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文檔簡介
1、 1.化學(xué)實驗方案設(shè)計的思路化學(xué)實驗方案設(shè)計的思路2.2.化學(xué)實驗方案設(shè)計時遵循的原則化學(xué)實驗方案設(shè)計時遵循的原則 (1)科學(xué)性:實驗原理準(zhǔn)確,實驗流程合理。)科學(xué)性:實驗原理準(zhǔn)確,實驗流程合理。 (2)安全性:保護人身安全、保護環(huán)境、保護)安全性:保護人身安全、保護環(huán)境、保護 儀器。儀器。第第15講講 綜合性實驗的設(shè)計與評價綜合性實驗的設(shè)計與評價 (3)可行性:條件允許,效果明顯,操作簡便可)可行性:條件允許,效果明顯,操作簡便可 行。行。 (4)簡約性:方案簡單易行,盡可能采取簡單的)簡約性:方案簡單易行,盡可能采取簡單的實驗裝置,用較少的步驟和藥品完成實驗。實驗裝置,用較少的步驟和藥品完
2、成實驗。 3.3.實驗方案的評價實驗方案的評價 對所給出的實驗方案做出分析、選擇、判斷或找對所給出的實驗方案做出分析、選擇、判斷或找出最佳方案,包含的知識點很多,能考查學(xué)生分析出最佳方案,包含的知識點很多,能考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力。問題和解決問題的能力。 (1)選擇)選擇包括儀器的選擇、藥品的選擇、連接方式的選擇等。包括儀器的選擇、藥品的選擇、連接方式的選擇等。儀器的選擇包括發(fā)生裝置(幾種基本類型)、儀器的選擇包括發(fā)生裝置(幾種基本類型)、凈化裝置(除雜質(zhì)的試劑與順序)、反應(yīng)裝置、收凈化裝置(除雜質(zhì)的試劑與順序)、反應(yīng)裝置、收集裝置、尾氣處理裝置等;藥品的選擇包括種類、集裝置、尾氣處
3、理裝置等;藥品的選擇包括種類、濃度、物態(tài)等;連接方式的選擇包括儀器的先后順濃度、物態(tài)等;連接方式的選擇包括儀器的先后順序、導(dǎo)管接口的連接等。序、導(dǎo)管接口的連接等。 (2)評價)評價對幾個實驗方案的正確與錯誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)對幾個實驗方案的正確與錯誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確做出判斷,要考慮是否合理、有無干擾確與不準(zhǔn)確做出判斷,要考慮是否合理、有無干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟效益高低和對環(huán)境有無污染等?,F(xiàn)象、經(jīng)濟效益高低和對環(huán)境有無污染等。 (3)最佳方案的選用)最佳方案的選用幾個實驗方案都能達到目的,分析各方案的優(yōu)劣并幾個實驗方案都能達到目的,分析各方案的優(yōu)劣并選出其中最佳的一個。所謂最佳,無非是裝置最
4、簡選出其中最佳的一個。所謂最佳,無非是裝置最簡單、藥品容易取得且價格低廉、現(xiàn)象明顯、無干擾單、藥品容易取得且價格低廉、現(xiàn)象明顯、無干擾物質(zhì)以及無污染等。物質(zhì)以及無污染等。 4. 4.實驗操作的設(shè)計與注意的問題實驗操作的設(shè)計與注意的問題 (1)儀器接口的連接:總體上遵循裝置的排列順)儀器接口的連接:總體上遵循裝置的排列順序,但對于吸收裝置應(yīng)序,但對于吸收裝置應(yīng)“長長”進進“短短”出(或出(或“深深”入入“淺淺”出);量氣裝置應(yīng)出);量氣裝置應(yīng)“短短”進進“長長”出;洗出;洗氣裝置應(yīng)氣裝置應(yīng)“長長”進進“短短”出;干燥管應(yīng)出;干燥管應(yīng)“大大”進進“小小”出。出。 (2)實驗操作的順序:裝置選擇與連
5、接)實驗操作的順序:裝置選擇與連接氣密性氣密性檢驗檢驗裝固體藥品裝固體藥品加液體藥品加液體藥品開始實驗(按程開始實驗(按程序)序)拆卸儀器拆卸儀器其他處理等。其他處理等。 (3)如果實驗室取用或制取易吸水、潮解、水解)如果實驗室取用或制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì),要采取必要的措施防止其吸水,以保證達的物質(zhì),要采取必要的措施防止其吸水,以保證達到實驗?zāi)康摹5綄嶒災(zāi)康摹?(4)冷凝回流:有些實驗中,為減少易揮發(fā)液)冷凝回流:有些實驗中,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(如長玻璃管及冷凝管等)。加裝冷凝回流裝置(如
6、長玻璃管及冷凝管等)。 (5)儀器拆卸的科學(xué)性與安全性:要從防污染、)儀器拆卸的科學(xué)性與安全性:要從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考慮。防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考慮。 (6)其他:如試劑加入先后順序、實驗方法使用)其他:如試劑加入先后順序、實驗方法使用順序等。順序等??键c一考點一 物質(zhì)制備實驗方案的設(shè)計物質(zhì)制備實驗方案的設(shè)計【例【例1】 (20092009山東理綜,山東理綜,3030)孔雀石主要含孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3,還含少量還含少量Fe、Si的化合物。實驗的化合物。實驗 室以孔雀石為原料制備室以孔雀石為原料制備CuSO45H2O及及CaCO3, 步驟如下:步驟如下:
7、請回答下列問題:請回答下列問題:(1)溶液)溶液A中的金屬離子有中的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。從。從 下列所給試劑中選擇:實驗步驟中試劑下列所給試劑中選擇:實驗步驟中試劑為為 (填(填代號),檢驗溶液代號),檢驗溶液A中中Fe3+的最佳試劑為的最佳試劑為 (填代(填代號)。號)。a.KMnO4 b.(NH4)2Sc.H2O2 d.KSCN(2)由溶液)由溶液C獲得獲得CuSO45H2O,需要經(jīng)過加熱蒸,需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、發(fā)、 、過濾等操作。除燒杯、漏斗外,過、過濾等操作。除燒杯、漏斗外,過濾操作還用到另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的濾操作還用到另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的主要
