化学实验方案设计1.ppt

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1、实验方案的设实验方案的设计和评价计和评价化学实验方案设计的类型化学实验方案设计的类型制备实验方案的设计制备实验方案的设计性质实验方案的设计性质实验方案的设计物质检验实验方案的设计物质检验实验方案的设计实验探索方案的设计实验探索方案的设计化学实验设计时应遵循化学实验设计时应遵循：科学性科学性安全性安全性可行性可行性简约性简约性具体的实验方案设计包括：具体的实验方案设计包括：实验名称实验名称实验目的实验目的实验原理实验原理实验用品实验用品实验步骤实验步骤实验现象记录及结果处理实验现象记录及结果处理例例 乙酸乙酯的制取乙酸乙酯的制取实验名称：乙酸乙酯的制取实验名称：乙酸乙酯的制取实验药品实验药品:实

2、验目的：实验目的：实验原理：实验原理：实验用品：试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、长导管、实验用品：试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、长导管、铁架台、乙醇、浓硫酸、冰醋酸、饱和碳酸钠溶液铁架台、乙醇、浓硫酸、冰醋酸、饱和碳酸钠溶液实验步骤：实验步骤：1试管加试管加3ml乙醇，边摇动边加乙醇，边摇动边加2ml浓硫酸和浓硫酸和2ml冰醋酸冰醋酸2连接好装置，用酒精灯小火加热连接好装置，用酒精灯小火加热3min-5min，3产生的蒸汽通到饱和碳酸钠溶液液面上产生的蒸汽通到饱和碳酸钠溶液液面上实验现象记录及结果处理：实验现象记录及结果处理：在液面上可看到透明的油状液体，并可闻到香味在液面上可看到透明的油状液体

3、，并可闻到香味 例例:Fe(OH)3胶体制取胶体制取实验名称：实验名称：Fe(OH)3胶体制取胶体制取实验目的：制取实验目的：制取Fe(OH)3胶体胶体实验原理：实验原理：FeCl3+3H2O(沸水沸水)=Fe(OH)3(胶体）胶体）+3HCl实验用品：烧杯、铁架台、酒精灯、水、饱和实验用品：烧杯、铁架台、酒精灯、水、饱和FeCl3溶液溶液实验步骤：实验步骤：1用烧杯取用烧杯取20ml蒸馏水，加热至沸腾蒸馏水，加热至沸腾 2向沸水中向沸水中滴加滴加饱和饱和FeCl3溶液溶液1-2ml 3继续煮沸继续煮沸,待溶液呈红褐色待溶液呈红褐色,停止加热停止加热实验现象记录及结果处理实验现象记录及结果处理

4、:得到的红褐色液体得到的红褐色液体,置于暗处，用一束光照射液体，新制置于暗处，用一束光照射液体，新制的液体中有一条光亮的通路。的液体中有一条光亮的通路。候氏制碱法所得纯碱中常含有少量候氏制碱法所得纯碱中常含有少量NaCl，现有该工业，现有该工业纯碱样品，试测定该样品中碳酸钠的质量分数。纯碱样品，试测定该样品中碳酸钠的质量分数。方案一方案一、配制标准酸溶液。取一定量的样品溶于水，配制标准酸溶液。取一定量的样品溶于水，用标准酸溶液进行滴定，测定消耗的酸溶液的体积，用标准酸溶液进行滴定，测定消耗的酸溶液的体积，计算碳酸钠的质量分数。计算碳酸钠的质量分数。(指示剂的选择？指示剂的选择？)方案二方案二、

5、取一定量的样品，在样品中加入足量的强酸取一定量的样品，在样品中加入足量的强酸溶液，使溶液，使CO2全部逸出，用吸收剂吸收全部逸出，用吸收剂吸收CO2，根据吸，根据吸收剂的质量增加量，计算碳酸钠的质量分数。收剂的质量增加量，计算碳酸钠的质量分数。方案三方案三、取一定量的样品溶于水，加入足量的取一定量的样品溶于水，加入足量的BaCl2溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算碳溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算碳酸钠的质量分数。酸钠的质量分数。方案四方案四、取一定量的样品溶于水，加入足量的取一定量的样品溶于水，加入足量的AgNO3溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算溶液，过滤，

6、洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算NaCl的质量分数，即得碳酸钠的质量分数。的质量分数，即得碳酸钠的质量分数。方案一、方案一、1、用滴定法测量样品的含量，有哪些主要实验步骤、用滴定法测量样品的含量，有哪些主要实验步骤配制标准酸溶液配制标准酸溶液 滴定滴定2、某实验室限于实验条件，只能用稀释法将、某实验室限于实验条件，只能用稀释法将5.00mol/L的酸溶液配制成的酸溶液配制成0.2mol/L的酸溶液的酸溶液100mL，应选什么，应选什么仪器？实验的操作步骤？仪器？实验的操作步骤？用用10mL10mL的量筒量取的量筒量取4mL5mol/L4mL5mol/L的酸溶液的酸溶液倒入烧杯中用适量的水稀释倒

