高三化廣東專用總復(fù)習(xí)第講 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則和一般思路(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則?？茖W(xué)性：實(shí)驗(yàn)原理準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)流程合理。_性：保護(hù)人身，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)儀器?？尚行裕簵l件允許，效果明顯，操作可行。_性：做到步驟少、時(shí)間短、效果好等基本要求。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路：理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康年U明實(shí)驗(yàn)原理選擇儀器藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟選擇數(shù)據(jù)處理方法形成設(shè)計(jì)方案確定最佳方案。安全簡約2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)(1)“六防”。防_：有氣體生成或參與的裝置都不可密閉；點(diǎn)燃或加熱可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)前，應(yīng)先_。防水解：制取在空氣中易_的物質(zhì)，如 Al2S3、AlCl3、Mg3N2、FeCl3 等，要在生成此物質(zhì)的裝置前后連接_裝置，吸收水蒸氣。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；制備 Fe(OH)2 要隔絕空氣以及除去溶液中溶解氧等。爆炸驗(yàn)純水解干燥防干擾：如在設(shè)計(jì)多種離子的檢驗(yàn)與鑒別或確定混合物組成的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要防止離子間發(fā)生干擾；設(shè)計(jì)燃燒法測定有機(jī)物分子式時(shí)要防止空氣中二氧化碳和水蒸氣對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾等。防倒吸：處理極_的氣體時(shí)，要注意防倒吸。防揮發(fā)：低沸點(diǎn)液體反應(yīng)物，在受熱時(shí)易揮發(fā)，為減少損耗，要添加冷凝裝置，如冷凝管等。易溶于水(2)對于有氣體發(fā)生或參與的實(shí)驗(yàn)要特別注意以下問題。儀器連接問題：按氣體發(fā)生除_(凈化)干燥主體實(shí)驗(yàn)_處理的順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。接口連接問題：如洗氣時(shí)“進(jìn) 氣 管 _，出 氣 管_”；量氣時(shí)“進(jìn)氣管_，出氣管_”；干燥管除雜質(zhì)時(shí)“大口_小口_”；有機(jī)物相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，宜用磨口玻璃儀器連接而不能用橡皮管連接等。實(shí)驗(yàn)操作的順序：連接各部分裝置檢查_裝藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作拆卸實(shí)驗(yàn)裝置。氣密性雜質(zhì)尾氣長短短長進(jìn)出(3)其他易忽視的細(xì)節(jié)問題。加熱操作先后順序的選擇：若氣體的制取需加熱，應(yīng)先用_氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生氣體后，再給實(shí)驗(yàn)需要加熱的固體物質(zhì)_。冷卻問題：有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而受損失，需用_冷凝氣體，使物質(zhì)由氣態(tài)冷凝為液態(tài)便于收集。拆卸時(shí)的安全性和科學(xué)性：實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性，有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧化”，應(yīng)考慮停止加熱或停止通氣的順序。酒精燈加熱加熱冷凝管4實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)對多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評價(jià)主要從以下幾個(gè)方面著手：(1)原理的科學(xué)性：對比分析實(shí)驗(yàn)方案的原理是否遵循已學(xué)_ 原理和_ 原理或者能否在題目已給信息中找到。(2)方案的可行性：對比分析實(shí)驗(yàn)方案的操作步驟、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)處理等_。(3)綠色化學(xué)：對比分析實(shí)驗(yàn)方案的藥品成本、利用率和對環(huán)境的友好程度。(4)方案的安全性：對比分析實(shí)驗(yàn)方案本身和對人身、設(shè)備儀器以及動(dòng)植物的安全性?；瘜W(xué)物理是否合理、簡單5解答綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的方法(1)認(rèn)真審題，明確目的原理。