第一篇:【鼎尖教案】高中化學(大綱版)第三冊 第六單元 化學實驗方案的設計 第三節(jié)物質檢驗實驗方案的設計(備課
●備課資料
一、物質的分離與提純
在生產和生活中,我們接觸到的物質大多是混合物。為了適應各種不同需要,我們經常要把混合物里的幾種物質分開,分別得到純凈物,這個過程叫混合物的分離。物質的提純是把混合物中的雜質除去以得到純凈物的過程,在提純過程中,雜質不必還原成原物質。根據混合物各成分的物理性質或化學性質的不同,用不同的方法進行分離或提純。物質的分離和提純也是重要的基本操作。
(一)物理方法
根據物質不同的物理性質來分離混合物。1.過濾法
是將溶液中不溶性物質分離出來的方法。整個操作要掌握三靠二低的原則(如下圖)。操作要求:
(1)制做過濾器
折疊濾紙的角度應與漏斗角度相同,濾紙的邊緣應比漏斗口低0.5厘米,剪去濾紙多余部分,手指按住濾紙三層的一邊,用水把濾紙潤濕,使濾紙緊貼漏斗的內壁,沒有空隙,不留氣泡,以保證過濾的速度。
(2)過濾
①將過濾器放在漏斗架或鐵架臺的小鐵圈上,漏斗下端緊靠燒杯內壁。②左手持玻璃棒,棒的下端輕輕接觸三層濾紙。
③右手握燒杯,燒杯嘴緊靠玻璃棒,使液體沿棒緩緩流下,液面至離濾紙邊緣0.5厘米處停止加液。
(3)洗滌
①若要收集濾液,在將混合液全部過濾后,用清水2~3毫升沖洗曾盛過混合液的燒杯,用玻璃棒引導沿濾紙內四周注入漏斗里,再用清水沖洗濾紙四周上的附著物。反復沖洗兩次,目的是使燒杯和濾紙上殘存的溶質盡可能轉入濾液。要注意觀察濾液顏色,如果濾液渾濁,應把濾液再過濾一次。
②若要得到純凈的沉淀物,則需對沉淀物反復洗滌(加入適量蒸餾水,使水面浸沒沉淀物,待水濾去后,再加水洗滌,連續(xù)幾次)。
2.結晶法
幾種可溶性固態(tài)物質的混合物,根據它們在同種溶劑里溶解度的不同,可用結晶法分離。例如結晶法分離硝酸鉀和氯化鈉。從溶解度曲線圖可知:硝酸鉀溶解度隨溫度升高明顯增大,氯化鈉則受溫度影響小。可以把混合物在較高溫度下制成飽和溶液,降溫,部分硝酸鉀結晶析出,過濾后得到較純的硝酸鉀。若欲得到更純的晶體,可反復使用結晶法、重結晶法。另一物質氯化鈉仍在溶液中,加熱蒸發(fā)掉溶劑,使氯化鈉成為晶體析出。
3.蒸餾法
用來分離沸點不同但又互溶的液體混合物。其操作過程是
液態(tài)混合物
氣態(tài)
液態(tài)
因沸點不同,可以在不同溫度時,收集到不同的物質。蒸餾水的制備和石油的分餾,都是利用這個原理。實驗室蒸餾裝置如圖所示。操作注意:
①蒸餾燒瓶內放碎瓷片,外墊石棉網。
②使溫度計水銀球上緣恰與蒸餾燒瓶支管接口的下緣在同一水平線上。③冷卻水自下而上不斷流動,與熱蒸氣方向相反,以充分進行熱交換。4.分液法
用于把兩種密度不同、又不互相混溶的液體分開。操作應在分液漏斗里進行。具體方法:
①把待分離的液體混合物注入分液漏斗,蓋好玻璃塞,注意使塞上凹槽對準漏斗口徑上的小孔。
②把分液漏斗置于鐵架臺上,分液漏斗下端應緊靠燒杯內壁靜置,待液體分層。
③打開漏斗下方的旋塞,使液體慢慢流至燒杯中,待下層液體流完,立即關閉旋塞。④把上層液體從分液漏斗上口倒出。
5.萃取法
利用一種物質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一溶劑所組成的溶液里提取出來的方法。能提取溶質的溶劑叫萃取劑。
(1)萃取劑的選擇
①溶質在萃取劑中的溶解性應大于在原溶劑中的溶解性。②萃取劑與原溶劑互不相溶。
(2)操作方法
①把溶液和萃取劑都注入分液漏斗。
②右手壓住分液漏斗上端塞子,左手握住旋塞部,充分振蕩。
③把分液漏斗放在鐵架臺上,靜置,待溶質進入萃取劑、兩種液體分層后即可分液。④蒸發(fā)萃取劑可得純凈物。
6.升華法
利用某些物質具有升華的特性,將它與無升華特性的固體分離的方法。
[例]碘的提純。碘中若有不升華的雜質,加熱混合物,使碘升華,冷卻;收集凝華后的碘,使碘與雜質分離。
7.滲析法
利用半透膜使膠體與混于膠體中的分子、離子分離的方法。如淀粉膠體混有食鹽,可用此法分離。滲析時間要充分。此法可精制膠體。操作方法見右圖。
(二)化學方法
原理
用化學方法分離或提純物質時,要同時考慮到各組成成分及雜質的性質和特點,利用它們之間的差別,加以分離。在提純時,應最終把雜質轉變成沉淀、氣體或轉變成被提純的成分。一般要求操作簡便易行,不引入新雜質。除去多種雜質時,應考慮加入試劑的順序。
二、常見離子的檢驗方法(一)常見陽離子的檢驗
(二)常見陰離子的檢驗
三、常見有機物的檢驗
四、物質檢驗實驗的幾種類型與檢驗應注意的事項
總的來說,無論是鑒定、鑒別還是推斷,都要熟悉物質的特征。既要抓共性又要抓特性。但首要的是要熟悉物質的特性,要善于抓住物質的本質差異,利用特效反應去解決問題。在上述基礎上設計好實驗方案。方案應步驟完整,嚴密,清晰,方法簡潔,現(xiàn)象明顯,結論準確。
敘述應扼要簡明,要善于應用化學術語和化學文字以及圖示法等。
書寫應格式規(guī)范,字跡工整。實驗報告或試卷的卷面一定要整齊潔凈。
解答鑒定、鑒別、推斷等物質檢驗問題時,具體要注意的事項有如下幾點:
(1)首先要仔細、慎重地審題,弄清題意。然后,設計方案,并善于選用最佳方案。不論是鑒定、鑒別都要求寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結論。必要時還應寫出相應的化學反應方程式和離子方程式加以說明。
(2)鑒定、鑒別物質時一定要分別取少量待檢物質進行檢驗(切不可在原試劑瓶中就加試劑進行檢驗,這樣不僅使下步檢驗無法進行,既使檢出也會使被檢物因污染而報廢,不符合科研和生產的實際要求)。