7、入烧杯中用适量的水稀释将此溶液用玻棒引流，转移入将此溶液用玻棒引流，转移入100mL的容量瓶中的容量瓶中用蒸馏水洗涤玻棒和烧杯用蒸馏水洗涤玻棒和烧杯2-3次，将洗涤液转移次，将洗涤液转移入容量瓶中入容量瓶中讲蒸馏水加至离容量瓶刻度讲蒸馏水加至离容量瓶刻度1-2cm处，用胶头处，用胶头滴管滴加至刻度线滴管滴加至刻度线摇匀摇匀.用刚配好的用刚配好的0.20mol/L的盐酸溶液滴定的盐酸溶液滴定样品溶液，实验室现有样品溶液，实验室现有50mL的酸式滴的酸式滴定管，问最多可取多少克样品？如何取定管，问最多可取多少克样品？如何取？用天平称取用天平称取5.3g样品，溶于水配样品，溶于水配成成100mL溶液

8、，用滴定管量取溶液，用滴定管量取10mL于锥形瓶中于锥形瓶中方案二方案二、取一定量的样品，在样品中加入足量的强酸取一定量的样品，在样品中加入足量的强酸溶液，使溶液，使CO2全部逸出，用吸收剂吸收全部逸出，用吸收剂吸收CO2，根据吸，根据吸收剂的质量增加量，计算碳酸钠的质量分数。收剂的质量增加量，计算碳酸钠的质量分数。1.某学生设计如图装置某学生设计如图装置（1）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量（设为）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量（设为W1）100（2）准确称取一定量纯碱样品（设）准确称取一定量纯碱样品（设为为W0），并放入烧瓶中。从分液漏），并放入烧瓶中。从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，待不再发

9、生气斗缓缓滴入稀硫酸，待不再发生气体后。称干燥管的总质量（设为体后。称干燥管的总质量（设为W2）。设学生导出的计算公式为：）。设学生导出的计算公式为：Na2CO3的质量分数的质量分数 如果不计称量误差，该生的实验结果有无明如果不计称量误差，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。明根据并提出补救措施。1、烧瓶中的、烧瓶中的CO2不能都被碱石不能都被碱石灰吸收灰吸收 2、CO2气体混有的水蒸气和空气气体混有的水蒸气和空气中的水蒸气被碱石灰吸收中的水蒸气被碱石灰吸收 使实验值偏低使实验值偏低 使实验值偏高使实验值偏高 两

10、个因素综合考虑，两个因素综合考虑，CO2的影响是主要的，的影响是主要的，所以实验值偏低。所以实验值偏低。将蒸馏烧瓶改为集气瓶，利于排出将蒸馏烧瓶改为集气瓶，利于排出CO2。向集气瓶中通入（已除去向集气瓶中通入（已除去CO2）空气，用空气将）空气，用空气将 烧瓶中烧瓶中CO2尽量排出去。尽量排出去。在干燥管前连接盛有浓在干燥管前连接盛有浓H2SO4的试管，以除去水蒸气的试管，以除去水蒸气 在在U型管中装有碱石灰，以吸收空气中的型管中装有碱石灰，以吸收空气中的CO2气体，气体，经过这些补救措施，实验误差可以降低。经过这些补救措施，实验误差可以降低。2.补救的办法补救的办法 操作操作a、b间先用夹子

11、夹住，打开间先用夹子夹住，打开b中的分液漏斗的开关，中的分液漏斗的开关，至不再产生气体。至不再产生气体。断开断开c、d，在，在a处通一段时间的空气。处通一段时间的空气。装试剂，称量装试剂，称量d的质量（的质量（m1)将将a、e的导管口接上导管插入的导管口接上导管插入水中，在水中，在c处加热，两导管口有气泡；撤去酒精处加热，两导管口有气泡；撤去酒精灯，形成一段水柱，说明气密性好。灯，形成一段水柱，说明气密性好。气密性的检验：气密性的检验：松开松开a a、b b间的夹子，在间的夹子，在a a处通入空气处通入空气一段时间后称量一段时间后称量d的质量（的质量（m2）abcde方案三方案三、取一定量的样

12、品溶于水，加入足量的取一定量的样品溶于水，加入足量的BaCl2溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算碳溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉淀干燥后称量，计算碳酸钠的质量分数。酸钠的质量分数。1、过滤操作的仪器：、过滤操作的仪器：铁架台、铁圈、烧杯、漏斗、玻璃棒铁架台、铁圈、烧杯、漏斗、玻璃棒2、过滤时注意点：、过滤时注意点：a.一贴一贴：将滤纸折叠好放入漏斗中，将滤纸折叠好放入漏斗中，加少量水湿润使滤纸紧贴漏斗内壁加少量水湿润使滤纸紧贴漏斗内壁b.二低：二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘滤纸边缘应略低于漏斗边缘 加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸边缘加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸边缘c.三靠三靠：向漏