首先必須認(rèn)真審題，分析、篩選信息，明確實(shí)驗(yàn)的目的，結(jié)合已學(xué)過的知識，通過類比、遷移、分析，明確_。(2)注意題型特點(diǎn)，明確題目要求?？v觀綜合實(shí)驗(yàn)題型，一般有兩類，一是給出了_，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；另一類是給出_方案，對方案進(jìn)行分析、完善和評價(jià)。兩種類型本質(zhì)是相同的，但是分析思考的方向有所不同。實(shí)驗(yàn)原理目的和要求全部或部分實(shí)驗(yàn)(3)根據(jù)題型特點(diǎn)，確定解題方向。對于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案類型：要考慮選擇適當(dāng)?shù)腳、方法簡單；_要易得；實(shí)驗(yàn)過程_、安全；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_。對于方案分析、完善和評價(jià)類型：要抓住方案的主線，分析方案中每個(gè)步驟目的，每個(gè)裝置的用途，及可能達(dá)成情況，進(jìn)行綜合評估。實(shí)驗(yàn)路線所用藥品、儀器簡單明顯考點(diǎn)1 制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)1物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)，首先要弄清物質(zhì)制備的原理，以原理為切入點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，方案一般包括實(shí)驗(yàn)名稱、目的、原理、用品、步驟、現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理等步驟。2針對一個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以設(shè)計(jì)出多種方案，要會(huì)對每個(gè)方案進(jìn)行科學(xué)的評價(jià)，評價(jià)可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：理論上要科學(xué)；操作上要簡單可行；原料上要節(jié)約環(huán)保，符合綠色化學(xué)原則?！纠?】(2011年海南高考)硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO46H2O為淺綠色晶體，實(shí)驗(yàn)室中常以廢鐵屑為原料來制備。其步驟如下：步驟 1：將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑。步驟 2：向處理過的鐵屑中加入過量的 3 molL1 H2SO4 溶液，在60 左右使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液。步驟 3：向所得 FeSO4 溶液中加入飽和(NH4)2SO4 溶液，經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。請回答下列問題：儀器編號)。鐵架臺；燃燒匙；錐形瓶；廣口瓶；研缽；玻璃棒；酒精燈。(2)在步驟 2 中所加的硫酸必須過量，其原因是_。(3)在步驟 3 中，“一系列操作”依次為_、_和過濾。常用的試劑是_，可以觀察到的現(xiàn)象是_。(1)在步驟1的操作中，下列儀器中不必用到的有_(填(4)本實(shí)驗(yàn)制得的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3雜質(zhì)。檢驗(yàn)Fe3思路指導(dǎo)：實(shí)驗(yàn)綜合能力考查，本題考查點(diǎn)有溶液加熱、過濾、固體溶解、蒸發(fā)(防水解)、結(jié)晶等一系列實(shí)驗(yàn)。亞鐵離子在加熱過程中有水解，因而要加酸抑制亞鐵離子的水解是做好本題的關(guān)鍵。解析：步驟1 是溶液加熱和過濾操作，用不到；步驟2 亞鐵離子在加熱過程中有水解，因而要加酸抑制亞鐵離子的水解；步驟3 是抑制亞鐵離子的水解下的蒸發(fā)與結(jié)晶過程。答案：(1)(2)抑制亞鐵離子的水解和氧化(3)加熱濃縮 冷卻結(jié)晶(4)KSCN 溶液 溶液顯血紅色考點(diǎn)2 性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)首先要分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jì)合理實(shí)驗(yàn)方案，探索可能具有的性質(zhì)。(1)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路。(2)驗(yàn)證性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。對物質(zhì)具備的性質(zhì)進(jìn)行求證，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出簡便快捷的實(shí)驗(yàn)，做到操作簡單安全，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。驗(yàn)證性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路。(3)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案分析、評價(jià)的基本思路。