(新課標(biāo))高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第10章第四節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價講義.docx_第1頁
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第四節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價高考備考指南考綱定位根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵竽茏龅剑涸O(shè)計實(shí)驗(yàn)方案;正確選用實(shí)驗(yàn)裝置;分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出合理結(jié)論;掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的方法;評價或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。核心素養(yǎng)1.實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學(xué)問題,能依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)操作,能對觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論;能和同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)探究的成果,提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想;能尊重事實(shí)和證據(jù),不迷信權(quán)威,具有獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。2.科學(xué)精神與社會責(zé)任具有終身學(xué)習(xí)的意識和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度;崇尚真理,形成真理面前人人平等的意識;關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會熱點(diǎn)問題,認(rèn)識環(huán)境保護(hù)和資源合理開發(fā)的重要性,具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念;深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互關(guān)系,贊賞化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻(xiàn),能運(yùn)用已有知識和方法綜合分析化學(xué)過程對自然可能帶來的各種影響,權(quán)衡利弊,勇于承擔(dān)責(zé)任,積極參與有關(guān)化學(xué)問題的社會決策。化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(對應(yīng)復(fù)習(xí)講義第129頁)1五項(xiàng)基本原則2分析解答思路了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_實(shí)驗(yàn)原理掌握實(shí)驗(yàn)條件選擇儀器藥品設(shè)計裝置步驟記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。3常見的4個安全問題(1)防爆炸:點(diǎn)燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4、C2H4)或用CO、H2還原Fe2O3、CuO之前,要檢驗(yàn)純度。(2)防暴沸:配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液時,要將密度大的濃硫酸緩慢倒入水中或酒精中;加熱液體混合物時要加沸石或碎瓷片。(3)防中毒:制取有毒氣體(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)時,應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,且進(jìn)行尾氣處理。(4)防倒吸:加熱法制取并用排水法收集氣體或吸收溶解度較大的氣體(如NH3、HCl)時,要注意熄燈順序或加裝安全瓶。4創(chuàng)新設(shè)計的4個方面(1)尾氣處理裝置的設(shè)計在設(shè)計尾氣處理裝置時,要充分考慮裝置是否符合以下幾點(diǎn):能充分吸收氣體、不能倒吸、尾氣處理裝置應(yīng)與大氣相通。(2)防污染安全裝置的設(shè)計下列尾氣處理裝置中,A裝置可吸收有毒的尾氣(如Cl2等),B和C裝置可吸收易溶的尾氣(如HCl、NH3等),D裝置可用于除去CO等可燃性氣體,E裝置可用于收集所有氣體。(3)量氣裝置的設(shè)計例如:下列裝置中,A裝置是常規(guī)的量氣裝置,B、C、D裝置是改進(jìn)后的裝置,而E裝置則不能測量氣體體積。(4)啟普發(fā)生器具有隨開隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn),是氣體制備的常用裝置。實(shí)驗(yàn)室中沒有啟普發(fā)生器時,可以根據(jù)啟普發(fā)生器的原理設(shè)計出簡易制氣裝置,如下圖所示的裝置。