8、作用是主要作用是 。(3)制備)制備CaCO3時,應(yīng)向時,應(yīng)向CaCl2溶液中先通入溶液中先通入(或先加入)(或先加入) (填化學(xué)式)。若實驗過程中有(填化學(xué)式)。若實驗過程中有氨氣逸出,應(yīng)選用下列氨氣逸出,應(yīng)選用下列 裝置回收(填代號)。裝置回收(填代號)。(4)欲測定溶液)欲測定溶液A中中Fe2+的濃度,需要用容量瓶配的濃度,需要用容量瓶配制某標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容時視線應(yīng)制某標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容時視線應(yīng) ,直到,直到 。用用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時應(yīng)選用 滴定管(填滴定管(填“酸式酸式”或或“堿式堿式”)。)。解析解析 (1 1)試劑)試劑的目的是將的目的是將FeFe2+2+氧化為
9、氧化為FeFe3+3+,同時,同時又不能再引入新的雜質(zhì),只有又不能再引入新的雜質(zhì),只有H H2 2O O2 2符合;符合;FeFe3+3+的檢驗的檢驗用用KSCNKSCN最為靈敏。最為靈敏。(2 2)從溶液中獲得晶體,需經(jīng)過加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié))從溶液中獲得晶體,需經(jīng)過加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾等操作晶、過濾等操作; ;在過濾操作中玻璃棒的作用為引流。在過濾操作中玻璃棒的作用為引流。(3 3)因)因NHNH3 3在水中的溶解度遠遠大于在水中的溶解度遠遠大于COCO2 2在水中的溶在水中的溶解度,故應(yīng)先通解度,故應(yīng)先通NHNH3 3使使CaClCaCl2 2溶液顯堿性,再通溶液顯堿性,再通COCO2
10、2才才利于利于CaCOCaCO3 3的生成;對易溶氣體,為防倒吸可采取不的生成;對易溶氣體,為防倒吸可采取不同的防護措施。同的防護措施。(4 4)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時,視線應(yīng)與凹液)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時,視線應(yīng)與凹液面相切,且要平視;面相切,且要平視;KMnOKMnO4 4具有強氧化性,只能用酸具有強氧化性,只能用酸式滴定管。式滴定管。答案答案 (1)c d(2)冷卻結(jié)晶)冷卻結(jié)晶 引流引流(3)NH3 (或(或NH3H2O) bd(4)平視凹液面(或平視刻度線)平視凹液面(或平視刻度線) 凹液面的最低凹液面的最低處與刻度線相切處與刻度線相切 酸式酸式 制備實驗方案的設(shè)計,對鞏固元
11、素化合物知識制備實驗方案的設(shè)計,對鞏固元素化合物知識和掌握好各類有機物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,全面訓(xùn)和掌握好各類有機物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,全面訓(xùn)練實驗技能,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力是有練實驗技能,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力是有益的。益的。 制備實驗方案的設(shè)計,應(yīng)遵循以下原則:制備實驗方案的設(shè)計,應(yīng)遵循以下原則: 條件合適,操作方便;條件合適,操作方便;原理正確,步驟簡原理正確,步驟簡單單;原料豐富原料豐富,價格低廉價格低廉;產(chǎn)物純凈產(chǎn)物純凈,污染物少。污染物少。 即從多種路線中選出一種最佳的制備途徑,合即從多種路線中選出一種最佳的制備途徑,合理地選擇化學(xué)儀器與藥品,設(shè)計合理的實驗裝置和理地選
12、擇化學(xué)儀器與藥品,設(shè)計合理的實驗裝置和實驗操作步驟。實驗操作步驟。 由于大多數(shù)有機反應(yīng),副反應(yīng)較多,且為可逆反由于大多數(shù)有機反應(yīng),副反應(yīng)較多,且為可逆反應(yīng),因此設(shè)計有機物制備實驗方案時,盡可能選擇應(yīng),因此設(shè)計有機物制備實驗方案時,盡可能選擇步驟少、副產(chǎn)物少的有機反應(yīng)。若兩種有機物參加步驟少、副產(chǎn)物少的有機反應(yīng)。若兩種有機物參加的可逆反應(yīng),應(yīng)考慮多加一些價廉的有機物,以提的可逆反應(yīng),應(yīng)考慮多加一些價廉的有機物,以提高另一種有機物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率,另外有機物的制高另一種有機物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率,另外有機物的制備實驗,控制反應(yīng)條件尤為重要。備實驗,控制反應(yīng)條件尤為重要。 如實驗室欲制備苯甲酸甲酯,在設(shè)計實
13、驗方案時,如實驗室欲制備苯甲酸甲酯,在設(shè)計實驗方案時,可這樣考慮:用甲醇與苯甲酸進行酯化反應(yīng),以濃可這樣考慮:用甲醇與苯甲酸進行酯化反應(yīng),以濃 H2SO4作催化劑。因為酯化反應(yīng)是可逆的。根據(jù)化學(xué)作催化劑。因為酯化反應(yīng)是可逆的。根據(jù)化學(xué)平衡移動原理,增大反應(yīng)物如甲醇的濃度,可以使平衡移動原理,增大反應(yīng)物如甲醇的濃度,可以使平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移動。平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移動。 .化學(xué)實驗室制取氯化氫氣體的方法之一是將濃化學(xué)實驗室制取氯化氫氣體的方法之一是將濃 硫酸滴入濃鹽酸中。請從圖中挑選所需儀器,在方硫酸滴入濃鹽酸中。請從圖中挑選所需儀器,在方 框內(nèi)畫出用該方法制備、收集干燥
14、氯化氫氣體的裝框內(nèi)畫出用該方法制備、收集干燥氯化氫氣體的裝 置簡圖,并在圖中標(biāo)明所用試劑。(儀器可重復(fù)使置簡圖,并在圖中標(biāo)明所用試劑。(儀器可重復(fù)使 用,固定裝置不必畫出)用,固定裝置不必畫出).實驗室制備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下:實驗室制備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下:取過量潔凈的鐵屑加入取過量潔凈的鐵屑加入20%30%的稀硫酸溶液,在的稀硫酸溶液,在5080水浴中加熱至不再產(chǎn)生氣泡。將溶液趁熱水浴中加熱至不再產(chǎn)生氣泡。將溶液趁熱過濾,濾液移至試管中,用橡膠塞塞緊試管口,靜過濾,濾液移至試管中,用橡膠塞塞緊試管口,靜置、冷卻一段時間后收集產(chǎn)品。置、冷卻一段時間后收集產(chǎn)品。(1)寫出該
