探究實驗的方法及解題技巧

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網

一. 教學內容:探究實驗的及解題技巧

四. 教學過程

(一)實驗方案設計的原則

①科學性的原則。所設計的實驗應該符合科學道理,不能憑空捏造

②對照性的原則。要設計一個對照性的實驗,要想這個實驗更能夠說明問題,一定要有正反兩個方面的實驗。

③等量性的原則。所設計的實驗中的平衡反應,試劑的取用應該是等量的

④單因子變量原則。對某個實驗的影響,會有很多的因素,實驗正是要人為控制條件,使眾多變量中,只能有一個因素是變量,其余幾個是一樣的。

(二)化學實驗方案設計的基本思路

(1)明確目的原理:首先必須認真審題,明確實驗的目的要求,弄清題目有哪些新的信息,綜合已學過的,通過類比、遷移、分析,從而明確實驗原理。

(2)選擇儀器藥品:根據(jù)實驗的目的和原理以及反應物和生成物的性質、反應條件,如反應物和生成物的狀態(tài)、能否腐蝕儀器和橡皮、反應是否加熱及溫度是否控制在一定范圍內等,從而選擇合理的化學儀器和藥品。

(3)設計裝置步驟:根據(jù)上述實驗目的和原理,以及所選用的實驗儀器和藥品,設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟,應具備識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的,實驗步驟應完整而又簡明。

(4)記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù):根據(jù)觀察,全面準確地記錄實驗過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

(5)分析得出結論:根據(jù)實驗觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),通過分析、計算、圖表、推理,得出正確的結論。

(三)化學實驗方案設計的規(guī)律和方法

(1)思考問題的順序:

① 圍繞主要問題思考。例如:選擇適當?shù)膶嶒灺肪、方法;所用藥品、儀器簡單易得;實驗過程快速、安全;實驗現(xiàn)象明顯。

② 思考有關物質的制備、凈化、吸收和存放等有關問題。例如:制取在空氣中易水解的物質(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物質時,往往在裝置末端再接一個干燥裝置,以防止空氣中水蒸氣進入。

③ 思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器,并將實驗與課本實驗比較、聯(lián)系。例如涉及到氣體的制取和處理,對這類實驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為:發(fā)生→除雜質→干燥→主體實驗→尾氣處理。

(2)儀器連接的順序:

① 所用儀器是否恰當,所給儀器是全用還是選用。

② 儀器是否齊全。例如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實驗應有尾氣的吸收裝置。

③ 安裝順序是否合理。例如:是否遵循“自下而上,從左到右”;氣體凈化裝置中不應先經干燥,后又經過水溶液洗氣。

④ 儀器間連接順序是否正確。例如:洗氣時“長進,短出”;干燥管除雜質時“大進小出”等。

(3)實驗操作的順序:

① 連接儀器。按氣體發(fā)生→除雜質→干燥→主體實驗→尾氣處理順序連接好實驗儀器。

② 檢查氣密性。在整套儀器連接完畢后,應先檢查裝置的氣密性,然后裝入藥品。檢查氣密性的方法要依裝置而定。

③ 裝藥品進行實驗操作。

(4)全方位思考的問題

①檢查氣體的純度,點燃或加熱通有可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的裝置前,必須檢查氣體的純度。例如用H2、CO等氣體還原金屬氧化物時,需要加熱金屬氧化物,在操作中,不能先加熱,后通氣,應當先通入氣體,將裝置內的空氣排干凈后,檢查氣體是否純凈(驗純),待氣體純凈后,再點燃酒精燈加熱金屬氧化物。

②加熱操作先后順序的選擇。若氣體發(fā)生需加熱,應先用酒精燈加熱發(fā)生氣體的裝置,等產生氣體后,再給實驗中需要加熱的固體物質加熱。目的是:一則防止爆炸(如氫氣還原氧化銅);二則保證產品純度,防止反應物或生成物與空氣中其它物質反應。例如用濃硫酸和甲酸共熱產生CO,再用CO還原Fe2O3,實驗時應首先點燃CO發(fā)生裝置的酒精燈,生成的CO趕走空氣后,再點燃加熱Fe2O3的酒精燈,而熄滅酒精燈的順序則相反,原因是:在還原性氣體中冷卻Fe 可防止灼熱的Fe再被空氣中的O2氧化,并防止石灰水倒吸。