13、斗中倾倒液体时，烧杯的夹嘴应与向漏斗中倾倒液体时，烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触，相接触，3.沉淀洗涤沉淀洗涤沿玻璃棒向漏斗里注入蒸馏水，使沿玻璃棒向漏斗里注入蒸馏水，使水面刚刚没过沉淀物，待水滤出后，水面刚刚没过沉淀物，待水滤出后，重复上述操作数次。重复上述操作数次。沉淀是否洗净沉淀是否洗净 取最后一次的洗涤液少许于试取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入几滴硫酸，若无白色管中，加入几滴硫酸，若无白色沉淀生成，说明沉淀已洗净。沉淀生成，说

14、明沉淀已洗净。维生素含量实验测定方案维生素含量实验测定方案维生素维生素C是一种水溶性维生素是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性其水溶液呈酸性)，它的分，它的分子式是子式是C6H806，人体缺乏这种维生素易得坏血症，所以维生，人体缺乏这种维生素易得坏血症，所以维生素素C又称抗坏血酸。维生素又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，如新鲜橙汁中维生，如新鲜橙汁中维生素素C的含量在的含量在500mgL左右。左右。校课外活动小组测定了某晶牌的软包装橙汁中维生素校课外活动小组测定了某晶牌的软包装橙汁

15、中维生素C的的含量。下面是测定实验分析报告，请填写有关空白。含量。下面是测定实验分析报告，请填写有关空白。(1)测定测定目的：测定目的：测定XX牌软包装橙汁维生素牌软包装橙汁维生素C含量。含量。(2)测定原理：测定原理：C6H806+I2=C6H606+2HI(3)实验用品及试剂：实验用品及试剂：仪器和用品：自选，略。仪器和用品：自选，略。试剂：指示剂试剂：指示剂_(填名称填名称)、浓度为、浓度为7.510-3molL标准碘溶液、蒸馏水等。标准碘溶液、蒸馏水等。淀粉溶液淀粉溶液(4)实验过程：实验过程：洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘

16、溶液待用。溶液待用。打开橙汁包装，目测：颜色橙黄色，澄清度好。用打开橙汁包装，目测：颜色橙黄色，澄清度好。用_(填仪器名称填仪器名称)向锥形瓶中移人向锥形瓶中移人20.00mL待测橙汁，滴人待测橙汁，滴人2滴指示剂。滴指示剂。用左手控制滴定管的用左手控制滴定管的_(填部位填部位)，右手，右手摇动锥形瓶，眼睛注视摇动锥形瓶，眼睛注视_直到滴定终点。滴定至终点的现象是直到滴定终点。滴定至终点的现象是_.(5)数据记录与处理。数据记录与处理。(设计数据记录和数据处理的表格，设计数据记录和数据处理的表格，不必填数据不必填数据)若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的体积

17、是重体积是重5.00mL，则此橙汁中维生素，则此橙汁中维生素C的含量是的含量是_mgL。溶液变蓝色且在半分钟内不退去溶液变蓝色且在半分钟内不退去 酸式滴定管酸式滴定管活塞活塞和滴定管中液体流下的速率和滴定管中液体流下的速率锥形瓶中溶液颜色的变化锥形瓶中溶液颜色的变化 990mgL(6)问题讨论：问题讨论：滴定时能否剧烈摇动锥形瓶滴定时能否剧烈摇动锥形瓶?为什么为什么 答答不能剧烈摇动锥形瓶不能剧烈摇动锥形瓶。因为若摇动会增大溶液。因为若摇动会增大溶液与空气的接触面积，使之被氧化响测定结果与空气的接触面积，使之被氧化响测定结果 从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯天然橙汁从分析数据看，此软包装橙汁

18、是否是纯天然橙汁?_(填编号填编号)A.是是 B.可能是可能是 C不是不是 制造商可能采取的做法是制造商可能采取的做法是_.A.加水稀释天然橙汁加水稀释天然橙汁 B.橙汁已被浓缩橙汁已被浓缩 C.将维生素将维生素C作为添加剂作为添加剂 对于上述做法，你的意见是对于上述做法，你的意见是_.A.同意同意 B.不同意不同意 C.调查后再作结论调查后再作结论 CCC巩固练习：巩固练习：1实验室制备实验室制备Al2S3，下列方案可行的是下列方案可行的是（)A将将AlCl3溶液与溶液与Na2S溶液混合。溶液混合。B将将H2S气体通入气体通入Al2（SO4）3溶液中。溶液中。C将将Al（NO3）3固体与固体

