主题拓展：现代仪器分析方法及其应用

1、化学综合实验方案的设计学案惠东中学化学科组 刘泽林 付贤谷杨关敬第一课时广东考试说明要求的实验能力：1. 观察记录实验现象，分析实验结果和处理实验数据，得出正确结论的能力.2. 初步处理实验过程中的有关安全问题的能力.3. 能综合应用各部分知识与技能按要求完成设计。广东省2006年-2008年高考命题实验题走向：1实验题在命题方法上趋向于重视动手能力、安全操作以及设计、评价和改进实验的能力。2实验题着重考查提出假设与实验设计能力、创造能力和综合素质。3突出考查化学用语及语言表达能力化学实验设计概念：是指学生依据实验目的、化学原理确定实验步骤、选择使用合适的试剂、适当的仪器 和装置以及正确的连接

2、顺序的过程叫化学实验设计。综合实验方案设计的一般思路：了解实验目的t明确实验原理t掌握实验条件t选择仪器药品t设计装置 步骤t记录现象数据t分析得出结论。一、考点整合经典例析考点1用所给仪器考查实验设计和实验装置创新设计的能力CO和H2。(加热装置和导管等在例1、水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是CO和H2，还有CO2和水蒸气等。请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有图中略去)水袒檢石回答下列问题:(1)盛浓H2SO4的装置的用途是，盛NaOH溶液的装置的用途是仪器B中需加入试剂的名称(或化学式)是：，所发生反应的化学方程式是：。(3) 仪器C中需加入

3、试剂的名称(或化学式)是： ,其目的是(4) 按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：g ab能证明混合气中含有 CO的实验依据是 能证明混合气中含有 H2的实验依据是 。课堂反馈练习：我校高二课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物，设计了下图所示的甲、乙、丙三套装置（图中有些支撑装置未画出，“”表示酒精灯热源），每套装置又分为、三部分。仪器中盛放的试剂为：a-无水乙醇（沸点：78C） ； b-铜丝，c-无水硫酸铜，d-新制氢氧化铜悬浊液。甲水乙福3丙简述三套方案各自的优点:j -ruino甲水Zk -甲乙丙集中三套方案的优点，组成一套比较合理完善的实验装置，可按气流由左至右的顺序

4、表示为 。（例如甲、乙、丙） 若要保证此实验有较高的效率，还需要补充的仪器有 实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是：，理由是布置作业：高考直通车P243 3、5 学习反思：考点2 :实验装置创新设计的能力例2.在没有现成的C02气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开 随用、随关随停的 C02气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号。）课堂反馈练习:1.制取二氧化碳的装置创新：2.铜与稀硝酸的反应装置创新:3.防倒吸装置5.干燥装置千燥装置及干燥剂无水CaCl:2（咸-FnO 5 硅胶6.冷凝装置实验装置创新设计要点：掌握一些装置和仪器药品的替代方法，力求使设

5、计的实验仪器简单、操作便捷、 节省试剂、现象明显、安全防污等。布置作业：高考直通车P244-245高考实战演练1、7 学习反思：第三课时考点3:模拟工业生产情景设计实验例3、二氯化二硫（S2CI2）在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2CI2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息： 将干燥的氯气在110C140C与硫反应，即可得 S2CI2粗品。 有关物质的部分性质如下表：物质熔点/ C沸点/C化学性质S112.8444.6略S2CI277137遇水生成HCI、SO2、S; 300C以上完全分解；S2CI2+CI2丄 2SCI2设计实验装置图如下:(1) 上图中气体发生和尾气处

6、理装置不够完善，请你提出改进意见利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：(2) B中反应的离子方程式： ；E中反应的化学方程式： 。(3) C、D中的试剂分别是 、。仪器A、B的名称分别是 、，F的作用是 。(5) 如果在加热 E时温度过高，对实验结果的影响是 ，在F中可能出现的现象是。(6) S2Cl2粗品中可能混有的杂质是(填写两种)、，为了提高S2CI2的纯度，关键的操作是控制好温度和 。课堂反馈练习：从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用示意图。根据示意图回答下列问题：(1) 粗盐中含有 Ca2+、Mg2+、等杂质离子，精制时所用试剂为盐酸、BaCl2溶液、