被檢溶液一般取1~2毫升即可。
若被檢物為固體一般應取少量,用蒸餾水配成溶液。
若被檢物為難溶物質時,一般也要通過間接方法轉變成可溶物質后再進行檢驗。
若被檢物是氣體時,一般應設法用導管導出或集于試管或集氣瓶中,也可用水、飽和食鹽水等把待檢氣體從容器中排出而進行檢驗。
(3)鑒定時,一定要考慮周全。得出的結論必須條件充分(證據確鑿)。如鑒定某鹽時,必須把陽離子、陰離子分別檢出方可下結論。若是檢驗復鹽或含有兩種以上鹽的混合溶液時,必須把所有的陽離子和陰離子都逐一檢驗出來,才能下結論。
(4)鑒別物質時,兩種物質檢出其中一種,三種物質檢出其中任意兩種就達到了鑒別的目的。依此類推,鑒別n種物質,只要檢出其中n-1種物質,就能達到鑒別的目的。(鑒別題不必把幾種要鑒別的物質逐一進行鑒定)(5)對于給定的多種物質的鑒別通常有兩種方法。一種是根據物質的不同特性(相異性)逐個加以區(qū)別。另一種方法是把待檢物分成若干組(根據物質特性的類同點,在各被檢物質中分別加入某種試劑,根據加入試劑后發(fā)生現(xiàn)象的類同分組)。然后就每組物質再進行區(qū)別。例如:
(6)若同時檢驗多種物質時,最好將原來物質和所配溶液對應編號:1、2、3、……,以免操作過程中弄亂,得出錯誤的結論。
(7)一種溶液需要進行兩個或兩個以上實驗時,應兩次或多次分別取樣。
(8)不能把待鑒定或鑒別的物質作為已知物質來敘述它有什么特性,而應根據給定的條件或檢驗過程發(fā)生的現(xiàn)象作出推斷。(如:鑒別NH4Cl和(NH4)2SO4時不能說取少量NH4Cl加……)(9)推斷待檢物中存在、或不存在某些物質時,既要做出明確的肯定,也要做出明確的否定。
(10)鑒別物質時,要善于利用物質的外部特征,通過觀察先進行總的區(qū)分或初步推斷。當題目不強調必須用化學方法檢驗時,并不排除用物理方法檢驗物質。如觀察顏色、聞氣味、測定某些物理常數(熔點、密度、硬度等)。
四、定性分析的任務與思考問題的方法 1.定性分析的任務 無機定性分析的任務是檢出物質由哪些元素或原子團組成,或鑒定某一物質是屬于哪種單質、化合物或礦物。當我們采用化學分析的方法對物質進行定性分析的時候,一般是首先將要進行分析的樣品制成溶液,然后借加入試劑后在溶液中所發(fā)生的化學反應,作出有無某種元素或原子團的判斷(這類分析方法稱為濕法,若試樣和試劑均為固體則稱為干法)。因此,定性分析一般都是進行離子的鑒定,即檢出有無某種陰離子、陽離子。在得知樣品的組成成分之后,也就可以斷定樣品屬于什么物質。在實際工作中所遇到的要進行分析的物質,很少是一種純凈的單質或化合物,往往是組成比較復雜的物質。因此,在定性分析中,在對某一成分進行檢出時,常常會遇到其他共存組分的干擾。于是,在分析工作中又時常要進行分離處理,或將產生干擾的成分轉化為不發(fā)生干擾作用的存在形式來掩蔽。因此,在定性分析中所討論的問題有兩個:一是有關離子鑒定反應的問題;二是有關離子的分離的問題。但前者是定性分析的中心問題,后者是派生的。討論分離總是為了完成鑒定的目的。
2.定性分析中一些問題的思考方法 3.定性分析中一些思考問題的方法
(1)化學反應只有在一定條件下才能發(fā)生,并達到與反應條件相一致的完全程度。(2)控制反應條件是應用化學變化規(guī)律的重要手段。必須根據定性分析的要求,選用適當的化學反應,并嚴格控制反應條件,才能獲得可靠的結果。
(3)有比較才有鑒別,評價方法的好壞沒有絕對的標準,只能根據分析的目的和要求,在條件可能的范圍內,挑選最簡便而可靠的方法。當對分析結果產生懷疑時,應采用各種適當的對比方法進行確證和檢查。
(4)可掌握三條原則: ①某種沉淀能否被加入的某種試劑所溶解,一般可以其在溶液中能否生成1×10-2 mol· L-1的離子作為判斷標準。
②試樣中某種離子能否被加入的某種試劑所沉淀,通常以該種離子的濃度為1×10-1 -1mol·L時,能否與沉淀劑作用生成沉淀作為判斷標準。
③某種離子被分離或被掩蔽得是否完全,可以該種離子在溶液中殘留的總濃度(或游離濃度)是否≤1×10 mol·L作為判斷標準。
五、趣味實驗
豆腐中某些營養(yǎng)成分的檢驗
豆腐中的鈣質與草酸鈉溶液反應能生成不溶于水的草酸鈣白色沉淀:
Ca2++Na2(COO)2
Ca(COO)2↓+2Na+ -5
-1蛋白質分子中一般含有帶苯環(huán)的氨基酸,濃硝酸和苯環(huán)發(fā)生硝化反應生成黃色的硝基化合物,因此當蛋白質遇濃硝酸時,微熱就呈黃色沉淀析出,冷卻后再加入過量的氨水,沉淀又變?yōu)槌赛S色,從而可檢驗蛋白質的存在。
操作:
(1)取200克豆腐置于燒杯中,加入20毫升蒸餾水,用玻璃棒攪拌,使豆腐全部搗碎而呈糊狀。過濾,得無色濾液和白色濾渣。
(2)取2毫升無色濾液于試管中,滴入草酸鈉溶液,立即可見生成白色沉淀(草酸鈣)。說明豆腐中含有豐富的鈣質,且能溶與水,不一定與蛋白質結合在一起。
(3)取少許白色豆腐濾渣于試管內。滴加少量濃硝酸后加熱,可見濾渣變?yōu)辄S色,冷卻后再加入過量氨水,黃色沉淀轉變?yōu)槌赛S色。這就是蛋白質的黃色反應。
說明:
(1)在制備豆腐濾液時,豆腐一定要充分搗碎,才能使鈣離子溶于水。
(2)由于豆腐中含有較多的蛋白質,形成膠體,故過濾較慢。但蛋白質一般不易透過濾紙,所以濾液不會有黃色反應。
第二篇:【鼎尖教案】高中化學(大綱版)第三冊 第六單元 化學實驗方案的設計 第四節(jié)化學實驗方案設計的基本要求(
第四節(jié)
化學實驗方案設計的基本要求
●教學目標
通過前面三節(jié)對各種化學實驗方案設計的練習,初步了解和熟悉化學實驗方案設計的基本方法和基本要求。