19、与K2S固体混合。固体混合。D将金属铝与硫磺混合加热。将金属铝与硫磺混合加热。D3、用含有用含有CaCl2、MgCl2、MgS04的钠盐制备漂白精的钠盐制备漂白精(次次氯酸钠氯酸钠)。按各反应的先后顺。按各反应的先后顺序写出各有关化学反应方程序写出各有关化学反应方程式。式。BaCl2+MgSO4=BaSO4+MgCl2MgC12+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClCaCl2+Na2C03=CaCO3+2NaClBaCl2+2Na2CO3=BaCO3+2NaClNaOH+HCl=NaCl+H20Na2C03+2HCl=2NaCl+CO2+H202NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2Cl

20、2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O探索性实验探索性实验例例1：为为探究乙炔与溴的反探究乙炔与溴的反应应，甲同学，甲同学设计设计了如了如下下实验实验：先取一定量：先取一定量电电石与水反石与水反应应，将生成的气体，将生成的气体通入溴水中，通入溴水中，发现发现溶液褪色，即溶液褪色，即证证明乙炔与溴水明乙炔与溴水发发生了加成反生了加成反应应。乙同学。乙同学发现发现在甲同学的在甲同学的实验实验中，褪中，褪色后的溶液里有少色后的溶液里有少许许淡黄色淡黄色浑浊浑浊，推，推测测在制得的乙在制得的乙炔中炔中还还可能含有少量可能含有少量还还原性的原性的杂质杂质气体，由此他提气体，由此他提出必出必须须先除

21、去之，再与溴水反先除去之，再与溴水反应应。请请你回答下列你回答下列问题问题：（：（1）甲同学设计的实验）甲同学设计的实验 （填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应，其理（填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是由是 （多选扣分）。（多选扣分）。（a）使溴水褪色的反应，未必是加成反应使溴水褪色的反应，未必是加成反应 （b）使溴水褪色的反应，就是加成反应使溴水褪色的反应，就是加成反应 （c）使溴水褪色的物质，未必是乙炔使溴水褪色的物质，未必是乙炔 （d）使溴水褪色的物质，就是乙炔使溴水褪色的物质，就是乙炔（2）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体

22、是 ，它与溴水反应的化学方程式是，它与溴水反应的化学方程式是 ；在验证过；在验证过程中必须全部除去。程中必须全部除去。（3）请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同）请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，学的实验方案，（4）为验证这为验证这一反一反应应是加成而不是取代，丙同是加成而不是取代，丙同学提出可用学提出可用pH试纸试纸来来测试测试反反应应后溶液的酸性，后溶液的酸性，理由是理由是2(1)有有一一同同学学在在做做乙乙醇醇催催化化氧氧化化的的实实验验过过程程中中，把把灼灼热热螺螺旋旋状状的的铜铜丝丝伸伸进进装装有有乙乙醇醇的的试试管管里里，如如此此反反复复几几次次，当

23、当其其闻闻生生成成的的乙乙醛醛气气味味时时，他他描描述述为为：“有有刺刺激激性性气气味味且且伴伴有有醋醋味味”立立即即引引起起同同学学们们的的哄哄堂堂大大笑笑，且且有有人人讥讥讽讽说说：“没没看看书书?真真破破鼻鼻子子。”他他却却不不服服气气。我我说说：“要要弄弄清清你你的的结结论论是是否否有有误误，只只要要滴滴加加几几滴滴石石蕊蕊试试液液便便可可见见分分晓晓”，他他立立即即向向溶溶液液中中滴滴加加石石蕊蕊试试液液，溶溶液液奇迹般地变红了，同学们个个目瞪口呆。奇迹般地变红了，同学们个个目瞪口呆。(2)在在做做学学生生分分组组实实验验氢氢氧氧化化铜铜氧氧化化乙乙醛醛时时，有有位位同同学学向向10

24、NaOH溶溶液液中中加加入入；2CuS04溶溶液液，稍稍不不注注意意CuS04溶溶液液加加多多了了，当当他他继继续续加加入入乙乙醛醛溶溶液液，并并加加热热至至沸沸腾腾，却却发发现现溶溶液液的的颜颜色色发发生生了了由由“蓝蓝色色黑色黑色红色红色”的变化。的变化。提出可能性假设提出可能性假设其其原原因因可可解解释释为为：加加热热时时发发生生了了由由 Cu(OH)2(蓝蓝色色)CuO(黑色黑色)Cu2O(红色红色)的反应。的反应。仔仔细细分分析析以以上上两两个个非非常常意意外外的的实实验验不不难难发发现现：CuO有有氧氧化化乙乙醛醛使使之之生生成成乙乙酸酸的的可可能能。受受乙乙醇醇催催化化氧氧化化生

