高一化学化学实验方案的设计 制备、定量测定、探索实验

高一化学实验方案的设计制备、定量测定、探索实验学习目标：(一)化学实验方案设计的基本要求；(二)比较完整的化学实验方案应包括的主要内容；(三)制造实验方案的设计方法和要求；(四)性质实验方案的设计方法和要求；(5)利用学到的铝和氢氧化铝性质与强碱弱酸盐和强酸弱碱盐水解反应的相互促进关系，分析评价氢氧化铝生产的最佳途径(6)应用乙二醇的性质，设计完整的化学实睑方案(7)运用铜和铜的化合物知识，设计性质实验方案验证铜和铜的化合物性质。1 .化学实验的设计应当如下：科学性、实验原理、准确性、实验流程合理。安全性、人身保护、环境保护、设备保护。可行性、条件许可、效果显着，操作正确。提出简朴、步骤少、时间短、效果好等基本要求。如何快速、准确地解决综合实验设计问题？(一)明确目的原理；首先要认真审查问题，明确实验目的的要求，明确问题中存在什么新信息，整合学到的知识，通过模拟、迁移、分析，明确实验原理。(二)选定机器药品；根据实验的目的和原理、反应物和产物的性质、反应条件，如反应物和产物的状态、是否腐蚀仪器和橡皮擦、反应是否加热、温度是否在一定范围等，选择合理的化学仪器和药品。(3)设计装置的步骤根据上述实验的目的和原理，选择的仪器和药品，设计了合理的实验装置和实验操作程序。 学生应具有识别和绘制典型实验仪器装置图的能力，实验程序应完整简洁。(4)记录现象数据观察表明，全面准确地记录实验中的现象和数据。(五)分析得出结论根据实验观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理可得出正确的结论。以上是求解综合实验设计问题的一般思路。 在解答过程中，应根据实验设计问题的具体情况和要求，给出正确的答案。(6)设计实验时，还必须考虑以下因素：净化、吸收气体、熄灭酒精灯时，必须防止液体逆流进行某些易燃爆炸实验时必须防止爆炸(例如，H2还原CuO先通过H2，在气体着火前变得纯净等)。 防氧化(例如H2还原CuO后“关灯后停氢”，将白磷切成水等)防吸水(例如实验、采用、易吸水、潮解、水解应采取实验目的所需措施)。 冷凝回流(在一些反应中，为了减少容易挥发的液体反应物的损失，有必要在反应装置中设置冷凝回流装置(例如长玻璃管、纵向干燥管、冷却管等)。 易挥发的液体生成物(导出时可作为蒸汽)的及时冷却机器分解的科学性和安全性(从污染防止、氧化防止、跌倒防止、爆炸防止、泄漏防止等观点考虑)。 其他(实验操作步骤、试剂追加步骤、实验方法使用步骤等)。3 .制造实验方案的设计建立实验方案设计，有利于加强元素化合物知识，掌握各种有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，分析问题，培养解决问题的能力。制定实验方案的设计应遵循以下原则条件适当，操作方便原理正确，步骤简单；原料丰富，价格便宜产物纯净，污染物少。即从多种途径中选择最佳的生产途径，合理选择化学食品和药品，设计合理的实验装置和实验操作程序。4 .探索性实验、性质实验方案的设计分析其结构特征，或从所属类型的典型代表物中推测物质可能具有的一系列性质，并据此分别设计合理的实验方案，探讨其可能具有的性质。5 .验证性实验性质实验方案的设计证明了物质所具有的性质，关键设计是简单的实验方案，操作简单，简单，廉价，现象明显，安全可行。一、物质制造实验方案的设计(练习题和分析)用含有NaCl、MgCl2、MgS04钠盐制备漂白精(次氯酸钠) . 按各反应的前后顺序写化学反应的方程式。解析这个问题的想法：原料纯洁物产物。 必须注意杂质去除试剂的添加顺序，以便应去除的杂质离子有利于通过Ca2、Mg2、SO42-、过剩试剂去除新的杂质。 例如，如果在除SO42-以外的BaCl2试剂之后加入除Ca2以外的Na2C03，则可以达到除去过剩的Ba2的目的。