化学实验探究

1、定量实验定量实验背景联系生活，但是背景联系生活，但是“疏远疏远”教材教材注重注重“定量定量” 与与“探究探究”091011121314原理解释原理解释定量计算定量计算方案评价方案评价实验现象实验现象原理解释原理解释定量计算定量计算方案评价方案评价实验现象实验现象原理解释原理解释定量计算定量计算方案评价方案评价实验现象实验现象原理解释原理解释定量计算定量计算方案评价方案评价实验现象实验现象原理解释原理解释方案评价方案评价实验现象实验现象原理解释原理解释定量计算定量计算方案设计方案设计 定量实验是中学化学实验的重要组成，定定量实验是中学化学实验的重要组成，定量实验涉及实验结果的准确性，也是中学化学

2、量实验涉及实验结果的准确性，也是中学化学实验中要求最高的组成部分。实验中要求最高的组成部分。 【概述总结】【概述总结】完成一个定量实验通常包含以下内容：完成一个定量实验通常包含以下内容：1.根据实验目的和要求（有时还需要根据现有的实根据实验目的和要求（有时还需要根据现有的实验仪器及试剂），确定与其相适应的合理的测定方验仪器及试剂），确定与其相适应的合理的测定方法。法。2.根据确定的测定方法设计正确合理的实验操作步根据确定的测定方法设计正确合理的实验操作步骤，确定需直接测定的量和计算式。骤，确定需直接测定的量和计算式。3.正确规范的实验操作过程。正确规范的实验操作过程。4.分析实验结果，并对可能

3、产生实验误差的原因进分析实验结果，并对可能产生实验误差的原因进行分析和讨论。行分析和讨论。要有减小实验误差的思想要有减小实验误差的思想要有会处理数据的知识储备要有会处理数据的知识储备要知道获取数据实验方法要知道获取数据实验方法获取数据实验方法获取数据实验方法1 1、气体体积法、气体体积法原理：排水法测量气体的体积注意事项：冷却至室温；调节两液面相平；视线与凹液面的最低处相切。2 2、气体质量的测定、气体质量的测定原理：吸收装置前后的质量差就是气体的质量。注意事项：排除外界空气中CO2与H2O的干扰保证气体被完全吸收(“鼓气”装置)产生的气体质量不能太小。3 3、重量分析法、重量分析法原理：得到

4、难溶沉淀，测定沉淀的质量。程序：沉淀、过滤、洗涤，干燥、称重注意事项：尽可能选择所得沉淀相对分子量较大的沉淀试剂保证待测组分完全沉淀洗涤沉淀，证明沉淀已经洗涤干净4 4、滴定分析法、滴定分析法原理：用已知准确浓度的标准溶液，与被测物质定量反应。注意事项：滴定终点的判断舍去异常的数据待测物质总体积与实际参加滴定溶液体积的倍数关系例1：用纯碱样品中常含有杂质NaCl，请设计实验测定Na2CO3的质量分数方法1：(1)干燥管的作用是_，(2)该装置的存在缺陷为_方法2：取一定量的纯碱试样，与足量的稀硫酸反应，用如图所示，排饱和NaHCO3溶液的方法测定生成的CO2体积。(3)能否用水代替饱和NaHC

5、O3溶液，为什么？_(4)使用该装置前需要检查气密性，具体操作为_(5)使用该装置，读数前需要注意的事项有(写出三项)_防止空气中的水蒸气与防止空气中的水蒸气与二氧化碳进入二氧化碳进入U型管型管缺少缺少“鼓气鼓气”装置不能保证反应产生的装置不能保证反应产生的CO2 2被完全吸收被完全吸收不可以，因为不可以，因为CO2 2可溶于水可溶于水关闭漏斗活塞，微热锥形瓶，若量气管液面下降，说明气密性良好关闭漏斗活塞，微热锥形瓶，若量气管液面下降，说明气密性良好冷却至室温；冷却至室温；调节两液面相平；调节两液面相平；视线与凹液面的最低处相切视线与凹液面的最低处相切方法3： (6)试剂B可以选择BaCl2溶

