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文档简介

化学实验总复习实验方案的设计和评价一、化学实验方案的内容(1)实验名称;(2)实验目的;(3)实验原理;(4)实验用品;(药品、仪器及规格)(5)实验步骤;(包括:仪器装配及操作)(6)实验现象记录及结果处理;(7)实验相关问题和讨论。二、化学实验设计的基本原则

1.科学性原则2.安全性原则3.可行性原则4.简约性原则(即实验原理、操作程序和方法必须正确)(要满足中学现有的实验条件)(装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等)(即保护人身、保护环境、保护仪器等)三、实验设计题的考查内容

1实验操作顺序的设计2确认某混合物组成的设计3验证化学原理的设计4测定物质纯度的设计其中有定性的,也有定量的。存在的主要问题答题不够准确、表述能力差、缺乏化学用语、脱离实际、思维缺乏严密性与逻辑性,对实验题有恐惧感,失分率最高。四、解答实验设计题的策略

实验原理是解答设计性实验题和评价实验方案的核心,是进行设计实验的依据和起点。实验原理一般可从题给的化学情景,并结合元素化合物、化学基本原理等有关知识获取。1.确定实验方案要根据化学原理2.解析设计要求,调控实验条件

合理选择仪器,拟定实验步骤,得出正确结论。3.实验设计的注意事项

(1)药品和装置是部分或刚好给出还是有多余(2)题目条件有无特殊要求。如采用最简单和最合理的实验步骤。

(3)实验过程中的隐蔽性操作,如某些必要的干燥、除杂、冷凝等。

(4)药品(或某些仪器)的规格。如有些药品的准确描述为:硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3、NaOH溶液。(5)会画简单的实验装置图

(6)设计实验时还要考虑以下因素:

①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸;

②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸

③防氧化(如用浓硫酸和甲酸共热产生CO,再用CO还原Fe2O3,实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯,生成的CO赶走空气后,再点燃加热Fe2O3的酒精灯,而熄灭酒精灯的顺序则相反,原因是:在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化,并防止石灰水倒吸

④防吸水。如:制取在空气中易水解的物质(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中的水蒸气进入

⑥冷凝回流

⑦易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却

⑤防暴沸粗氧化铜W1g

①加过量盐酸过滤

溶液Ⅰ沉淀Ⅰ

W2g沉淀ⅡW3g②加入X

溶液Ⅱ③加入Y

过滤

溶液Ⅲ⑤

氯化铜晶体CuCl2·2H2O无水氯化铜

W4g实验过程中所用的物质X、Y及pH值控制可参照下列附表确定。

回答下列问题:

1.

沉淀Ⅱ的成分是(写化学式)

2

.物质X可选用表二中的

,物质Y可选用表二中的

。(填序号,且全部选出)

3.过滤Ⅱ操作中所用仪器有铁架台(带铁圈)、烧杯、滤纸等,还需使用的仪器是(填仪器名称)

Fe(OH)3

HE

AD漏斗、玻棒【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜,并测定样品中氧化铜的质量分数(即质量百分含量),其实验步骤如下:4.⑤步操作中,所需装置如图所示:

按气流的方向从左到右的顺序,各装置的连接顺序(填接口字母)为

。②D中所发生反应的化学方程式为:

C的作用是

,gabcdf2NaCl+H2SO4(浓)2HCl+Na2SO4

a、防空气中的水蒸气进入B,而得不到纯的无水CuCl2

b、吸收HCl气体及分解产生的水蒸气。

abcdefg【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜,并测定样品中氧化铜的质量分数(即质量百分含量),其实验步骤如下:粗氧化铜W1g

①加过量盐酸过滤

溶液Ⅰ沉淀Ⅰ

W2g沉淀ⅡW3g②加入X

溶液Ⅱ③加入Y

过滤

溶液Ⅲ⑤

氯化铜晶体CuCl2·2H2O无水氯化铜

W4gABCD【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜,并测定样品中氧化铜的质量分数(即质量百分含量),其实验步骤如下:粗氧化铜W1g

①加过量盐酸过滤

溶液Ⅰ沉淀Ⅰ

W2g沉淀ⅡW3g②加入X

溶液Ⅱ③加入Y

过滤

溶液Ⅲ⑤

氯化铜晶体CuCl2·2H2O无水氯化铜

W4g5、若第④步中有80%的氯化铜转入晶体,其余各步骤转化都是完全的,则样品中氧化铜的质量分数(质量百分含量)的计算式为:

。【例2】已知氨气跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2),纯氮气跟镁高温下反应可得到氮化镁,但氮化镁遇水即反应生成氢氧化镁和氨气。(1)下面是某化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种方案。(A)硫酸铵固体与消石灰共热(B)出热分解氯化铵固体(C)浓氨水逐滴加到新制的生石灰中(D)在一定条件下,氮气与氢气化合你认为其中较简单易行的方案有

(填字母)其反应的化学方程式为

△AC(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2NH3↑+2H2O△NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑【方案一】①该方案能否制得纯净的氮化镁?简述理由。②装置C的作用是

。(2)该小组同学设计的制备氮化镁的方案有以下两个。分别见实验方案的装置图(夹持及加热仪器没有画出)且在实验前系统内的空气均已排除。不能。因F装置后缺一干燥装置,部分Mg3N2与进入装置的空气中的水蒸气反应生成Mg(OH)2,导致产品不纯。作安全瓶,防止装置D中的水倒流入B中【方案二】已知:3Mg+6NH3=3Mg(NH2)2+3H2高温①该方案中存在的问题有:

。②如何才能解决上述问题?因与镁反应的N2中混有NH3,且NH3可与镁反应生成Mg(NH2)2,造成产品不纯。可将装置D换成一装有浓硫酸的洗气瓶,并在装置C与D间加一安全瓶。例、已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器。)请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。序号实验步骤

简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)

①溶解

将混合物放入烧杯中,加入98%

H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解。

②③④⑤洗涤沉淀

⑥检验沉淀

是否洗净

序号实验步骤

简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)

①溶解

将混合物放入烧杯中,加入98%

H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解。

②③④⑤洗涤沉淀

⑥检验沉淀

是否洗净

过滤

安装好过滤装置,将①的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤。

析出沉淀

在另一个烧杯中放入适量蒸馏水,将②的滤液沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中,并不断搅拌,过滤

重新安装过滤装置,将③的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤。

向④的过滤器中注入少量蒸馏水,使水面浸过沉淀物,等水滤出后,再次加水洗涤,连续几次。

用小试管从⑤的漏斗下口取少量洗出液,滴入BaCl2溶液

,若没有白色浑浊出现,则说明沉淀已

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