●教學重點
對前面三節(jié)化學實驗方案設計過程的總結與回顧。●教學難點
對化學實驗方案設計基本要求的總結。●教學方法
回憶——歸納——討論——閱讀——總結。●課時安排 一課時
●教具準備 投影儀、膠片等。●教學過程
[引言]通過前面三節(jié)內容的學習以及對相關幾個實驗方案的設計與具體操作,我們可知,化學實驗方案是一個化學實驗的靈魂。那么,對一個化學實驗方案的設計,具體有哪些基本要求,本節(jié)課,我們將通過對前述內容以及各實驗方案設計的回憶與歸納,對此加以總結。
[板書]第四節(jié)
化學實驗方案設計的基本要求
[講述]對于化學實驗方案的設計,我們在之前已有過一些練習,下面請同學們首先回憶一下我們在前面的實驗方案中的一般方法即基本思路。
[回憶]第一節(jié)中以鋁為原料制備Al(OH)3的實驗設計思路。[板書]
一、化學實驗方案設計的一般思路
[提問]部分同學回答,其余同學可予以補充。[師生共同進行總結]
[投影1]
1.根據實驗要求和目的,以鋁原料的化學性質為基礎,推測Al(OH)3得以制備的可能化學過程及反應原理。
2.通過比較和實驗驗證,選得最佳實驗制備方案。
3.對最佳制備方案的實驗過程即實驗步驟進行比較或驗證進行設計。
4.對實驗步驟中所需儀器和藥品進行選擇和設計。
5.對實驗操作過程中易出現(xiàn)的問題以及易發(fā)生的錯誤判斷進行提示,或者以問題和討論之形式進行設計。
[過渡]很好。下面請再回憶對實驗四硫酸亞鐵制備的實驗設計過程。
[想一想]對硫酸亞鐵制備的實驗設計與以Al為原料制備Al(OH)3的設計有何異同。[提問]學生回答后師生共同總結得出結論。[投影2]
1.根據實驗目的和要求,首先對制備原料進行選擇。
2.根據所選定的原料,以原料所具化學性質為基礎,以FeSO4的最終得以制備為目的,推測制備的可能過程和反應原理。
3.以后之設計同于投影1中2以后之思路。
[過渡]對于物質制備的實驗方案思路,同學們分析總結得很好。下面,請接著回憶第 二節(jié)中,對乙二酸化學性質實驗方案設計的過程和思路。
[學生回憶]第二節(jié)中乙二酸性質實驗方案設計的過程和思路。[提問]部分同學回答,其余同學可質疑補充。[師生共同討論完善后總結] [投影3]
1.根據實驗目的和要求,首先對乙二酸的結構進行分析。
2.根據對乙二酸結構分析的結論,推測對其性質實驗的可能方法和原理。
3.之后的設計思路同于投影1中2以后之思路。
[講述]對于第一、二節(jié)所涉及化學實驗方案設計的思路,同學們分析得很好,總結得也較為全面。
[想一想]在第三節(jié)中,對于離子的檢驗與對于未知物檢驗的實驗方案設計中,其設計思路與上述思路有何異同。
[學生活動]教師巡視,并予以適當的提示。[師生共同總結]
[投影4]
1.根據實驗目的和要求,對待檢物質、待檢離子或未知物可能含有的離子或物質進行判斷分析。
2.根據所含離子或可能所含離子的化學性質,推測其可能的檢驗方法。3.之后思路仍同于投影1中2以后之思路。
[問題]通過上述的回憶和分析,請同學們總結化學實驗方案設計的一般思路。[提示]請同學們注意大屏幕上,剛才大家討論總結的四個結論。
[投影5]投影1、2、3、4。[學生活動]教師參與指導。
[提問]部分同學回答,其余學生補充,師生共同討論得出結論。
[過渡]通過大家的討論分析和總結,我們可得出化學實驗方案設計的一般思路。[投影]化學實驗方案設計的一般思路。
1.根據實驗目的和要求,對實驗所用原料進行選擇。
2.根據實驗目的和要求,對實驗待用或待檢物質的結構與組成進行分析。3.推測可能的實驗過程或實驗方案。
4.討論、比較或實驗驗證確定最佳實驗方案。
5.設計實驗步驟,對實驗步驟中可能出現(xiàn)錯誤或問題之處進行分析。6.根據實驗步驟,選擇實驗所用儀器和藥品。
7.對5中可能出現(xiàn)的其他錯誤和意外以問題和討論的形式列出。
[講評]通過上述的回憶和總結,我們得出了化學實驗方案設計的一般思路。然而,若依據上述思路對實驗方案設計,所得方案并不是一個完整的實驗方案,一個完整的化學實驗方案有它約定俗成的固定的格式和內容。
[問題]那么,一個相對完整的化學實驗方案,具體應包含哪幾個方面的內容?下面,請再次回憶我們之前對實驗方案設計過程的學習,也可翻閱課本上有關的實驗方案。
[學生活動]教師參與、指導。
[板書]
二、一個完整的化學實驗方案應包含的主要內容。[師生共同活動后總結]
[投影]化學實驗方案包含的主要內容 1.實驗名稱: 2.實驗目的:
3.實驗原理:指實驗設計所選擇的最佳實驗方案中所涉及的主要化學反應原理,需注意的是此條目可根據不同實驗方案設計的具體情況予以保留和刪減;
4.實驗用品:包括實驗所用儀器及規(guī)格,所用藥品以及濃度、狀態(tài)等; 5.實驗步驟:包括所用實驗儀器的裝配以及具體的實驗操作過程; 6.實驗現(xiàn)象記錄及結果處理:可根據具體實驗設計成表格或其他;
7.問題和討論:一般是對實驗原理和實驗步驟中一些現(xiàn)象和問題的補充和修正。[講評]通過上述的學習,我們分析總結出了一個相對完整的化學實驗方案設計的一般思路和其他應包括的主要內容。那么,一個化學實驗方案的設計,其關鍵的所在應該是方案中的哪些地方?
[議一議]化學實驗方案設計的關鍵所在。[學生互相討論后提問]
[答]實驗原理的選擇以及實驗步驟之設計。[問]對于以上二者,在實驗設計中應注意什么? [板書]
三、化學實驗方案設計應遵循的一般原則
[想一想]在以Al為原料制備Al(OH)3的實驗設計過程中,為何沒有選用Al2O3和水為原料來制備Al(OH)3?