15、實驗制備硫酸亞鐵的化學(xué)方程式:)寫出該實驗制備硫酸亞鐵的化學(xué)方程式: 。(2)硫酸溶液過稀會導(dǎo)致)硫酸溶液過稀會導(dǎo)致 。(3)采用水浴加熱的原因是)采用水浴加熱的原因是 。(4)反應(yīng)時鐵屑過量的目的是(用離子方程式表示)反應(yīng)時鐵屑過量的目的是(用離子方程式表示) 。(5)溶液趁熱過濾的原因是)溶液趁熱過濾的原因是 。(6)靜置冷卻一段時間后,在試管中觀察到的現(xiàn)象)靜置冷卻一段時間后,在試管中觀察到的現(xiàn)象是是 。解析解析 實驗室制取實驗室制取HClHCl氣體是加熱濃氣體是加熱濃H H2 2SOSO4 4和濃鹽酸,和濃鹽酸,因此裝置特點是液體因此裝置特點是液體+ +液體混合制取氣體。液體混合制取氣
16、體。 反應(yīng)反應(yīng)裝置應(yīng)選圓底燒瓶和分液漏斗、帶導(dǎo)管的膠塞,收裝置應(yīng)選圓底燒瓶和分液漏斗、帶導(dǎo)管的膠塞,收集干燥氣體應(yīng)加干燥劑,應(yīng)用干燥裝置,集干燥氣體應(yīng)加干燥劑,應(yīng)用干燥裝置, 用集氣用集氣瓶式的洗氣瓶來干燥,最后用向上排空氣瓶式的洗氣瓶來干燥,最后用向上排空氣 法收集法收集HClHCl。用鐵屑和稀用鐵屑和稀H H2 2SOSO4 4反應(yīng)制反應(yīng)制FeSOFeSO4 4的反應(yīng)原理為的反應(yīng)原理為Fe+HFe+H2 2SOSO4 4(稀)(?。?FeSOFeSO4 4+H+H2 2,如果,如果H H2 2SOSO4 4濃度太小,濃度太小,反應(yīng)太慢,不利于晶體析出而影響實驗效果。為控反應(yīng)太慢,不利于晶體
17、析出而影響實驗效果。為控制反應(yīng)溫度應(yīng)采用水浴加熱。因為制反應(yīng)溫度應(yīng)采用水浴加熱。因為FeFe2+2+易生成易生成FeFe3+3+,為防止為防止FeFe3+3+的出現(xiàn)應(yīng)加過量鐵粉,為防止的出現(xiàn)應(yīng)加過量鐵粉,為防止FeSOFeSO4 4晶體晶體流失,應(yīng)趁熱過濾,為防止流失,應(yīng)趁熱過濾,為防止FeFe2+2+被氧化應(yīng)防止氧氣進被氧化應(yīng)防止氧氣進入試管內(nèi)。冷卻后的溶液隨著入試管內(nèi)。冷卻后的溶液隨著FeSOFeSO4 4溶解度的減小而溶解度的減小而在溶液中析出淺綠色晶體。在溶液中析出淺綠色晶體。50508080水浴水浴答案答案 .(1)Fe+H2SO4(?。ㄏ。?FeSO4+H2(2)反應(yīng)速率慢,不利
18、于晶體析出)反應(yīng)速率慢,不利于晶體析出(3)容易控制溫度)容易控制溫度(4)Fe+2Fe3+ 3Fe2+(5)減少)減少FeSO4的損失;防止空氣進入試管將的損失;防止空氣進入試管將Fe2+氧化為氧化為Fe3+(6)有淺綠色晶體析出)有淺綠色晶體析出50508080水浴水浴【例【例2】 (20092009全國全國理綜,理綜,2828)已知氨可以與灼已知氨可以與灼 熱的氧化銅反應(yīng)得到氮氣和金屬銅,用下圖中的熱的氧化銅反應(yīng)得到氮氣和金屬銅,用下圖中的 裝置可以實現(xiàn)該反應(yīng)。裝置可以實現(xiàn)該反應(yīng)??键c二考點二 物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計回答下列問題:回答下列問題:(1)A中加入的物質(zhì)是
19、中加入的物質(zhì)是 ,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是方程式是 ;(2)B中加入的物質(zhì)是中加入的物質(zhì)是 ,其作用是其作用是 ;(3)實驗時在)實驗時在C中觀察到的現(xiàn)象是中觀察到的現(xiàn)象是 ;發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ;(4)實驗時在)實驗時在D中觀察到的現(xiàn)象是中觀察到的現(xiàn)象是 ,D中中收集到的物質(zhì)是收集到的物質(zhì)是 ,檢驗該物質(zhì)的方法和現(xiàn),檢驗該物質(zhì)的方法和現(xiàn)象是象是 。解析解析 (1 1)由題中信息知)由題中信息知A A裝置為裝置為NHNH3 3的制取裝置,的制取裝置,故故A A中加入的物質(zhì)是中加入的物質(zhì)是NHNH4 4ClCl和和Ca(OH)Ca(OH)2 2固體,發(fā)生反應(yīng)
20、固體,發(fā)生反應(yīng)的方程式為的方程式為2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O。(2 2)B B裝置的作用是干燥裝置的作用是干燥NHNH3 3, ,所用藥品為堿石灰所用藥品為堿石灰(或(或CaOCaO)。)。(3 3)裝置)裝置C C中發(fā)生反應(yīng)為:中發(fā)生反應(yīng)為:2NH2NH3 3+3CuO N+3CuO N2 2+3Cu+3Cu+3H+3H2 2O,O,觀察到的現(xiàn)象是黑色固體粉末逐漸變紅且右管觀察到的現(xiàn)象是黑色固體粉末逐漸變紅且右管口有水珠出現(xiàn)。口有水珠出現(xiàn)。(4 4)D D中冰水的作用是冷卻,得到無色液體氨
21、水。中冰水的作用是冷卻,得到無色液體氨水。若檢驗若檢驗NHNH3 3:用濕潤的紅色石蕊試紙,若變藍則說明:用濕潤的紅色石蕊試紙,若變藍則說明NHNH3 3的存在。若檢驗的存在。若檢驗H H2 2O O的存在:用無水的存在:用無水CuSOCuSO4 4, ,觀察是觀察是否變藍。否變藍。答案答案 (1)固體)固體NH4Cl和和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O(2)堿石灰(或)堿石灰(或CaO) 除去除去NH3氣流中的水汽氣流中的水汽(或干燥(或干燥NH3)(3)黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色且右管口有水珠生成)黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色且右管口有水珠生成2NH3+3Cu
22、O N2+3H2O+3Cu (4)出現(xiàn)無色液體)出現(xiàn)無色液體 氨水氨水 用紅色石蕊試紙檢驗,用紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍;用無水試紙變藍;用無水CuSO4粉末檢驗,無水粉末檢驗,無水CuSO4變藍變藍 性質(zhì)探索性實驗的設(shè)計:主要是從物質(zhì)的結(jié)性質(zhì)探索性實驗的設(shè)計:主要是從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點或從所屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可構(gòu)特點或從所屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì),而后據(jù)此設(shè)計出合理的實能具有的一系列性質(zhì),而后據(jù)此設(shè)計出合理的實驗方案,去探索它所可能具有的性質(zhì)。驗方案,去探索它所可能具有的性質(zhì)。 性質(zhì)驗證性實驗的設(shè)計:主要是求證物質(zhì)具性質(zhì)驗證性實驗的設(shè)計:主要是求證物質(zhì)具備的性質(zhì)
