实验方案的设计评价与改进.ppt

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1、实验方案的设计评价与改进 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望高考要求 201120117、了解对物质进行定性研究和定量研究的、了解对物质进行定性研究和定量研究的基本方法。基本方法。11、能绘制和识别简单的实验仪器装置图。、能绘制和识别简单的实验仪器装置图。能根据具体情况设计解决化学问题的实验能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并能对设计的实验方案进行分析、方案，并能对设计的实验方案进行分析、比较、优化和改进。比较、优化和改进。实例1（MCE200

2、0）实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，棕红色、易潮解，100左右时升华。下图是两个学生设计的实验装左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（I）和（）和（II）所示。试回答：）所示。试回答：（1）B中反应的化学方程式为：中反应的化学方程式为：_；（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：_。图（3）D中反应化学方程式为：中反

3、应化学方程式为：_。（4）装置（）装置（I）的主要缺点是：）的主要缺点是：_。（5）装置（）装置（II）的主要缺点是：）的主要缺点是：_。如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：_。答案答案（1）（3分）或（2）B中的反中的反应进应进行一段行一段时间时间后，看到共后，看到共绿绿色气体充色气体充满满装置，再开始加装置，再开始加热热D（3分）分）（3）（4）导导管易被管易被产产品堵塞，尾气排入空气，易造成品堵塞，尾气排入空气，易造成环环境境污污染染（2分）分）（5）产产品易受潮解品易受潮解（2分）分）在瓶在瓶E和和F之之间连间连接装有干燥

4、接装有干燥剂剂的装置的装置（2）（其他既能防止（其他既能防止产产品潮解又能防止尾气品潮解又能防止尾气污污染染环环境的合理答案境的合理答案均均给给分）分）又例又例:实验使用浓盐酸、实验使用浓盐酸、MnO2、共热制、共热制Cl2，并用，并用Cl2和和Ca(OH)2反反应制少量漂白粉，现已知反应：应制少量漂白粉，现已知反应：2Cl22Ca(OH)2 Ca(ClO)2CaCl22H2O；H0，温度稍高即发生副反应：温度稍高即发生副反应：6Cl26Ca(OH)2 Ca(ClO)25CaCl26H2O (2000省赛省赛28)现有三个同学分别设计的三套实验装置如下：现有三个同学分别设计的三套实验装置如下：

5、丙消石灰GF乙澄清石灰水NaOH溶溶液液EDC甲消石灰冷水BABA消消石石灰灰甲冷冷水水丙丙GF乙乙澄澄清清石石灰灰水水EDC消消石石灰灰（1）请从）请从a、不容易控制反应速率；、不容易控制反应速率；b、容易控制反应速率；、容易控制反应速率；c、有副反应发生；、有副反应发生；d、可防止副反应发生；、可防止副反应发生；e、污染环境；、污染环境；f、可防止污染环境。几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优可防止污染环境。几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评析，并选择符合题目要求的选项填在空格内。缺点作出评析，并选择符合题目要求的选项填在空格内。（2）上述装置中，甲由）上述装置中，甲由A、B两

6、部分组成，乙由两部分组成，乙由C、D、E三部三部分组成，丙由分组成，丙由F、G两部分组成。请从上述装置中，选取合两部分组成。请从上述装置中，选取合理的组成部分，组装一套较完善的实验装置，装置各部分的理的组成部分，组装一套较完善的实验装置，装置各部分的连接顺序（按气流从左到右的方向）是。连接顺序（按气流从左到右的方向）是。（3）实验中若用）实验中若用 12 mol/L的浓盐酸的浓盐酸100mL 与足量的与足量的MnO2反反应，最终生成应，最终生成Ca(ClO)2 的物质的量总是的物质的量总是0.15mol（填大于、小于或等于），其原因是（假设各步反应均无反（填大于、小于或等于），其原因是（假设各

7、步反应均无反应物损耗，且无副反应发生）应物损耗，且无副反应发生）。例2CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为要成分为CaCO3，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和气体的提纯和干燥。干燥。完成下列填空：完成下列填空：1)用浓盐酸配制用浓盐酸配制1:1(体积比体积比)的稀盐酸的稀盐酸(约约6 molL-1)，应选用的仪器是，应选用的仪器是 a烧杯烧杯 b玻璃棒玻璃棒 c量筒量筒 d容量

8、瓶容量瓶2)上述装置中，上述装置中，A是是 溶液，溶液，NaHCO3溶液可以吸收溶液可以吸收 _ 。3)上述装置中，上述装置中，b物质是物质是 。用这个实验得到的气体测定。用这个实验得到的气体测定CO2的分子的分子量，如果量，如果B物质失效，测定结果物质失效，测定结果 (填填“偏高偏高”、“偏低偏低”或或“不受影不受影响响”)。4)一次性饭盒中石蜡一次性饭盒中石蜡(高级烷烃高级烷烃)和和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：剪碎、称重剪碎、称重浸泡溶解浸泡溶解过滤过滤残渣

