化学实验方案设计和评价

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1、实验方案的设计 和评价化学实验设计时应遵循：科学性 安全性 可行性 简约性化学实验方案设计的内容： 1、实验名称 2、实验目的 3、实验原理 4、实验用品（仪器、药品及规格） 5、实验步骤（包括实验仪器的装配和 操作） 6、实验现象的记录和结果处理 7、问题和讨论。例:Fe(OH)3胶体制取 实验名称：Fe(OH)3胶体制取 实验目的：制取Fe(OH)3胶体 实验原理：FeCl3+3H2O(沸水)=Fe(OH)3(胶体）+3HCl 实验用品：烧杯、铁架台、酒精灯、水、饱和FeCl3溶液 实验步骤：1用烧杯取20ml蒸馏水，加热至沸腾2向沸水中滴加饱和FeCl3溶液1-2ml3继续煮沸,待溶液呈

2、红褐色, 停止加热 实验现象记录及结果处理: 得到的红褐色液体,置于暗处，用一束光照射液体，新制 的液体中有一条光亮的通路。 例 乙酸乙酯的制取 实验名称：？ 实验目的：？ 实验原理：？ 实验用品：试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、长导管、 铁架台、乙醇、浓硫酸、冰醋酸、饱和碳酸钠溶液 实验步骤： 1试管加3ml乙醇，边摇动边加2ml浓硫酸和2ml冰醋酸 2连接好装置，用酒精灯小火加热3min-5min， 3产生的蒸汽通到饱和碳酸钠溶液液面上 实验现象记录及结果处理： 在液面上可看到透明的油状液体，并可闻到香味化学实验方案设计的类型制备实验方案的设计 性质实验方案的设计 物质检验实验方案的设计 实

3、验探索方案的设计由于条件所限，仅有一大一 小两种试管和稀硫酸及锌片 ，请设计出一种制取氢气的 装置，收集一试管较纯净的 氢气。例题1 :甲乙两种设计方案哪种好？“套管试验 ”的优点是 ： 简化实验 操作，提 高实验效 果，节约 药品。Fe(OH)2 的制备操作装置的设计汽 油练习:实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯 化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100左右 时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左 边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则 不同，分别如（）和（）所示。试回答：(1)(2 )(1)(2 )（1）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应 采取的方法是： B中的反应进行一段时间

4、后，看到黄绿色气体 充满装置D ，开始加热(1)(2 )（2） 装置（）的主要缺点是：_。 装置（）的主要缺点是：_，导管易被产品堵塞；尾气排入空气， 易造成环境污染产品易潮解(1)(2 )（2） 如果选用装置（）这个装置来完成实验 ，则必须采取的改进措施是： 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置 验证铜与稀硝酸反应 生成的气体是NO例题2：性质实验设计方案一：方案二：方案三：方案四：方案5：某化学兴趣小组，为验证Fe、Cu、Ag三 种金属的活动性顺序，设计了如图所示 的4种实验方案。其中不能达到目的的是 （ ） C各种装置的设计防倒吸 测量气体的体积装置的设计启普发生器装置的设计喷泉实验装置的

5、设计【例1】如何用金属钠与水反应产生H2的 反应设计一个喷泉装置。例2:在锥形瓶中分别加入 足量如下物质，反应后可 能产生喷泉的是（ ） A、NaHSO4与NaOH溶液 B、NH4HCO3和稀盐酸C、MnO2固体与浓盐酸D、稀NH4Cl溶液与稀 NaOH溶液B喷泉实验浓度的计算巩固练习： 1 实验室制备Al2S3，下列方案可行的是 （ ) A 将AlCl3溶液与Na2S溶液混合。B 将H2S气体通入Al2（SO4）3溶液中。C 将Al（NO3）3固体与K2S固体混合。D 将金属铝与硫磺混合加热。D定量实验的设计例:候氏制碱法所得纯碱中常含 有少量NaCl，现有该工业纯碱样 品，试测定该样品中碳