角度1物質(zhì)制備型的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計【例1】(2019岳陽模擬)三氯化硼是一種重要的化工原料,主要用作半導(dǎo)體硅的摻雜源或有機(jī)合成催化劑,還用于高純硼或有機(jī)硼的制取。已知:BCl3的沸點(diǎn)為12.5 ,熔點(diǎn)為107.3 ,易潮解。實(shí)驗(yàn)室制備三氯化硼的原理為B2O33C3Cl22BCl33CO(1)甲組同學(xué)擬用下列裝置制備干燥純凈的氯氣(不用收集):裝置B的作用是_,裝置C的作用是_。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(2)乙組同學(xué)選用甲組實(shí)驗(yàn)中的A、B、C和下列裝置(裝置可重復(fù)使用)制備BCl3并驗(yàn)證反應(yīng)中有CO生成。乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳BC_FDI;其中裝置E的作用是_。實(shí)驗(yàn)開始時,先通入干燥的N的目的是_。能證明反應(yīng)中有CO生成的現(xiàn)象是_。三氯化硼接觸潮濕空氣時會形成腐蝕性濃厚白霧,其與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。思路點(diǎn)撥根據(jù)BCl3的熔、沸點(diǎn)可確定,易液化,可用冷卻水冷凝;易潮解,要注意BCl3制備時水蒸氣的影響,氣體要干燥。干燥純凈的Cl2制取時注意除雜雜質(zhì)HCl、H2O(g),及除雜的先后順序?yàn)橄瘸鼿Cl再干燥。驗(yàn)證CO生成,一般是利用CO與CuO反應(yīng)生成CO2,根據(jù)CO2的存在證明CO的生成,但要注意CO2干擾。剩余4個裝置,題中留有5個裝置空白,說明有一裝置重復(fù)使用。裝置中的O2要與C反應(yīng),干擾實(shí)驗(yàn),先通N2排空氣,防止O2干擾。HCl在空氣中易形成白霧。答案(1)吸收Cl2中的HCl氣體干燥Cl2或吸收Cl2中的H2O(g)ClO5Cl6H3Cl23H2O(2)G、E、H、J、H冷凝BCl3為液體排除裝置中的空氣,防止O2的干擾裝置F中黑色粉末變?yōu)榧t色,裝置D中澄清石灰水變渾濁BCl33H2O=H3BO33HCl物質(zhì)制備與提純的思維流程對點(diǎn)訓(xùn)練1(2019甘肅部分學(xué)校聯(lián)考)氮化鈣(Ca3N2)是一種重要的化學(xué)試劑。某化學(xué)興趣小組擬制備氮化鈣并測定產(chǎn)品純度。已知:氮化鈣極易與水反應(yīng);實(shí)驗(yàn)室在加熱條件下用飽和NaNO2溶液和飽和(NH4)2SO4溶液混合制備N2;焦性沒食子酸溶液用于吸收少量O2。.制備氮化鈣。他們選擇下列裝置設(shè)計實(shí)驗(yàn)(裝置可重復(fù)使用):(1)實(shí)驗(yàn)室將鈣保存在_中(填物質(zhì)名稱)。氮化鈣中所含化學(xué)鍵類型是_。(2)氣體從左至右,裝置連接順序?yàn)開(填代號)。(3)寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)用化學(xué)方法檢驗(yàn)氮化鈣(Ca3N2)產(chǎn)品中是否混有Ca,設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案為_。.測定產(chǎn)品純度。利用如圖裝置測定氮化鈣產(chǎn)品純度(雜質(zhì)不產(chǎn)生氣體,氨氣不溶于煤油)。(5)當(dāng)產(chǎn)品與蒸餾水完全反應(yīng)后,冷卻至室溫、調(diào)平液面、讀數(shù)。調(diào)平液面的操作是_。(6)取產(chǎn)品質(zhì)量為w g,開始量氣管讀數(shù)為V1 mL,最終量氣管讀數(shù)為V2 mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則該樣品純度為_(用代數(shù)式表示)。如果開始仰視刻度線,終點(diǎn)時俯視刻度線,則測得結(jié)果_(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。答案.(1)煤油離子鍵(2)A、D、C、B、C(3)2NaNO2(NH4)2SO4Na2SO42N24H2O(4)取少量產(chǎn)品溶于足量的蒸餾水中,將產(chǎn)生的氣體依次通過足量的濃硫酸、赤熱的氧化銅粉末,若黑色粉末變成紅色,則原產(chǎn)品中含有鈣,否則不含鈣.(5)上下移動水準(zhǔn)瓶(6)%偏低2(2018全國卷,T26)醋酸亞鉻(CH3COO)2Cr2H2O為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價鉻還原為二價鉻;二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是_。儀器a的名稱是_。(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置。打開K1、K2,關(guān)閉K3。c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為_。同時c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是_。(3)打開K3,關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d,其原因是_;d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離,需采用的操作是_、_、洗滌、干燥。