23、,關(guān)鍵是設(shè)計出簡捷的實驗方案,要求備的性質(zhì),關(guān)鍵是設(shè)計出簡捷的實驗方案,要求操作簡單,簡便易行,現(xiàn)象明顯,且安全可行。操作簡單,簡便易行,現(xiàn)象明顯,且安全可行。 性質(zhì)實驗方案的基本流程為:研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)實驗方案的基本流程為:研究物質(zhì)結(jié)構(gòu) 預(yù)測可能性質(zhì)預(yù)測可能性質(zhì) 設(shè)計實驗方案(方法、設(shè)計實驗方案(方法、步驟、儀器、藥品、操作要點、現(xiàn)象及分析、步驟、儀器、藥品、操作要點、現(xiàn)象及分析、結(jié)論等)結(jié)論等) 實施實驗實施實驗 結(jié)論。性質(zhì)實驗方案結(jié)論。性質(zhì)實驗方案設(shè)計的基本思路如下:設(shè)計的基本思路如下: 某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗。某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗。(1)實驗過
24、程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的)實驗過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象,請寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:現(xiàn)象,請寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進行,說明該乙醇催化氧化反應(yīng)是繼續(xù)進行,說明該乙醇催化氧化反應(yīng)是 反應(yīng)。反應(yīng)。(2)甲和乙兩個水浴作用不相同。)甲和乙兩個水浴作用不相同。甲的作用是甲的作用是 ;乙的作用是;乙的作用是 。(3)反應(yīng)進行一段時間后,干燥試管)反應(yīng)進行一段時間后,干燥試管a中能收集到中能收集到不同的物質(zhì),它們是不同的物質(zhì),它們是 。集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是集氣瓶中收集到的氣體的主要
25、成分是 。(4)若試管)若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗,中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗,試紙顯紅色,說明液體中還含有試紙顯紅色,說明液體中還含有 。要除去該。要除去該物質(zhì),可先在混合液中加入物質(zhì),可先在混合液中加入 (填寫字母填寫字母)。a.氯化鈉溶液氯化鈉溶液 b.苯苯c.碳酸氫鈉溶液碳酸氫鈉溶液 d.四氯化碳四氯化碳然后,再通過然后,再通過 (填實驗操作名稱)即可除去。(填實驗操作名稱)即可除去。解析解析 (1 1)在乙醇的催化氧化實驗中,)在乙醇的催化氧化實驗中,CuCu作催化作催化劑,反應(yīng)過程中,紅色的劑,反應(yīng)過程中,紅色的CuCu先生成黑色的先生成黑色的CuO,CuO,黑
26、黑色的色的CuOCuO又被乙醇還原為紅色的又被乙醇還原為紅色的CuCu。有關(guān)的化學(xué)方。有關(guān)的化學(xué)方程式為程式為2Cu+O2Cu+O2 2 2CuO 2CuO,CuO+CHCuO+CH3 3CHCH2 2OH OH Cu+CHCu+CH3 3CHO+HCHO+H2 2O O。(2)(2)甲水浴加熱的目的是獲得平穩(wěn)的乙醇氣流,乙甲水浴加熱的目的是獲得平穩(wěn)的乙醇氣流,乙冷水浴的目的是為了冷凝乙醛。冷水浴的目的是為了冷凝乙醛。答案答案 (1)2Cu+O2 2CuOCH3CH2OH+CuO CH3CHO+H2O+Cu 放熱放熱(2)加熱)加熱 冷卻冷卻(3)乙醛、乙醇、水)乙醛、乙醇、水 氮氣氮氣(4)
27、乙酸)乙酸 c 蒸餾蒸餾(3 3)生成的)生成的CHCH3 3CHOCHO和和H H2 2O O以及揮發(fā)出來的乙醇進入試以及揮發(fā)出來的乙醇進入試管管a a被冷凝收集,不溶于水的被冷凝收集,不溶于水的N N2 2被收集在集氣瓶中。被收集在集氣瓶中。(4 4)能使紫色石蕊試紙顯紅色,說明該液體為酸性)能使紫色石蕊試紙顯紅色,說明該液體為酸性物質(zhì),即物質(zhì),即CHCH3 3COOHCOOH;要除去乙醛中的乙酸,可以先將;要除去乙醛中的乙酸,可以先將其與其與NaHCONaHCO3 3反應(yīng)生成反應(yīng)生成CHCH3 3COONaCOONa這種鹽,再加熱蒸餾,這種鹽,再加熱蒸餾,蒸出蒸出CHCH3 3CHOCH
28、O。【例【例3】(20092009福建理綜,福建理綜,2525)某研究性小組借助某研究性小組借助 A-D的儀器裝置完成有關(guān)實驗。的儀器裝置完成有關(guān)實驗??键c三考點三 探究性實驗和綜合實驗探究性實驗和綜合實驗【實驗一】收集【實驗一】收集NO氣體。氣體。(1)用裝置)用裝置A收集收集NO氣體,正確的操作是氣體,正確的操作是 (填序號)。(填序號)。a.從從口進氣,用排水法集氣口進氣,用排水法集氣b.從從口進氣,用排空氣法集氣口進氣,用排空氣法集氣c.從從口進氣,用排水法集氣口進氣,用排水法集氣d.從從口進氣,用排空氣法集氣口進氣,用排空氣法集氣【實驗二】為了探究鍍鋅薄鐵板上鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)【實驗二】為
29、了探究鍍鋅薄鐵板上鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù) w w(Zn)和鍍層厚度,查詢得知鋅易溶于堿:和鍍層厚度,查詢得知鋅易溶于堿:Zn+2NaOH Na2ZnO2+H2。據(jù)此,截取面積為。據(jù)此,截取面積為S的雙面鍍鋅薄鐵板試樣,剪碎,稱得質(zhì)量為的雙面鍍鋅薄鐵板試樣,剪碎,稱得質(zhì)量為m m1 g。用固體燒堿和水作試劑,擬出下列實驗方案并進行用固體燒堿和水作試劑,擬出下列實驗方案并進行相關(guān)實驗。相關(guān)實驗。方案甲:通過測量試樣與堿反應(yīng)生成的氫氣體積來方案甲:通過測量試樣與堿反應(yīng)生成的氫氣體積來實現(xiàn)探究目標(biāo)。實現(xiàn)探究目標(biāo)。(2)選用)選用B和和 (填儀器標(biāo)號填儀器標(biāo)號)兩個裝置進行實驗。兩個裝置進行實驗。(3)測得充分反