通過分析明確探索目的或物質(zhì)的性質(zhì)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑽镔|(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作步驟結(jié)合起來，判斷運(yùn)用這些步驟和裝置，能否實(shí)現(xiàn)目的。(4)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的方法技巧。在進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途與制法之間的相互聯(lián)系。性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)一般包括反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)儀器與操作、反應(yīng)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論幾個(gè)方面。性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，首先要求抓住物質(zhì)本質(zhì)特征進(jìn)行整理和思考，然后進(jìn)行分析、比較、綜合和概括。需要在元素周期律等化學(xué)理論知識的指導(dǎo)下，將元素及其化合物的知識進(jìn)行整理，使之系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，在提取知識時(shí)能夠準(zhǔn)確、全面，并能注重知識間的內(nèi)在聯(lián)系?！纠?】某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究SO2能否與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀。查閱資料得知常溫下BaSO3的Ksp為5.8107，飽和亞硫酸中c(SO)6.3108molL1。(1)將0.1 molL1的BaCl2溶液滴入飽和亞硫酸中，_(填“能”或“不能”)生成BaSO3沉淀，原因是_ _(請寫出必要的推斷過程)。(2)濃硫酸的沸點(diǎn)為338，酒精燈火焰的溫度為400 500，甲同學(xué)用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀，且白色沉淀不溶于鹽酸。寫出加熱試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。白色沉淀的化學(xué)式是_，請用離子方程式表示生成該白色沉淀的可能原因：_。(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的裝置不完善，設(shè)計(jì)了改進(jìn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和 A 中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn))。圖 5-33-1打開彈簧夾，通入 N2段時(shí)間后關(guān)閉彈簧夾；滴加一定量濃硫酸，加熱 A，一段時(shí)間后 C 中未見沉淀生成。操作的目的是_，洗氣瓶 B 中的試劑是_。(4)丙同學(xué)取乙實(shí)驗(yàn)后的 C 中溶液少許，滴加一種無色溶液，也產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀，丙滴加的試劑可能是_(填字母)。ANaOH 溶液 BNaAl(OH)4溶液CH2O2 溶液 D酸性 KMnO4 溶液思路指導(dǎo)：本題綜合性較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縎O2 能否與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀。根據(jù)理論分析可知SO2不能與BaCl2 反應(yīng)，但在銅與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體與BaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生了沉淀，其原因可能是SO2 被某氧化劑氧化所致。解析：(2)由于BaSO3 能夠溶于鹽酸，根據(jù)元素守恒可知該沉淀只能是BaSO4，有可能是溶液中溶解的氧氣與SO2 作用產(chǎn)生了硫酸，進(jìn)而得到BaSO4。(3)氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定，排凈裝置中的空氣，以驗(yàn)證上述原理是否正確。為除去反應(yīng)中帶出的霧狀硫酸，可以將氣體通過NaHSO3 溶液。(4)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，應(yīng)該加入的是具有氧化性的溶液，又因該溶液為無色，故為H2O2 溶液。假設(shè)1：Fe2還原性強(qiáng)于I；【例3】(1)向FeSO4 溶液中滴加氯水，溶液由淺綠色變成黃色，反應(yīng)的離子方程式為：_；向 KI 溶液中滴加氯水，溶液由無色變成黃色，反應(yīng)的離子方程式為：_。為試劑探究 Fe2和I的還原性強(qiáng)弱。提出假設(shè)。假設(shè) 2：_。(2)請以0.1 molL1FeSO4溶液、0.1 molL1KI溶液和氯水設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。