(4)指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)_。解析(1)審題時抓住醋酸亞鉻“在氣體分析中用作氧氣吸收劑”,這暗示醋酸亞鉻具有強(qiáng)還原性,易被氧氣氧化,故該實(shí)驗(yàn)中使用的蒸餾水必須去除溶解氧。(2)依題意可知,c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色,主要是由于鋅與鉻離子反應(yīng)生成亞鉻離子和鋅離子,即Zn2Cr3=Zn22Cr2。c中產(chǎn)生的氣體為氫氣,該氣體主要用于排盡裝置內(nèi)的空氣,避免O2氧化Cr2。(3)c中有氫氣產(chǎn)生,打開K3,關(guān)閉K1和K2后,c中壓強(qiáng)大于外界壓強(qiáng),從而將c中溶液壓入醋酸鈉溶液中。析出并分離產(chǎn)品的操作是冷卻、過濾、洗滌、干燥。(4)觀察d裝置,可發(fā)現(xiàn)其與空氣相通,這會導(dǎo)致生成的醋酸亞鉻被O2氧化。答案(1)去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗(2)Zn2Cr3=Zn22Cr2排除c中空氣(3)c中產(chǎn)生H2使壓強(qiáng)大于大氣壓(冰浴)冷卻過濾(4)敞開體系,可能使醋酸亞鉻與空氣接觸角度2猜測型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計【例2】某研究性學(xué)習(xí)小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究。(1)提出假設(shè)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO2。該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO。該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是_。(2)設(shè)計方案如圖所示,將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng),測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。(3)查閱資料氮?dú)獠慌c炭粉、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)?。請寫出該反?yīng)的離子方程式為_。(4)實(shí)驗(yàn)步驟按上圖連接裝置,_,稱取3.20 g氧化鐵、2.00 g炭粉混合均勻,放入48.48 g的硬質(zhì)玻璃管中;加熱前,先通一段時間純凈干燥的氮?dú)猓煌V雇ㄈ隢2后,夾緊彈簧夾,加熱一段時間,澄清石灰水(足量)變渾濁;待反應(yīng)結(jié)束,再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間的氮?dú)狻@鋮s至室溫,稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24 g;過濾出石灰水中的沉淀,洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00 g。步驟中都分別通入N2,其作用分別為_。(5)數(shù)據(jù)處理試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,寫出該實(shí)驗(yàn)中氧化鐵與炭粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(6)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化學(xué)習(xí)小組有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善。甲同學(xué)認(rèn)為:應(yīng)將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液,其理由是_。從環(huán)境保護(hù)的角度,請你再提出一個優(yōu)化方案:_。解析(5)由于炭粉過量,氧化鐵完全反應(yīng),因此反應(yīng)結(jié)束后所得固體是過量的炭粉和生成的Fe的混合物,其質(zhì)量為m(Fe)m(C)剩52.24 g48.48 g3.76 g,其中m(Fe)3.20 g2.24 g,則m(C)剩3.76 g2.24 g1.52 g,m(C)反2.00 g1.52 g0.48 g,n(C)反0.04 mol,由實(shí)驗(yàn)步驟可知,反應(yīng)中生成CO2 0.02 mol,則還生成CO 0.02 mol,n(CO)n(CO2)11,據(jù)此可寫出Fe2O3與C反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CFe2O32FeCOCO2。(6)Ca(OH)2的溶解度很小,所以澄清石灰水中Ca(OH)2的濃度很小,一般不用作CO2的吸收劑,否則易導(dǎo)致吸收不完全造成實(shí)驗(yàn)誤差;M(BaCO3)大于M(CaCO3),可減小稱量誤差。本實(shí)驗(yàn)中能對環(huán)境造成污染的氣體是CO,所以對方案的優(yōu)化就是增加處理CO的裝置。答案(1)CO2、CO的混合物(3)NHNON22H2O(4)并檢查裝置的氣密性步驟中是為了排盡空氣;步驟是為了趕出所有的CO2,確保完全吸收(5)2CFe2O32FeCOCO2(6)Ba(OH)2溶解度大,濃度大,使CO2被吸收的更完全,M(BaCO3)M(CaCO3),稱量時相對誤差小在尾氣出口處加一點(diǎn)燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置思路點(diǎn)撥避免空氣中的O2與碳反應(yīng)造成對實(shí)驗(yàn)的干擾。