第四節化學實驗方案設計的基本要求

2022-04-09 22:57:48 字數 2022 閱讀 7943

(4)簡約性:實驗設計應盡可能簡單易行,應採用簡單的實驗裝置,用較少的實驗步驟和實驗藥品,並能在較短的時間內完成實驗。

例1.根據下圖實驗,填空和回答問題:

(1)燒瓶中所發生的主要反應的化學方程式是裝置(ⅱ)的燒杯中冷水所起的作用是裝置(ⅲ)的燒杯中液體的作用是

(2)進行此實驗時,燒瓶內的橡皮塞最好用錫箔包住,用橡皮管連線的兩玻璃管口要相互緊靠,這是因為3)裝置(ⅲ)的燒杯中使用倒置漏斗可防止液體倒吸,試簡述其原因。

答例2在加熱條件下用nh3還原cuo可以制得純淨的n2和活性銅粉(途徑ⅰ),用該活性銅粉與空氣反應又可製得較純淨的n2(途徑ⅱ)。 由於n2在實驗室裡製備常需要用有毒和易使人致癌的nano2,上述方法因cu與cuo的迴圈使用.且製出的n2可基本滿足要求,故倍受人們關注。下圖給出了按ⅰ和ⅱ制n2必需的幾種實驗儀器,其他必要的儀器如鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網、酒精燈等儀器均未列出。

請按下列要求填寫空白。

(1)按途徑i制n2時用濃氨水作原料至少需要用到上述儀器中的哪些儀器?(請按氣流從左到右的順序列出儀器的序號

(2)按途徑ⅱ制n2時,至少需要用到上述儀器中的哪些儀器?(請按氣流從左到右的順序列出儀器的介面順序

(3)用途徑i制n2,按你選用的儀器組裝的裝置中,實驗時需要加熱的儀器序號是

(4)用途徑ⅱ制n2,原料氣空氣是向儀器中加入 _______而送人反應器的。

(5)為了保證i制得的n2比ⅱ制得的n2純淨,是在儀器_______中加入_______以除去雜質氣體。

(6)寫出在途徑i中發生反應的化學方程式某化學小組用下列裝置製取氫氣,再用制得的氫氣還原氧化銅,最後根據氧化銅質量的減少和無水氯化鈣質量的增加來測定水的質量組成。

(1)如果制得的h2從左向右流向,上述必要儀器的連線順序_______接接接 _______接接 _______(鹼石灰)。

(2)簡要說明實驗裝置最後連線鹼石灰乾燥管的目的是

(3)裝入藥品後,進行實驗時有如下操作步驟。①開啟活塞,產生氫氣;②點燃d處酒精燈;③檢查裝置的氣密性;④關閉活塞,停止產生氫氣;⑤待氧化銅變紅後撤去酒精燈;⑥通人氫氣,使d中物質冷卻;⑦稱量c管和d管的質量。正確的操作順序是

(4)若測得原質量為w1g的硬質玻管d反應後質量變為w2g;u形管在實驗後質量增加 mg,則水中氫、氧兩元素的質量比可表示為

(5)若實驗中有部分氧化銅還原不徹底,未生成銅而是被還原為紅色的氧化亞銅 (cu2o),對實驗結果有無影響(偏大、偏小、無影響)_______。

5. 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資訊,綜合已學過的知識,通過模擬、遷移、分析,從而明確實驗原理。

(2)選擇儀器藥品:根據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、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範圍等,從而選擇合理的化學儀器和藥品。

(3)設計裝置步驟:根據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,學生應具備識別和繪製典型的實驗儀器裝置圖的能力,實驗步驟應完整而又簡明。

(4)記錄現象資料:根據觀察、全面準確地記錄實驗過程中的現象和資料。

(5)分析得出結論:根據實驗觀察的現象和記錄的資料,通過分析、計算、圖表、推理,得出正確的結論。

[例1]設計實驗,比較下列各物質分子中-oh上氫原子的活動性順序:

①h-oh ②ch3cooh ③ch3ch2-oh ④ho-cooh ⑤c6h5-oh

[分析講解]從上述五種化合物的結構分析可知,②、④呈性 ,具有極弱的性,,呈性,這樣我們用五種化合物通過與指示劑作用、跟鹼液反應、跟活潑金屬反應、跟新製取的cu(oh)2懸液反應等,來進行性質的比較,從而得出各化合物中氫原子活潑性的大小順序。

其實驗方案設計如下表:

綜上設計,五種物質分子中-oh上氫原子的活潑性由大到小的順序是

[例2]某同學做同週期元素性質遞變規律實驗時,自己設計了一套實驗方案,並記錄了有關實驗現象如下表。

請你幫助該同學整理並完成實驗報告。

(1)實驗目的:_____。

(2)請補充必要的實驗,以證明此週期中另外兩種元素的性質遞變規律。

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