实验化学实验方案设计与评价专题复习课件.ppt

1、【考题在线】【考题在线】【考题在线】【考题在线】思考题一思考题一:如何实现铜和稀硫酸的反应？如何实现铜和稀硫酸的反应？Cu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2+2H2O 反应方程式反应方程式:方法一：方法一：用铜和热的浓硫酸反应用铜和热的浓硫酸反应方法二：方法二：把铜在空气中加热氧化，再把把铜在空气中加热氧化，再把CuO放入稀硫酸中放入稀硫酸中溶解溶解;或把铜放入热的稀硫酸中并连续通入或把铜放入热的稀硫酸中并连续通入O2总反应的化学方程式：总反应的化学方程式：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4 +2H2O方法三：方法三：把铜放入稀硫酸中并加入硝酸盐把铜放入稀硫酸中并加入硝酸盐离

2、子方程式：离子方程式：3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O方法四：方法四：利用电解原理利用电解原理稀硫酸溶液稀硫酸溶液CuC 阳极：阳极：Cu2e=Cu2+阴极：阴极：2H+2e=H2总反应：总反应：Cu+2H+=Cu2+H2电解小结：小结：常温下常温下Cu 和稀和稀 H2SO4 不反应是因为不反应是因为1、铜的还原性不够强、铜的还原性不够强2、硫酸的氧化性不够强、硫酸的氧化性不够强迫使铜失去电子迫使铜失去电子增强溶液的氧化性增强溶液的氧化性反应原理反应原理氧化还原氧化还原以铜和硫酸为主要原料制备以铜和硫酸为主要原料制备CuSO4，上述方案哪个最优？上述方案哪个最优？为什么？为

3、什么？实验方案的评价：实验方案的评价：目的明确、科学合理、简便易行、目的明确、科学合理、简便易行、安全环保、节约快捷、效果显著安全环保、节约快捷、效果显著讨讨论论实验反应原理实验反应原理实验实验操作原理操作原理实验装置原理实验装置原理化化学学实实验验原原理理已知某纯碱试样中含有已知某纯碱试样中含有NaCl杂质杂质,需测定样品中需测定样品中Na2CO3 的的质量分质量分数。数。（2005年全国高考题）年全国高考题）思考题二思考题二:1.简述实验方简述实验方案案。2.各方案如何细化各方案如何细化？（一）气体分析法（一）气体分析法、称气法、称气法某同学用下列装置进行测定，问存在哪些缺陷？某同学用下列

4、装置进行测定，问存在哪些缺陷？如何改进？如何改进？浓硫酸浓硫酸碱石灰碱石灰装置设计装置设计反应原理：反应原理：2H+CO32-=H2O+CO2该方案的核心是：该方案的核心是：准确测量反应中逸出的二氧化碳的质量。准确测量反应中逸出的二氧化碳的质量。稀硫酸稀硫酸改进后的装置改进后的装置:用以上装置进行测量正确的操作顺序用以上装置进行测量正确的操作顺序是什么？是什么？空气空气NaOHNaOH溶液溶液浓硫酸浓硫酸碱石灰碱石灰碱石灰碱石灰A.A.在在U U型管、干燥管中填满碱石灰，称得型管、干燥管中填满碱石灰，称得U U型管总质量型管总质量为为 m gm g。B.B.取取 n gn g样品装入烧瓶中。样

5、品装入烧瓶中。C.C.检查装置的气密性。检查装置的气密性。D.D.缓缓鼓入空气数分钟，再称缓缓鼓入空气数分钟，再称U U型管总质量为型管总质量为 w gw g。E.E.关闭止水夹。关闭止水夹。F.F.打开止水夹。打开止水夹。G.G.缓缓加入稀硫酸缓缓加入稀硫酸至不再产生气体为止。至不再产生气体为止。H.H.缓缓鼓入空气数分钟缓缓鼓入空气数分钟.正确答案正确答案:C B F H E A G F D（一）气体分析法（一）气体分析法2、量气法、量气法装置设计装置设计反应原理：反应原理：2H+CO32-=H2O+CO2（二）沉淀分析法（二）沉淀分析法1、测碳酸盐沉淀的质量、测碳酸盐沉淀的质量加入足量的

6、加入足量的BaCl2 或或Ba(NO3)2或或Ba(OH)2或或CaCl2或或Ca(NO3)2或或Ca(OH2)等等干燥干燥 洗涤洗涤 过滤过滤称其质量称其质量碳酸盐碳酸盐沉淀沉淀一定量的一定量的样品溶液样品溶液反应原理反应原理:Ca2+CO32-=CaCO3在进行沉淀反应的实验时，如何认定沉淀已完全？在进行沉淀反应的实验时，如何认定沉淀已完全？答：取答：取少量少量上层清液置于小试管中，滴入沉淀剂，上层清液置于小试管中，滴入沉淀剂，若不产生沉淀，说明沉淀完全。若不产生沉淀，说明沉淀完全。问题与讨论问题与讨论:中学化学实验中，在过滤器上洗涤沉淀的操作是？中学化学实验中，在过滤器上洗涤沉淀的操作是