[答]Al2O3不溶于水,這個方案在實驗操作中無法完成。
[講評]對。這個制備方法在實驗中難于完成,它違背了實驗方案設計的首要原則,科學性。
[板書]1.科學性:指所選實驗原理、實驗操作程序和方法應是正確的。[想一想]在以上幾節(jié)實驗方案中科學性的具體體現(xiàn)。
[提問]要求學生舉例說明。
[總結]科學性在實驗方案設計中可謂比比皆是。
如:硫酸亞鐵制備的原料選擇過量鐵屑和稀H2SO4,沒有選擇少量鐵屑和濃H2SO4;
?又如:在對硫酸亞鐵銨晶體檢驗過程中,如對SO24檢驗過程中同樣HNO3酸化在先,則對Fe2+之檢驗將無法進行等等。
[講評]科學性是實驗方案設計的首要原則,在實驗設計過程中一定要遵循客觀事實,不能憑主觀臆想設計出違背客觀事實即科學性的原理或程序。
實驗方案設計過程中,第二個原則是安全性原則,它包括避免環(huán)境污染和人身傷害。在實驗室實驗方案設計中,因其波及程序和范圍較小,對環(huán)境污染要求不是很高,但我們在實驗設計中,還是應盡可能避免,如對實驗尾氣的處理等應在實驗設計中予以充分的考慮。[想一想]在所接觸的實驗方案中,哪些實驗設計中,體現(xiàn)了實驗方案設計的安全性要求。
[學生討論]教師巡視,可做適當提示,之后提問。
[答]安全性在實驗方案設計中體現(xiàn)較多。如:易燃物的使用與處理,比如Na和白磷等;易燃易爆物的制取與檢驗,比如H2之驗純與石油的分餾;實驗室制取Cl2、SO2等尾氣的處理等等。
[板書]2.安全性
[講述]很好。在實驗方案設計中,我們還應注意其第三條原則,即實驗方案中的可行性,其含義為實驗方案中所選用的化學藥品、儀器、設備和方法應是在現(xiàn)有知識和實驗條件下可以完成的,否則,實驗設計將會成為空中樓閣,無法付諸具體的實驗操作。
[板書]3.可行性
[過渡]在中學化學實驗方案設計中,可行性因受知識水平之限制一般違規(guī)較少。但對
其第四條原則,則應用較多。
[想一想]在以Al為原料制備Al(OH)3時,我們?yōu)槭裁丛谧詈蟮娜齻€方案中,選擇了雙水解這樣的一個實驗方案。
[學生討論]略
[投影]以Al為原料制備Al(OH)3
[提問]為何舍棄1、2,而選用3?
[答]因為3操作簡便,藥品用量少且易于操作,現(xiàn)象明顯。[講述]很好。這就是實驗方案設計的第四條原則,即簡約性
[板書]4.簡約性
[閱讀]下面,請同學們閱讀課文主要內容,并聯(lián)系以前化學實驗方案設計的實際,進一步熟悉和掌握化學實驗方案的一般思路、主要內容及基本要求。
[課時小結] 本節(jié)課,我們通過對前面部分實驗方案設計的回顧,較為系統(tǒng)地總結了化學實驗方案設計的一般思路、包含內容以及設計基本要求。對同一個化學實驗,可以有多種不同的實驗方案,但一個較為完整的實驗方案,無不具備上述的基本要求。
[布置作業(yè)]
1.課本習題:在設計化學實驗方案時,應注意哪些問題? 2.運用本節(jié)課對實驗方案設計的一般方法和基本要求,完成實驗八實驗習題中,實驗1、2、3之實驗方案之設計(各一種即可)。
●板書設計
第四節(jié)
化學實驗方案設計的基本要求
一、化學實驗方案設計的一般思路 二、一個相對完整的化學實驗方案應包含的主要內容
三、化學實驗方案設計應遵循的一般原則 1.科學性
2.安全性 3.可行性
4.簡約性
●教學說明
本節(jié)教學內容相對較為簡單,其主要知識均來自于前面幾節(jié)的學習體會和設計經驗,因此,對前面部分內容的回憶、復習以及分析、總結之效果,將直接左右本節(jié)課的授課效果。
●綜合能力訓練題
某課外活動小組加熱炭粉(過量)和氧化銅的混合物,再用下圖裝置對獲得的銅粉(含炭)樣品進行實驗。圖中鐵架臺等裝置已略去。
請你幫助他們完成下列實驗報告。
(一)實驗目的:
(二)實驗用品:儀器:天平、分液漏斗、錐形瓶、硬質玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等;
藥品:紅褐色銅粉(含炭)樣品、過氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰、濃H2SO4等。(三)實驗內容:
(四)計算:樣品中銅的質量分數=
(用含W、m
1、m2的代數式表示)(五)問題和討論:
實驗完成,老師評議說:按上述實驗設計,即使G中反應完全,D中吸收完全,也不會得出正確的結果。經討論,有同學提出在B與G之間加入一個裝置。再次實驗后,得到了較正確的結果。那么,原來實驗所測得銅的質量分數偏小的原因可能是
。在B與G之間加入的裝置可以是
,其中盛放的藥品是。
解析:本題考查學生對一定實驗目的下實驗原理的分析能力以及對實驗數據的處理能力和對實驗結果誤差的分析能力,對學生思維的整體性、嚴密性和靈活性提出了較高的要求。從(四)計算和(五)問題的討論可得出實驗目的。實驗內容是圍繞著實驗原理進行的。因為G中含銅粉和炭粉,要求銅粉的質量分數,需先求出樣品中銅粉或炭粉的質量,從圖示裝置可以看出,A、B為制氣裝置,再從所提供的藥品進行分析,可知能生成氣體的試劑應
MnO2是過氧化氫溶液和二氧化錳,兩者發(fā)生反應:2H2O2??????O2↑+2H2O,其中MnO2作該反應的催化劑,反應發(fā)生時,B中有大量氣泡產生,產生的O2通過G裝置時,發(fā)生反應2Cu?+O2?????2CuO、C+O2????CO2,此時單質銅變成黑色的CuO,樣品中的炭粉變?yōu)镃O2而被D裝置吸收,未反應的O2通過E時,會有氣泡產生,E中盛放液體應為濃H2SO4,是為
了防止空氣中的水分進入D管而設置的,D中盛放的藥品應是堿石灰,(m2-m1)g應為CO2的質量,樣品中炭粉的質量為(m2-m1)g×
1244 g,則銅粉質量應為[W-(m2-m1)×
1244]g。據此,樣品中銅的質量分數即可求出。實驗所測銅的質量分數減小的原因是制氧裝置中制得的O2帶有水蒸氣,實驗進行時,水蒸氣也被D吸收,致使m2的數值偏大,(m2-m1)×1244g的質量大于樣品中炭粉的實際質量,從而,[W-(m2-m1)×
1244]g小于樣品中銅粉質量,使測得銅的質量分數偏小。改進的方法是在B和G之間加一個干燥裝置,若是洗氣瓶,盛放的藥品是濃H2SO4,若是干燥管,盛放的藥品是堿石灰。
答案:(一)測定銅粉樣品中銅的質量分數