6、液或者CaCl2溶液，减少误差的角度BaCl2溶液较合适，为什么？_(7)如何判断CO32-已沉淀完全？_ (8)为什么要洗涤沉淀，如何洗涤沉淀？ _(9)如何判断沉淀已经洗涤干净？_方法4：(10)使用酚酞作为指示剂，滴定终点的现象_(11)已知滴定终点的反应为CO32-+H+=HCO3-，则碳酸钠质量分数为_滴定序号滴定序号待测液体积待测液体积(mL)所消耗盐酸标准液的体积所消耗盐酸标准液的体积(mL)滴定前滴定前滴定后滴定后120.000.5020.6 60220.004.2027.30320.006.0025 5.9 90所得的所得的BaCO3 3的沉淀质量较大，相对误差比较小的沉淀质

7、量较大，相对误差比较小静置，往上层清夜继续滴加静置，往上层清夜继续滴加BaCl2 2溶液，溶液，若无新沉淀生成，则若无新沉淀生成，则CO32-已沉淀完全已沉淀完全没有洗涤沉淀，沉淀质量偏大没有洗涤沉淀，沉淀质量偏大 向漏斗加蒸馏水至浸没沉淀，待水流完，重复向漏斗加蒸馏水至浸没沉淀，待水流完，重复2-3次次取最后一次洗涤液，滴加取最后一次洗涤液，滴加AgNO3 3溶液，若无新沉溶液，若无新沉淀生成，则沉淀已洗涤干净淀生成，则沉淀已洗涤干净溶液由红色变为无色，而且半分钟不变色溶液由红色变为无色，而且半分钟不变色10.6/m 10.6/m 混合物A、B中只有其中一种会发生反应（得到沉淀或者气体），可

8、以直接用关系式法进行计算。 混合物A、B中都会发生反应，此时可以设A为xmol，B为ymol，对其进行设立二元一次方程组求解。 混合物A、B反应后，全部转化为A(或者B)，此时需要运用差量法进行计算。处理数据的知识储备处理数据的知识储备例例2 2：现有：现有 3 3份不同碳酸钠与碳酸氢钠混合固体：份不同碳酸钠与碳酸氢钠混合固体：(1) (1) 取样品取样品 1.9 1.9克溶于水，与足量克溶于水，与足量BaCl2 2溶液充分反应，将所得沉淀溶液充分反应，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥并称重，得到过滤、洗涤、干燥并称重，得到1.97g沉淀，则碳酸钠的质量分数为沉淀，则碳酸钠的质量分数为_(2)(2)

9、取样品取样品 29.6 29.6克，与足量盐酸充分反应，得到克，与足量盐酸充分反应，得到6.72升气体升气体(标况标况)，则碳酸钠的质量分数为则碳酸钠的质量分数为_(3)(3)取样品取样品27.227.2克，加热至质量不再改变，剩余固体重为克，加热至质量不再改变，剩余固体重为21.0g.0g，则，则碳酸钠的质量分数为碳酸钠的质量分数为_55.8%71.6%38.3% 多次平行测量多次平行测量实验实验 测定某硫代硫酸钠样品的纯度测定某硫代硫酸钠样品的纯度准确称取该硫代硫酸钠样品准确称取该硫代硫酸钠样品m g，配制成，配制成250 mL待测溶液。待测溶液。移取移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中

10、，加人适量甲醛和少量待测溶液于锥形瓶中，加人适量甲醛和少量淀粉溶液，用淀粉溶液，用n molL-1 I2标准溶液滴定至终点。标准溶液滴定至终点。(5)中消耗中消耗I2标准溶液标准溶液VmL，样品中，样品中Na2S2O3的含量为的含量为_ (6)该实验方案存在的一个明显缺陷是该实验方案存在的一个明显缺陷是_ 减小实验误差的思想减小实验误差的思想 误差分析（绝对误差与相对误差）误差分析（绝对误差与相对误差）测量纯碱样品中碳酸钠质量分数，为了使数据更精确，应该测量纯碱样品中碳酸钠质量分数，为了使数据更精确，应该使用氯化钡而不用氯化钙的原因是使用氯化钡而不用氯化钙的原因是_ 氮化铝（AlN）是一种新型