9、烘干残渣烘干冷却、称重冷却、称重恒重恒重 为了将石蜡和碳酸钙溶出，应选用的试剂是为了将石蜡和碳酸钙溶出，应选用的试剂是 。a氯化钠溶液氯化钠溶液 b稀醋酸稀醋酸 c稀硫酸稀硫酸d正已烷正已烷5)在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量，应先溶出在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量，应先溶出 后溶出后溶出 。6)上述测定实验中，连续上述测定实验中，连续 _，说明样品已经恒重。，说明样品已经恒重。例3 某化学兴趣小组欲验证：某化学兴趣小组欲验证：“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生产生”。设计使用了如下装置进行实验。设计使用了如下装置进

10、行实验。(假设气体体积均为标准假设气体体积均为标准状况，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中的溶液体积变化状况，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中的溶液体积变化)试回答下列问题：试回答下列问题：（1）将铜粉分散在石棉绒中的原因是）将铜粉分散在石棉绒中的原因是_。（2）在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球，经）在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球，经A、B、C反应后，进入反应后，进入D中的气体主要成分是中的气体主要成分是_(填化学式填化学式)，通入该气体的目的是，通入该气体的目的是_；进行此步操作时应关闭；进行此步操作时应关闭_，打开，打开_(填填K1、K2或或K3)。（4）若）若E中出现倒吸，可采取

11、的应急操作是中出现倒吸，可采取的应急操作是_。（5）从从E装置所得溶液中取出装置所得溶液中取出25.00mL，加两滴酚酞，用，加两滴酚酞，用0.1000 molL1的的NaOH溶液滴定，当滴定完成后消耗溶液滴定，当滴定完成后消耗NaOH溶液溶液1800mL，则，则E容器中所得硝酸的物质的量浓度为容器中所得硝酸的物质的量浓度为_ molL1。若实验测得若实验测得F装置所收集到的气体体积为装置所收集到的气体体积为139.00 mL，则铜和一，则铜和一定量的浓硝酸反应定量的浓硝酸反应_（填（填“有有”或或“无无”）NO生成，其生成，其依据是（请用数据和文字说明）依据是（请用数据和文字说明）（3）关闭

12、）关闭K1、K2，打开，打开K3，由分液漏斗向，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待中滴加浓硝酸。待Cu和和浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向D中加入中加入CCl4至满。则至满。则D中一定中一定发生反应的离子方程式为：发生反应的离子方程式为：_。答案例5 （2010上海卷）上海卷）27工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：完成下列填空：1）粗盐水加入沉淀剂）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。的化学式。A B 2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取

13、样、取样、沉淀、沉淀、冷却结晶、冷却结晶、烘干。、烘干。3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是有析出碳酸钠晶体，其原因是 。4）碳酸化后过滤，滤液）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是最主要的成分是 （填（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：。5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式

14、为：滤液滤液D加石灰水前先要加热，原因是加石灰水前先要加热，原因是 。6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：为：_。答案发发 生生装装 置置净净 化化装装 置置干干 燥燥装装 置置收收 集集装装 置置吸吸 收收装装 置置反反应应物物状状态态及及反反应应条条件件气气体体及及杂杂质质的的性性质质气气体体的的性性质质选选择择干干燥燥剂剂气气体体水水溶溶性性及及密密度度气气体体的的毒毒性性选选择择吸吸收收剂剂气体制取装置的设

15、计气体制取装置的设计 1 1、装置连接顺序、装置连接顺序 Cl2NaOH溶液溶液饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸发生装置发生装置除杂除杂装置装置收集收集装置装置尾气处理尾气处理装置装置MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+2H2O例1：制气装置的探究例题：在没有现成例题：在没有现成COCO2 2气体发生器的情况下，请你选用气体发生器的情况下，请你选用下图中部份仪器装配成一个简易的，能随开随用、随关下图中部份仪器装配成一个简易的，能随开随用、随关随停的随停的COCO2 2气体发生装置。气体发生装置。(1)应选用的仪器是(填入编号）_。具体装置？（2）若用上述装置制取）若用上述装置制取CO2气体，而实验室气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是大理石，比较合理的方案应选用的药品是 。妙！妙！若使用实验室常用仪器，另有方案吗？具体使用？(2)若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀H2 2SO4 4、浓HNO3、水、块状纯碱和块状大理石，比较合理的方案，应选用的药品是_小心！别上当了浓HNO3、水、块状大理石