30、應(yīng)后生成氫氣的體積為)測得充分反應(yīng)后生成氫氣的體積為V V L(標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)狀況),狀況),w w(Zn)= 。(4)計算鍍層厚度)計算鍍層厚度,還需要的一個物理量是還需要的一個物理量是 。(5)若裝置)若裝置B中的恒壓分液漏斗改為普通分液漏斗,中的恒壓分液漏斗改為普通分液漏斗,測量結(jié)果將測量結(jié)果將 (填(填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“無影無影響響”)。)。方案乙:通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后的質(zhì)量實現(xiàn)探方案乙:通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后的質(zhì)量實現(xiàn)探究目標(biāo)。選用儀器究目標(biāo)。選用儀器C做實驗,試樣經(jīng)充分反應(yīng),濾出做實驗,試樣經(jīng)充分反應(yīng),濾出不溶物、洗滌、烘干,稱得其質(zhì)量為不溶物、洗滌、烘干,稱得其質(zhì)
31、量為m m2 g。(6)w w(Zn)= 。方案丙:通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后儀器、試樣和方案丙:通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后儀器、試樣和試劑的總質(zhì)量(其差值即為試劑的總質(zhì)量(其差值即為H2的質(zhì)量)實現(xiàn)探究目的質(zhì)量)實現(xiàn)探究目標(biāo)。實驗同樣使用儀器標(biāo)。實驗同樣使用儀器C。(7)從實驗誤差角度分析,方案丙)從實驗誤差角度分析,方案丙 方案乙方案乙(填(填“優(yōu)于優(yōu)于”、“劣于劣于”或或“等同于等同于”)。)。解析解析 【實驗一】(【實驗一】(1 1)NONO易被空氣中的氧氣氧化為易被空氣中的氧氣氧化為NONO2 2,不能用排空氣法收集,只能用排水法收集,不能用排空氣法收集,只能用排水法收集,從從口進氣。口
32、進氣。【實驗二】(【實驗二】(2 2)測量反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體的體積應(yīng))測量反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體的體積應(yīng)選用裝置選用裝置D D。(3 3)由題設(shè)反應(yīng)可知:)由題設(shè)反應(yīng)可知:n n(Zn)=(Zn)= w w(Zn)=mol4 .22V119 . 24 .2265mVmV(4)(4)厚度與體積及表面積有關(guān),因此還需要的另一個厚度與體積及表面積有關(guān),因此還需要的另一個物理量為密度。物理量為密度。(5 5)若改為普通分液漏斗,則會使)若改為普通分液漏斗,則會使B B中的氣壓高于中的氣壓高于外界氣壓外界氣壓, ,即滴入的即滴入的NaOHNaOH溶液的體積也會計入溶液的體積也會計入V V(H(H2 2) )中,
33、從而使結(jié)果偏大。中,從而使結(jié)果偏大。(6 6)w w(Zn)=(Zn)=(7)(7)方案丙測的差值為方案丙測的差值為H H2 2及揮發(fā)出及揮發(fā)出H H2 2O O的質(zhì)量,誤差的質(zhì)量,誤差較大。較大。121mmm 答案答案 (1)c (2)D(3) (或或 等,其他合理答案也可等,其他合理答案也可)(4)金屬鋅的密度(或其他合理答案也可)金屬鋅的密度(或其他合理答案也可)(5)偏大)偏大(6) (或其他合理答案也可或其他合理答案也可)(7)劣于)劣于121mmm 14 .2265mV19 . 2mV 綜合實驗題的解題思路綜合實驗題的解題思路 (1)巧審題,明確實驗的目的和原理。實驗原)巧審題,明
34、確實驗的目的和原理。實驗原理是解答實驗題的核心,是實驗設(shè)計的依據(jù)和起點。理是解答實驗題的核心,是實驗設(shè)計的依據(jù)和起點。實驗原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實驗?zāi)繉嶒炘砜蓮念}給的化學(xué)情景(或題首所給實驗?zāi)康模┎⒔Y(jié)合元素化合物等有關(guān)知識獲取。在此基礎(chǔ)的)并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識獲取。在此基礎(chǔ)上,遵循可靠性、簡捷性、安全性的原則,確定符上,遵循可靠性、簡捷性、安全性的原則,確定符合實驗?zāi)康?、要求的方案。合實驗?zāi)康?、要求的方案?(2)想過程,理清實驗操作的先后順序。根據(jù))想過程,理清實驗操作的先后順序。根據(jù)由實驗原理所確定的實驗方案中的實驗過程,確定由實驗原理所確定的實驗方案中的實驗過程,確定
35、實驗操作的方法步驟,把握各步實驗操作的要點,實驗操作的方法步驟,把握各步實驗操作的要點,理清實驗操作的先后順序。理清實驗操作的先后順序。 (3)看準(zhǔn)圖,分析各項實驗裝置的作用。有許)看準(zhǔn)圖,分析各項實驗裝置的作用。有許多綜合實驗題圖文結(jié)合,思考容量大。在分析解答多綜合實驗題圖文結(jié)合,思考容量大。在分析解答過程中,要認(rèn)真細致地分析圖中所示的各項裝置,過程中,要認(rèn)真細致地分析圖中所示的各項裝置,并結(jié)合實驗?zāi)康暮驮?,確定它們在該實驗中的作并結(jié)合實驗?zāi)康暮驮?,確定它們在該實驗中的作用。用。 (4)細分析,得出正確的實驗結(jié)論。實驗現(xiàn)象)細分析,得出正確的實驗結(jié)論。實驗現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表
36、現(xiàn)。在分析實驗現(xiàn)(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實驗現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過程中,要善于找出影響實驗成敗象(或數(shù)據(jù))的過程中,要善于找出影響實驗成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因,或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因,或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式,繪制一定的變化曲線等。出定量公式,繪制一定的變化曲線等。 (2009(2009廣東,廣東,19)19)某實驗小組利用如下裝置(部分某實驗小組利用如下裝置(部分 固定裝置略)制備氮化鈣(固定裝置略)制備氮化鈣(Ca3N2),并探究其實),并探究其實 驗式。驗式。(1)按圖連接好實驗裝置。檢查裝置的氣密性,)按圖連接好實驗裝置。檢查裝置的氣密性,方法是方