MnO(三)B、E中有氣泡產生
2HO222??????2H2O+O2↑
G中紅褐色粉末變成黑色
2Cu+O?2===2CuO、C+O2????CO2
W?(m122?m1)?(四)
44W×100%
(五)從B中出來的水蒸氣通過G被D中堿石灰吸收
洗氣瓶
濃硫酸(或干燥管 灰)
堿石
第三篇:【鼎尖教案】高中化學(大綱版)第三冊 第六單元 化學實驗方案的設計 第二節(jié)性質實驗方案的設計(備課資料
●備課資料
一、影響有機酸酸性強、弱的因素
有機酸的通式為—OH上的H越易電離出去,酸性越強,影響H+電離
+的因素是R—,如果R—是吸電子基團,則羥基上的H原子就易電離出H,如果R—是推電子基,則羥基上的H原子就不易電離出H+。
我們把與O原子相連接的H原子稱為活潑H原子,活潑H的存在,是物質呈酸性的前提,如:
羥基上的H原子能否變成H+電離出來取決于與—OH聯(lián)接的原子。如果與—OH相連的原子或原子團能使羥基上的O—H極化,使電子對偏向氧原子,則易電離出H+,酸性就越強。
若R—OH的R含有C==O或
鍵,則非常有利于H的電離。
若R—OH中的R為烴,則為推電子基,使—OH的O—H偏向H原子,則不利于—OH上的H電離,R—越大,推電子能力越強,—OH上的H越不易電離。
根據以上分析可知:酸性大小比較如下:
則使—OH上的O中的電子與之形成大π
二、幾種常見粒子的顏色 1.水溶液中常見離子的顏色(1)無色的陽離子:
H+、Ag+、K+、Na+、NH、Cu+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Cd2+、Hg+、Hg、Sn、Sn、Al。
(2)有顏色的陽離子:
Mn
淺玫瑰色 Co2+
粉紅色 Fe2+
淺綠色 Ni2+
亮綠色
Fe3+
黃色或棕色(水合離子)Cu2+
藍色
[Cu(NH3)4]2+
深藍色(3)無色陰離子: SOHPO、,SO、,S2O-
-2+2+4+3+2+、,CO
-、,SiO
-、S、Cl、F、Br、I、NO、PO。
2-
----、、ClO、SCN、CN、OH、CH3COO、C2O(4)有顏色的陰離子: MnO
紫色 MnO
綠色
3-[Fe(CN)6]4-
黃色 [Fe(CN)6]
紅色 2.幾種離子的焰色反應 Li+
紫紅色 Na+
黃色
K+
淺紫色(透過藍色鈷玻璃)
Ca
磚紅色
Sr
洋紅色 Ba2+
黃綠色 2+Cu
綠色(CuCl2時為天藍色)3.幾種離子常見沉淀物的顏色(1)白色沉淀: AgCl、PbCl2
Ag2SO4、CaSO4、BaSO4 CaCO3、ZnCO3、MgCO3 Zn(OH)
2、Al(OH)
3、ZnS(2)黑色沉淀:
Ag2S、FeS、Fe2S3、PbS、CuS、Hg2S(3)黃色沉淀:
AgBr(淡黃色)、AgI、Ag3PO4、CdS Ag2CO3(淡黃色)[注](4)其他顏色沉淀: MnS
Cu(OH)
2Fe(OH)2
Fe(OH)HgS
肉紅色 藍色 白色 紅褐色 紅色 2+2+注:Ag2CO3有的分析化學書中認為是白色沉淀,實際在溶液中形成的Ag2CO3沉淀為淡黃色。且固態(tài)Ag2CO3亦為黃色粉末。
三、常見物質的溶解情況 1.溶解程度的判定
難溶(幾乎不溶或不溶)
微溶
易溶
按任何比例互溶
鹽的溶解性順口溜(協(xié)助記憶)
溶解度<0.01 克 溶解度0.01~1克 溶解度>10克 溶解度無窮大
鉀、鈉、銨鹽都可溶;硝(酸)鹽遇水影無蹤;硫酸(鹽)不溶鉛和鋇;氯(化)物不溶銀、亞汞。
2.常見物質溶解性表:(20℃)
說明:“溶”表示那種物質可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水,“揮”表示揮發(fā)性,“—”表示那種物質不存在或遇到水就分解了。
從上表可以看出:鈉和鉀的鹽都溶于水;硝酸鹽都溶于水;氯化物除AgCl、HgCl2不溶,PbCl2微溶外,一般都溶于水,硫酸鹽除BaSO4、PbSO4不溶,CaSO4、Hg2SO4、Ag2SO4微溶外,一般溶于水。
*研究性課題示例
“冰甲烷”開采方法研究
背景資料:
冰甲烷是人類利用的另一種新型能源。甲烷水合物是一種含有甲烷分子的冰結晶體,是在深海的低溫高壓環(huán)境下由水與甲烷發(fā)生水合反應而形成的,表面看像濕潤的雪團,點火可燃燒,故稱“可燃冰”。第28屆國際地質大會提供的資料顯示,海底有大量的天然氣水合物,可滿足人類1000年的能源需要。現(xiàn)已探明,里海和百慕大三角、我國南海等許多海域,海底有極其豐富的冰甲烷資源,其中南海的冰甲烷總量超過已知蘊藏在我國陸地下的天然氣總量的一半。
天然氣水合物是一種晶體,有多種晶體結構,右圖是一種甲烷水合物的晶體結構示意圖,它是由水分子處于頂點位置組成12個五角形構成較小的籠形。
據測定,單位結構的甲烷水合物周圍平均46個水分子構建成8個籠,每個籠可容納1個CH4分子或1個游離H2O分子。m的甲烷水合物含有120 m~150 m的甲烷氣體。
事實上,CO2分子也可以被水的晶體籠包和而形成CO2的水合物。課題要求:
提出開發(fā)海底甲烷的可行性建議。3
參考答案:就目前來說,比較可行的方法是,先融化海底的甲烷水合物,然后回收生成的甲烷氣體。開采方法有兩種:其一,如果甲烷以氣體狀態(tài)存在于甲烷水合物層下,則將鉆管直接通到甲烷水合物層下,甲烷氣體自然就會往上涌出,這樣就能進行回收;其二,一旦甲烷水合物層下沒有氣體狀的甲烷,就必須以間隔數十米的兩路鉆管通到甲烷水合物層,利用一側的管子送入蒸汽和鹽水融化甲烷水合物,利用另一側的管子回收甲烷水合物融化后生成的甲烷。
下圖為日本資源環(huán)境研究所的科學家設計的甲烷水合物的開發(fā)示意圖。其設想是:
①游離甲烷氣體層的進行鉆井挖掘可減小壓強,有利于甲烷氣體的放出;
②將淺海高溫海水注入甲烷水合物層中升高了溫度,有利于甲烷氣體的放出;
③在甲烷氣體被開采的同時,還要向深海注入CO2氣體,使CO2分子被水的晶體籠包合而形成CO2的水合物,一方面可以使海底的地質結構不被破壞,另一方面還可以減少大氣中的CO2含量,減緩溫室效應。
第四篇:【鼎尖教案】高中化學(大綱版)第三冊 第四單元 電解原理及其應用 第一節(jié)電解原理(備課資料)
●備課資料
1.金屬導電與電解質導電在本質上有什么不同?