7、NaOH溶液、Na2CO3溶液，加入试剂的顺序是：(2) 电解饱和食盐水的总反应的化学方程式为：工业上MgCI26H20晶体在气氛中加热脱水，通入此种气体的作用是：可选用药品： MgCI2 6H2O晶体、NaCI(s)、KCIO3(s)、MnO2 浓 H2SO4 浓 HCI、稀 NaOH溶液仪器：见下图(装置可重复使用)。a. 组装氯化氢气体发生器，应选用的仪器 (用编号A B、填入)是;有关的化学方程式是：b. 按HCI气流方向，其余装置的连接顺序(用数字、填入)是：()()()()()()()c. 各装置中应放的药品为：A, B, C, D, Ed. B装置的作用是 , B中能观察到的现象

8、是 。A BCDE布置作业：高考直通车P244-245高考实战演练9 学习反思：第四课时考点4 :实验和化学主干知识相结合的新题型例4、短周期元素的单质 X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系(反应条件略去)：已知：a.常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多。b 甲分子含10个电子，乙分子含 18个电子。(1) X的电子式是(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置，夹持固定装置略去)制备并收集甲。 在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。 试管中的试剂是(填写化学式)。 烧杯中溶液由无色变成红色，其原因是(用电离方程式表示)。(3) 磷在Z中燃烧可生成两种产物，其中一种产物丁

9、分子中各原子最外层不全是8电子结构，丁的化学式是。(4) nmol 丁与nmol丙在一定条件下反应，生成4nmol乙和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍，其化学式是 。课堂反馈(1) 写出铜和浓硝酸反应的离子方程式：和甲装置相比，乙装置的优点是：(3) 为了进一步验证 NO和水反应，某学生设计了丙装置：先关闭弹簧夹，再打开弹簧夹 ,才能使NQ气体充满试管；当气体充满试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入试管，应如何操作？ (4) 试管中的NQ2和水充分反应后，所得溶液物质的量浓度的最大值是(气体按标准状况计算):布置作业：咼考直通车P244-245咼考实战演练1

10、0学习反思:第五课时、课堂实战演练a g含CaC2 90%的样品与水完全反应产生的CaC2的质量分数，请回答下列问题:1、在室温和大气压强下，用图示的装置进行实验，测得气体体积为b L。现欲在相同条件下，测定某电石试样中(1)CaC2和水反应的化学方程式是 。若反应刚结束时，观察到的实验现象如图所示，这时不能立即取出导气管，理由是(3) 本实验中测量气体体积时应注意的事项有 。(4) 如果电石试样质量为c g,测得气体体积为 d L,则电石试样中 CaC2的质量分数计算式 w(CaC2)=。(杂质所生成的气体体积忽略不计)2、实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠

11、(NaN02)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。(1) 从上图中选择制取气体的合适装置：氮气 、氢气.(2) 氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有、。(3) 氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，( “会”或“不会”)发生倒吸，原因是。(4) 用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是锥形瓶中还可观察到的现象是(5) 写出乙装置中氨氧化的化学方程式： 。(6) 反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、离子。3、以下是某同学测定硫酸钠晶体中结晶水含量的实验方案。实验用品：硫酸钠晶体试样、研钵、干

12、燥器、坩埚、三脚架、泥三角、玻璃棒、药匙、托盘天平 实验步骤： 准确称量一个干净、干燥的坩埚； 在坩埚中加入一定量的硫酸钠晶体试样，称重，将称量过的试样放入研钵中研细，再放回到坩埚中; 将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成白色粉末时，停止加热； 将步骤中的坩埚放入干燥器，冷却至室温后，称重； 将步骤中的坩埚再加热一定时间，放入干燥器中冷却至室温后称量。重复本操作，直至两次称量结果不变； 根据实验数据计算硫酸钠晶体试样中结晶水的质量分数。分析该方案并回答下面问题：(1)完成本实验还需要的实验用品是；(2)指出实验步骤中存在的错误并改正:硫酸钠不能放置在空气中冷却的原因是；(4)步骤的目的是下面的情况