計算時注意:反應(yīng)后炭粉有剩余,氧化鐵全部反應(yīng)。根據(jù)碳元素和氧元素的質(zhì)量比可進(jìn)一步求得碳元素和氧元素的物質(zhì)的量之比,從而確定氣體產(chǎn)物是CO是CO2還是二者的混合物。連好裝置加入藥品前,一般是檢查裝置的氣密性。排盡裝置中的空氣,達(dá)到隔絕空氣的目的。將殘存在反應(yīng)裝置中的CO2趕入澄清石灰水中,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。由此數(shù)據(jù)可求得剩余固體質(zhì)量m(Fe)m(C)剩,進(jìn)而可求得參加反應(yīng)的碳元素的質(zhì)量。此數(shù)據(jù)是CaCO3的質(zhì)量,可據(jù)此求出反應(yīng)中生成的CO2的物質(zhì)的量。本實(shí)驗(yàn)中對環(huán)境造成污染的氣體是CO,需進(jìn)行處理。猜測假設(shè)型實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計的一般思路x()對點(diǎn)訓(xùn)練(2019試題調(diào)研)某課題組同學(xué)受葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),擬設(shè)計實(shí)驗(yàn)利用氧化銅探究乙醛的還原性。提出猜想猜想1:_(寫出化學(xué)方程式);猜想2:CH3CHO2CuOCH3COOHCu2O。定性實(shí)驗(yàn)(1)甲同學(xué)設(shè)計如圖1所示實(shí)驗(yàn)方案(部分夾持裝置已略去):圖1已知,有機(jī)物的部分物理性質(zhì)如表所示:有機(jī)物乙酸乙醛溶解性易溶于乙醇和乙醛易溶于乙醇和乙酸沸點(diǎn)/117.920.8按上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)裝置B中氧化銅完全反應(yīng)后停止實(shí)驗(yàn)。補(bǔ)充“猜想1”:_(寫化學(xué)方程式)。裝置C中冷水浴的作用是_。分離、提純產(chǎn)品的方法是_。實(shí)驗(yàn)中,先通入乙醛蒸氣,后點(diǎn)燃裝置B處酒精燈,這樣操作的目的是_。(2)已知:Cu2O呈紅色,在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)為Cu2O2H=CuCu2H2O。乙同學(xué)設(shè)計下列實(shí)驗(yàn)方案:方案實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象取少量裝置B中紅色粉末于試管中,加入適量稀硫酸,振蕩溶液變藍(lán)色取少量裝置B中紅色粉末于試管中,加入適量稀硝酸,振蕩溶液變藍(lán)色取少量裝置B中紅色粉末于試管中,加入適量稀鹽酸,振蕩溶液中有紅色固體上述方案能證明猜想2成立的是_(填“”“”或“”)。定量實(shí)驗(yàn)(3)丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案不能證明猜想1是否成立,該同學(xué)設(shè)計了如圖2所示實(shí)驗(yàn)方案定量探究紅色固體的成分:圖2已知:醋酸亞鉻Cr(CH3COO)2溶液可以吸收少量的O2。下列有關(guān)說法正確的是_(填標(biāo)號)。a裝置D可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止b裝置F中盛裝醋酸亞鉻溶液c向裝置D中滴幾滴硫酸銅溶液可加快反應(yīng)d實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置G中有明顯現(xiàn)象裝置G中紅色粉末完全反應(yīng)后,稱得固體粉末質(zhì)量為19.2 g;裝置H凈增質(zhì)量為2.0 g。選擇合理數(shù)據(jù)計算,確定紅色粉末的成分及物質(zhì)的量:_。解析(2)取少量裝置B中紅色粉末于試管中,加入稀硫酸,振蕩,溶液變藍(lán)色,可確定有Cu2O;Cu、Cu2O都能與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生Cu2,方案不能證明猜想2成立;紅色固體為Cu,無法確定此紅色固體是否是Cu2O與酸反應(yīng)生成的,方案不能證明猜想2成立。(3)裝置E中裝醋酸亞鉻溶液吸收裝置D中排出的氧氣,裝置F中裝濃硫酸,干燥氫氣,b項(xiàng)錯誤;氧化亞銅、銅都是紅色,故裝置G中無明顯現(xiàn)象,d項(xiàng)錯誤。裝置H還會吸收空氣中水蒸氣,凈增質(zhì)量大于生成水的質(zhì)量,不能作為計算依據(jù),只能根據(jù)裝置G中紅色粉末的質(zhì)量變化進(jìn)行計算。根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系Cu2OCu,固體凈減質(zhì)量等于混合物中氧元素的質(zhì)量。m(O)(20.819.2) g1.6 g,n(Cu2O)n(O)0.1 mol,m(Cu2O)144 gmol10.1 mol14.4 g,n(Cu)0.1 mol。