金屬晶體由金屬原子、金屬離子、自由電子三種微粒構成。金屬離子帶正電荷、自由電子帶負電荷,通過靜電作用力——金屬鍵,使這些微粒結合在一起。自由電子是指脫離金屬原子在整塊金屬晶體中做無規(guī)則運動的電子。在電場作用下,自由電子由負極移向正極形成電子流。這就是金屬導電的本質,導電時金屬原子和金屬離子都是不移動的。金屬導電屬物理變化。
電解質在溶于水時,能電離出帶電荷的自由陰、陽離子,屬于離子型化合物的某些電解質在熔化時也能電離出自由離子。在電場作用下,這些自由離子做定向移動并在兩極上分別得失電子,陽離子移向陰極得到電子,陰離子移向陽極交出電子,這樣在外電路的導線中有自由電子定向移動形成了電子流。而在電解質或電解質溶液中只有自由離子分別向兩極移動,而沒有電子移動。在離子得失電子的同時,伴隨著發(fā)生了化學變化。
2.電解與電離有什么區(qū)別和聯(lián)系?
電解與電離是兩種不同的概念,但它們之間有一定的聯(lián)系。
電離是指電解質在溶解于水或熔化條件下離解成自由離子的過程。這過程不需要通電,電離的過程主要是物理變化過程。
電解是指對電解質水溶液或融熔狀態(tài)的電解質通直流電時、自由離子在兩極上發(fā)生氧化—還原的過程。電解時必須通電,電解過程是化學變化過程。電解質導電的過程,也就是電解的過程。
電離是電解的前提條件,只有電解質先電離出自由離子,通電時才能發(fā)生電解。如對食鹽晶體通電,食鹽晶體不導電,也不發(fā)生電解;如對熔融食鹽液體通電,液態(tài)食鹽導電,同時鈉離子在陰極得電子被還原成鈉原子,氯離子在陽極交出一電子被氧化成氯原子,又結合成氯分子。電解食鹽水溶液時,得到氯氣、氫氣和氫氧化鈉。
3.用惰性電極電解電解質溶液時溶液的pH變化及電解的類型有如下規(guī)律
4.原電池、電解(鍍)電極名稱的確定(1)確定原電池電極名稱的方法
方法一:根據原電池電極材料的性質確定。通常是:
①對于金屬—金屬電極,活潑金屬是負極,不活潑金屬是正極;
②對于金屬—非金屬電極,金屬是負極,非金屬是正極,如干電池等;
③對于金屬—化合物電極,金屬是負極,化合物是正極,如電池等。
方法二:根據電極反應的本質確定:原電池中,負極向外電路提供電子,所以負極上一定發(fā)生失電子的氧化反應,正極上則一定發(fā)生得電子的還原反應。所以,失電子的反應→氧化反應→負極;得電子的反應→還原反應→正極。
(2)確定電解(鍍)池電極名稱的方法
確定電解(鍍)池電極名稱有如下兩種方法
方法一:與外電源正極連接的一極是陽極,與負極連接的一般是陰極。方法二:電極上發(fā)生氧化反應的是陽極,發(fā)生還原反應的是陰極。5.重金屬引起的水污染
重金屬污染可用下表表示:
6.電解質與水的電解 純水是極弱的電解質,很難導電。在純水中通以直流電,在一般條件下不發(fā)生電解作用。如果在水中加入強的含氧酸(如H2SO4)、活潑金屬的可溶性含氧酸鹽(如Na2SO4、KNO3)或可溶性強堿(如NaOH、KOH),以增加水的導電性,則電解就能順利進行,陰、陽兩極上的產物分別為氫氣和氧氣。
現(xiàn)以純水中加入Na2SO4通電分解為例來說明這個問題。當Na2SO4溶于水時,即完全離解為Na和SO+。
Na2SO4===2Na+SO
+
雖然水是弱電解質,但是也能發(fā)生微弱的電離。
H2O
+
H+OH
+
+-因此,在水溶液中存在著四種離子:Na、H、SOH向陰極遷移,SO+
-
和OH。通入直流電后,Na和
-+和OH向陽極遷移。但在各個電極上究竟是哪一種離子放電,則取決于它們電極電位的高低,也就是說,取決于離子得失電子的難易。根據上述四種離子的標準電極電位是:
2H+2eNa+e4OH2SO-+-+-
H2, Na,-
E°=0.000伏 E°=-2.71伏 E°=+0.401伏 E°=+2.00伏
+O2+2H2O+4e, S2O+
+2e,+
-在陰極上,由于Na比H難于接受電子,因此H放電而產生氫;在陽極上由于SO比OH難于失去電子,因此OH放電而產生氧,這樣的過程,圖示如下: -
-
可見在水中加入的Na2SO4并不發(fā)生電解,它的陰、陽兩種離子依然存留在溶液中,實際上電解的是H2O,Na2SO4在這里只是起著導電的作用。
+-由于H和OH分別不斷地在陰、陽兩極上放電,H2O的電離平衡就不斷地向生成離子的方向移動,H2O
-
H+OH
+
+-于是H2O不斷地電解,OH就不斷地聚集在陰極區(qū)(Na也聚集在這里),顯然這里的溶液就呈堿性;同樣,H也不斷地聚集在陽極區(qū)(SO+
也聚集在這里),顯然這里的溶液就呈酸性。
+從這個例子,可知堿金屬離子在陰極上總是比H難于放電,含氧酸根離子在陽極上,-也總是比OH難于放電。所以在水中加入可溶性的堿金屬含氧酸鹽,或強的含氧酸,或可
+-溶性的強堿,通以直流電,都是H和OH放電,而所加的電解質僅是起著導電的作用。
*研究性課題推薦
課題1 皮革廠含鉻廢水處理的調查 背景資料:
鉻在很多領域有較大用途。鉻化合物中,Cr(Ⅵ)主要以CrO
(溶液為黃色)和Cr2O
+
(溶液為紅色)形態(tài)存在,在酸性條件下具有很強的氧化性,能被還原劑還原成Cr3(溶液為紫色);Cr(Ⅵ)化合物水溶性很強,而鉻(Ⅲ)化合物水溶性很低。鉻對環(huán)境造成污染,其中,Cr(Ⅵ)的毒性比鉻(Ⅲ)的毒性強200倍。
對含鉻廢水的常用的處理方法有:(1)方法一:電解法。
①往工業(yè)廢水中加入適量食鹽,增加污水中離子濃度,增強導電能力。②以鐵作為陽極進行電解。
以生成的Fe2為還原劑,在酸性溶液中與Cr2O++
+
發(fā)生氧化還原反應。這樣Cr2O被還原成Cr3。在電解過程中,由于H在陰極不斷放電,打破了水的電離平衡,促進水的電離,溶液的pH上升,溶液中的陽離子以Cr(OH)
3、Fe(OH)
2、Fe(OH)3形成沉淀。
③鼓入空氣。經過一段時間后,使廢水中含鉻量降到可排放的標準。
由于Fe(OH)3開始沉淀的pH為2.7,沉淀完全的pH為3.7。Fe(OH)2開始沉淀的pH為7.6,沉淀完全的pH為9.6,并且Fe(OH)2呈絮狀,不易從溶液除去。但根據已學的知識,F(xiàn)e(OH)2極易被O2氧化,所以在處理過程中鼓入空氣,讓空氣中的O2充分與Fe(OH)2反應,成為容易分離的Cr(OH)
3、Fe(OH)3,使廢水含鉻量降到可排放標準。
(2)方法二:
用FeSO7·7H2O處理含鉻(Ⅵ)有毒廢水是目前工藝上常用的方法。它的優(yōu)點是經過加料配比后,可使最終的固體產物成為制備鐵氧體復合氧化物(可用Cr
