高三化学探究实验的设计与评价

专题（十七）探究实验的设计与评价

学习目标

1、能够根据实验试题的要求，设计和评价简单实验方案。

2、学会识别和绘制典型的实验仪器装置图。

3、培养各部分实验知识与技能综合应用的能力。

典型例题

例题1：实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O

试回答:(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量(mCuO、mH2O)时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。

①仪器连接的顺序(用字母编号表示,仪器可重复使用) ； d中浓硫酸的作用是 , ;实验完毕时观察到a中的现象

是；

②列出计算Cu的相对原子质量的表达式；

③下列情况将使测定结果偏大的是。(以下选择填空不限1个正确答案,均用字母编号填写)

(a)CuO未全部还原为Cu (b)CuO受潮 (c)CuO中混有Cu

(2)如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量

有。

(a)、mCu、mCuO (b) mN2、 mH2O (c)、mCu、mH2O (d)、mNH3、 mH2O

例题2：实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、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）B中反应的化学方程式为：

__________________________________________；

（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：

___________________________________________________________________ ________。

（3）D中反应化学方程式为：

_____________________________________________。

（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：

__________________________________________ 。

（5）装置（Ⅱ）的主要缺点是：

_________________________________________。

如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：

___________________________________________________________________ _________。

课堂练习

1．为证明盐的水解是吸热的，四位同学分别设计了如下方案，其中正确的是

A、甲同学：在醋酸钠溶液中滴加2滴酚酞试剂，加热后红色加深，说明盐类水解是吸热的。

B、乙同学：在盐酸中加入氨水，混合液温度上升，说明盐类水解是吸热的。

C、丙同学：将硝酸铵晶体溶于水，水温降低，说明盐类水解是吸热的。

D、丁同学:在氨水中加入氯化铵固体，溶液的pH变小，说明盐类水解是吸热的。

2．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法

为（）

A．加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸

B．加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸

C．加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸

D．加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸

3．某溶液含有较多的 Na2SO4 和少量的 Fe2(SO4)3 ，若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量 H2SO4 溶液②加金属Na ③结晶④加过量NaOH ⑤加强热脱结晶水⑥过滤。正确的操作步聚

是

（）

A．②⑥③ B．④⑥①③ C．④⑥③② D．

②⑥①③⑤

4．某溶液中含有OH—、CO32—、SO42—三种阴离子，要求只取一次待测液就能将阴离子都检验出来，试设计一种简便的检验方法。

5．某研究性学习小组在做Na2O2与水反应实验时，发现Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞试液溶液呈现红色，但红色很快褪色，甲、乙、丙三同学对此现象分别做了如下推测：

甲：因为反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色褪去。

乙：因为所加水的量较少，红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大的影响。

丙：Na2O2具有强氧化性，生成物中O2、H2O2（可能产物）等也具有强氧化性，可能是氧化漂白了红色物质。

⑴验证甲同学的推测是否正确的方法是_____________________________，验

证乙同学的推测是否正确的方法是_____________________________________；当

出现_________________________________________现象时，即可说明丙同学的推

测正确。

⑵有同学提出用定量的方法探究丙同学方案中是否含有H2O2，其实验方法为：称

取2.6g Na2O2固体，使之与足量的水反应，测量产生O2的体积，与理论值比

较，即可得出结论。

①测量气体体积时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行，应选

用右图装置中的______，理由是__________________________。

②若在标准状况下测量气体的体积，应选用的量筒的大小规格为________

（选填“100mL”、“200mL”、“500mL”或“1000mL”）。

6．某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量.实验步骤如下:

把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,

质量为ag.②装好实验装置。③检查装置气密性。④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。⑤停止加热（如图，导管出口高于液面）。⑥测量收集到气体的体积。⑦

准确称量试管和残留物的质量为bg.⑧测量实验室的温度。⑨把残留物倒入指定的

容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。回答下列问题：

⑴如何检查装置的气密性？。