11、无机材料。 某氮化铝（AlN）仅含有Al2O3杂质，某学习小组为测定该氮化铝样品中AlN的纯度，查阅资料得知：AlN + NaOH + 3H2O = NaAl(OH)4 + NH3。设计如下2种方案。 方案一：量气法如右图所示。 (1)按图连接好装置，检查装置气密性的方法是 。 (2) 导管a的主要作用是 。 (3)为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是： 。（填标号）ACCl4BH2OCNH4Cl溶液 D植物油 (4)若取m g样品与NaOH浓溶液完全反应后，测得生成气体的体积为V mL(标准状况)。则样品中AIN的纯度为_。目的仪器的使用装置原理数据处理方法创新如下图所示。 (5)

12、 步骤中，氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_(6) 样品中AIN的纯度为_。(7) 若测得样品中AIN的纯度偏高，可能的原因是_原理原理数据数据处理处理分析分析评价评价 【2013福师大附中】福师大附中】为测定溶液I中铁元素的总含量，实验操作：准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2,调节PH3，加热除去过量 H2O2；加入过量KI充分反应后,再用 0.1000MolL-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00ml。 写出滴定选用的指示剂 ,滴定终点观察到的现象 。 溶液中铁元素的总含量为 gL-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的

13、含量将会 (填“偏高” “偏低” “不变”）碘量法是重要的氧化还原滴定法碘量法是重要的氧化还原滴定法工业流程图工业流程图091011121314图表分析图表分析平衡常数平衡常数图表分析图表分析平衡常数平衡常数实验操作实验操作图表分析图表分析平衡常数平衡常数绿色化学绿色化学图表分析图表分析平衡常数平衡常数氧化还原氧化还原热化学热化学图表分析图表分析平衡常数平衡常数氧化还原氧化还原图表分析图表分析平衡常数平衡常数氧化还原氧化还原绿色化学绿色化学新课程以来全部涉及工业流程（新课程以来全部涉及工业流程（13年）年）12年以后再流程之前会有年以后再流程之前会有2-3空难度较低的内容便于空难度较低的内容便

14、于学生入手学生入手 分析各地的高考题，无机化工原理是高考分析各地的高考题，无机化工原理是高考考查一个着力点，这类试题实际上是考查学生运考查一个着力点，这类试题实际上是考查学生运用化学知识解决工业生产中实际问题的能力。用化学知识解决工业生产中实际问题的能力。【概述总结】【概述总结】工业流程图的出题形式大都是以框图信息的形工业流程图的出题形式大都是以框图信息的形式给出，其主要框架如下图所示式给出，其主要框架如下图所示原料原料核心反应核心反应产品产品原料预处理原料预处理(除杂、净化除杂、净化)产品的提纯产品的提纯(除杂、净化除杂、净化)物质的循环利用物质的循环利用反应条件控制反应条件控制排放物的排放

15、物的无害化处理无害化处理考点主要从以下三点设置：考点主要从以下三点设置：化学反应原理：用所学的基本理论化学反应原理：用所学的基本理论(氧化还原、化氧化还原、化学平衡、反应速率、电解质溶液、电化学、热化学学平衡、反应速率、电解质溶液、电化学、热化学)分析化工生产实际。分析化工生产实际。化学实验基础：如物质的检验、分离提纯、实验化学实验基础：如物质的检验、分离提纯、实验操作名称与使用仪器，也可以联系化学定量计算。操作名称与使用仪器，也可以联系化学定量计算。环境与化学：主要涉及环境与化学：主要涉及“废水、废气、废渣废水、废气、废渣”的的来源、对环境的影响和处理原理、反应物的循环利来源、对环境的影响和

16、处理原理、反应物的循环利用。用。【解法指导解法指导】解答工业流程图此类型题目的基本步骤是：解答工业流程图此类型题目的基本步骤是：从题干中获取有用信息，了解反应物是什么，产品是什么，从题干中获取有用信息，了解反应物是什么，产品是什么，主要分析出产品中各个元素的来源，分析主要分析出产品中各个元素的来源，分析“元素流元素流”。了解流程中一些实验操作的目的，通常都是为了净化原料了解流程中一些实验操作的目的，通常都是为了净化原料或者提纯产品。或者提纯产品。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：对反应条件的分析可从以下几个方面着手：a.对反应速率有何影响对反应速率有何影响b.对平衡转化率有何影响对平衡转化