13、有可能造成测试结果偏高的是(填序号)。A 试样中含有加热不挥发的杂质B .试样中含有加热易挥发的杂质C .测试前试样已有部分脱水D .实验前坩埚未完全干燥E.晶体加热脱水不完全F.加热时晶体溅出(加热设备及夹持固定装置均略a、b为活塞)。4、下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置去)，请根据要求完成下列各题 (仪器装置可任意选用，必要时可重复选择,嗣网/若气体入口通入 CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的 CO,并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为 （填代号）。能验证CO氧化产物的现象是 （2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na

14、?。?，按ADBH装置顺序制取纯净干燥的O2，并用 O2氧化乙醇。此时，活塞a应，活塞b应，需要加热的仪器装置有（填代号）,m中反应的化学方程式为 。若气体入口改通空气， 分液漏斗内改加浓氨水， 圆底烧瓶内改加 NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按AtGtEt D装置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。 装置A中能产生氨气的原因有： 。 实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有 性。布置作业：见试卷 学习反思：强化练习1、铋（Bi）在医药方面有重要应用。下列关于203Bi和280Bi的说法正确的是（）A . 203Bi和283Bi都含有83个中子B . 20!3Bi和283Bi互为同

15、位素209210C 83 Bi和83 Bi的核外电子数不同D 283Bi和283Bi分别含有126和127个质子2、下列可用于测定溶液 pH且精确度最高的是（）A .酸碱指示剂B . pH计C .精密pH试纸 D .广泛pH试纸3、 下列符合化学实验“绿色化”的有（） 在萃取操作的演示实验中，将CCI4萃取溴水改为 CCI4萃取碘水 在铜与浓硫酸反应的实验中,将铜片改为可调节高度的铜丝将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放A . B . C . D.4、科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（）A . H2+ 2O

16、H一 =2H2O+ 2eB. O2 + 4H + 4e=2出0C. H2=2H + + 2eD. O2+ 2H?0+ 4e=40H一5、下列实验操作完全正确的是 （）编号实验操作A钠与水的反应用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠， 小心放入装满水的烧杯中B配制一定浓度的氯化钾溶液1000mL准确称取氯化钾固体，放入到l000mL的容量瓶中，加水溶解，振荡摇匀，定容C排除碱式滴定管尖嘴部分的气泡将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出D取出分液漏斗中所需的上层液体下层液体从分液漏斗下端管口放出，关闭活塞， 换一个接收容器，上层液体继续从分液漏斗下端 管口

17、放出6、为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是（）A.将青铜器放在银质托盘上B .将青铜器保存在干燥的环境中C.将青铜器保存在潮湿的空气中D .在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜7、顺式Pt（NH3）2Cl2（式量为300）是临床广泛使用的抗肿瘤药物。下列有关该物质的说法正确的是（）A.由4种元素组成B .含有NH3分子C . Pt的化合价为+ 4D . Pt元素的质量百分含量为 65%-18、将Vi mL I.OOmol L HCI溶液和 V mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示（实验中始终保持Vi + V2=50mL）。下列叙述正确的是（）2S10

18、20 30 40 50Vi /mLA .做该实验时环境温度为 22 CB 该实验表明化学能可以转化为热能C. NaOH溶液的浓度约是 I.OOmol LD .该实验表明有水生成的反应都是放热反应A . 3B . 4C . 5D . 8 : 79、根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是（）12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H 16D. 620.0%，与反应前的体13、一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为积相比，反应后体积缩小的百分率是（）A . 16.7%B . 20.0%C . 80.0%D . 83.3%1