③冷凝回流的問題。有的易揮發(fā)的液體反應物,為了避免反應物損耗和充分利用原料,要在發(fā)生裝置設計冷凝回流裝置。如在發(fā)生裝置安裝長玻璃管等。

④冷卻問題。有的實驗為防止氣體冷凝不充分而受損失,需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝氣體(物質蒸氣),使物質蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。

⑤防止倒吸問題。

⑥具有特殊作用的實驗改進裝置。如為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置;為防止氣體從長頸漏斗中逸出,可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套一支小試管等。

⑦拆卸時的安全性和科學性。實驗儀器的拆卸要注意安全和科學性,有些實驗為防止“爆炸”或“氧化”,應考慮停止加熱或停止通氣的順序,如對有尾氣吸收裝置的實驗,必須將尾氣導管提出液面后才熄滅酒精燈,以免造成溶液倒吸;用氫氣還原氧化銅的實驗應先熄滅加熱氧化銅的酒精燈,同時繼續(xù)通氫氣,待加熱區(qū)冷卻后才停止通氫氣,這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化,或形成可爆氣;拆卸用排水法收集需加熱制取氣體的裝置時,需先把導管從水槽中取出,才能熄滅酒精燈,以防止水倒吸;拆卸后的儀器要清洗、干燥、歸位。

(四)化學實驗方案評價

①科學性:實驗原理、操作程序和方法是否正確

②安全性:用藥及操作是否安全,環(huán)境保護問題是否得到解決

③可行性:是否滿足現(xiàn)有的實驗條件

④簡約性:裝置要盡量簡單、步驟要盡量少、藥品用量要盡量少、時間要盡量短。

⑤環(huán)保性:有毒有害物質是否經過處理。

⑥經濟性:原料用量要盡量少,價格要盡量便宜

化學實驗設計是一個系統(tǒng)問題,我們應該首先知道實驗設計的目的、題型和要具備的知識方法;其次,時要求動手寫(寫方案、寫步驟、寫現(xiàn)象、寫原因、寫結論等)、重點做(做系列實驗)、仔細觀察(觀察現(xiàn)象)、學會表述(說現(xiàn)象、說原理);三是要有幾份配套練習題,通過訓練,理論聯(lián)系實際,在實驗操作中來加強對實驗理論的理解,同時又用實驗理論知識來指導自己的實驗設計,在中將兩者有機地結合起來,扎扎實實搞好實驗設計。

(1)準確地把握實驗目的

(2)利用已學知識,分析如何實現(xiàn)這個目的 ?D?D 實驗原理

(3)結合實驗材料,初步確定設計對策 ?D?D 實驗方案

4、探究實驗的解答注意點:

(1)細心審題是關鍵:目的、原理要畫出。

(2)認真分析是核心:①原理分析 ②材料分析 ③變量分析 ④結果分析

(3)正確表達是保障:大多生有實驗思路,就是拿不到分,因此我們在表達過程中一定要按格式答題,同時要體現(xiàn)出科學、等量、單一變量與對照性等原則,提高實驗題的得分率。

5、實驗基本操作中的先后順序:在化學實驗中,操作和滴加試劑順序的先后,對實驗的有著至關重要的作用,F(xiàn)將常見的實驗中先后順序總結歸納如下:

⑴制取氣體時,先檢查裝置的氣密性,后裝入藥品。檢查裝置氣密性時,先把導管插入水中,后用手掌緊貼容器的外壁。

⑵排水法收集氣體時,先排凈空氣,后收集氣體;集滿后,應先把導管移出水面,后熄滅火焰。

⑶氫氣還原氧化銅和一氧化碳還原氧化鐵時 高中英語,先通氣(H2或CO)后加熱;實驗完畢時,先熄燈后停氣。

⑷點燃可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等),應先檢驗純度,然后點燃。

⑸用托盤天平稱量物質時,應先調零,后稱量;加砝碼時,應先加質量大的砝碼,后加質量小的砝碼;稱量完后,先記下讀數(shù),后把砝碼放回盒中,最后把游碼移回零處。

⑹使用試紙檢驗溶液的性質時,先把一小塊試紙放在表面皿或玻片上,后用玻棒沾待測液點試紙中部,再觀察變化;檢驗氣體的性質時,先用蒸餾水潤濕粘在玻棒一端,后接近管口檢驗。