Fe
Fe2O4表示)的+原料,此原料經燒結后,就得到鐵氧體復合氧化物。這是一種變害為利的方法。
方法三:
制革廠排放的污泥中約有1/3是有機物,其余是大量的含鉻物質,直接排放污泥會對環(huán)境造成污染。1996年,外國科學家研究成功了一種技術,較好地解決了制革廠廢物利用與環(huán)境保護問題。工藝流程如下:
① 污泥與普通黏土以一定比例混合(污泥占25%~30%)后制成磚坯,在窯中以850~ 950℃溫度灼燒;
②灼燒前期向窯中鼓入補充了氧氣的空氣。原因是燒掉有機物,否則無法制成火磚;燃燒有機物在氧氣充足的條件下進行,放出足夠熱量,可節(jié)省燃料;
③灼燒后期改用普通空氣,且故意限制入窯空氣的數量,使呈缺氧狀態(tài)。原因是保證+6價鉻化合物轉變成+3價鉻化合物,并穩(wěn)定地以+3價鉻化合物形式被固定在火磚內,否則,如以+6價鉻化合物存在,則在雨水淋濕或施工淋水時,鉻會被溶解出來而污染環(huán)境;
④燒制完成后,直至窯溫降至200℃以下,才允許空氣自由流通。課題要求:
1.請調查當地的皮革鞣制廠,了解它們對含鉻廢水處理的技術情況。2.比較該技術與現(xiàn)今流行技術的差異; 3.根據所學知識提出你的意見和建議。課題2:生活中使用電鍍制品的調查
市場調查:1.生活中使用電鍍制品的情況。2.電鍍制品的價格與被鍍金屬價格的比較。要求寫出市場調查報告。
第五篇:【華師一】第六單元《化學實驗方案的設計》第四節(jié)《化學實驗方案設計的基本要求》
第六單元化學實驗方案的設計
第四節(jié)化學實驗方案設計的基本要求
1、要從苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,合理的操作步驟是:①蒸餾②過濾③靜置分液④通入過量CO2⑤加入足量Na、⑥加入足量NaOH溶液⑦加入乙酸和濃H2SO4的混合液后共熱⑧加入足量的溴水()
A、⑦①B、⑧②④③C、⑥①④③D、⑤④②
2、利用啟普發(fā)生器制備CO2時,所選用的試劑比較合理的是()
A、CaCO3粉末和稀鹽酸B、石灰石與稀硝酸
C、石灰漿與稀鹽酸D、純堿與鹽酸
3、某工廠排放的酸性廢液里含有游離氯。Cl2可氧化Na2SO3,要除去游離氯并中和其酸性,正確的方法是()
A、先加適量的Na2SO3溶液,再加適量Na2CO3溶液
B、先加適量的Na2CO3溶液,再加適量Na2SO3溶液
C、先加過量的Na2SO3溶液,再加適量Na2CO3溶液
D、先加過量的Na2CO3溶液,再加適量Na2SO3溶液
4、下列有關實驗所選用的試劑能達到目的是()
A、證明NaHCO3溶液中混有蘇打用澄清石灰水
B、證明SO2中混有CO2用澄清石灰水
C、證明AgNO3溶液中混有Al(NO3)3用氨水
D、除掉C2H6中的C2H4用酸性KMnO4溶液
5、將溶液Br—(Ag+)、SO42—(Ba2+)、S2—(Cu2+)一一沉淀出來加以分離,所加試劑順序正確的是()
A、Cu2+、Ba2+、Ag+B、Ba2+、Cu2+、Ag+
C、Ag+、Ba2+、Cu2+D、Cu2+、Ag+、Ba2+
6、現(xiàn)有三組混合液:①乙酸乙酯和乙酸鈉溶液 ②乙醇和丁醇 ③溴化鈉和單質溴的水溶液,分離以上各混合液的正確方法依次是()
A、分液、萃取、蒸餾B、萃取、蒸餾、分液
C、分液、蒸餾、萃取D、蒸餾、萃取、分液
7、下列實驗操作錯誤的是()
A、欲除去乙酸乙酯中的少量乙酸,加入乙醇和濃硫酸,使乙酸轉化
為乙酸乙脂
B、除去苯中的少量苯酚:加入NaOH溶液,振蕩、靜置、分層,除去
水層
C、除去CO2中的少量SO2:通過盛有足量飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶
D、提取溶解在水中的少量碘:加入CCl4振蕩、靜置、分層后取出有
機層再分離
9、以下實驗能獲得成功的是()
A、用含結晶水的醋酸鈉和堿石灰共熱制甲烷氣體
B、將鐵屑、溴水、苯混合制溴苯
C、在苯酚溶液中滴入少量稀溴水出現(xiàn)白色沉淀
D、將銅絲在酒精燈上加熱后,立即伸入無水乙醇中,銅絲恢復成原
來的紅色
10、在實驗室利用膽礬晶體和燒堿溶液制備氧化銅固體,其實驗操作可分解為如下幾步:① 混合 ②
過濾 ③ 加熱分解 ④ 溶解 ⑤ 洗滌。就此實驗完成下列填空:
⑴正確操作步驟的順序是(填序號)_;
⑵步驟②中所用到的玻璃儀器有__;
⑶在實驗中多次用到玻璃棒,其作用有三個,分別是、、。
11、氨跟氧化銅反應可以制備氮氣(2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O),而氮氣跟鎂在高溫下反應可得到氮化鎂,但氮化鎂遇水即反應生成Mg(OH)2和NH3。下面是甲、乙兩位學生提出的制備氮化鎂的兩種實驗方案示意框圖(實驗前系統(tǒng)內空氣已排除;圖中箭頭表示氣體的流向)。
填空和回答問題:
⑴甲、乙兩生提出的實驗方案是否能制得氮化鎂?(填“能”或“不能”)
甲_______乙______。
⑵具體說明不能制得氮化鎂的原因(如兩個發(fā)方案都能制得氮化鎂,此小題不用回答)。
答:_______________________________________________________。
12、⑴在InorgAnic Syntheses一書中,有一裝置是用以制備某種干燥的純凈氣體.如右圖所示:其A中應盛放一種密度比B中密度小的液體.下表中為幾種液體的密度
現(xiàn)從上述液體中選出幾種適宜的試劑來利用該裝置制出干燥純凈氣體。
(A)制備出的氣體其化學式是____________________________。
(B)應選用的試劑(寫名稱):A中盛________B中盛________。
(C)裝置中毛細管的作用是___________________________________。
⑵某學生擬用50mL NaOH溶液吸收CO2氣體,制備Na2CO3溶液.為了防止通入的CO2氣體過量而生成NaHCO3,他設計了如下實驗步驟:①取25mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體,至CO2氣體不再溶解;②小心煮沸溶液1~2分鐘排出溶液中溶解的二氧化碳氣體;③在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使溶液充分混合.