19、4、离子检验的常用方法有三种：检验方法沉淀法显色法气体法含义反应中有沉淀产生或溶解反应中有颜色变化反应中有气体产生下列离子检验的方法不合理的是（）A . NH4 气体法B .一一沉淀法C . Fe3+显色法D . Ca2+气体法15、 有关物质燃烧时火焰颜色描述错误的是（）A .氢气在氯气中燃烧苍白色B .钠在空气中燃烧一一黄色C .乙醇在空气中燃烧 一一淡蓝色D .硫在氧气中燃烧 绿色16、 用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁（如下图），将试管浸入硝酸汞渣液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是（）軌红囲水A.实

20、验中发生的反应都是氧化还原反应B .铝是一种较活泼的金属C .铝与氧气反应放出大量的热量D .铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物17、分离或提纯物质常用到下列某些仪器或装置，请将适当的装置或仪器的编号填入相应的空格中:从CHsCOONa和CH3COOH的混合物中提纯乙酸，应选用上列仪器或装置中的 。除去C2H5Br中混有的少量 C2H5OH，应选用上列仪器或装置中的 。(3) 除去淀粉胶体中的 Na*、C，应选用上列装置或仪器中的 。(4) 将粗铜(含少量Zn、Ni、Ag、Au等)提纯，应选用上列装置或仪器中的 。18、已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色。现在向足量的稀氯化亚铁溶液中，加入I

21、2滴液溴，振荡后溶液呈黄色。(1) 甲同学认为这不是发生化学反应所致，则使溶液呈黄色的物质是：(填粒子的化学式，下同);乙同学认为这是发生化学反应所致，则使溶液呈黄色的物质是。(2) 你认为哪位同学的观点是正确的？(填“甲”或“乙”)。为了验证你的判断的正确性，请根据下面所提供的可用试剂，用两种方法加以验证，并将选用的试剂代号及实验中观察到的现象填入下表。实验可供选用试剂：A .酸性高锰酸钾溶液B .氢氧化钠溶液C.四氯化碳 D .硫氰化钾溶液E.硝酸银溶液 F.淀粉碘化钾溶液实验方案所选用试剂(填代号)实验现象万案一万案一(3) 根据上述实验推测，若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气，则首先被氧化的

22、离子是;若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的，你认为是否可行？ 。理由是：(4) 在标准状况下，若向lOO.OmL溴化亚铁溶液中通入 268.8mL Cl2时有70%的溴被氧化，则原溴化亚铁溶液的物质的量浓度为 mol L。所发生反应的离子方程式为： 。19、用示意图中的装置进行 A、B、C、D 4组实验，在a、b、c中加入的试剂如表中所示。请填写表 中空格。abc实验现象对实验现象的解释A饱和食盐水碳化钙酸性KMnO 4溶液b中c中B浓盐酸KMnO 4固体NaBr溶液b中c中C稀盐酸大理石Na2SiO3 溶液b中c中D浓硫酸浓盐酸紫色石蕊试液b中c中20、回答实验室制取 NH3并进行氨气性质实验的若干问题，根据要求填写空白。实验室用图1所示装置制备干燥的 NH3：反应的化学方程式为： 。装置中收集 NH3的试管口放置棉花团的作用是:干燥管中干燥剂能否改用无水CaCS，理由是。（2）图2是某化学小组制备 NH3并进行性质实验时的改进装置。按图甲把仪器安装好，称取2g固体氯化铵装入试管底部，再快速称取2g氢氧化钠覆盖在氯化氨上方；立即用带有滴管的塞子塞紧（滴管预先吸入约2mL浓氨水）；烧杯内盛满有酚酞试液的水；把浓氨水滴入试管里，可立即观察到试管内发生剧烈反 应，有大量气泡产生。将图甲中收满NH3的圆底烧瓶取下，改装成图乙所示的装置，胶头滴管内事先吸入 2mL