37、法是 。(2)反應(yīng)過程中末端導(dǎo)管必須始終插入試管)反應(yīng)過程中末端導(dǎo)管必須始終插入試管A的水的水中,目的是中,目的是 。(3)制備氮化鈣的操作步驟是:)制備氮化鈣的操作步驟是:打開活塞打開活塞K并通并通入入N2;點燃酒精燈,進行反應(yīng);點燃酒精燈,進行反應(yīng);反應(yīng)結(jié)束反應(yīng)結(jié)束后,后, ;拆除裝置,取出產(chǎn)物。拆除裝置,取出產(chǎn)物。(4)數(shù)據(jù)記錄如下:)數(shù)據(jù)記錄如下:空瓷舟質(zhì)量空瓷舟質(zhì)量m m0 /g瓷舟與鈣的瓷舟與鈣的質(zhì)量質(zhì)量m m1 /g瓷舟與產(chǎn)物的瓷舟與產(chǎn)物的質(zhì)量質(zhì)量m m2 /g14.815.0815.15 計算得到實驗式計算得到實驗式Cax xN2,其中其中x x= 。若通入的若通入的N2中混有
38、少量中混有少量O2,請比較,請比較x x與與3的大小,的大小,并給出判斷依據(jù):并給出判斷依據(jù): 。解析解析 (1 1)根據(jù)裝置的不同特點選擇合適的檢驗方)根據(jù)裝置的不同特點選擇合適的檢驗方法;(法;(3 3)對加熱的反應(yīng),反應(yīng)完成后需先撤導(dǎo)管)對加熱的反應(yīng),反應(yīng)完成后需先撤導(dǎo)管再撤酒精燈以防倒吸。再撤酒精燈以防倒吸。(4 4)m m(Ca)=15.08 g-14.80 g=0.28 g(Ca)=15.08 g-14.80 g=0.28 gm m(N(N2 2)=15.15 g-15.08 g=0.07 g)=15.15 g-15.08 g=0.07 g解得解得x x=2.8=2.8若通入若通入
39、N N2 2中混有中混有O O2 2,除生成,除生成CaCa3 3N N2 2外還會生成外還會生成CaOCaO,導(dǎo)致導(dǎo)致x x33。2g/mol14g07. 0g/mol40g28. 0(N)(Ca)xnn答案答案 (1)將末端導(dǎo)管插入試管)將末端導(dǎo)管插入試管A的水中,用酒精燈的水中,用酒精燈微熱硬質(zhì)試管,若末端導(dǎo)管有連續(xù)均勻的氣泡冒出,微熱硬質(zhì)試管,若末端導(dǎo)管有連續(xù)均勻的氣泡冒出,且停止加熱后在導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱,并且一段時且停止加熱后在導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱,并且一段時間不回落,則證明裝置的氣密性良好間不回落,則證明裝置的氣密性良好(2)防止空氣中的氧氣通過末端導(dǎo)管進入實驗裝置,)防止空氣中的
40、氧氣通過末端導(dǎo)管進入實驗裝置,氧化單質(zhì)鈣,生成氧化鈣,引入雜質(zhì)氧化單質(zhì)鈣,生成氧化鈣,引入雜質(zhì)(3)先將末端導(dǎo)管從試管)先將末端導(dǎo)管從試管A中拔出,再熄滅酒精燈中拔出,再熄滅酒精燈(4)2.8x x小于小于3。若通入的。若通入的N2中混有中混有O2,O2會與會與Ca反應(yīng),反應(yīng),生成生成CaO,與,與Ca3N2相比,相比,Ca占的比例減少占的比例減少1.(2009(2009上海,上海,26)26)根據(jù)硫化氫氣體的實驗室制法和根據(jù)硫化氫氣體的實驗室制法和 性質(zhì)完成下列填空。性質(zhì)完成下列填空。 (1)若用啟普發(fā)生器制取硫化氫氣體,則制取氣)若用啟普發(fā)生器制取硫化氫氣體,則制取氣 體的原料可選用體的原
41、料可選用 (填字母序號)。(填字母序號)。 a.稀硫酸與硫化亞鐵稀硫酸與硫化亞鐵 b.稀硝酸與硫化亞鐵稀硝酸與硫化亞鐵 c.稀硫酸與硫化鈉稀硫酸與硫化鈉 d.稀鹽酸與硫化亞鐵稀鹽酸與硫化亞鐵 (2)現(xiàn)要組裝一套可以控制硫化氫氣體產(chǎn)生速率)現(xiàn)要組裝一套可以控制硫化氫氣體產(chǎn)生速率 的裝置,請在下面圖中選擇合適的儀品:的裝置,請在下面圖中選擇合適的儀品: (填(填 編號)。編號)。(3)如右圖,在一個充滿氧氣的)如右圖,在一個充滿氧氣的 集氣瓶中加入少量品紅稀溶液,點集氣瓶中加入少量品紅稀溶液,點 燃硫化氫氣體。在火焰自動熄滅后,燃硫化氫氣體。在火焰自動熄滅后,停止通入氣體,瓶內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是停止
42、通入氣體,瓶內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是 。(4)在上述集氣瓶中繼續(xù)通入硫化氫氣體,振蕩,)在上述集氣瓶中繼續(xù)通入硫化氫氣體,振蕩,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,反應(yīng)過,反應(yīng)過程中程中,溶液的溶液的PH (填(填“變大變大”、“變小變小”或或“不變不變”)。)。(5)點燃不純的硫化氫氣體可能會發(fā)生爆炸,為了)點燃不純的硫化氫氣體可能會發(fā)生爆炸,為了防止意外,可連接一個安全裝置。下圖的裝置能起防止意外,可連接一個安全裝置。下圖的裝置能起到此作用的是到此作用的是 。(6)已知硫化氫氣體在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為)已知硫化氫氣體在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4.3%45.5%時會發(fā)生爆炸。當(dāng)硫化氫氣體在空氣
43、中時會發(fā)生爆炸。當(dāng)硫化氫氣體在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為30%時,其爆炸產(chǎn)物是時,其爆炸產(chǎn)物是 。解析解析 (1 1)NaNa2 2S S固體呈粉末狀固體呈粉末狀, ,不適合在啟普發(fā)生不適合在啟普發(fā)生器內(nèi)使用。稀硝酸與器內(nèi)使用。稀硝酸與FeSFeS發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng), ,產(chǎn)物一產(chǎn)物一般無般無H H2 2S S。(。(2 2)這里要求應(yīng)用啟普發(fā)生器工作原理)這里要求應(yīng)用啟普發(fā)生器工作原理, ,仿照啟普發(fā)生器的形式設(shè)計實驗室制取仿照啟普發(fā)生器的形式設(shè)計實驗室制取H H2 2S S氣體的氣體的裝置。裝置。(3 3)在)在H H2 2S S氣體燃燒的環(huán)境里,氣體燃燒的環(huán)境里,O O2
44、 2先充足后不足,先充足后不足, H H2 2S S氣體燃燒產(chǎn)物中既有氣體燃燒產(chǎn)物中既有SOSO2 2又有又有S S。(4 4)SOSO2 2(或(或H H2 2SOSO3 3)有較強的氧化性)有較強的氧化性,H,H2 2S S有較強的有較強的還原性還原性, ,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)。二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)。H H2 2S S與與SOSO2 2(或(或 H H2 2SOSO3 3)反應(yīng))反應(yīng), ,使使SOSO2 2(或(或H H2 2SOSO3 3)溶液濃度減小,溶液)溶液濃度減小,溶液酸性減弱,酸性減弱,pHpH增大。增大。(5)b(5)b中附加裝置的特點:一是中附加裝置的特點:一是H H2 2