其他限選試劑：3 molL1 H2SO4、0.01 molL1 KMnO4、20%KSCN、3%H2O2、淀粉溶液、紫色石蕊溶液實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 解析：要探究Fe2和I的還原性強(qiáng)弱，則要在其他條件下同時(shí)比較二者誰先與氯氣反應(yīng)，可設(shè)計(jì)成在同一溶液中相同濃度的Fe2和I的溶液中加入少量氯水，由于氯水較少，則必然是還原性強(qiáng)的離子先參與反應(yīng)，因此可通過檢驗(yàn)生成的產(chǎn)物是Fe3還是I2的方法判斷反應(yīng)的先后順序，進(jìn)而確定Fe2和I的還原性強(qiáng)弱。答案：(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl 2ICl2=I22Cl(2)假設(shè)2:I還原性強(qiáng)于Fe2實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：取1 mL 0.1 molL1 FeSO4溶液和1 mL 0.1 molL1KI溶液混合于試管中，再滴加幾滴氯水溶液變成黃色，推測有Fe3或I2生成步驟2：向試管中繼續(xù)滴加幾滴20%KSCN溶液若溶液變血紅色，則假設(shè)1成立；若溶液不變血紅色，則假設(shè)2成立或?qū)嶒?yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：取1 mL 0.1 molL1 FeSO4 溶液和 1 mL 0.1 molL1KI溶液混合于試管中，再滴加幾滴氯水溶液變成黃色，推測有Fe3或I2生成步驟2：向試管中繼續(xù)滴加幾滴淀粉溶液。若溶液變藍(lán)色，則假設(shè)2成立；若溶液不變藍(lán)色，則假設(shè)1成立考點(diǎn)3 物質(zhì)的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)1熟練掌握各類物質(zhì)的物理性質(zhì)(顏色、氣味、熔沸點(diǎn)、水溶性)，化學(xué)性質(zhì)及相互反應(yīng)的現(xiàn)象，尤其是一些選擇性反應(yīng)與特征反應(yīng)。2物質(zhì)檢驗(yàn)與鑒別的關(guān)鍵在于通過分析、推理，設(shè)計(jì)出合理的檢驗(yàn)與鑒別方案。3物質(zhì)鑒別的基本原則。(1)被鑒別的物質(zhì)是固體，則一般需要用蒸餾水溶解。(2)待鑒別物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)取少量。(3)要檢驗(yàn)多種成分，應(yīng)進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，防止一支試管進(jìn)行到底，造成前后干擾，但可進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?，如過濾，取上層清液等。(4)由現(xiàn)象定結(jié)論，由特定條件下的特定現(xiàn)象，證明其含有特定的物質(zhì)?！纠?】某學(xué)習(xí)小組在研究水處理問題時(shí)，將一定量 NaClO溶液與 FeSO4 溶液相混合，得到含有大量懸浮物的混合液。請完成對反應(yīng)物剩余情況的探究。(1)提出合理假設(shè)：假設(shè) 1：FeSO4 有剩余；假設(shè) 2：NaClO 有剩余；假設(shè) 3：_。(2)樣品初步處理：取少量混合液于試管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。此澄清溶液中肯定含有的金屬陽離子是_。(3)設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)，在答題卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。KSCN、3%H2O2、淀粉KI 溶液、紫色石蕊溶液。限選實(shí)驗(yàn)試劑：3 molL1 H2SO4、0.01 molL1 KMnO4、20%實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：將上述澄清溶液分成兩分，置于A、B兩支試管中步驟2：步驟3：思路指導(dǎo)：本題涉及常見離子的檢驗(yàn)，只有熟練掌握常見的陰、陽離子的檢驗(yàn)才能準(zhǔn)確解答此類問題。解析：由于NaClO能與FeSO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，二者不能大量共存，因此假設(shè)3只能是二者均無剩余，由于二者反應(yīng)生成Na2SO4和Fe(OH)3，加入稀硫酸后，轉(zhuǎn)化為Na和Fe3。Fe3存在的情況下，不能用KSCN檢驗(yàn)Fe2，此時(shí)Fe2的檢驗(yàn)常用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)；NaClO的檢驗(yàn)主要是利用酸性條件下HClO的漂白性進(jìn)行檢驗(yàn)。特別注意，這里不能用淀粉KI溶液檢驗(yàn)，因?yàn)镕e3會(huì)與KI反應(yīng)生成I2，也能使淀粉變藍(lán)。