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1、第56讲 综合实验设计与评价,第十四章 化学实验,要点感悟04,随堂试训16,目 录,要点感悟,1.制备实验方案的设计与评价 （内容详见学生用书） 2.物质检验方案设计 例2 甲同学想通过下图所示装置（夹持装置已略去）进行实验，研究推断SO2与Na2O2反应的产物。,要点感悟,回答下列问题： （1）装置B的作用是 ；装置D的作用是 ； （2）如何检验反应中是否有O2生成： ； （3）假如Na2O2已反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲设计如下实验： 得出结论：产物是Na2SO4。 该方案是否合理 （填是或否），理由是： 。,要点感悟,（4）若上述方案不合理，请设计一个能确定产物成分的实验方案
2、。,解析 为使SO2和Na2O2反应，一方面先要干燥SO2，避免H2O气与Na2O2反应，另一方面，多余的SO2也要处理，防止污染空气，并且，出气口与外界空气相通，也可能有CO2、H2O气等进来与Na2O2反应，所以，在出气口要加装碱石灰装置。,答案 （1）干燥SO2气体，防止较多的水蒸气与Na2O2反应 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应；同时吸收过量的SO2，以免污染空气 （2）用带有余烬的木条靠近干燥管口a，观察，若其能复燃，则说明是O2，若其不能复燃，则其不是O2,要点感悟,（3）否 HNO3有氧化性，据此不能确定产物是Na2SO3还是Na2SO4或二者兼有 （4）
3、 其他合理方案均视为正确。,要点感悟,3.缺步骤题型 例3 为测定碳酸钠、氯化钠混合物中碳酸钠的质量分数，拟使用如下图实验装置，测量一定量样品和酸反应放出二氧化碳气体的质量。现提供以下药品：氢氧化钠溶液、澄清石灰水、蒸馏水、浓硫酸、稀硫酸、无水氯化钙、碱石灰。实验步骤如下：,要点感悟,称量药品，记录样品质量为m1 g； 检验整套装置的气密性，并在相关的仪器中装入相应的药品； 分别称量仪器E未装药品时和装入药品后（连用药品）的质量，记录所装药品质量为m2 g，并把仪器接到K处； ，把分液漏斗上的玻璃塞打开，旋转活塞，使D中的液体缓慢滴下与B中的样品充分反应； 打开弹簧夹a，通入空气； 拆下仪器E
4、，称量E中所装药品的质量，记录数据为m3 g。,要点感悟,请回答下列问题： （1）A、C、E仪器中装入的药品是： A： ；C： ；E： ； （2）步骤的操作是： ； （3）步骤中打开分液漏斗上的玻璃塞之前，应进行的操作是： ； （4）步骤中使用D中液体滴到什么时候（看到什么现象时），关闭分液漏斗的活塞： ； （5）步骤通入空气的目的是： ； （6）该实验测得样品中碳酸钠的质量分数的计算公式是（列出算式，不需化简）： 。,要点感悟,解析 在解此题中要注意测定实验中的一些细节，如防止空气中的CO2对实验测定的干扰，在产生CO2之前就必须用除去CO2的空气赶掉装置中的有CO2的空气；为了让产生的CO
5、2全部被E中的碱石灰所吸收，反应结束后，就要用除去CO2的空气将发生装置中所有CO2赶到E中。抓住原理，注意了细节本题就会迎刃而解。,答案 （1）NaOH溶液 浓H2SO4 碱石灰 （2）打开弹簧夹a、b，通入空气，关闭弹簧夹a、b （3）打开弹簧夹b （4）滴到瓶B中不再冒出气泡 （5）赶走装置中的CO2，使其全部被E中的碱石灰吸收 （6）(m3 gm2 g)44 gmol1106 gmol1m1 g100%,要点感悟,4.开放与探究性实验 例4 某校学生活动小组设计如图所示装置探究工业制硫酸接触室中的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液
6、褪色。,要点感悟,试填空： （1）装置B的三个作用是： ； ； 。 （2）实验过程中，当V2O5表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因是 。 （3）D中锥形瓶盛放的溶液可以是（选填序号） 。 足量澄清石灰水 足量小苏打溶液 足量氯化钡溶液 足量硝酸钡溶液,要点感悟,反应停止后，要通过装置D锥形瓶中产生的白色沉淀的量，测定已被氧化的二氧化硫的量时，在滤出沉淀前必须进行的一步实验操作是（简述过程） 。 （4）若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为m g，要测定该条件下二氧化硫的转化率，实验时还需要测定的数据是（选填序号） ，二氧化硫的转化率是 （用含有m、a、b、c、d中的一种或几种字母的
7、代数式表示）。 装置F增加的质量a g 装置A中亚硫酸钠减少的质量b g 装置B增加的质量c g 装置E增加的质量d g,要点感悟,答案 （1）干燥氧气和二氧化硫 使氧气和二氧化硫混合均匀 便于通过观察气泡的速率，控制氧气和二氧化硫的比例 （2）该反应的正反应放热，温度过高平衡逆向移动，不利于三氧化硫的生成；且影响催化剂的活性 （3） 向锥形瓶中滴加氯化钡溶液，直至沉淀量不再增加（或“静置后向上层清液中滴入氯化钡溶液，若产生沉淀，继续加入氯化钡溶液，重复上述过程至清液中不再产生沉淀。”） （4）,随堂试训,1.按下图装置（铁架台等已略），持续通入X气体，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c
8、处得到液体，则X气体可能是（ ） A.H2 B.CO和H2 C.NH3 D.CH3CH2OH(g),D,解析 X应符合如下要求：具有还原性；与CuO反应后有水生成；c处还要得到一种液体。,随堂试训,2.下列实验操作中错误的是（ ） A.分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 B.蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口 C.滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面 D.称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平的左盘，砝码放在托盘天平的右盘中,C,解析 滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变
9、化情况。,随堂试训,4.某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验： 步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤； 步骤2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH89，静置、过滤、洗涤； 步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸； 步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。 请回答以下问题： （1）上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、 、 等玻璃仪器；,随堂试训,（2）步骤1过滤的目的是： ； （3）当步骤2中的溶液的pH89时，检验沉淀是否完全的方法是： ； （4）步骤2中溶液的pH控制较难操作，可改用： 。,答案 （1）烧杯 漏斗 （2）除去铁等不溶于碱的杂质 （3）取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全，若不变浑浊则说明沉淀完全 （4）通入足量的CO2气体,