6、酸钠的质 量分数。方案一、配制标准酸溶液。取一定量的样 品溶于水，用标准酸溶液进行滴定，测定 消耗的酸溶液的体积，计算碳酸钠的质量 分数。 方案二、取一定量的样品，在样品中加入 足量的强酸溶液，使CO2全部逸出，用吸 收剂吸收CO2，根据吸收剂的质量增加量 ，计算碳酸钠的质量分数。方案三、取一定量的样品溶于水，加入足 量的BaCl2溶液，过滤，洗涤沉淀，将沉 淀干燥后称量，计算碳酸钠的质量分数。例析方案二、取一定量的样品，在样品中加入足量的 强酸溶液，使CO2全部逸出，用吸收剂吸收CO2，根 据吸收剂的质量增加量，计算碳酸钠的质量分数。1.某学生设计如图装置 （ 1）准确称取盛有碱石灰的干燥管

7、的质量（设为 W1）100（2）准确称取一定量纯碱样品 （设为W0），并放入烧瓶中。 从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸， 待不再发生气体后。称干燥管 的总质量（设为W2）。设学生 导出的计算公式为： Na2CO3的质量分数 如果不计称量误差，该生的实验结果有无明 显误差？如有，是偏大还是偏小？请简要说 明根据并提出补救措施。1、烧瓶中的CO2不能都被碱石 灰吸收 2、CO2气体混有的水蒸气和空气 中的水蒸气被碱石灰吸收 使实验值偏低 使实验值偏高 两个因素综合考虑，CO2的影响是主要的，所以实验值偏低。 将蒸馏烧瓶改为集气瓶，利于排出CO2。 向集气瓶中通入（已除去CO2）空气，用空气将烧瓶中CO2尽

8、量排出去。 在干燥管前连接盛有浓H2SO4的试管，以除去水蒸气 在U型管中装有碱石灰，以吸收空气中的CO2气体 ，经过这些补救措施，实验误差可以降低。 2.补救的办法 维生素含量实验测定方案维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)，它的分 子式是C6H806，人体缺乏这种维生素易得坏血症，所以维生 素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜 的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，如新鲜橙汁中维生 素C的含量在500mgL左右。校课外活动小组测定了某晶牌的软包装橙汁中维生素C的 含量。下面是测定实验分析报告，请填写有关空白。 (1)测定 目的：测定X X牌软包装橙汁维生素C含量。

9、 (2)测定原理：C6H806+I2=C6H606+2HI (3)实验用品及试剂：仪器和用品：自选，略。试剂：指示剂_(填名称)、浓度为7.510- 3molL标准碘溶液、蒸馏水等。 淀粉溶液 (4)实验过程：洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘 溶液待用。打开橙汁包装，目测：颜色橙黄色，澄清度好。用 _(填仪器名称)向锥形瓶中移人 20.00mL待测橙汁，滴人2滴指示剂。用左手控制滴定管的_(填部位)，右 手摇动锥形瓶，眼睛注视_直到滴定终点。滴定至终点的现象是 _.(5)数据记录与处理。 若经数据处理，滴定中消耗标准 碘溶液的体积是重5.00mL，则此橙汁中维生素C的含量 是_m

10、gL。溶液变蓝色且在半分钟内不褪色 酸式滴定管活塞 锥形瓶中溶液颜色的变化990 mgL(6)问题讨论：滴定时能否剧烈摇动锥形瓶?为什么答不能剧烈摇动锥形瓶 。因为若摇动会增大溶液 与空气的接触面积，使之被氧化响测定结果 从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯天然橙汁 ?_(填编号)A.是 B.可能是 C不是制造商可能采取的做法是_.A.加水稀释天然橙汁B.橙汁已被浓缩C.将维生素C作为添加剂对于上述做法，你的意见是_.A.同意B.不同意C.调查后再作结论 CCC探索性实验例1:根据甲酸分子的结构，预测甲酸可能具有的三种化学性质，并设计实验方案，证实你的预测，简要写出实验方案：化学性质（1）_实验