答案(1)CH3CHOCuOCuCH3COOH冷卻產(chǎn)品蒸餾排盡裝置中的空氣(2)(3)ac0.1 mol Cu2O,0.1 mol Cu化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價與改進(jìn)(對應(yīng)復(fù)習(xí)講義第132頁)1從可行性方面進(jìn)行評價(1)實(shí)驗(yàn)原理(如藥品的選擇)是否正確、可行;(2)實(shí)驗(yàn)操作(如儀器的選擇、連接)是否安全、合理;(3)實(shí)驗(yàn)步驟是否簡單、方便;(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確。2從“綠色化學(xué)”視角進(jìn)行評價(1)反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒;(2)反應(yīng)速率是否較快;(3)原料利用率以及合成物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高;(4)合成過程中是否造成環(huán)境污染。3規(guī)范性視角(1)儀器的安裝與拆卸;(2)儀器的查漏、氣密性檢驗(yàn);(3)試劑添加的順序與用量;(4)加熱的方式方法和時機(jī);(5)溫度計的規(guī)范使用、水銀球的位置;(6)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀??;(7)冷卻、冷凝的方法等。4從實(shí)驗(yàn)設(shè)計的安全性方面進(jìn)行評價(1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防液體倒吸;(2)進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等);(3)防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中進(jìn)行等);(4)防吸水(如取用、制取易吸水、潮解、水解的藥品,宜采取必要措施,以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;(5)冷凝回流(有些反應(yīng)中,為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料,需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置,如長玻璃管、冷凝管等);(6)易揮發(fā)液體產(chǎn)物導(dǎo)出時若為蒸氣要及時冷卻;(7)儀器拆卸的科學(xué)性與安全性(從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮);(8)其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。1(2019長春模擬)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測或裝置的選用正確的是()A用裝置 加熱草酸晶體獲取某些氣體(草酸晶體的熔點(diǎn)為101.5 ,分解溫度約為150 )B用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡,且顏色逐漸褪去C用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,廣口瓶內(nèi)先有淺紅棕色氣體出現(xiàn)后又變?yōu)闊o色,且不會產(chǎn)生空氣污染D用裝置分離溴苯和苯的混合物B由題給信息可知,草酸晶體熔點(diǎn)為101.5 ,低于分解溫度150 ,未分解就先熔化,故試管口應(yīng)向上傾斜,A項(xiàng)錯誤;濃硫酸與蔗糖(含少量水)作用,有CO2、SO2生成,SO2能還原高錳酸鉀,從而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)中產(chǎn)生的NO、NO2會污染空氣,錯誤;D項(xiàng)裝置中缺少溫度計,且應(yīng)用蒸餾燒瓶,錯誤。2某同學(xué)設(shè)計兩種方案來檢驗(yàn)Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì)。方案一:取樣,加入稀鹽酸有氣泡生成,認(rèn)為亞硫酸鈉溶液沒有變質(zhì)。方案二:取樣,加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成,認(rèn)為亞硫酸鈉溶液完全變質(zhì)。請你對兩方案作出評價:方案一:_(填“合理”或“不合理”),理由是_。方案二:_(填“合理”或“不合理”),理由是_。解析加入稀鹽酸有氣泡生成,證明溶液中含有亞硫酸鈉,Na2SO3溶液可能沒有變質(zhì),也可能部分變質(zhì)。亞硫酸鈉、硫酸鈉都能與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀,故亞硫酸鈉溶液未變質(zhì)、部分變質(zhì)、全部變質(zhì)時的現(xiàn)象相同,都會生成白色沉淀。答案不合理亞硫酸鈉部分變質(zhì)時加入稀鹽酸也會產(chǎn)生氣泡不合理亞硫酸鈉也能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀,亞硫酸鈉未變質(zhì)或部分變質(zhì)時也會產(chǎn)生白色沉淀3乙同學(xué)探究Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì),設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)測定1.0 molL1 Na2SO3溶液的實(shí)際濃度。(1)分液漏斗中應(yīng)加入足量的下列哪種試劑?_(填字母)。a濃硝酸b65%硫酸c濃鹽酸(2)實(shí)驗(yàn)前后測得C裝置增重3.2 g,則Na2SO3溶液實(shí)際的物質(zhì)的量濃度為_。