7、？答：向漏斗里注入蒸馏水，使水面答：向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过没过沉淀物，沉淀物，等水流完后，重复操作数次。等水流完后，重复操作数次。如何认定沉淀已经洗干净？如何认定沉淀已经洗干净？（二）沉淀分析法（二）沉淀分析法2、测盐酸盐沉淀的质量、测盐酸盐沉淀的质量加入足量的加入足量的HNO3酸化过的酸化过的Ag NO3溶液溶液一定量的一定量的样品溶液样品溶液氯化银氯化银干燥、洗涤、过滤干燥、洗涤、过滤称其质量称其质量反应原理反应原理:Ag+Cl=AgCl（三）滴定法（三）滴定法滴入酸碱指示剂滴入酸碱指示剂标准盐酸（或硫酸）溶液标准盐酸（或硫酸）溶液指示剂指示剂变色变色一定量的一定量的样品溶液样品溶

8、液1足量的标准盐酸（或硫酸）溶液足量的标准盐酸（或硫酸）溶液酸性酸性溶液溶液滴入酸碱指示剂滴入酸碱指示剂标准氢氧化钠溶液标准氢氧化钠溶液指示剂指示剂变色变色一定量的一定量的样品溶液样品溶液2小结小结:化学实验方案设计的基本思路化学实验方案设计的基本思路设计实验装置及操作步骤设计实验装置及操作步骤明确实验目的明确实验目的确定反应原理确定反应原理记录现象和数据记录现象和数据选择仪器药品选择仪器药品分析得出结论分析得出结论细化制备细化制备CuSO4的最优方案，制的最优方案，制取取CuSO4H2O晶体。晶体。课后练习：课后练习：（三）滴定法（三）滴定法问题与讨论问题与讨论:1.1.用滴定法测定样品含量

9、，有哪些主要实验步骤？用滴定法测定样品含量，有哪些主要实验步骤？步骤步骤:洗涤洗涤 润洗润洗 装液装液 排气泡排气泡 读数读数v v1 1 滴定滴定 读数读数v v2 2 平行实验平行实验2-32-3次次 计算计算2.滴定过程中需哪些仪器、试剂？滴定过程中需哪些仪器、试剂？仪器仪器:酸式滴定管酸式滴定管 滴定管夹滴定管夹 铁架台铁架台 锥形瓶锥形瓶 小烧杯小烧杯试剂试剂:标准盐酸溶液标准盐酸溶液 酸碱指示酸碱指示（0707江苏）江苏）5 5下列有关实验的说法正确的是下列有关实验的说法正确的是 A A除去铁粉中混有的少量铝粉可加人过量的氢氧化钠溶液，除去铁粉中混有的少量铝粉可加人过量的氢氧化钠溶

10、液，完全反应后过滤完全反应后过滤 B B为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量固体后进行测量 C C制备制备Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体，通常是将胶体，通常是将Fe(OH)Fe(OH)3 3固体溶于热水中固体溶于热水中 D D某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有溶液中一定含有COCO3 32 2（0707江苏）江苏）6.6.向存在大量向存在大量NaNa+、ClCl的溶液中通入足量的的溶液中通入足量的NHNH3 3后，该后，该溶液

11、中还可能大量存在的离于组是溶液中还可能大量存在的离于组是 A AK K、BrBr、COCO3 32 2 B BAlAl3 3、H H、MnOMnO4 4 C CNHNH4 4、FeFe3 3、SOSO4 42 2 D DAgAg、CuCu2 2、NONO3 3AA（0707江苏）江苏）1010用下列实验装置完成对应的实验用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器巳省略部分仪器巳省略)，能达到实验目的的是能达到实验目的的是D D（0707天津理综卷）天津理综卷）8 8为达到预期的实验目的，下列操作正确的是为达到预期的实验目的，下列操作正确的是A A欲配制质量分数为欲配制质量分数为1010的的ZnSO

12、ZnSO4 4溶液，将溶液，将l0 g ZnSOl0 g ZnSO4 47H7H2 2O O溶解溶解在在90 g90 g水中水中B B欲制备欲制备F(OH)F(OH)3 3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeClFeCl3 3饱和溶液并饱和溶液并长时间煮沸长时间煮沸C C为鉴别为鉴别KClKCl、AIClAICl3 3和和MgClMgCl2 2溶液，分别向三种溶液中滴加溶液，分别向三种溶液中滴加NaOHNaOH溶溶液至过量液至过量D D为减小中和滴定误差，锥形瓶必须洗净并烘干后才能使用为减小中和滴定误差，锥形瓶必须洗净并烘干后才能使用C选项选项操作及现象操作及现象溶液溶