(A)他能否制得較純凈的Na2CO3?_______。理由是_______________。
按它的設計,第①步實驗裝置如下圖所示:
(B)裝置A、使用的試劑是石灰石和鹽酸溶液.可否使用純堿代替石灰石?______,原因是_____________________________________________。
(C)裝置B使用的試劑是_______,作用是_____________________。
(D)有人認為實驗步驟②③的順序對調,即先混合,再煮沸,更合理,你認為對嗎?為什么?
13、有兩個實驗小組的同學為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應,都用如下圖所示的裝置進行實驗。通入SO2氣體,將帶余燼的木條插入試管C中,木條復燃。
請回答下列問題:
⑴第1小組同學認為Na2O2與SO2反應生成了Na2SO3和O2,該反應的化學方程式是:
⑵請設計一種實驗方案證明Na2O2與SO2反應生成的白色固體中含有Na2SO3。
⑶第2小組同學認為Na2O2與SO2反應除了生成Na2SO3和O2外,還有Na2SO4生成。
為檢驗是否有Na2SO4生成,他們設計了如下方案:
上述方案是否合理?。請簡要說明兩點理由:
①;②。)
某同學設計用物質的量比為1∶1的硝酸鈉和氯化鉀為原料,加入一定量的水制取硝酸鉀的實驗,其流程如圖:
⑴在①和③的實驗過程中,關鍵的實驗條件是______。
⑵分離出晶體的②和④的操作是______(填傾倒、蒸發(fā)、結晶、過濾中的某種操作)。硝酸鉀是晶體______(A或C)。
⑶粗產品中可能含有的雜質離子是______;檢驗的方法是______。
⑷欲將粗產品提純,可采取的方法是______。
15、某學生為將含有少量雜質銅的氯化鐵提純,擬定以下實驗步驟:
①把樣品加蒸餾水溶解;②過濾除去雜質;③把濾液加熱蒸干得到FeCl3晶體。
⑴你認為此方案是否科學,試用化學方程式和簡要文字表達其理由:
答:。
⑵請你設計提純氯化鐵方案(只要求寫出提純步驟,最多只允許6步完成)。
答:。
16、實驗室用濃鹽酸、MnO2共熱制Cl2,并用Cl2和Ca(OH)2反應制少量漂白粉,現(xiàn)已知反應:
2Cl2+2Ca(OH)2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O+Q,溫度稍高即發(fā)生副反應:6Cl2+6Ca(OH)2==Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
現(xiàn)有三個同學分別設計的三套實驗裝置如下圖:
⑴請從:① 不容易控制反應速率;② 容易控制反應速率;③ 有副反應發(fā)生;④ 可防止副反應發(fā)生;⑤ 污染環(huán)境;⑥ 可防止污染環(huán)境。幾個方面對上述甲、乙、丙三套裝置的優(yōu)缺點作出評價,并選擇符合上述裝置中,選取合理的組成部分,組裝一套較完善的實驗裝置,裝置各部分的連接順序(按氣流從左到右的方向)是______。
—⑶實驗中若用12mol·L1的濃鹽酸100mL與足量的MnO2反應,最終生成Ca(ClO)2的物質的量總
是______0.15mol(填大于、小于或等于),其原因是(假定各步反應均無反應物損耗,且無副反應發(fā)生)______。
17、某研究性學習小組為證明在同溫同壓下,相同濃度相同體積的酸性不同的一元酸與足量鎂帶反應時,生成氫氣的體積相同而反應速率不同,同時測定實驗室條件下的氣體摩爾體積。設計的簡易實驗裝置如下圖。該實驗的主要操作步驟如下:
①配制濃度均為 1 mol/L 鹽酸和醋酸溶液;
②用__________量取 10.00mL 1 mol/L 鹽酸和醋酸溶液分別加入兩個錐形瓶中;
③分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶 A g,并系于銅絲末端,A 的數值至少為____________;
④在廣口瓶中裝足量的水,按圖連接好裝置;檢查裝置的氣密性;
⑤將銅絲向下移動,使足量鎂帶浸入酸中(銅絲不與酸接觸),至反應完全,記錄______________________________________________;
⑥反應結束后待溫度恢復到室溫,若丙中液面高于乙中液面,讀取量筒中水的體積前,應____________________________________________,讀出量筒中水的體積為 V mL。
請將上述步驟補充完整并回答下列問題:
⑴用文字表述④檢查該裝置氣密性的操作與觀察方法:_____________。
⑵本實驗中應選用________(填序號)的量筒。
A、100 mLB、200 mLC、500 mL
⑶若水蒸氣的影響忽略不計,在實驗室條件下,氣體摩爾體積的計算式為:Vm=______________。⑷簡述速率不等的原因_____________銅絲不與酸接觸的原因是_____
______________________。