答案BaCl2 MgSO4=BaSO4 MgCl2MgC12 2NaOH=Mg(OH)2 2NaClCaCl2 Na2C03=CaCO3 2NaClBACL2NCO2co3=BACO32NaClNaOH HCl=NaCl H20na2c032HCl=2NaCl2h202NaCl2h2o2NaOH2cl2Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O2、下图为实验室制气装置，用于煤气的产生、干燥和收集。 以下各组物质能够利用该装置进行实验a .铜屑和浓硝酸b .二氧化锰和浓盐酸c .电石和水d .碳酸钙和稀盐酸3、用下述实验方法制造气体，合理实用的是a .锌粒与稀硝酸反应制备H2 B，向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HClc .亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2d .大理石与浓硫酸反应制备CO24 .试用空气焦炭，以水为原料配制硝酸。5、在实验室经常加热氯酸钾和二氧化锰的混合物取氧，如何用实验方法证明二氧化锰是催化剂？氯酸钾中含有钾、氯、氧3种元素试制了实验的简单步骤。分析：催化剂加快反应速度，反应前后的质量和化学性质不变。 因此，所设计的实验应证明添加二氧化锰后反应速度快，反应前后二氧化锰的质量不变和化学性质不变。 要证明氯酸钾含有钾、氯、氧三种元素，设计实验可以证明钾元素、氯的分离和氧。答案(1)将等质量的氯酸钾分别放入2根试管中，在一根试管中放入少量的二氧化锰，用酒精灯分别加热，收集排水法产生的气体。 根据收集到的氧的量，可以判断反应速度。(2)将反应后的混合物用水溶解，将沉淀物过滤清洗，干燥后称量，与最初的添加量相比，证明质量是否变化。(3)将上述不溶物和浓盐酸混合加热，检查氯气是否生成，可以证明二氧化锰的化学性质是否发生变化。(4)将收集到的气体用带火星的木条检查，可以证明氯酸钾含有氧。(5)使用(2)的步骤制作的滤液进行焰色反应，证明氯酸钾中是否含有钾元素。(6)在(2)中操作的滤液中加入硝酸氧化硝酸银溶液，可以证明氯酸钾中是否含有氯元素。练习：1 .设计验证有机物CH2=CHCHO中所含官能团的实验。2 .不用火焰色反应，鉴别NaCl和KCl两种无色结晶3 .证明金属粉末为铁粉的设计实验4 .设计油酸C17H33COOH具有不饱和性和酸性的实验。5 .根据下图的实验，填空回答问题(1)烧瓶中发生的主要反应的化学方程式_是装置(ii )烧杯里的冷水作用是装置(iii )烧杯的液体作用(2)进行该实验时，烧瓶内的橡胶塞最好用锡箔包住，用橡胶管连接的两玻璃管的口相对我们相互依偎的是.(3)在装置(iii )烧杯中使用倾倒漏斗时可以防止让我们反向吸入液体，简单说明一下其原因。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _6 .通过在加热条件下用NH3还原CuO可以精制网N2和活性铜粉(根I )可以使该活性铜粉与空气反应，制成比较纯粹的N2(根ii )。由于N2在实验室制备有毒易致癌的NaNO2，上述方法可以满足Cu和CuO回收制备的N2的基本要求，因此备受关注。 下面的图表显示了I和ii制n-2所需要的一些实验器具，但是没有列出其他所需要的器具，例如铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等。 请如下填写空白。(1)在路径I中制作N2时，至少需要上述设备中的哪个设备来使用浓氨水作为原料(请按照空气流从左到右的顺序显示设备的序列号) : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)路径制N2时，至少需要使用上述设备中的哪个设备？ (请按照气流从左到右的顺序列出仪表器具接口程序： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)在路径I制N2中，由您选择的设备组装的装置中，实验时被加热的设备的编号为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)在路径ii制N2中，原料气体的空气在设备中添加_ _ _ _ _ _ _ _ _ _后输送到反应器中。