13、液A通入通入CO2，溶液变浑浊。再升高至，溶液变浑浊。再升高至65以上，以上，溶液变澄清。溶液变澄清。C6H5ONa溶液溶液B通入通入CO2，溶液变浑浊。继续通，溶液变浑浊。继续通CO2至至过量，浑浊消失。过量，浑浊消失。Na2SiO3溶液溶液C通入通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色褪去。液，红色褪去。Ca(ClO)2溶液溶液D通入通入CO2，溶液变浑浊。继续通，溶液变浑浊。继续通CO2至至过量，浑浊消失。再加入足量过量，浑浊消失。再加入足量NaOH溶溶液，又变浑浊。液，又变浑浊。Ca(OH)2溶液溶液B（0707北京理综）北京理综）1111用用4 4种溶液

14、进行实验，下表中种溶液进行实验，下表中“操作及现象操作及现象”与与“溶液溶液”对应关系错误的是对应关系错误的是（0707北京理综）北京理综）9 9如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶气体是气瓶气体是 CO CO、O O2 2 Cl Cl2 2、CHCH4 4 NO NO2 2、O O2 2 N N2 2、H H2 2A AB BC CD DD（0707山东理综）山东理综）10.10.物质的量浓度相同时，下物质的量浓度相同时，下列既能

15、跟溶液反应、又能跟盐酸反列既能跟溶液反应、又能跟盐酸反应的溶液中最大的是应的溶液中最大的是NaNa2 2COCO3 3溶液溶液NHNH4 4HCOHCO3 3溶液溶液NaHCONaHCO3 3溶液溶液NaHSONaHSO4 4溶液溶液C（0707江苏）江苏）1717(10(10分分)实验室常利用甲醛法测定实验室常利用甲醛法测定(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4样品中氮的质量分数，样品中氮的质量分数，其反应原理为：其反应原理为：4NH4NH4 4+6HCHO=3H+6HCHO=3H+6H+6H2 2O+(CHO+(CH2 2)6 6N N4 4H H 滴定时，滴定时，1 mol(CH1 m

16、ol(CH2 2)6 6N N4 4H H+与与 l mol l mol H H+相当相当，然后用然后用NaOHNaOH标准溶液滴定反应生成的酸，某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：标准溶液滴定反应生成的酸，某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：步骤步骤I I 称取样品称取样品1.500g1.500g。步骤步骤II II 将样品溶解后，完全转移到将样品溶解后，完全转移到250 mL250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。容量瓶中，定容，充分摇匀。步骤步骤 移取移取25.00mL25.00mL样品溶液于样品溶液于250mL250mL锥形瓶中，加入锥形瓶中，加入10mL2010mL20的中性甲醛的中性甲醛

17、溶液，摇匀、静置溶液，摇匀、静置 5 min5 min后后,加入加入1212滴酚酞试液，用滴酚酞试液，用NaOHNaOH标准溶液滴定至终点。标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复按上述操作方法再重复2 2次。次。(1)(1)根据步骤根据步骤填空：填空：碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOHNaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数氮的质量分数 (填填“偏高偏高”、“偏低偏低”或或“无影响无影响”)。偏高偏高锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOHNaOH标准溶液

18、的体积标准溶液的体积 (填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影响无影响”)滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察 A.A.滴定管内液面的变化滴定管内液面的变化 B.B.锥形瓶内溶液颜色的变化锥形瓶内溶液颜色的变化 滴定达到终点时，酚酞指示剂由滴定达到终点时，酚酞指示剂由 色变成色变成 色。色。(2)(2)滴定结果如下表所示：滴定结果如下表所示：若若NaOHNaOH标准溶液的浓度为标准溶液的浓度为0.1010mol0.1010molL L1 1则该样品中氮的质量分数为则该样品中氮的质量分数为 18.85%18.85%无影响无影响B B 无无 粉红（或浅红）粉红（或

19、浅红）（0707江苏）江苏）18.18.（1212分）酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、分）酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：应：CHCH3 3COOHCOOHC C2 2H H5 5OH CHOH CH3 3COOCCOOC2 2H H5 5H H2 2O O请根据要求回答下列问题：请根据要求回答下列问题：（1 1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有 、等。等。（2 2）若用右图所示

20、装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，若用右图所示装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为其原因可能为 、等。等。（3 3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成 、等等问题。问题。（4 4）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）增大乙醇的浓度增大乙醇的浓度,移去生成物移去生成物原料来不及反应就被蒸出原料