⑺容量瓶、滴定管等應先查漏后使用。

⑻組裝裝置時遵循:從左至右,由下而上的原則。取用塊狀藥品或密度較大的金屬顆粒放入玻璃容器時,應先把容器橫放,后把藥品放入容器口,再把容器慢慢地豎立起來。

⑼配制一定物質的量濃度的溶液時,溶于水放熱的物質應先冷卻,后轉移。

⑽制乙烯配制混合液時,應先在容器中加酒精,再沿器壁慢慢注入濃H2SO4,并不斷攪拌。

⑾氣體中混有水蒸氣和其它雜質,若要得到純凈干燥的氣體,使用液體試劑除雜時,應先除去雜質,后除水蒸氣;使用加熱方法除雜時,應先除水蒸氣,后除去雜質。

⑿中和滴定時,應先用標準液潤洗滴定管,后加標準液;錐形瓶先用水洗,后加待測液。

6、注意幾種常見的實驗操作如:過濾、萃取與分液、蒸餾與分餾、蒸發(fā)結晶與蒸餾濃縮、酸堿中和滴定等,以及常見氣體的制備原理及裝置圖:如:O2、H2、CO2、SO2、NH3、Cl2、CH2=CH2、CH≡CH等。

7、掌握幾種常見離子的檢驗方法:如:陰離子中的Cl-、Br-、I-、SO42-、CO32-、S2-、SO32-、NO3-等的檢驗;陽離子中的Ba2+、Ag+、NH4+、Na+、K+、Al3+、Fe2+、Fe3+等的檢驗。

8、幾種常用的干燥劑的使用范圍:無水氯化鈣、堿石灰、濃硫酸、五氧化二磷等。

【典型例題】

例1、用pH試紙測定某無色溶液的pH值時,規(guī)范的操作是:

A、將pH試紙放入溶液中觀察其顏色變化,跟標準比色卡比較

B、將溶液倒在pH試紙上,跟標準比色卡比較

C、用干燥的潔凈玻璃棒蘸取溶液,滴在pH試紙上,跟標準比色卡比較

D、在試管內放少量溶液,煮沸,把pH試紙放在管口,觀察顏色,跟標準比色卡比較

答案:C

例2、進行化學實驗必須注意安全,下列說法正確的是(填寫標號) 。

A、不慎將酸濺到眼中,應立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛

B、不慎將濃堿溶液沾到皮膚上,要立即用大量水沖洗,然后涂上硼酸溶液

C、如果苯酚濃溶液沾到皮膚上,應立即用酒精洗

D、配制硫酸溶液時,可先在量筒中加入一定體積的水,再在攪拌下慢慢加入濃硫酸

答案:ABC

例3、為了除去粗鹽中的 Ca2 、Mg2 、SO42-及泥砂,可將粗鹽溶于水,然后進行下列五項操作。其中正確的操作順序是:

①過濾;②加過量的NaOH溶液;③加適量鹽酸;④加過量NaC03溶液;⑤加過量BaCl2溶液

A、①④②⑤③ B、④①②⑤③ C、②⑤④①③ D、⑤②④①③

答案:CD

例4、用示意圖中的簡易裝置可以進行氣體的發(fā)生和收集。

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(l)實驗前應如何檢查該裝置的氣密性? 。

(2)拔開試管 a的橡皮塞,加入10mL 6mol/L稀硝酸和1g薄銅片,立即將帶有導管的橡皮塞塞緊試管口。反應開始時速度緩慢,逐漸加快,請寫出在試管a中所發(fā)生的所有反應的化學方程式 , 。

(3)從反應開始到反應結束,預期在試管a中可觀察到哪些現(xiàn)象?請依次逐一寫出 。

(4)在反應開始時,可觀察到導管b中的水面先沿導管b慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有氣泡從管口冒出。試說明反應開始時,導管中水面先上升的原因:

(5)試管c收集滿氣體后,用拇指堵住管口,取出水槽。將管口向上,松開拇指,片刻后,再次堵住管口,將試管又再倒置于水槽中,松開拇指。此時可觀察到什么現(xiàn)象? 。

答案 :(1)把導管b的下端浸入水中,用手緊握捂熱試管a,導管口會有氣泡冒出,松開手后,水又會回升到導管b中。

(2)①3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②2NO+O2=2NO2

(3)①銅片和稀硝酸反應,有無色氣泡產生,反應速率開始緩慢,逐漸加快。②試管a上部空間由無色變?yōu)闇\棕色,又變?yōu)闊o色。③試管a中的溶液由無色變成淺藍色。④反應結束時,銅片全部反應完。

(4)由于反應開始時產生的NO和試管a上部空氣中的O2作用生成NO2;NO2易溶于水并與水起反應;使裝置內的氣體壓強暫時減小,所以導管中的水面會上升至一定高度。

(5)水進入試管,上升到一定高度。試管中氣體顏色由紅棕色變?yōu)闊o色。

例5、用實驗確定某酸HA是弱電解質。兩同學的方案是:

甲:①稱取一定質量的HA配制0.l mol/L的溶液100 mL;

②用pH試紙測出該溶液的pH,即可證明HA是弱電解質。

乙:①用已知物質的量濃度的HA溶液、鹽酸,分別配制pH=l的兩種酸溶液各100 mL;

②分別取這兩種溶液各10 mL,加水稀釋為100 mL;

③各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個試管,同時加入純度相同的鋅粒,觀察現(xiàn)象,即可證明HA是弱電解質。

(1)在兩個方案的第①步中,都要用到的定量儀器是

(2)甲方案中,說明HA是弱電解質的理由是測得溶液的pH 1(填“>”、“<”或“=”)

乙方案中,說明HA是弱電解質的現(xiàn)象是

(a)裝HCl溶液的試管中放出H2的速率快;

(b)裝HA溶液的試管中放出H2的速率快;

(c)兩個試管中產生氣體速率一樣快。

(3)請你評價:乙方案中難以實現(xiàn)之處和不妥之處
、

(4)請你再提出一個合理而比較容易進行的方案(藥品可任。骱喢鞫笠硎。

解析:綜合實驗題的解法:

1、分析實驗目的,選擇儀器、藥品,設計實驗方案。

2、運用實驗知識,分析現(xiàn)象,處理數(shù)據(jù),評價實驗過程。

配制一定物質的量濃度的溶液所必需的定量儀器是容量瓶。要證明某物質為弱電解質,

只要證明該物質部分電離,方法很多,如測定溶液的pH、鹽溶液的酸堿性、同條件下強電解質與弱電解質溶液的導電性等。

反應進程

1min

2min

5min

15min

20min

3mol/LHCl

少量

氣泡

較多氣泡

大量氣泡

反應劇烈

鋁片耗盡

1.5mol/LH2SO4

均無明顯現(xiàn)象(氣泡極少)

3mol/LH2SO4

均無明顯現(xiàn)象(氣泡極少)

無論是用1.5mol/LH2SO4還是用3mol/LH2SO4,均無明顯反應現(xiàn)象。其結論還是與教材的敘述不符。

(1)為了探究“鋁跟稀鹽酸、稀硫酸反應的差異原因”,你能對問題的答案作出哪些假設(或猜想)?

假設一:_________________________________________。

假設二:_________________________________________。

(2)為了驗證上述假設,你設計的實驗方案是(探究過程)________________________。

答案:(1)Cl-能促進金屬鋁跟H 的反應;SO42-對H 跟金屬鋁的反應起阻礙作用

(2)往鋁片跟稀鹽酸反應的試管中加入Na2SO4晶體,觀察現(xiàn)象,若反應減慢,則SO42-能抑制金屬鋁跟H 的反應。

往鋁片跟稀硫酸反應的試管中加入NaCl晶體,觀察現(xiàn)象,若反應加快,則Cl-能促進金屬鋁跟H 的反應,若無加快,則Cl-對金屬鋁跟H 的反應無作用。

【模擬】

1、下列各組溶液,只要用試管和膠頭滴管,不用其他任何試劑就可以鑒別的是:

A、KOH和Al2(SO4)3 B、稀H2SO4和NaHCO3

C、CaCl2和Na2CO3 D、Ba(OH)2和NaHSO4

2、一瓶Na2SO3已部份氧化,必須通過實驗確定其純度,正確的操作順序為:

①稱取樣品;②用蒸餾水溶解樣品;③過濾;④在烘箱中烘干沉淀;⑤向溶液中加過量的用鹽酸酸化的BaCl2溶液;⑥用蒸餾水洗滌沉淀再用AgNO3溶液檢驗,不出現(xiàn)沉淀為止;⑦準確稱量干燥沉淀的質量;⑧在干燥器中冷卻;⑨計算

C、①②③④⑤⑧⑥⑦⑨ D、①②③⑤⑥④⑧⑦⑨

3、限用一種試劑即可區(qū)別Na2S、Na2SO3 、Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4五種溶液,應選用:

A、燒堿溶液 B、BaCl2溶液 C、氨水 D、鹽酸

4、欲使CuSO4•5H2O、NH4Cl和SiO2的混合物分開,其必要的操作為:

A、升華、溶解、過濾、蒸發(fā) B、溶解、過濾、蒸發(fā)、分液。

C、加熱、溶解、過濾、結晶 D、溶解、過濾、分餾、結晶

5、某學生設計了三種制備方案①用KI晶體與濃H3PO4反應制HI;②用飽和食鹽水制電石氣;③用純堿和石灰水制燒堿,可用的方案是:

A、① B、①③ C、②③ D、全部

6、設計實驗從草木灰中提取鉀鹽,下列儀器不必羅列在實驗通知單中的是:

A、滴定管 B、玻璃棒 C、燒杯 D、分液漏斗

7、去掉苯酚中混有少量的苯甲酸,應選用的實驗方案最好的是:

A、在混合物中加入鹽酸、充分振蕩,再用分液漏斗分離

B、在混合物中加入NaOH溶液、充分振蕩,再通入過量CO2使反應完全后,再用分液漏斗分離

C、將混合物用蒸餾方法分離

D、在混合物中加入乙醚、充分萃取苯酚后,再用分液漏斗分離

8、已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于質量分數(shù)大于或等于98%的硫酸而乙不溶,現(xiàn)有一份甲和乙的混合物樣品,通過實驗進行分離,可得到固體甲(實驗使用的過濾器是用于強酸性液體的耐酸性過濾器)。

請?zhí)顚懕碇锌崭,完成由上述混合物得到固體甲的實驗設計。

序號

實驗步驟

簡述實驗操作(不敘述如何組裝實驗裝置)

溶解

將混合物放入燒杯中,加入98%硫酸中,充分攪拌直到固體不再溶解。

洗滌沉淀

檢驗沉淀是否洗凈

9、某混合物粉末中含有K+?pNa+?pMg2+?pCl-?pBr-。

(1)將K+?pNa+?pMg2+大致分離,并把Cl-?pBr-也大致分離開來,有以下的方法和步驟可供選擇(有些可以重復使用):①溶于水配成稀溶液;②溶于水配成飽和溶液;③通入足量的CO2;④通入足量的氯水;⑤加入足量濃氨水;⑥過濾;⑦用CCl4萃取。最合理的方法和步驟的順序依次是(用編號)

(2)分離后剩余的水溶液中所含的主要物質是

(3)如果上述分離過程中分離出的一種物質是小蘇打,要得到干燥的小蘇打應采取的最簡單的措施 。

10、某研究性小組的同學對蘋果削皮后不久表面會“變銹”的現(xiàn)象很感,他們查閱后得知可能是蘋果中的Fe2+被氧氣氧化的緣故。該小組同學和設計了如下實驗進行探究:

實驗目的:探究蘋果削皮后變褐色的原因

實驗過程:

(1)操作1的名稱是 ,上述棕黃色果汁、加Vc水溶液后呈淺黃綠色可能是含 、 (填離子符號)的緣故;

(2)上述棕黃色果汁進行 = 2 \* GB3 ②實驗時,若試劑沒有變質及相關操作均正確,猜想出現(xiàn)無明顯現(xiàn)象的原因可能是 ;

(3)指導老師建議補做實驗 = 3 \* GB3 ③:觀察實驗中Vc水溶液的顏色及在Vc水溶液加入與 = 1 \* GB3 ①中果汁等體積的水稀釋后的顏色。該步操作的目的是 ;

(4)小華同學通過對蘋果中成分的資料查得蘋果中還含有一些對人類有益的酚類化合物,它們被氧化時也能出現(xiàn)顏色上的變化,如兒茶酚(結構如下圖)易被O2氧化,顏色由無色變?yōu)榧t色,氧化產物中碳鏈不變且分子中雙鍵與單鍵交替排列,氧化原理為脫氫,寫出兒茶酚被氧化的化學方程式: ;

請設計一個簡單的實驗方案驗證蘋果汁中含有酚類物質:

(5)同時老師指出果肉細胞中可能含有細胞色素(顯綠色的葉綠素,顯黃綠色的葉黃素等)而使得果汁呈現(xiàn)上述顏色變化,并不一定是鐵元素的原因,如果該設想成立,那么向 = 1 \* GB3 ①中淺黃綠色的溶液中加入苯,該步操作需要的玻璃儀器:有 。 層液體呈無色;

(6)根據(jù)上述研究,分析市場上出售的蘋果汁中需加入一定量Vc的原因:

11、下圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸強氧化性并觀察還原產物的實驗裝置。

Ⅰ、濃硝酸的強氧化性實驗

將銅片置于具支試管的底部,在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸,往具支試管中放入約2mL濃硝酸,用排水法收集產生的氣體。