答案：(1)NaClO 和 FeSO4 均無剩余(2)Na、Fe3(3)實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟2：向A試管中滴加12滴0.01 molL 1 KMnO4溶液(1)若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)1成立；(2)若溶液呈紫紅色，則假設(shè)2或3成立步驟3：向B試管中滴加12滴紫色石蕊溶液(1)若石蕊先變紅后褪色，則假設(shè)2成立；(2)若石蕊變紅后不褪色，結(jié)合步驟2中的(2)，則假設(shè)3成立【例5】(2013年福建高考)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：甲：Mg(NO3)2、NO2、O2乙：MgO、NO2、O2丙：Mg3N2、O2?。篗gO、NO2、N2(1)實(shí)驗(yàn)前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立，理由是_。查閱資料得知：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O針對甲、乙、丙猜想，設(shè)計(jì)如圖5-33-2所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略)：圖5-33-2(2)實(shí)驗(yàn)過程。儀器連接后，放入固體試劑之前，關(guān)閉K，微熱硬質(zhì)玻璃管(A)，觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出，表明_ _。稱取Mg(NO3)2固體3.7 g置于A中，加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是_ _；關(guān)閉K，用酒精燈加熱時(shí)，正確操作是先_ _，然后固定在管中固體部位下加熱。觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D中未見明顯變化。待樣品完全分解，A 裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質(zhì)量為1.0 g。取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現(xiàn)象。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想_是正確的。根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，因?yàn)槿粲蠴2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：_(填寫化學(xué)方程式)，溶液顏色會(huì)褪去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢測到的原因是_。小組討論后達(dá)成的共識是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善，需改進(jìn)裝置進(jìn)一步研究。答案：(1)不符合氧化還原反應(yīng)原理(或其他合理答案)(2)裝置氣密性良好避免對產(chǎn)物O2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾(或其他合理答案)移動(dòng)酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)試管(3)乙2Na2SO3O2=2Na2SO4O2在通過裝置B時(shí)已參與反應(yīng)(或其他合理答案)考點(diǎn)4 定量測量實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)定量測量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是為了深入了解物質(zhì)和現(xiàn)象的量的特征，揭露各因素之間的數(shù)量關(guān)系，從而確定某些因素的數(shù)值。它能夠具體地從量上來測定對象所具有的某種性質(zhì)或者它們的數(shù)量關(guān)系。它得到的結(jié)果是量和量之間的準(zhǔn)確函數(shù)關(guān)系。因此所有影響此函數(shù)關(guān)系準(zhǔn)確性的因素都視為干擾因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就是確定了具體某一方案后，排除此方案中所有干擾因素，干擾因素全部排除，此方案具體的實(shí)施程序就清晰明確了。中學(xué)化學(xué)中考查的定量測量實(shí)驗(yàn)主要有中和熱的測定、硫酸銅晶體中結(jié)晶水的測定、物質(zhì)純度的測定、溶液的配制、中和滴定等。掌握每一定量實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材、操作步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)過程的注意事項(xiàng)，是解答此類實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵?！纠?】某實(shí)驗(yàn)小組擬用酸堿中和滴定法測定食醋的總酸量(g/100 mL)，現(xiàn)邀請你參與本實(shí)驗(yàn)并回答相關(guān)問題。有關(guān)實(shí)驗(yàn)藥品：市售食用白醋樣品500 mL、1.000 molL1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液、蒸餾水、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液。.