45、S S氣體能順利逸出;氣體能順利逸出;二是乳膠頭對爆炸力有緩沖作用;三是爆炸的火花二是乳膠頭對爆炸力有緩沖作用;三是爆炸的火花不能進入啟普發(fā)生器。其他三個裝置都不完全具備不能進入啟普發(fā)生器。其他三個裝置都不完全具備這三個特點。這三個特點。(6 6)O O2 2空氣中的體積分?jǐn)?shù)約為空氣中的體積分?jǐn)?shù)約為20%20%。V V(H(H2 2S)S)V V(O(O2 2) 21) 21時發(fā)生化學(xué)反應(yīng);時發(fā)生化學(xué)反應(yīng);2H2H2 2S+OS+O2 2 2S+2H 2S+2H2 2O OV V(H(H2 2S)S)V V(O(O2 2)=23)=23時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2H2H2 2S+3OS+3O
46、2 2 2SO 2SO2 2+2H+2H2 2O O點燃點燃點燃點燃答案答案 (1)ad (2)(3)品紅溶液褪色;瓶壁有淡黃色粉末和無色的)品紅溶液褪色;瓶壁有淡黃色粉末和無色的小液滴小液滴(4)SO2+2H2S 3S+2H2O 變大變大(5)b (6)S、H2O2.(2009(2009寧夏理綜,寧夏理綜,26)26)堿式碳酸銅可表示為:堿式碳酸銅可表示為: x xCuCO3y yCu(OH)2z zH2O,測定堿式碳酸銅組成的測定堿式碳酸銅組成的方方 法有多種。法有多種。 (1)現(xiàn)采用氫氣還原法,請回答如下問題:)現(xiàn)采用氫氣還原法,請回答如下問題: 寫出寫出x xCuCO3y yCu(OH
47、)2z zH2O與氫氣反應(yīng)的化與氫氣反應(yīng)的化學(xué)學(xué) 方程式:方程式: ; 實驗裝置用下列所有儀器連接而成,按氫氣流實驗裝置用下列所有儀器連接而成,按氫氣流 方向的連接順序是方向的連接順序是 (填入儀器接口字母(填入儀器接口字母 編號);編號);稱取稱取23.9 g某堿式碳酸銅樣品,充分反應(yīng)后得到某堿式碳酸銅樣品,充分反應(yīng)后得到12.7 g殘留物,生成殘留物,生成4.4 g二氧化碳和二氧化碳和7.2g 水。該樣水。該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為品的結(jié)晶水質(zhì)量為 g,化學(xué)式為,化學(xué)式為 ;(2)某同學(xué)以氮氣代替氫氣,并用上述全部或部分)某同學(xué)以氮氣代替氫氣,并用上述全部或部分儀器來測定堿式碳酸銅的組成,你認(rèn)為
48、是否可行?儀器來測定堿式碳酸銅的組成,你認(rèn)為是否可行?請說明理由。請說明理由。 。解析解析 (1 1)堿式碳酸銅與堿式碳酸銅與H H2 2的反應(yīng),可以理解成堿的反應(yīng),可以理解成堿式碳酸銅在加熱條件下分解成式碳酸銅在加熱條件下分解成CuOCuO、COCO2 2和和H H2 2O O,CuOCuO與與H H2 2在加熱條件下生成在加熱條件下生成CuCu和和H H2 2O O,所以,所以x xCuCOCuCO3 3y yCu(OH)Cu(OH)2 2z zH H2 2O O與與H H2 2反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)的化學(xué)方程式為x xCuCOCuCO3 3y yCu(OH)Cu(OH)2 2z zH H
49、2 2O+O+( (x x+ +y y)H)H2 2 ( (x x+ +y y)Cu)Cu+ +( (x x+2+2y y+ +z z)H)H2 2O+O+x xCOCO2 2。本實驗需要解決及注意的幾個問題是:本實驗需要解決及注意的幾個問題是:a.Ha.H2 2在與堿式碳酸銅反應(yīng)之前,先用盛水的洗氣瓶在與堿式碳酸銅反應(yīng)之前,先用盛水的洗氣瓶除去除去HClHCl雜質(zhì),再用盛濃雜質(zhì),再用盛濃H H2 2SOSO4 4的洗氣瓶除去水蒸氣。的洗氣瓶除去水蒸氣。b.Hb.H2 2與堿式碳酸銅反應(yīng)后,應(yīng)先用盛濃與堿式碳酸銅反應(yīng)后,應(yīng)先用盛濃H H2 2SOSO4 4的洗氣的洗氣瓶吸收并測量反應(yīng)生成水的質(zhì)
50、量,再用盛堿石灰的瓶吸收并測量反應(yīng)生成水的質(zhì)量,再用盛堿石灰的U U形管來吸收并測量生成形管來吸收并測量生成COCO2 2的質(zhì)量。的質(zhì)量。c.c.為防止空氣中的為防止空氣中的COCO2 2及水氣被盛堿石灰的及水氣被盛堿石灰的U U形管吸收,形管吸收,最后應(yīng)再加一個盛堿石灰的干燥管。最后應(yīng)再加一個盛堿石灰的干燥管。綜合考慮以上問題,可決定儀器的連接順序是:綜合考慮以上問題,可決定儀器的連接順序是:akjgfdehibclakjgfdehibcl。:n n(COCO2 2)= =0.1 mol,= =0.1 mol,所以樣品中:所以樣品中:n n(CuCO(CuCO3 3)=0.1 mol;)=0
51、.1 mol;g/mol4 . 4g4 . 4: :反應(yīng)后反應(yīng)后CuCu的質(zhì)量為的質(zhì)量為12.7 g12.7 g,則,則n n(Cu)=(Cu)=0.2 mol,=0.2 mol,根據(jù)銅元素守恒,則有樣品中根據(jù)銅元素守恒,則有樣品中n nCu(OH)Cu(OH)2 2=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol;=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol;: :樣品中結(jié)晶水的物質(zhì)的量:樣品中結(jié)晶水的物質(zhì)的量:n n(H(H2 2O)=O)=-0.1 mol-0.2 mol=0.1 mol,-0.1 mol-0.2 mol=0.1 mol,所以樣品中結(jié)晶水的質(zhì)所以樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為:
52、量為:18 g/mol18 g/mol0.1 mol=1.8 g;0.1 mol=1.8 g;樣品的化學(xué)式為樣品的化學(xué)式為CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2H H2 2O O。(2)(2)可以,由于可以,由于N N2 2與與CuOCuO不反應(yīng),通過實驗測得樣品的不反應(yīng),通過實驗測得樣品的質(zhì)量、反應(yīng)后生成的質(zhì)量、反應(yīng)后生成的CuOCuO的質(zhì)量、的質(zhì)量、COCO2 2的質(zhì)量及的質(zhì)量及H H2 2O O的的質(zhì)量,可以通過化學(xué)計算確定質(zhì)量,可以通過化學(xué)計算確定x x、y y、z z的值。的值。g/mol64g7 .12g/mol18g2 . 7答案答案 (1)x xCuCO3y yC