(5)为了保证I制的N2比ii制的N2是纯的，在机器中加入_除去杂质气体。(6)写出在路径I反应的化学方程式。 某化学组用以下装置取氢，用得到的氢还原氧化铜，最后根据氧化铜的质量减少和无水氯化钙的质量增加测定水的质量组成。(1)如果创建的H2从左向右流动，则上述所需设备的连接顺序为： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)简单说明实验装置最后连接苏打石灰干燥管的目的。 _ _ _ _ _ _ _ _。(3)加入药品后，进行实验有以下步骤： 打开活塞，点燃产生氢气d的酒精灯检查装置的气密性关闭活塞，停止产生氢气氧化铜变红后撤去酒精灯通过人的氢气，称量冷却d中物质的c管和d管的质量。 正确的操作步骤是.(4)测定原质量为W1g的硬质玻璃管d发生反应，质量变为W2g时，u字管在实验后质量增加mg时，水中的氢、氧这两种元素的质量比为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(5)实验中氧化铜还原不充分、未生成铜而还原成红色的氧化亚铜(Cu2O )对实验结果是否有影响(大、小、无影响) _。二、定量测定实验方案维生素c是水溶性维生素(水溶液为酸性)，其分子式为C6H806，由于人体缺乏该维生素容易造成血症，因此维生素c也被称为抗坏血酸。 维生素c容易被空气中的氧气氧化。 新鲜水果、蔬菜、乳制品中富含维生素c，如新鲜橙汁，维生素c含量在500mg/L左右。学校课外活动组测定某扑克软包橙汁中维生素c的含量。 以下是测量实验分析报告书，请填空白。 (1)测定目的：测定x卡软包装橙汁的维生素c含量。(2)测量原理： C6H806 I2C6H606 2HI(3)实验用品及试剂：仪器和用品：自由、略。试剂：指示剂_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (填充名称)、浓度为7.510-3mol/L的标准碘溶液、蒸馏水等。(4)实验过程：检查清洗器、滴定管是否漏液，清洗后设置标准碘溶液待机。打开橙汁包装，目视：颜色_橙色，清晰可见。 用_ _ _ _ _ _ _ _ (充填器名称)，将测定对象的橙汁移动到玉米瓶中20.00mL，滴入2滴指示剂。用左手控制滴定管的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (填孔部)，用右手摇动瓶子，_ _ _ _ _ _ _ _到滴定的终点。 从滴定到终点的现象是.(五)数据的记录和处理。 (设计数据记录和数据处理表，不需要填写数据)经过数据处理滴定消耗的标准碘溶液的体积重量为5.00mL时，该橙汁中维生素c的含量为_mg/l。(六)问题探讨：滴定时能否猛烈摇动锥形瓶？ 为什么？回答.从分析数据来看，这种软包橙汁是天然橙汁吗_ (填号)a或许b不是c制造商可能采取的做法是.b .加水稀释天然橙汁b .橙汁被浓缩了c .以维生素c为添加剂关于上述做法，你的意见是.a .同意b .我不同意c .调查后得出结论(回答) (3)淀粉溶液(4)酸性滴定管活塞在锥形瓶中的溶液颜色变化和滴定管中的液体流下速度溶液变蓝，半年以内(5) 990 mg/L(6)锥形瓶不能剧烈摇晃。 摇动后溶液与空气的接触面积增大，测量结果被CB氧化三、探索性实验方案设计分析其结构特征，或从所属类型的典型代表物中推测物质可能具有的一系列性质，并据此分别设计合理的实验方案，探讨其可能具有的性质。提出问题1 .某同学在进行乙醇催化氧化实验时，将螺旋状铜线放入装有乙醇的试管中，重复多次，闻到乙醛的气味时，说“有刺激性气味，有醋的气味”，立刻引起同学们的爆笑，“看书吧我真的很害羞。 他不会接受的。 我说“要弄清楚你的结论是否错误，只要滴几滴石蕊试液就知道了”，他立刻在溶液中滴石蕊试液，奇迹般地红了，同学们都瞪圆了眼睛。2 .学生组实验进行氢氧化铜乙