高中化学化学实验方案的设计(三)单元复习.docx

化学实验方案的设计（三）单元复习知识重点：1.设计思路归纳：2.基本思维过程：设计实验方案明确实验目的、要求。构思实验方法、步骤。选择实验仪器、药品。实验、收集资料观察实验现象。收集实验数据。处理实验问题。分析，得结论整理资料，数据处理。分析概括，得出结论。写出实验报告。3.注意事项：（1）注意药品给出的量：充足、适量还是只给一部分，若只给一部分需补充其他。装置给出是否完全，若不完全应补齐。（2）实验过程的完整性，对隐蔽性操作应与以说明。如：干燥、冷凝、除杂等。（3）药品的规格、浓度要说清。如：状态等。（4）题目要求要看清。如：“最简单”，“最合理”等条件。（5）实验过程要注意安全。如：防倒吸、防爆炸等。（6）会画出装置图。【典型例题】例1某些金、银首饰加工者在为顾客打造黄金首饰（如戒指、耳环等）时，会偷窍部分黄金，为防顾客发现短斤少两，又会在首饰中掺入黄铜，达到欺骗顾客的目的。请设计实验来鉴赏黄金首饰在加工时是否掺假，要求做到简约性、可行性。解析：可以从金、银、铜的物理性质和化学性质入手，设计不同的实验来验证。方案1：利用浮力定律进行鉴定。方案2：将首饰放在火上烧，若有Cu则变黑。1方案3：在首饰上滴一滴硝酸，若有蓝色或绿色溶液产生则含Cu。评价上述三个方案，可知方案2最简单有效。答案：方案2可做到简约性。例2无水乙酸又称冰醋酸（熔点16.6），在室温较低时，无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况时，你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸。解析：这是一道开放性的实验操作设计题，考查思维能力和文字表达能力。醋酸凝结成晶体后，无法从试剂瓶中直接倒出，用玻璃棒将其捣碎也很困难且玻璃棒易被折断，用金属棒有可能与醋酸反应且易损坏试剂瓶，所以，应将醋酸熔化后将其倒出来，但试剂瓶壁较厚，不能直接用酒精灯加热，将试剂瓶置于热水中一会儿，熔点为16.6醋酸即可熔化。答案：将盛有醋酸晶体的试剂瓶置于热水（温度高于室温）中，待醋酸熔化后将醋酸从瓶口倒出。例3用实验确定某酸HA是弱电解质，两同学的方案是：甲：称取一定质量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL；用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL；分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。（1）在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是。（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH1。（选填>、<、=）乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是（多选扣分）a.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；b.装HA溶液的试管中放出H2的速率快；c.两个试管中产生气体的速率一样快。（3）请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处、。（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。解析：本题考查综合利用已学过的化学知识，分析具体问题、解决具体问题的能力，用实验确定酸HA的方法较多，除题目提供的两种之外，还可以配制HA溶液10mL，测其pH，再将溶液稀释到1000mL，再测其pH，若pH增加不足2，说明HA为弱电解质，最简单的方法是配制NaA溶液，测其pH>7，证明HA为弱电解质。乙方案中难以实现的是要弱2酸溶液pH=1，不妥之处是难以做到Zn粒表面积相等。答案：（1）100mL容量瓶（2）pH>1，b（因稀释相同的倍数后，弱酸的电离程度增大）（3）乙方案中难以实现之处为：如酸极弱，则配制pH=1的HA溶液难以实验。不妥之处在于加入的Zn粒难使表面积相等。（4）配制HA的钠盐（NaA）溶液，测其pH，如果pH>7，即可证明HA是弱电解质。【模拟试题】CaCO1.某些单质，易溶于含同一元素的溶液中，如硫易溶于硫化钾溶液中。现有3、KI、Al(OH)3、Ag2O、I2所组成的混合物，要使其中每种成分逐一溶液（一次只溶解一种物质），所选用的试剂顺序均正确的是（）A.氨水、乙醇、水、氢氧化钾、硝酸B.四氯化碳、水、氨水、氢氧化钠、盐酸C.水、苯、氨水、氢氧化钾、硝酸D.水、盐酸、氢氧化钠、氨水、乙醇2.有一瓶无色气体，可能含有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种，向其中加入氯水，得到无色透明溶液，把溶液分成两份：向一份中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀，另一份加入硝酸酸化了的AgNO3溶液，也有白色沉淀，下列结论正确的是（）A.原气体中肯定有SO2B.原气体中肯定没有H2S和HBrC.原气体中肯定有SO2和HClD.原气体中肯定没有CO23.如图6-4-1所示，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有的液体Y，若挤压滴管胶头，使液体Y滴入瓶中，振荡，一会可见小气球a鼓起。气体X和液体Y不可能是（）A.X是NH3，Y是水B.X是CO2，Y是稀H2SO4C.X是SO2，Y是NaOH溶液D.X是HCl，Y是NaOH溶液3图6414.有Na2SO3、AgNO3、BaCl2、盐酸及NH4NO3五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管分别装入一种溶液，再向上述四支试管中加入少许剩下的一种溶液，下列表达错误的是（）A.若三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3B.全部没有什么现象变化时，后加的是NHNO43溶液C.一支试管出现气体，两支试管出现沉淀时，最后加入的是HCl溶液D.若只有两支试管出现沉淀时，则后加的是BaCl2溶液5.