25、生成成乙乙醛醛实实验验的的启启示示，根根据据对对醛醛、醇醇的的官官能能团团醛醛基基(-CHO)与与醇醇羟羟基基(-OH)结结构构比比较较发发现现，乙乙醛醛的的还还原原性性强强于于乙乙醇醇；理理论论分分析析知知铜铜能能作作为乙醛氧化生成乙酸的催化剂；催化历程如下：为乙醛氧化生成乙酸的催化剂；催化历程如下：2Cu+O2=2CuO CH3CHO+Cu0CH3COOH+Cu 化学实验专题复习化学实验专题复习 探究性实验探究性实验 化学是一门以实验为基础的学科，所化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考，主要以考察探究性实验和物质几

26、年高考，主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，要求考生密，有的还提供一些新的信息，要求考生必须冷静的审题，联系所学过的知识和技必须冷静的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能正确作答。细致的思考才能正确作答。实验探究的一般思路实验探究的一般思路例例1某某课课外外兴兴趣小趣小组为组为了了探究探究铁铁与硫在隔与硫在隔绝绝空气的条件下反空气的条件下反应应所得固体所得固体

27、M的成分的成分，设计设计了了如如图图装置。装置。倾倾斜斜A使稀硫酸使稀硫酸(足量足量)与固体与固体M充充分反分反应应，待反，待反应应停止后，停止后，B装置增重，装置增重，C装置装置中溶液无中溶液无变变化，反化，反应应后后进进入量气管气体的体入量气管气体的体积为积为VmL（已折算成（已折算成标标准状况），由上述准状况），由上述实实验验事事实实可知：可知：1、未、未知产物知产物的探究的探究（1）固体固体M中一定有的物质是中一定有的物质是_（填化学式）（填化学式）理由是理由是_。其中一种物质的质量可以确定为其中一种物质的质量可以确定为 g （用代数式表示）。（用代数式表示）。（2）B装置的名称是装置

28、的名称是 。写出。写出B装置装置 中反应的离子方程式中反应的离子方程式_。（3）C装置的作用是装置的作用是 ，如果实验中没有如果实验中没有B装置，则装置，则C装置中产生的现象是装置中产生的现象是 。生成黑色沉淀生成黑色沉淀FeS、FeB装置增重、量气管有气体装置增重、量气管有气体V/400洗气瓶洗气瓶2OH+H2S=2H2O+S2证明证明H2S已被完全吸收已被完全吸收（4）稀硫酸和固体）稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固反应后溶液中还残留淡黄色固体，该固体是体，该固体是_，要分离出该固体，在实验操作，要分离出该固体，在实验操作中，除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是中，除烧杯外还需要用到的玻璃

29、仪器是_。（5）通过进一步实验，测得固体）通过进一步实验，测得固体M中各种成分的质中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现象的原因可能是象的原因可能是_。aM中有未反应的铁和硫中有未反应的铁和硫 b测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面cA中留有反应生成的气体中留有反应生成的气体 d气体进入气体进入D装置前未用浓硫酸干燥装置前未用浓硫酸干燥硫硫漏斗、玻璃棒漏斗、玻璃棒b、C实验选实验选用用细铜丝细铜丝、98.3%H2SO4、品、品红红溶液、溶液、澄清石灰水、澄清石灰水、CCl4、

30、NaOH溶液等溶液等药药品，品，铜丝铜丝被卷成螺旋状，一端没入被卷成螺旋状，一端没入浓浓H2SO4中，另一端中，另一端露置在液面上方。露置在液面上方。2某研究性学习小组为研究某研究性学习小组为研究Cu与浓与浓H2SO4的反应，的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）精灯均未画出）以下是该部分交流记录及后续探究实验的记录以下是该部分交流记录及后续探究实验的记录材料一：小组交流摘录材料一：小组交流摘录学生学生1：加热前，无现象发生；加热后，液面下加热前，无现象发生；加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜丝变黑，产

31、生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？值得铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？值得探究！探究！学生学生2：我也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐我也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体，我想该灰白色固体极有可能转变为灰白色固体，我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的是未溶于浓硫酸的CuSO4。学生学生3：你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑，你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁有少量淡黄色而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚，会固体凝聚，会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应，我查资料不会液面以上的铜丝与硫发生了反应，我查资料发现：发现：2C

32、u+S=Cu2S（黑色）。（黑色）。材料二：探究实验剪辑材料二：探究实验剪辑实验实验1 将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，然后插入稀硫酸中，铜丝重新变得光亮，溶液呈然后插入稀硫酸中，铜丝重新变得光亮，溶液呈蓝绿色；将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑，蓝绿色；将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑，然后插入稀硫酸中无变化。然后插入稀硫酸中无变化。实验实验2 截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中无变化；将浓硫酸液面下方变黑的铜丝，硫酸中无变化；将浓硫酸液面下方变黑的铜丝，插入稀硫酸，黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色。插入稀硫酸，

