b 目的 除去空气中的水蒸气 选择d 目的 除去空气中的co2 选择f 目的 除去空气中的o2 8 2 连接并检查实验装置的气密性 实验开始时 打开自来水的开关 将空气从5l的储气瓶压入反应装置 则气流流经导管的顺序是 填字母代号 j h g d c k l a b 9 3 通气后 如果同时点燃a f装置的酒精灯 对实验结果有何影响 原因是 制得的氮化镁将不纯 因为a装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气 co2 水蒸气等与镁反应 10 4 请设计一个实验 验证产物是氮化镁 将产物取少量置于试管中 加入适量水 将润湿的红色石蕊试纸置于试管口 如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝 则说明产物是氮化镁 11 本题的目的是在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁 mg3n2 阅读信息可知空气中的o2 h2o co2都会对氮化镁的生成造成干扰 并且产物还容易和水反应 所以在反应之前必须将空气中的o2 h2o co2除干净 反应完成后要避免产物与水接触 根据题目所给的装置图 a装置是反应装置 b装置是干燥除水的浓硫酸 d装置中的naoh溶液用来除co2 除氧气的装置只能是f 12 所以除了装置a e外 还应选择的装置还有b d f 各装置的连接顺序是 e d b f a 所以气流流经导管的顺序是j h g d c k l a b k与l a与b的位置可互换 实验开始时 要先点燃f处的酒精灯 将气流中的氧气除掉后才能点燃a处的酒精灯 如果同时点燃a f装置的酒精灯的话 制得的氮化镁将不纯 因为未除尽的氧气会与镁反应生成mgo 验证产物时要充分考虑到氮化镁与水反应生成的mg oh 2是沉淀 生成的氨气是碱性气体 可选用湿润的红色石蕊试纸检验 13 在实验室里制取某些有毒气体时 为了尽量防止毒气逸散造成空气污染 有人设计了如图所示的装置 并设想用 或 两种简易装置代替 的b c部分 以求达到同样的目的 实验方案的分析与评价 14 请回答 1 若用装置 制取氯气 b瓶中加入的液体一般为 在选取试剂正确且适量的前提下 反应开始后 当关闭活塞k时如若发生c中液面不明显上升 你分析可能的原因是 简单的检查方法是 饱和食盐水 装置漏气 用湿润的碘化钾淀粉试纸先靠近各接口处检验 漏气处试纸变蓝 涂肥皂水等合理方法均可 15 2 装置i中b能防止多余气体逸散的原因是 关闭活塞后 若a中仍有气体生成 气体压强增大 将b中液体压入c中 整个装置成为储气装置 不会有气体逸出 16 3 欲用 或 代替 中的b c部分 选用液体相同 是否可行 说明理由 是否可行 填 是 或 否 理由是 是否可行 填 是 或 否 理由是 是 原理与装置 同 否 瓶密闭 体积不能改变 压强增大时有危险 17 氯气的收集可用向上排空气法或者用排饱和食盐水法 当关闭活塞k时 b瓶内气体压强增大 将b瓶内的液体压入c中 c中液面应明显上升 否则说明装置漏气 换作 装置时 整个b瓶成为储气装置 不会有气体逸出 原理与 相同 可行 但换作 装置时 c瓶因密闭 体积不能改变 压强增大时会使整个装置崩开 有毒气逸出 造成危险 18 测试一铁片中铁元素的含量 某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验 以下数据为多次平行实验测定结果的平均值 方案一 将ag铁片完全溶解于过量稀硫酸中 测得生成氢气的体积为580ml 标准状况 方案二 将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中 将反应后得到的溶液用0 02000mol l 1的kmno4溶液滴定 达到终点时消耗了25 00mlkmno4溶液 19 请回答下列问题 1 配平下面的化学方程式 kmno4 feso4 h2so4 fe2 so4 3 mnso4 k2so4 h2o 2 10 8 5 8 2 1 20 1 mn 7 2 改变数为5 fe 2 3 改变数为2 根据化合价升降的总数相等 所以在fe2 so4 3前配5 mnso4前配2 然后再根据方程式两边的原子个数相等配平其他元素的原子 配平后的化学方程式为 2kmno4 10feso4 8h2so4 5fe2 so4 3 2mnso4 k2so4 8h2o 21 2 在滴定实验中不能选择 式滴定管 理由是 碱 kmno4是强氧化剂 它会腐蚀乳胶管 不能选用碱式滴定管 因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管 能被酸性的kmno4氧化而被腐蚀 22 3 根据方案一和方案二测定的结果计算 铁片中铁的质量分数依次为 和 铁的相对原子质量以55 9计 1 45 a 100 1 4 a 100 由电子守恒得 方法一 m fe 55 9 2 0 58l 22 4l mol 1 2 m