53、u(OH)2z zH2O+(x x+y y)H2(x x+y y)Cu+x xCO2+(x x+2y y+z z)H2Oakjgf(或或hi)de(或或ed)hi(或或gf)bc(或或cb)l1.8 CuCO3Cu(OH)2H2O(2)可以)可以根據(jù)反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)x xCuCO3y yCu(OH)2z zH2O (x x+y y)CuO+x xCO2+(y y+z z)H2O,以及堿式碳酸銅樣品、,以及堿式碳酸銅樣品、CuO、CO2和和H2O的質(zhì)量(或其中任意三個量),即可計算的質(zhì)量(或其中任意三個量),即可計算出其組成。出其組成。3.取化學(xué)式為取化學(xué)式為MZ的黃色粉末狀化合物進行如下實驗。的黃
54、色粉末狀化合物進行如下實驗。 將將MZ和足量碳粉充分混合,平鋪在反應(yīng)管和足量碳粉充分混合,平鋪在反應(yīng)管a中,中, 在在b瓶中盛足量澄清石灰水,按圖連接儀器。瓶中盛足量澄清石灰水,按圖連接儀器。實驗開始時緩緩?fù)ㄈ氲獨鈱嶒為_始時緩緩?fù)ㄈ氲獨?過一段時間后過一段時間后,加熱反應(yīng)加熱反應(yīng)管管a,觀察到管內(nèi)發(fā)生劇烈反應(yīng)觀察到管內(nèi)發(fā)生劇烈反應(yīng),并有熔融物生成。同并有熔融物生成。同時時,b瓶的溶液中出現(xiàn)白色渾濁。待反應(yīng)完全后瓶的溶液中出現(xiàn)白色渾濁。待反應(yīng)完全后,停止停止加熱加熱,仍繼續(xù)通氮氣仍繼續(xù)通氮氣,直至反應(yīng)管冷卻。此時直至反應(yīng)管冷卻。此時,管中的管中的熔融物凝固成銀白色金屬。根據(jù)以上敘述回答問題:熔融
55、物凝固成銀白色金屬。根據(jù)以上敘述回答問題:(1)元素)元素Z是是 ;(2)停止加熱前是否需要先斷開)停止加熱前是否需要先斷開a和和b的連接處?為的連接處?為什么?什么? ;(3)反應(yīng)管)反應(yīng)管a中發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式是中發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ;(4)本實驗的尾氣是否需處理?如需處理,請回答)本實驗的尾氣是否需處理?如需處理,請回答如何處理;如不需處理,請說明理由。如何處理;如不需處理,請說明理由。 。解析解析 (1 1)根據(jù)和碳反應(yīng)產(chǎn)生了能使澄清石灰水變)根據(jù)和碳反應(yīng)產(chǎn)生了能使澄清石灰水變渾濁的氣體,一定為渾濁的氣體,一定為COCO2 2,則,則Z Z一定為氧元素。一定為氧元素。
56、(2 2)停止加熱前不需要先斷開)停止加熱前不需要先斷開a a和和b b的連接,因為停的連接,因為停止加熱后,仍繼續(xù)通氮氣,直至反應(yīng)管冷卻,因此止加熱后,仍繼續(xù)通氮氣,直至反應(yīng)管冷卻,因此不會造成倒吸。不會造成倒吸。(3 3)根據(jù)其化學(xué)式)根據(jù)其化學(xué)式MZMZ,其中一定含有,其中一定含有“O”O(jiān)”元素,元素,M M為金屬,因此氧化物與為金屬,因此氧化物與C C發(fā)生氧化還原反應(yīng),發(fā)生氧化還原反應(yīng),COCO2 2、C C之間同樣反應(yīng)。因此之間同樣反應(yīng)。因此a a中反應(yīng)方程式為中反應(yīng)方程式為MO+C M+COMO+C M+COMO+CO M+COMO+CO M+CO2 2COCO2 2+C 2CO+
57、C 2CO2MO+C CO2MO+C CO2 2+2M+2M(4 4)因尾氣中含有有毒氣體)因尾氣中含有有毒氣體COCO,因此需要處理。,因此需要處理。答案答案 (1)氧)氧(2)不需要;因為有)不需要;因為有N2不斷通入,不斷通入,b瓶溶液不會倒瓶溶液不會倒吸至吸至a管管(3)MO+C M+CO,MO+CO M+CO2,CO2+C 2CO,2MO+C 2M+CO2(4)需要處理,)需要處理, 因含有因含有CO,可連接一個加熱的裝,可連接一個加熱的裝有有CuO粉末的反應(yīng)管或在出氣管口放一點燃的酒精粉末的反應(yīng)管或在出氣管口放一點燃的酒精燈燈1.某氯堿廠利用廢鐵皮制取凈水劑某氯堿廠利用廢鐵皮制取凈
58、水劑FeCl3溶液,最合溶液,最合 理的生產(chǎn)途徑是理的生產(chǎn)途徑是 ( ) A. B. C. D. 解析解析 A A項中生成的項中生成的FeClFeCl3 3固體可能混有固體可能混有FeFe,加水后,加水后 FeFe與部分與部分FeClFeCl3 3反應(yīng)會生成反應(yīng)會生成FeClFeCl2 2,A A錯誤;錯誤;C C項中項中H H2 2 與與ClCl2 2光照會發(fā)生爆炸,光照會發(fā)生爆炸,C C錯誤;錯誤;D D項中除項中除H H2 2與與ClCl2 2光光 照會發(fā)生爆炸外,鐵高溫燃燒會生成照會發(fā)生爆炸外,鐵高溫燃燒會生成FeFe3 3O O4 4,D D項錯項錯 誤。誤。 答案答案 B2.下列實
59、驗報告記錄的實驗現(xiàn)象正確的是下列實驗報告記錄的實驗現(xiàn)象正確的是 ( )解析解析 二氧化硫能使紫色的石蕊試液變紅,但是不能二氧化硫能使紫色的石蕊試液變紅,但是不能使其褪色;二氧化硫能使品紅溶液褪色;二氧化硫使其褪色;二氧化硫能使品紅溶液褪色;二氧化硫通入到通入到Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液中,可以被氧化成溶液中,可以被氧化成SO ,SO ,與與BaBa2+2+反應(yīng)生成反應(yīng)生成BaSOBaSO4 4白色沉淀;通入到白色沉淀;通入到NaOHNaOH和和BaClBaCl2 2的混合的混合溶液中,先生成溶液中,先生成SO SO ,而后生成,而后生成BaSOBaSO3 3白色沉淀。白色沉淀。
60、2-42-3答案答案 B3.實驗室配制和保存硝酸亞鐵溶液,應(yīng)采取的正確實驗室配制和保存硝酸亞鐵溶液,應(yīng)采取的正確 措施是措施是:把蒸餾水煮沸把蒸餾水煮沸,以趕走水中溶解的以趕走水中溶解的O2; 溶解時加入少量稀硝酸;溶解時加入少量稀硝酸;加入少量還原鐵粉,加入少量還原鐵粉, 并充分振蕩;并充分振蕩;加入少量鹽酸,并裝入棕色試劑加入少量鹽酸,并裝入棕色試劑 瓶中,其中正確的是瓶中,其中正確的是 ( ) A. B. C. D.解析解析 加入稀鹽酸,會引入雜質(zhì)離子加入稀鹽酸,會引入雜質(zhì)離子ClCl- -。A4.在實驗室進行物質(zhì)制備在實驗室進行物質(zhì)制備,下列實驗設(shè)計方案中下列實驗設(shè)計方案中,理理 論上
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