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)用 _ 式 滴 定 管 量 取 待 測 食 醋 溶 液 20.00 mL 于_中。(2)盛裝標(biāo)準(zhǔn) NaOH 溶液，靜置后，讀取數(shù)據(jù)，記錄為 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的初始讀數(shù)。(3)滴定，并記錄 NaOH 的終點(diǎn)讀數(shù)。(4)重復(fù)滴定 23 次。.實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滴定次數(shù)1234V(樣品)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH)/mL(初始讀數(shù))0.000.2000.100.00V(NaOH)/mL(終點(diǎn)讀數(shù))14.9815.2015.1215.95V(NaOH)/mL(消耗)14.9815.0015.0215.95則 c(樣品)_molL 1；樣品總酸量 _g/100 mL。.交流與討論：(1)甲同學(xué)在處理數(shù)據(jù)過程中計(jì)算得：試分析他的計(jì)算是否合理，如果不合理請說明理由。_。(2)乙同學(xué)用 0.0100 molL1 NaOH 溶液滴定另一市售白醋樣品溶液，恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗 NaOH 溶液的體積為 20.00 mL，滴定過程中使用 pH 計(jì)將溶液的 pH 變化情況記錄如下表。V(NaOH)/(mL)0.0010.0018.0019.8019.9820.0020.0220.2022.00溶液pH2.884.705.706.747.748.729.7010.7011.70指示劑變色的范圍(pH)甲基橙3.14.4石蕊5.08.0酚酞8.210.0由表和圖可知：在允許的誤差范圍(0.1%)內(nèi)，pH 突變(滴定突躍)范圍為_。所以可選擇_作指示劑。滴定中，目光應(yīng)注視_。判斷滴定恰好完成的依據(jù)是_。思路指導(dǎo)：酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)非常重要的定量實(shí)驗(yàn)。其原理是根據(jù)酸和堿反應(yīng)的物質(zhì)的量之比，用已知濃度的酸(或堿)測未知濃度的堿(或酸)的方法。核心關(guān)鍵是n(H)n(OH)。實(shí)驗(yàn)過程中注意酸式滴定管只能盛裝酸溶液，堿式滴定管只能盛裝堿溶液，且滴定管使用前要潤洗。滴定一般要借助酸堿指示劑指示滴定終點(diǎn)。解析：在酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)注意舍去誤差大的數(shù)據(jù)，如本題15.95 mL 就是應(yīng)該舍去的數(shù)據(jù)。酸堿中和滴定須借助指示劑判定終點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室可用作中和滴定的指示劑有酚酞和甲基橙，石蕊變色范圍太寬，不能用作中和滴定的指示劑。本題用NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定醋酸，由于醋酸鈉溶液呈堿性，宜選用酚酞作指示劑。答案：.酸錐形瓶.0.754.5.(1)不合理，因?yàn)榈谒慕M數(shù)據(jù)與前 3 組相差較大，屬異常值，應(yīng)舍去(2)7.749.70酚酞錐形瓶中溶液顏色的變化溶液由無色剛變成紅色且半分鐘內(nèi)不褪色【例7】(雙選)堿式氯化銅是一種難溶于水的綠色結(jié)晶，是一種常用的殺蟲劑，化學(xué)式：CuCl23Cu(OH)2xH2O(x1/2,1,2)。為驗(yàn)證其組成并確定 x 值，某學(xué)生設(shè)計(jì)了以下幾步實(shí)驗(yàn)：稱取 a g 的晶體研成粉末；晶體在空氣中加熱至質(zhì)量不再變化為止(銅仍為二價(jià))，冷卻后稱其質(zhì)量為 b g；另取 a g 的晶體，溶于足量某溶液中充分溶解得溶液 M；向 M 中加入過量的硝酸銀溶液，過濾、洗滌、干燥稱其質(zhì)量為 c g。下列敘述正確的是()。A以上實(shí)驗(yàn)中用到玻璃棒的步驟有B步驟中晶體應(yīng)放在中坩堝中灼燒，灼燒后得到的固體應(yīng)為 CuO 和 CuCl2C步驟所用的溶液通常是硝酸溶液D本次實(shí)驗(yàn)至少需稱量 3 次解析：測定結(jié)晶水要用玻璃棒攪拌，溶解、過濾操作都需要用到玻璃棒；步驟 由于 CuCl2 會(huì)發(fā)生水解，所以灼燒的產(chǎn)產(chǎn)生沉淀的稀鹽酸和稀硫酸，只能用硝酸；從四個(gè)操作步驟來看，至少需要 4 次稱量。答案：AC物只有CuO;因要用AgNO3來沉淀Cl，所以不能引入能與Ag1(2013年廣東東莞模擬)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案肯定能獲得成功的是()。A用1 molL1的鹽酸與MnO2反應(yīng)制取氯氣B用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別二氧化氮和溴蒸氣C用10 mL量筒量取8.50 mL濃硫酸用于配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸D用濕潤的有色紙條鑒別氯化氫和氯氣解析：MnO2不能與稀鹽酸反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NO2和Br2都可與濕潤的淀粉碘化鉀試紙作用生成單質(zhì)I2，使試紙變藍(lán)色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；量筒的精確度為0.1 mL，所以不能量出8.50 mL濃硫酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯氣與水反應(yīng)生成的HClO具有漂白作用，可使?jié)駶櫟挠猩垪l褪色，D項(xiàng)正確。