21、来不及反应就被蒸出 温度过温度过高，发生了副反应高，发生了副反应 冷凝效果不好，冷凝效果不好，部分产物挥发了（任填两种）部分产物挥发了（任填两种）产生大量的酸性废液（或造成环境污染）产生大量的酸性废液（或造成环境污染）部分原料炭化部分原料炭化 催化剂重催化剂重复使用困难催化效果不理想（任填两种）复使用困难催化效果不理想（任填两种）根据表中数据，下列根据表中数据，下列 （填字母）为该反应的最佳条件。（填字母）为该反应的最佳条件。A.120A.120，4h B.804h B.80，2h C.602h C.60，4h D.404h D.40，3h3h 当反应温度达到当反应温度达到120120时，反应

22、选择性降低的原因可能为时，反应选择性降低的原因可能为 乙醇脱水生成了乙醇脱水生成了乙醚乙醚C（0707福建理综）福建理综）2828(15(15分分)水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是主要成分是COCO和和H H2 2，还有，还有COCO2 2和水蒸气等。请用下图中提供的仪器，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，证明上述混合气体中有选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气体中有COCO和和H H2 2。（加热装置和导管等在图中略去）（加热装置和导管等在图中略去）回答下列问题：回答下列问题：盛浓硫酸的装置的用途盛浓硫酸的装

23、置的用途是是 ；盛盛NaOHNaOH溶液的装置的用途是溶液的装置的用途是 。除去水蒸气除去水蒸气除去除去CO2 仪器仪器B B中需加入试剂的名称（或化学式）是：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：所发生反应的化学方程式是：。仪器仪器C C中加试剂的名称（或化学式）是中加试剂的名称（或化学式）是 ，其目的其目的是是 。按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：g gabab 。能证明混合气中含有能证明混合气中含有COCO的实验依据的实验依据是是 。能证明混合气中含能证明混合气中含H H2 2的实验依据的实验依据是是

24、。CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2氧化铜氧化铜CuO无水硫酸铜无水硫酸铜(CuSO4)检验检验CO2kjhicd(或或dc)felm原混合气体中的原混合气体中的CO2已被除去，其中已被除去，其中CO与与CuO 反应生成的反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊其中其中H2与与CuO 反应生成的反应生成的H2O使无水硫酸铜由白色变为蓝色使无水硫酸铜由白色变为蓝色原混合气体中的原混合气体中的H2O已被除去，已被除去，遇水生成遇水生成HCl、SO2、S；300以上完全分解；以上完全分解；S2C12+C12 物质物质熔点熔点/沸点沸点/化学性质化学性质S112.844

25、4.6略略S2C1277137 2SCl2（0707天津理综卷）天津理综卷）2828（1919分）分）二氯化二硫（二氯化二硫（S S2 2C1C12 2）在工业上用于橡胶的硫化。）在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成为在实验室合成S S2 2C1C12 2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：将干燥的氯气在将干燥的氯气在110110 140140与硫反应，即可得与硫反应，即可得S S2 2C1C12 2粗品。粗品。有关物质的部分性质如下表：有关物质的部分性质如下表：设计实验装置图如下：设计实验装置图如下：.上图中气体发生和尾气

26、处理装置不够完善，请你提出改进意见上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见_。.用导管将用导管将A A的上口和的上口和B B相连（或将相连（或将A A换成恒压滴液漏斗）换成恒压滴液漏斗）在在G G和和H H之间增加干燥装置之间增加干燥装置 利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：.B.B中反应的离子方程式：中反应的离子方程式：_；E E中反应的化学方程式：中反应的化学方程式：_。.C.C、D D中的试剂分别是中的试剂分别是_、_。.仪器仪器A A、B B的名称分别是的名称分别是_、_，F F的作用是的作用是_。MnO2+4 H+

27、2 C1=Mn2+C12+2H2O 2 S+C12 =S2C12.饱和食盐水（或水）；饱和食盐水（或水）；浓硫酸浓硫酸 分液漏斗；分液漏斗；蒸馏烧瓶；蒸馏烧瓶；导气、冷凝导气、冷凝.如果在加热如果在加热E E时温度过高，对实验结果的影响是时温度过高，对实验结果的影响是_，在在F F中可能出现的现象是中可能出现的现象是_。.S.S2 2C1C12 2粗品中可能混有的杂质是（填写两种）粗品中可能混有的杂质是（填写两种）_、_，为了提高为了提高S S2 2C1C12 2的纯度，关键的操作是控制好温度和的纯度，关键的操作是控制好温度和_。产率降低；产率降低；有固体产生（或其他正确描述）有固体产生（或其他正确描述）SCl2、C12、S（任写其中两种即可）（任写其中两种即可）控制浓盐酸的滴速不要过快控制浓盐酸的滴速不要过快