33、黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色。实验实验3 将溶液中的黑色颗粒状物质，将溶液中的黑色颗粒状物质，经过滤、稀经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热，干燥后放入氧气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现然后冷却，用电子天平称重发现质量减少质量减少10%左右。左右。根据上述材料回答下列问题根据上述材料回答下列问题（1）A试管上方的长导管的作用是试管上方的长导管的作用是_；D、E两支试管中两支试管中CCl4的作用是的作用是_。（2）加热过程中，观察到）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物雾，起初部分烟雾在试管

34、上部内壁析出淡黄色固体物质，在质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：式：。冷凝、回流、导气冷凝、回流、导气防止倒吸防止倒吸S+2H2SO4（浓）（浓）=3SO2+2H2O（3）对）对A试管中的浓试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热，很快发现和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但试管中品红溶液褪色，但始终始终未见未见D试管中澄清石灰水试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是：出现浑浊或沉淀。你的猜想是：_。设计实验验证你的猜想设计实验验证你的猜想

35、_。（或者加热、加盐酸检验（或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法）气体等方法）由于由于SO2溶解度较大，生成了溶解度较大，生成了Ca（HSO3）2溶液的缘故。溶液的缘故。取样后，向其中加入氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成取样后，向其中加入氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成。（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是面下方铜丝表面的黑色物质成分是 。（写化学式）（写化学式）黑色黑色物质物质CuOCuSCu2S加加H2SO4溶解，蓝色溶液溶解，蓝色溶液O2加热加热CuO2CuOm16016.7%因因m:m(加热前）加热前）=10%1

36、6.7%CuO、Cu2S、CuS例例某学生按某学生按图图示方向将示方向将A装置与下面所示装置相装置与下面所示装置相连连，设计设计如下如下实验实验，请请帮助完成帮助完成实验报实验报告。告。2、物质性质的探究、物质性质的探究（一）实验目的：研究铁与浓硫酸的反应（一）实验目的：研究铁与浓硫酸的反应（二）实验药品：铁钉、浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液、（二）实验药品：铁钉、浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、氧化铜、硫酸铜溶液品红溶液、氧化铜、硫酸铜溶液（三）实验步骤：（三）实验步骤：实验实验内容和步内容和步骤骤实验实验现现象象结论结论连连接好装置并接好装置并检查检查气密性气密性将将铁钉铁钉加入到加入到烧烧

37、瓶中，在向其瓶中，在向其中滴加中滴加浓浓硫酸硫酸未未见见明明显现显现象象点燃点燃A、G处处酒精灯酒精灯片刻后片刻后烧烧瓶中溶瓶中溶液有液有颜颜色色变变化，化，并有气泡并有气泡产产生生铁遇冷的浓硫酸铁遇冷的浓硫酸发生钝化发生钝化 铁表面的氧化物被破坏并发铁表面的氧化物被破坏并发生反应，溶液有生反应，溶液有Fe3+生成，生成，并伴随有并伴随有SO2气体产生。气体产生。（四）（四）问题探究：问题探究：该学生在实验过程中，观察到该学生在实验过程中，观察到D装置中溶液颜色逐渐装置中溶液颜色逐渐变浅，变浅，E装置中溶液颜色未见明显变化，再过一段时间装置中溶液颜色未见明显变化，再过一段时间后，后，G装置中氧

38、化铜粉末由黑色转变为红色，气球装置中氧化铜粉末由黑色转变为红色，气球H逐逐渐鼓起，此时渐鼓起，此时E装置中溶液颜色仍未明显变化。装置中溶液颜色仍未明显变化。G装置中氧化铜由黑变红，请结合化学方程式说装置中氧化铜由黑变红，请结合化学方程式说明原因是明原因是_。A装置中浓硫酸在加热的条件下与铁反应逐渐装置中浓硫酸在加热的条件下与铁反应逐渐变为稀硫酸；生成的变为稀硫酸；生成的H2经过经过G装置中发生反应：装置中发生反应：为证明铁钉与浓硫酸在不加热时是否发生反应，可为证明铁钉与浓硫酸在不加热时是否发生反应，可采用的方法是采用的方法是_。取两根无锈铁钉，一根放置在冷的浓硫酸浸泡一取两根无锈铁钉，一根放置

39、在冷的浓硫酸浸泡一段时间后，一根不做任何处理；然后将两根铁钉分别段时间后，一根不做任何处理；然后将两根铁钉分别置于等浓度的硫酸铜溶液中，观察铁钉表面是否有置于等浓度的硫酸铜溶液中，观察铁钉表面是否有红红色物质析出：色物质析出：若在冷的浓硫酸中浸泡过的铁钉上没有若在冷的浓硫酸中浸泡过的铁钉上没有红色物质析出，则表明在不加热时，铁钉与浓硫酸发红色物质析出，则表明在不加热时，铁钉与浓硫酸发生反应，否则铁钉与浓硫酸不发生反应。生反应，否则铁钉与浓硫酸不发生反应。对比实验：对比实验：反思反思 在探究过程中往往可以通过在探究过程中往往可以通过对比实验对比实验，即，即设置设置几组平行实验来对照，比较几组平行