fe 1 45g fe的质量分数为 1 45 a 100 方法二 m fe 55 9 1 0 02000mol l 1 0 025l 5 m fe 0 140g 0 140 a 10 100 1 4 a 100 23 4 若排除实验仪器和操作的影响因素 试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析 方案一 填 准确 不准确 或 不一定准确 理由是 不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属 会导致结果偏高 铁片中存在与稀硫酸反应而溶解 但不产生氢气的铁的氧化物 会导致结果偏低 如果上述情况均不存在 则结果准确 24 方案二 填 准确 不准确 或 不一定准确 理由是 不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属 生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化 会导致结果偏高 如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物 生成的fe3 在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化 会导致结果偏低 如果上述情况均不存在 则结果准确 25 2010 全国 请设计co2在高温下与木炭反应生成co的实验 1 在下面方框中 a表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器 请在a后完成该反应的实验装置示意图 夹持装置 连接胶管及尾气处理部分不必画出 需要加热的仪器下方用 标出 按气流方向在每件仪器下方标出字母b c 其他可选用的仪器 数量不限 简易表示如下 26 27 1 设计思路 用caco3和hcl溶液反应制取co2 用干燥的co2与c反应生成co 没有反应的co2用澄清石灰水除去 点燃证明有co生成 其流程如下 制取co2 饱和nahco3 浓硫酸 碳 ca oh 2 点燃据此可完成实验装置图 28 29 2 根据方框中的装置图 填写下表 30 3 有人对气体发生器作如下改进 在锥形瓶中放入一小试管 将长颈漏斗下端插入小试管中 改进后的优点是 可以通过控制加酸的量 来控制气体产生的快慢 同时小试管中充满盐酸 可以起到液封的作用 防止反应剧烈时气体经漏斗冲出 31 3 原装置存在不易控制反应快慢 锥形瓶内液面过低时容易漏气的缺点 改进后的装置使这个问题迎刃而解 通过漏斗加酸可控制反应速率 小试管中的液体可起液封作用 防止气体从长颈漏斗口逸出 32 4 验证co的方法是 点燃气体 火焰呈蓝色 再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上 烧杯内壁的石灰水变浑浊 点燃e出口的气体 用内壁涂有澄清石灰水烧杯倒扣在火焰上 烧杯透明性变差 说明e出口气体是生成的co 33 1 下列化学实验能达到目的的是 a 用激光笔检验某ki溶液中是否溶有淀粉b 加入适量溴水后过滤 可除去苯中的少量苯酚c 向碘水中加入苯或酒精 均可从碘水中萃取碘d 向agcl沉淀中滴加少量ki溶液会出现黄色沉淀 可说明ksp agcl ksp agi a 34 2 下列实验中 能达到预期目的的是 a 用过滤法除去fe oh 3胶体中的fecl3b 用25ml碱式滴定管量取20 00mlna2co3溶液c 向某溶液中滴入bacl2溶液和稀硝酸 来检验溶液中是否含有sod 将na投入到cuso4溶液中置换出铜 来证明钠的金属性比铜强 b 35 3 右图是气体制取装置 下列能用此装置制取气体并能 随开随用 随关随停 的是 b a 大理石和稀硫酸制取二氧化碳b 锌粒和稀硫酸制氢气c 浓盐酸和二氧化锰制取氯气d 电石和水制取乙炔 此装置相当于启普发生器 使用的条件是块状固体与液体不需加热反应 生成气体难溶于水 36 4 下列实验操作中 正确的是 a 称取16 25gfecl3 用100ml蒸馏水溶解 配制1 0mol l 1fecl3溶液b 为测定硫酸铜晶体中结晶水含量 称样时 先称取一定量的晶体 后放入坩埚c 为检验酸性溶液中的cl 和so 先加硝酸银溶液 滤去沉淀后加硝酸钡溶液d 向乙酸乙酯中加入饱和na2co3溶液 振荡 分液 除去乙酸乙酯中少量乙酸 d 37 5 下列相关实验不能达到预期目的的是 c 38 6 下列实验不能达到目的的是 d 39 7 下列实验设计能够成功的是 a 检验亚硫酸钠试样是否变质 试样白色沉淀沉淀不溶解b 除去乙酸乙酯中混有的乙酸 混合液溶液分层得上层液体 40 c 证明酸性条件下h2o2氧化性比i2强 nai溶液溶液变蓝色d 鉴定盐a的成分是febr2 a 41 a项中亚硫酸钠变质应被氧化成硫酸钠 检验时应使用氯化钡溶液和稀盐酸作检验试剂 而不应该使用硝酸钡和稀硝酸 因为在酸性条件下硝酸根 硝酸 能将亚硫酸盐 亚硫酸根 