答案：D2(雙選)用下面的方案進(jìn)行某些離子的檢驗(yàn)，其中方案設(shè)計(jì)得嚴(yán)密的是()。解析：離子檢驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密，主要考查設(shè)計(jì)方案是否排除了干擾離子，若排除，則該設(shè)計(jì)方案是嚴(yán)密的，否則的干擾。答案：BC就不嚴(yán)密。A中未排除Ag的干擾，不嚴(yán)密；D中未排除3(2012 年浙江寧波檢測)某化學(xué)小組為測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：下列有關(guān)判斷中不正確的是()。A溶液 A 和溶液 B 均可以是鹽酸或 NaOH 溶液B若溶液 B 選用濃硝酸，測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大C方案一可能產(chǎn)生氫氣，方案二可能剩余銅D實(shí)驗(yàn)室中方案更便于實(shí)施解析：若B 為濃硝酸，鋁因鈍化不反應(yīng)，但是鋁表面生成一層致密的氧化膜，導(dǎo)致鋁的質(zhì)量偏大，故測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，B 項(xiàng)不正確。答案：B4(2013年廣東深圳模擬)下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)正確的是()。解析：用濃硫酸干燥氣體時(shí)，氣體從長導(dǎo)管進(jìn)、短導(dǎo)管出，A錯(cuò)；電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，與直流電源的正極相連，C錯(cuò)；氫氧化鈉固體易潮解，應(yīng)在小燒杯中稱量，且左盤放物，右盤放砝碼，D錯(cuò)。答案：B5.某興趣小組欲在綠色環(huán)保的條件下探究大氣污染物SO2 的性質(zhì)，設(shè)計(jì)如圖 5-33-3 所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請回答：圖5-33-3(1)B、C、D 分別用于檢驗(yàn) SO2 的漂白性、還原性和氧化性，則 B 中所盛試劑為_；C 中反應(yīng)的離子方程式為：_。(續(xù)表)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟2：將小燒杯中的濁液過濾、洗滌，再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中；向沖下的固體中_步驟3：_ _答案：.(1)品紅溶液(2)不用加熱(或節(jié)約能源或藥品)；相對安全；易于控制反應(yīng)進(jìn)行；反應(yīng)更充分(任何合理的兩點(diǎn)均可)(4)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟2：滴入1滴(或少量)品紅，再滴入過量2 mol/L鹽酸，振蕩若品紅褪色(或有氣泡)，則“吸收液”中存在 SO步驟3：用試管取適量濾液，向其中(或小燒杯中)滴入過量的1 mol/L Ba(OH)2溶液 或滴入1滴(或少量)品紅溶液，再滴入23滴(或過量)的2 mol/L鹽酸，振蕩若出現(xiàn)白色沉淀(或品紅溶液褪色，或有氣泡)，則“吸收液”中存在 HSO6.(2013 年廣東廣州模擬)某銅礦石中銅元素含量較低，且含有鐵、鎂、鈣等雜質(zhì)離子。某小組在實(shí)驗(yàn)室中用浸出萃取法制備硫酸銅：(1)操作為_。操作用到的玻璃儀器有燒杯、_。(2)操作、操作 的主要目的是_，富集銅元素。(3)小組成員利用CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合反應(yīng)，制備環(huán)保型木材防腐劑 Cu2(OH)2CO3 懸濁液。多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)所得藍(lán)色懸濁液顏色略有差異，查閱資料表明，可能由于條件控制不同使其中混有較多Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3，Cu4(OH)6SO4均難溶于水，可溶于酸；分解溫度依次為80、200、300。限選試劑：2 molL1 HCl、1 molL1 H2SO4、0.1 molL1 NaOH、0.1 molL1 BaCl2、蒸餾水，其他儀器自選。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)懸濁液成分，完成表中內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取少量懸濁液，過濾，充分 洗滌后，取濾渣于試管中，_ _說若懸濁液中混_ _，有說明懸濁液中混有Cu4(OH)6SO4步驟2：另取少量懸濁液于試管中，_ _若_，說明懸濁液中混有Cu(OH)2(4)上述實(shí)驗(yàn)需要100 mL 0.5 molL1的 CuSO4 溶液，配制時(shí)需稱取_g CuSO45H2O(化學(xué)式量：250)。