11、方案_化学性质（2）_实验方案_化学性质（3）_实验方案_具有酸性 用玻璃棒蘸甲酸溶液点在pH试纸上，并与标准比色卡对比；或答：向盛有少量碳酸钠粉末的试管里，加入约3 mL甲酸溶液，观察现象 具有还原性 在试管里加入约2 mL新制的浊液，振荡后加入少量甲酸溶液，加热至沸腾，观察现象；或答：在洁净的试管里加 入23 mL的银氨溶液，再滴入几滴甲酸，振荡后把试管放在热水浴中温热，观察现象 能与醇发生酯化反应 在试管中加入碎瓷片、3 mL乙醇、2 mL浓硫酸和2 mL甲酸进行反应，观察现象例2：为为探究乙炔与溴的反应应，甲同学设计设计 了如 下实验实验 ：先取一定量电电石与水反应应，将生成的气 体通

12、入溴水中，发现发现 溶液褪色，即证证明乙炔与溴 水发发生了加成反应应。 乙同学发现发现 在甲同学的实验实验 中，褪色后的溶液 里有少许许淡黄色浑浊浑浊 ，推测测在制得的乙炔中还还可 能含有少量还还原性的杂质杂质 气体，由此他提出必须须 先除去之，再与溴水反应应。请请回答下列问题问题 ： （1）甲同学设计的实验 （填能或不能）验证 乙炔与溴发生加成反应，其理由是( ) （a）使溴水褪色的反应，未必是加成反应 （b）使溴水褪色的反应，就是加成反应 （c）使溴水褪色的物质，未必是乙炔 （d）使溴水褪色的物质，就是乙炔（2）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ，它与溴水反应的化学方程式是 ；在

13、验证过 程中必须全部除去。 （3）请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同 学的实验方案，（4）为验证这为验证这 一反应应是加成而不是取代，丙 同学提出可用pH试纸试纸 来测试测试 反应应后溶液的酸性 ，理由是 3有一同学在做乙醇催化氧化的实验过程中 ，把灼热螺旋状的铜丝伸进装有乙醇的试 管里，如此反复几次，当其闻生成的乙醛 气味时，他描述为：“有刺激性气味且伴有 醋味”立即引起同学们的哄堂大笑，且有人 讥讽说：“破鼻子!” 他很不服气,立即向溶液中滴加石蕊试液，溶 液奇迹般地变红了，同学们CuO有氧化乙醛使之生成乙酸的可能。乙醛 的还原性强于乙醇,铜可能作为乙醛氧化生成 乙酸的催化剂；催

14、化历程如下： 2Cu+O2=2CuO CH3CHO+CuOCH3COOH+Cu 4在做学生分组实验氢氧化 铜氧化乙醛时，有位同学向10 NaOH溶液中加入 2CuSO4 溶液，稍不注意CuSO4溶液加 多了，当他继续加入乙醛溶液 ，并加热至沸腾，却发现溶液 的颜色发生了由“蓝色黑色 红色”的变化? 加热时发生了由Cu(OH)2(蓝色 )CuO(黑色)Cu2O(红色)的反应 。 探究性实验提出假设-实验探究-得出结论例1 著名的化学家波义耳在一次 实验中，不小心将盐酸溅到紫罗兰花 瓣上。过一会儿，他惊奇地发现，紫 色的花瓣上出现了红点。波义耳对这 意外的发现，作出了各种假设，经过 多次实验验证，探究普遍规律，终于 获得成功。根据提示请将你各种假设 以及验证假设的实验方案填写在下表 中：你对紫罗兰花瓣遇盐酸 变红现象的各种假设你验证假设的实验方案（1）其它酸也能使花 瓣变红变红 色吗吗？（2）碱溶液也能使花 瓣变色吗？将NaOH、Ca（OH）2等 碱液分别滴到花瓣上，观 察现象。将稀硫酸、稀硝酸等酸滴 到花瓣上，观察现象（3）盐酸能使其它 种类的花瓣变色吗？将盐酸滴到其它种类的花 瓣上，观察现象波义耳没有放过这个奇异的现象，立即和他 的助手一起，采集各种不同颜色的植物的花、叶 ，分别捣醉，放在酸、