氯化亚砜（SOCl2）是一种有机合成中的重要试剂。它是无色液体。沸点79，用于将ROH转化为RCl。氯化亚砜遇水分解，需在无水条件下使用，它与水完全反应的化学方程式为：SOCl2+H2O=SO2+2HCl。试设计一个简单的实验验证氯化亚砜与水反应形成的溶液中有SO2（或H2SO3）和HCl。（只要求简要写出操作实验原理和现象，不需描述实验仪器和具体操作。）。6.某学生用如图6-4-4装置进行一氧化碳，二氧化碳混和气体的分离和干燥。其中a为铁夹，b为分液漏斗的活塞。图644（1）甲瓶内盛溶液，乙瓶内盛溶液，分液漏斗内盛溶液。（2）实验先分离出一氧化碳，方法是先关闭，再打开。（3）分离完一氧化碳后，再收集二氧化碳，方法是先关闭，再打开。7.如图6-4-3所示的装置，实验前a、b、c活塞均关闭。4（1）若要在该装置中产生喷烟现象，其操作方法是。（2）若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是。图6438.用图6-4-9所示装置可进行测定SO2转化为SO3的转化率的实验。图649（1）根据实验的需要（I）（II）（II）处应连接合适的装置。请从选择合适的装置，装其序号填入以下空格内。（I）、（II）、（III）处所连接的装置分别为、。（2）实验时，浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中，甲仪器所起作用的原理是。（3）从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，实验时，在加热与滴加浓硫酸过程中，应采取的操作是。（4）用大火加热烧瓶时，SO2的转化率会（填“提高”“不变”“降低”）。（5）用amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一5段时间后，称得（III）装置增重bg，则本实验中SO2的转化率为。9.实验室用燃烧法测定某氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成。取mg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧生成CO2、H2O、N2。现按图6-4-10所示装置进行实验：图6410请回答下列有关问题：（1）实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是。（2）以上装置中需要加热的仪器有（字母填空，下同），操作时应先点燃处的酒精灯。（3）A装置中发生反应的化学方程式是。（4）装置D的作用是。（5）读取N2体积时，应注意；。（6）实验中测得N2的体积VmL（已折算为标准状况），为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有（用字母填空）。A.生成二氧化碳气体的质量B.氨基酸的相对分子质量C.通入氧气的体积D.生成水的质量10.由图6-4-6中的仪器组成一套制取SO2并验证其具有氧化性、还原性与漂白性的装置（图中铁架台及有关药品已略去，装置中箭头表示气体流向）。其中装置、中所用的试剂只能从以下物质中选用：氯水、浓硫酸、溴水、硝酸、品红试剂、烧碱溶液、澄清石灰水。6图646（1）连接仪器时，导管的连接顺序为：J接，接，H接D，接I，接（从左到右连接）。（2）装置用以检验SO2的还原性，所盛试剂最好是；装置中所盛试剂最好是，目的是。（3）仪器连接好后怎样检查装置的气密性？简述其操作。（4）关闭活塞K后，如何检验装置、的气密性？简述其操作。11.我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求：pH6.58.5Ca2+、Mg2+总浓度<0.0045molL-1细菌总数<100个mL-1以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图源水曝气池加入石加入凝灰聚剂一级沉降池通入二氧化碳二级沉降池过滤池自来水通入气体A3（1）源水中含Ca2+、Mg2+、HCO-、Cl-等，加入石灰后生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，写出其中一个离子方程式。（2）凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程（填写编号，多选倒扣）。只是物理过程只是化学过程是物理和化学过程FeSO7HO42是常用的凝聚剂，它在水中最终生成沉淀。（3）通入二氧化碳的目的是和。（4）气体A的作用是。这种作用基于气体A和水反应的产物具有。7（5）下列物质中，可以作为气体A的代用品。（填写编号，多选倒扣）Ca(ClO)2NH3（液）K2CO3SO28【试题答案】1.B2.AB3.B4.C5.取两份水解产物的水溶液，向一份中通入H2S，得到淡黄色沉淀，证明有SO2生成；向另一份中加入AgNO3溶液，得到白色沉淀，证明有HCl生成。6.（1）NaOH；浓H2SO4；盐酸（2）（b）；（a）（3）（a）；（b）7.（1）先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管（2）先挤压胶头滴管，再打开a、c活塞，然后打开b活塞8.（1）B、A、E（2）使分液漏斗与烧瓶相通，使浓H2SO4容易滴下（3）通入过量的空气（O2）（4）降低（5）9.ba-64100%a（3）4CHON+(4x+y-2z)O点4xCO+2yHO+2pN（1）避免残留在装置中的空气（主要是N2）对实验结果产生影响。（2）A、D、D燃xyzp2222（4）除去未反应的O2（5）量筒水平放置桌面；读数时，视线与凹液面最低点相平。（6）A、B、D10.（1）J接C，B接G，H接D，B接I，A接F（2）溴水；品红；检验SO2的漂白性（3）加水浸过长颈漏斗的颈部，导管A连接弯管通入水中，打开K，用手捂热试管，导管口有气泡冒出，松开手后管内有一段水柱，表明不漏气。（4）用小火微热烧瓶，观察烧杯中是否有气泡逸出。11.（1）HCO-+OH-=CO2-+HO332；Mg2+2OH-=Mg(OH)2；Ca2+HCO-+OH-=CaCO+HO3329（2）；胶状Fe(OH)3（3）除去Ca2；调节pH（4）杀菌消毒；强氧化性（5）10