40、实验来对照，比较，从而研究和揭示从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。种反应机理。例例 著名的化学家罗伯特著名的化学家罗伯特波义耳（波义耳（Robert Boyle）在一次实验中，不小心将盐酸溅到紫）在一次实验中，不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上。过一会儿，他惊奇地发现，紫色罗兰花瓣上。过一会儿，他惊奇地发现，紫色的花瓣上出现了红点。的花瓣上出现了红点。波义耳对这意外的发现，波义耳对这意外的发现，作出了各种假设，经过多次实验验证，探究普作出了各种假设，经过多次实验验证，探究普遍规律，终于获得成功。根据提示请将你各种遍规律，终于获得

41、成功。根据提示请将你各种假设以及验证假设的实验方案填写在下表中：假设以及验证假设的实验方案填写在下表中：3、化学反应原理的探究、化学反应原理的探究你对紫罗兰花瓣遇盐酸你对紫罗兰花瓣遇盐酸变红现象的各种假设变红现象的各种假设你验证假设的实验方案你验证假设的实验方案（1 1）其它酸也能使花）其它酸也能使花瓣变红色瓣变红色吗？吗？（2）碱溶液也能使花）碱溶液也能使花瓣变色吗？瓣变色吗？将将NaOH、Ca（OH）2等等碱液分别滴到花瓣上，观碱液分别滴到花瓣上，观察现象。察现象。将稀硫酸、稀硝酸等酸滴将稀硫酸、稀硝酸等酸滴到花瓣上，观察现象到花瓣上，观察现象（3）盐酸能使其它）盐酸能使其它种类的花瓣变色

42、吗种类的花瓣变色吗？将盐酸滴到其它种类的花将盐酸滴到其它种类的花瓣上，观察现象瓣上，观察现象、波义耳没有放过这个奇异的现象，立即和他波义耳没有放过这个奇异的现象，立即和他的助手一起，采集各种不同颜色的植物的花、叶，的助手一起，采集各种不同颜色的植物的花、叶，分别捣醉，放在酸、碱中试验，从而发现了许多分别捣醉，放在酸、碱中试验，从而发现了许多奇异的变色现象。奇异的变色现象。其中，从石蕊地衣中提取的紫其中，从石蕊地衣中提取的紫色素对酸、碱的反应最有意思，因为，这种色素色素对酸、碱的反应最有意思，因为，这种色素和酸反应能变成红色，和碱作用能变成蓝色。和酸反应能变成红色，和碱作用能变成蓝色。为为了方便

43、，他用石蕊的紫色液体，浸泡吸水纸，然了方便，他用石蕊的紫色液体，浸泡吸水纸，然后凉干，备用，事实证明，这种晾干的用石蕊浸后凉干，备用，事实证明，这种晾干的用石蕊浸泡的吸水纸，试验酸碱十分方便。泡的吸水纸，试验酸碱十分方便。后来，人们就后来，人们就把这种试纸称为把这种试纸称为“波义耳石蕊试纸波义耳石蕊试纸”，简称，简称“石石蕊试纸蕊试纸”，这种试纸在化学界一直传用至今。，这种试纸在化学界一直传用至今。巩固巩固11Mn2离子是离子是KMnO4溶液氧化溶液氧化H2C2O4（乙（乙二酸）的催化二酸）的催化剂剂。有人提出。有人提出该该反反应应的的历历程程为为：Mn（）Mn（）Mn（）Mn(C2O4)n3

44、2nMn2CO2Mn（）写出该反应的离子方程式写出该反应的离子方程式 ；该反应中每生成该反应中每生成1molCO2转移电子的物质的量转移电子的物质的量为为 。6H+2MnO45H2C2O42Mn210CO28H2O1mol Mn（）Mn（）Mn（）Mn(C2O4)n32nMn2CO2Mn（）请设计请设计1个实验方案来验证这个历程是可信的个实验方案来验证这个历程是可信的（只需给出设计思想）（只需给出设计思想）。取两份等体积、等浓度草酸溶液，向其中一取两份等体积、等浓度草酸溶液，向其中一份草酸溶液中加固体份草酸溶液中加固体MnSO4，另一份不加；在，另一份不加；在滴加滴加KMnO4溶液时，加溶液时

45、，加Mn2+者反应速率快。者反应速率快。对比实验：对比实验：或寻找一种试剂能与或寻找一种试剂能与Mn(VI)、Mn(IV)或或Mn(III)生成难溶物生成难溶物(或配合物或配合物)；加入这种试；加入这种试剂，反应速率变慢。剂，反应速率变慢。巩固巩固22 某研究性学某研究性学习习小小组组在探究在探究铜锌铜锌与与浓盐浓盐酸反酸反应应，设计设计如下如下实验实验方案方案一、一、实验实验用品：用品：纯锌纯锌片，片，37%的的浓盐浓盐酸，酸，铜铜片，蒸片，蒸馏馏水，水，氯氯化化铜铜溶液。溶液。甲：将甲：将锌锌放入放入浓盐浓盐酸中，反酸中，反应应速率速率较较快快乙：将乙：将实验过实验过程程记录记录下来，并交