(3)該實(shí)驗(yàn)裝置還存在一個明顯的缺陷是_;如何改進(jìn)?_。解析制備二氧化硫氣體選用硫酸。C裝置增重3.2 g,產(chǎn)生的n(SO2)0.05 mol,所以n(Na2SO3)0.05 mol,c(Na2SO3)0.05 mol0.06 L0.83 molL1。該實(shí)驗(yàn)裝置中一個明顯的缺陷是缺少一個驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置。答案(1)b(2)0.83 molL1(3)缺少一個驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置(或其他合理答案)在A裝置中加引一個帶活塞的導(dǎo)氣管定量實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價(對應(yīng)復(fù)習(xí)講義第133頁)1定量測定數(shù)據(jù)的方法(1)沉淀法先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀,然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量,再進(jìn)行相關(guān)計算。(2)測氣體體積法對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng),可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。量氣裝置的設(shè)計:下列裝置中,A是常規(guī)的量氣裝置,B、C、D是改進(jìn)后的裝置。(3)測氣體質(zhì)量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中,通過稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量,求得所吸收氣體的質(zhì)量,然后進(jìn)行相關(guān)計算。(4)滴定法即利用滴定操作原理,通過酸堿中和滴定、沉淀滴定或氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計算。2定量型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的篩選一看數(shù)據(jù)是否符合測量儀器的精度特點(diǎn),如用托盤天平測得的質(zhì)量的精度為0.1 g,若精度值超過了這個范圍,說明所得數(shù)據(jù)是無效的;二看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi),若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍,要舍去;三看反應(yīng)是否完全,是否是過量反應(yīng)物作用下所得的數(shù)據(jù),只有完全反應(yīng)時所得的數(shù)據(jù),才能進(jìn)行有效處理和應(yīng)用;四看所得數(shù)據(jù)的測試環(huán)境是否一致,特別是氣體體積數(shù)據(jù),只有在溫度、壓強(qiáng)一致的情況下才能進(jìn)行比較、運(yùn)算;五看數(shù)據(jù)測量過程是否規(guī)范、合理,錯誤和違反測量規(guī)則的數(shù)據(jù)需要舍去。(1)表格型題的解題要點(diǎn)在于通過審題,獲取有用信息,然后對表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律進(jìn)行解答。(2)直角坐標(biāo)系題的解題要點(diǎn)在于解題時要求學(xué)生首先弄清楚自變量和因變量到底是什么,注意理解起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)的含義。然后根據(jù)所學(xué)知識分析概念、圖像、數(shù)值三者之間的關(guān)系。1(2019濟(jì)南聯(lián)考)硫鐵礦(主要成分為FeS2)焙燒產(chǎn)生的尾氣中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O,取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的尾氣V L測定SO2含量:方案一:讓尾氣緩慢通過如圖裝置。(1)C裝置的名稱是_,該裝置的作用是_。(2)實(shí)驗(yàn)時先通入尾氣,再通入一定量的氮?dú)狻H敉ㄟ^裝置B的增重量來測量SO2的體積分?jǐn)?shù),你認(rèn)為該方案是否合理:_(填“是”或“否”),請說明理由_(若方案合理,該空不必填寫)。方案二:將尾氣緩慢通過足量溴水,在所得的溶液中加入過量氯化鋇溶液后,過濾,將沉淀洗滌、干燥,稱得其質(zhì)量為m g。(3)加入過量氯化鋇溶液的目的是_。(4)洗滌沉淀的方法是_。(5)尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)的表達(dá)式是_(用含m、V的代數(shù)式表示)。解析(1)C裝置為干燥管,該裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣、CO2被裝置B吸收。(2)尾氣中的CO2也能被裝置B吸收,會影響SO2的測定,使所測體積分?jǐn)?shù)偏大。方案二:此方案利用溴水將SO2氧化為SO,加入過量BaCl2溶液產(chǎn)生BaSO4沉淀,根據(jù)所得沉淀的質(zhì)量,計算出SO2的含量。(3)加

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