氧化成硫酸盐 干扰实验现象 a错误 b项中由于乙酸能和碳酸钠溶液反应生成可溶性的乙酸钠 且乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小 故可通过分液分离 b正确 c项中后续操作用到了具有强氧化性的稀硝酸 稀硝酸也能将i 氧化成i2 干扰实验现象 应改用稀盐酸 c错误 d项中并没有检验出fe2 因为硝酸具有强氧化性 将fe2 氧化成了fe3 d错误 故选b 42 二 非选择题 有4小题 共51分 8 10分 为探究so2和naoh溶液确实发生了化学反应 某实验小组的同学设计了下列三种实验装置 43 1 写出so2与过量naoh溶液反应的离子方程式 2 从实验装置 中任意选择一种 简述出现的实验现象 选择的实验装置是 实验现象为 so2 2oh so32 h2o 或 试管内液面上升 水槽液面下降 气球胀大 烧杯内的水流入锥形瓶 44 3 某同学质疑上述实验设计 该同学质疑的依据是 4 在原实验的基础上 请设计实验证明在实验 的试管中so2和naoh肯定发生了化学反应 so2溶于水使气体的量减少 也出现类似的现象 向反应后的溶液中加入过量bacl2 如有白色沉淀 则肯定发生了化学反应 45 9 12分 如图所示 在实验室里 通常利用浓硫酸与乙醇混合加热制乙烯 加热一段时间后溶液中有棕色 黑色现象出现 过一段时间后 发现经硫酸酸化的高锰酸钾溶液褪色 46 甲同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色 能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了 乙同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色 不能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了 47 1 你认为哪个同学的观点正确 填 甲 或 乙 理由是 a 瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色 能证明乙烯发生了氧化反应b 瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色 能证明乙烯发生了加成反应c 瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色 不能证明通入的气体是纯净物d 瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色 只能证明通入的气体一定具有还原性 乙 cd 48 2 丙同学取 瓶中少量溶液于试管里 加入盐酸和氯化钡溶液 产生白色沉淀 他认为乙烯中一定混有二氧化硫 你认为他的结论是否可靠 填 可靠 或 不可靠 理由是 若你认为不可靠 改进上述实验方案 证明乙烯中是否含有so2 不可靠 酸性高锰酸钾溶液中 可能含so42 瓶中溶液换成品红溶液 49 3 丁同学对上述实验方案进行了适当改进 用于证明乙烯能否发生加成反应 他的改进方法可能是 在装置 和 之间增加一个装有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶或装有碱石灰的干燥管 瓶中换成溴的ccl4溶液 50 乙醇中碳元素的平均化合价为 2价 浓硫酸具有脱水性和强氧化性 浓硫酸与乙醇混合加热 可能在发生消去反应的同时发生了氧化还原反应生成了二氧化硫 这样制备的乙烯中混有二氧化硫 乙烯和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 检验乙烯前 需用碱溶液除去杂质二氧化硫 51 10 14分 铁在冷的浓硫酸中能发生钝化 某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时 观察到铁完全溶解 并产生大量气体 实验室现有下列试剂 0 01mol l酸性kmno4溶液 0 1mol lki溶液 3 h2o2溶液 淀粉溶液 蒸馏水 请你协助他们探究所得溶液和气体的成分 52 提出猜想 所得溶液中的金属离子可能含有fe2 和fe3 中的一种或两种 所得气体中可能含有 中的一种或两种 so2 h2 53 实验探究 另取少量所得溶液 滴加ki和淀粉溶液 溶液紫红色褪去 含有fe2 溶液变为蓝色 54 甲中kmno4溶液褪色 乙中kmno4溶液颜色不变 试管中收集到气体 55 问题讨论 有同学提出 若另外选用kscn溶液 则仅利用kscn和h2o2两种溶液即可完成猜想 的所有探究 请对该观点进行评价 不正确 若溶液中含有fe3 则无法检验溶液中是否含有fe2 56 11 15分 某化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体 用不同的方法做了以下实验 如图所示 57 1 只根据图 所示实验 能够达到实验目的是 填装置序号