17、率有何影响c.对综合生产效益有何影响对综合生产效益有何影响(从原料来源，能源成本，环境保护，循环利用方面考虑从原料来源，能源成本，环境保护，循环利用方面考虑)。一切的操作和反应都是为了更好的得到产品一切的操作和反应都是为了更好的得到产品多快好省多快好省(1)原料预处理阶段的常见操作原料预处理阶段的常见操作酸浸：使可溶性金属离子进入溶液酸浸：使可溶性金属离子进入溶液碱浸：使某些物质反应进入溶液，去除油污碱浸：使某些物质反应进入溶液，去除油污灼烧：改变成分，并使杂质高温下氧化、分解灼烧：改变成分，并使杂质高温下氧化、分解粉碎：增加接触面积，加快反应与溶解速率粉碎：增加接触面积，加快反应与溶解速率(

18、2)分离提纯阶段的常见操作分离提纯阶段的常见操作除杂：除杂：加入沉淀剂；加入沉淀剂； 控制溶液的酸碱性使形成氢氧化物沉淀控制溶液的酸碱性使形成氢氧化物沉淀加热：加热：加快反应速率加快反应速率平衡向某个方向移动平衡向某个方向移动降温：降温：防止某物质在高温时会分解防止某物质在高温时会分解平衡向着题目要求的方向移动平衡向着题目要求的方向移动萃取：萃取：利用有机溶剂分离提纯利用有机溶剂分离提纯(3)获得产品阶段的常见操作获得产品阶段的常见操作洗涤洗涤(冰水、热水、有机溶剂冰水、热水、有机溶剂)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少溶解损耗。洗去晶体表面的杂质离子，并减少溶解损耗。某气体氛围蒸发：某气体氛围

19、蒸发：抑制水解，从溶液中析出抑制水解，从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶等溶质时，应在质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。的气流中加热，以防其水解。蒸发浓缩、冷却结晶：蒸发浓缩、冷却结晶：从混合溶液中获得其中一种组分的结晶，或者是获从混合溶液中获得其中一种组分的结晶，或者是获得某些受热易分解的产物结晶得某些受热易分解的产物结晶高中必修阶段出现过的工业流程高中必修阶段出现过的工业流程1.合成氨合成氨-硝酸的工业制法硝酸的工业制法2.硫酸的工业制法硫酸的工业制法3.海水的综合利用海水的综合利用（氯碱工业、提取镁、提取溴碘）（氯碱工业、提取镁、提取溴碘）4.从铝土矿中提取铝从铝

20、土矿中提取铝5.印刷电路废水分离铁元素印刷电路废水分离铁元素硝酸的工业制法硝酸的工业制法从从N2出发制取硝酸的流程图如下，请写出对应的化学方程出发制取硝酸的流程图如下，请写出对应的化学方程式，并回答相关问题式，并回答相关问题(1)反应反应的条件为高温、高压、催化剂，为什么要选择的条件为高温、高压、催化剂，为什么要选择该反应条件？该反应条件？(2)反应反应将氨和空气的混合气通入灼热的铂铑合金网，将氨和空气的混合气通入灼热的铂铑合金网，发现合金网在没有继续加热的情况下，始终保持红热，为发现合金网在没有继续加热的情况下，始终保持红热，为什么？什么？ (3)以假设以以假设以1摩的氨气为原料，不考虑反映

21、中的损耗，可摩的氨气为原料，不考虑反映中的损耗，可以得到多少摩的硝酸？以得到多少摩的硝酸？硫酸的工业制法硫酸的工业制法(1)沸腾炉中的炉渣为沸腾炉中的炉渣为Fe2O3 请写出炉中发生的反应方程式？请写出炉中发生的反应方程式？(2) 步骤步骤3中用中用98.3%的浓硫酸吸收的浓硫酸吸收SO3，而不用水吸收，猜测可，而不用水吸收，猜测可能的原因？能的原因？ (3)用用1.2吨的黄铁矿，假设在流程中的损耗为吨的黄铁矿，假设在流程中的损耗为2%，则可以最多，则可以最多可以得到可以得到98%的浓硫酸的多少吨？的浓硫酸的多少吨？FeS2海水的综合利用海水的综合利用1.氯碱工业氯碱工业(1)粗盐中含有泥沙，SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质离子，精制食盐