46、流。下来，并交流。交流卡片交流卡片主主题题：Zn，Cu+浓盐浓盐酸酸将将锌锌片与片与铜铜片片贴贴在一起，一同投入在一起，一同投入浓盐浓盐酸中，反酸中，反应应快速放出气体！快速放出气体！当当锌锌完全溶解后，将溶液加完全溶解后，将溶液加热热，又又产产生气体且生气体且产产生生的气体的气体总总体体积积明明显显比甲多比甲多（值值得得进进一步探究），得到无一步探究），得到无色溶液。色溶液。将上述反将上述反应应后的溶液，后的溶液，隔隔绝绝空气空气，加入适量水，出加入适量水，出现现白色沉淀。白色沉淀。资料卡片资料卡片主题主题：生成一价铜的反应：生成一价铜的反应课本上：课本上：CH3CHO+2Cu(OH)2Cu

47、2O（红色）（红色）+CH3COOH+2H2O二调试卷：二调试卷：Cu2+4I2CuI（白色）（白色）+I2：无无机机化化学学下下册册，p788，氯氯化化亚亚铜铜在在不不同同浓浓度度的的KCl溶溶液液中中可可形形成成CuCl2、CuCl32、CuCl43等等离子，且它们在溶液中均为无色。离子，且它们在溶液中均为无色。根据上述资料与交流材料回答下列问题根据上述资料与交流材料回答下列问题乙反应速率明显比甲快，原因是：乙反应速率明显比甲快，原因是：。铜、锌及浓盐酸一起组成了原电池，加快了反应速率铜、锌及浓盐酸一起组成了原电池，加快了反应速率丙、丁根据丙、丁根据铜铜位于金属活位于金属活动顺动顺序表序表

48、氢氢之后，与之后，与盐盐酸酸不反不反应应，对对乙乙产产生的气体体生的气体体积积比甲大的事比甲大的事实实。作出如。作出如下推断：下推断：丙丙认为认为是溶解在溶液中的是溶解在溶液中的H2逸出，你逸出，你认为认为是否有道是否有道理，理由是：理，理由是：。丁作了如下猜想，是否成立，丁作了如下猜想，是否成立，请请你你设计实验设计实验方案。方案。丁猜想丁猜想验证验证方法方法预测现预测现象及象及结论结论丁丁认为铜认为铜片中可片中可能含有能含有锌锌等等杂质杂质没有道理，因为氢气本身难溶于水没有道理，因为氢气本身难溶于水将铜片加将铜片加入稀硫酸入稀硫酸中，微热中，微热 若无气体放出，则若无气体放出，则不含锌等活

49、泼金属不含锌等活泼金属杂质；若有气体则杂质；若有气体则有锌等杂质有锌等杂质 戊戊预计验证预计验证方法方法预测预测的的现现象与象与结论结论白色沉白色沉淀是淀是氯氯化化亚铜亚铜戊注意到乙中（戊注意到乙中（3）中的白色沉淀，分析：不可能是）中的白色沉淀，分析：不可能是CuCl2，因为，因为CuCl2溶液显蓝色或绿色，也不可能是氯溶液显蓝色或绿色，也不可能是氯化锌，因为稀释后溶液更稀，不会析出。并利用资料化锌，因为稀释后溶液更稀，不会析出。并利用资料大胆猜想，白色沉淀是生成的氯化亚铜。请你帮大胆猜想，白色沉淀是生成的氯化亚铜。请你帮他设计验证方案（若有多个只设计两个方案）：他设计验证方案（若有多个只设

50、计两个方案）：资料卡片资料卡片交流卡片交流卡片白色沉淀加入稀盐白色沉淀加入稀盐酸中，通入氧气酸中，通入氧气溶液变蓝色，说明是溶液变蓝色，说明是一价铜一价铜 向氯化亚铜悬浊液中向氯化亚铜悬浊液中加入氯化钾浓溶液加入氯化钾浓溶液 若白色沉淀消失且得无若白色沉淀消失且得无色溶液，则原白色沉淀色溶液，则原白色沉淀为氯化亚铜，否则不是为氯化亚铜，否则不是 指导老师肯定了戊的猜想，请结合资料指导老师肯定了戊的猜想，请结合资料，写出铜与，写出铜与足量浓盐酸在加热条件下反应生成无色溶液及气体，化足量浓盐酸在加热条件下反应生成无色溶液及气体，化学方程式可能是：学方程式可能是：。乙的实验步骤（乙的实验步骤（3）稀