(1)具支試管中發(fā)生反應的化學方程式為: ;

(2)實驗中觀察到能證明濃硝酸具有強氧化性的現(xiàn)象是:

;

Ⅱ、稀硝酸的強氧化性實驗

(3)上述反應完成后,欲進一步證明稀硝酸也具有強氧化性,緊接的簡便、合理的實驗

操作是: 。

(4)能證明稀硝酸與銅反應產生NO的實驗現(xiàn)象是 (填寫代號)。

A、c中收集到無色氣體;b、c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色;

C、b中產生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色;

Ⅲ、實驗反思

(5)利用該裝置先進行銅與濃硝酸反應,再進行銅與稀硝酸反應的實驗,其好處是: ;

Ⅳ、問題討論

用等質量銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應時,發(fā)現(xiàn)反應后所得溶液前者呈綠色,后者呈藍色。對此有兩種看法:

①、兩者顏色不同的原因,是因為Cu2+濃度差異引起的。

②、前者溶液呈綠色,是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。

(6)你認為上述看法 (填“①”或“②”)合理。若是①合理,說明理由,若是②合理,設計一個簡單實驗證明:

。

12、某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應中氣體產物的成分進行了研究。

【提出假設】 該反應中的氣體產物可能是CO或者是CO2和CO的混合物。

【查閱資料】 氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應。實驗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制得氮氣。

【設計方案】 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充分反應,測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

試回答下列問題:

(1)按上圖連接裝置,如何檢查該裝置的氣密性 。

(2)廣口瓶內盛放的試劑為 ,其作用為 。

(3)實驗開始時,應先打開彈簧夾2一段時間后關閉,同時打開彈簧夾1;再點燃酒精噴燈,理由是 ; 。

(4)稱取3.20 g氧化鐵、2.00 g炭粉混合均勻,放入質量為48.48 g的硬質玻璃管中;待反應結束,再通一段時間的氮氣。冷卻至室溫,稱得硬質玻璃管和固體總質量為52.24 g。經進一步測定得知參加反應的氧元素質量為0.96 g。從而確認該反應的氣體產物是CO2和CO的混合物,理由是 。根據(jù)數(shù)據(jù)處理結果判斷,反應產生的氣體中n(CO)= ,

(5) 有同學根據(jù)實驗得出的結論,認為應對實驗裝置進一步完善,你認為應如何改進? 。

【試題答案

序號

實驗步驟

溶解

將混合物放入燒杯中,加入98%硫酸中,充分攪拌直到固體不再溶解。

過濾

稀釋或沉淀

過濾

洗滌沉淀

檢驗沉淀是否洗凈

9、(1)②⑤⑥③⑥④⑦ (2)NH4Cl KCl (3)自然風干(因NaHCO3受熱易分解)

10、(1)過濾,F(xiàn)e3+、 Fe2+

(2)棕黃色果汁中含有的Fe3+ 的濃度太低(痕量)致使無明顯現(xiàn)象。

(3)與 = 1 \* GB3 ①形成對照實驗,準確分析顏色的變化。

(4)

實驗方案略

(5)燒杯、玻璃棒、分液漏斗。下

(6)作抗氧化劑,防止二價鐵、酚類物質被氧化。

11、(1)Cu+4HNO3(濃)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

(2)生成藍色溶液,放出紅棕色氣體;

(3)往分液漏斗中加水稀釋濃硝酸,打開活塞,放入稀硝酸

(4)C

(5)利用Cu與濃硝酸反應生成的NO2排出具支試管中的空氣,有利于觀察Cu與稀硝酸的反應產物。

(6)②;將綠色溶液加水稀釋,得到藍色溶液或往藍色溶液中通入NO2或加熱綠色溶液,有紅棕色氣體產生,溶液變成藍色

12、(1)在整套裝置末端接一帶彎玻璃導管的乳膠管,并將玻璃導管末端放在盛有水的水槽中;用酒精燈在氣體發(fā)生裝置下面微熱,玻璃導管末端有氣泡產生;停止加熱后,玻璃導管內上升一段水柱,則不漏氣。

(2)濃硫酸,吸收產生的氮氣中的水,獲得干燥的氮氣。

(3)為了排盡整套裝置中的空氣;關閉彈簧夾1,打開彈簧夾2將導致制氮氣裝置內氣壓升高,可能會有發(fā)生爆炸的危險。

(4)經計算反應后的氣體中碳、氧原子的物質的量之比為2∶3。1:1。

(5)在尾氣出口處加一點燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置



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