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九年級化學(xué)新人教上冊 綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評價(jià) 學(xué)案

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1、綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評價(jià) 學(xué)案 綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評價(jià)是綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、基本操作,結(jié)合化學(xué)基本理論,元素化合物知識和化學(xué)計(jì)算等相關(guān)知識,進(jìn)行整合,解決有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題。 課標(biāo)解讀 課標(biāo)要求 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、制備實(shí)驗(yàn)裝置的選擇與儀器連接、裝置氣密性的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述、尾氣處理。 2、給定實(shí)驗(yàn)情景或性質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,要求選擇實(shí)驗(yàn)儀器裝置、藥品、確定實(shí)驗(yàn)程序,評價(jià)實(shí)驗(yàn)方案。 3、對教材演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重組、優(yōu)化和創(chuàng)新。 重視對有關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識和基本操作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。 抓住本質(zhì),總結(jié)規(guī)律。 訓(xùn)練信息遷移水平,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。 重視發(fā)散思維訓(xùn)練,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)評價(jià)能力。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評價(jià)的題型主

2、要有以下幾種: (1)利用給出的一些裝好藥品的單個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪B接儀器,敘述現(xiàn)象說明理由。 (2)利用給出的實(shí)驗(yàn)的裝置和反應(yīng)條件,要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和物質(zhì)的性質(zhì)判斷物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。 (3)利用限定的儀器、藥品、融氣體制備、除雜、集氣及設(shè)計(jì)操作程度、儀器連接、定量計(jì)算于一體??疾閷W(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、基本操作和數(shù)據(jù)處理的能力。 (4)給出部分實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)或補(bǔ)充部分實(shí)驗(yàn)步驟。 (5)據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)進(jìn)行的條件,選取適當(dāng)藥品、儀器(或應(yīng)用所指定的藥品、儀器)完全某次指定的實(shí)驗(yàn)操作。 (6)對給出的實(shí)驗(yàn)方案,做出科學(xué)的評估,依據(jù)“儀器簡單、操作方便、藥品易得、節(jié)

3、省試劑、現(xiàn)象明顯、安全防污”選擇出最佳方案。 (7)新情境實(shí)驗(yàn)題,運(yùn)用已有知識解決新情境中的新問題,考查學(xué)生靈活運(yùn)用知識的遷移能力、自學(xué)能力、觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般原則。 一個(gè)相對完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案一般包括下述內(nèi)容:(1)實(shí)驗(yàn)名稱;(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模唬?)實(shí)驗(yàn)原理;(4)實(shí)驗(yàn)用品(儀器、藥品及規(guī)格);(5)實(shí)驗(yàn)步驟(包括實(shí)驗(yàn)儀器的裝配和操作);(6)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄及結(jié)果處理;(7)問題和討論。 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則是方法簡便、現(xiàn)象明顯、操作易行,對于定量實(shí)驗(yàn)還要考慮系統(tǒng)誤差要求。確定了實(shí)驗(yàn)所選用的方法和原理后,就要考慮選擇用什么實(shí)驗(yàn)裝置來完

4、成此實(shí)驗(yàn),即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì),一套完整的實(shí)驗(yàn)裝置往往是由多個(gè)基本實(shí)驗(yàn)裝置相互連接而成的,如有關(guān)氣體的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)一般分為氣體的發(fā)生裝置(或氣體反應(yīng)裝置)、氣體的洗滌裝置、氣體的收集裝置、尾氣的吸收裝置等部分,要熟悉各基本裝置的功能,并注意各基本裝置連接順序的合理性。 設(shè)計(jì)方案時(shí)思考實(shí)驗(yàn)順序的選擇。 (1)思考問題的順序: ①圍繞主要問題思考,例如:選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線、方法;所用藥品、儀器簡單易得;實(shí)驗(yàn)過程快速、安全;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。 ②思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題。例如:制取在空氣中易水解的物質(zhì)(如AL2S3、ALCL3、Mg3N2等)及易受潮的物質(zhì)時(shí),往往在裝置末

5、端再接一個(gè)干燥裝置,以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入。 ③思考實(shí)驗(yàn)的種類及如何合理地組裝儀器,并將實(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)比較、聯(lián)系。例如涉及到氣體的制取和處理,對這類實(shí)驗(yàn)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(zhì)→干燥→主體實(shí)驗(yàn)→尾氣處理。 (2)儀器連接的順序: 所用儀器是否恰當(dāng),所給儀器是全用還是選用。 儀器是否齊全。例如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實(shí)驗(yàn)是否有尾氣的吸收裝置。 安裝順序是否合理。例如:是否遵循“自下而上,從左到右”的原則;氣體凈化裝置中不應(yīng)先干燥,后又經(jīng)過水溶液洗氣。 儀器間連接順序是否正確。例如:洗氣時(shí)“進(jìn)氣管長,出所氣管短“;干燥管除雜質(zhì)時(shí)”大進(jìn)小出“等。 (3)實(shí)

6、驗(yàn)操作的順序: 連接儀器。按氣體發(fā)生→除雜質(zhì)→干燥→主體實(shí)驗(yàn)→尾氣處理順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。 檢查氣密性,在整套儀器連接完畢后,應(yīng)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。 裝藥品,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。 設(shè)計(jì)方案時(shí)需注意的問題。 (1)檢查氣體的純度,點(diǎn)燃或加熱通有可燃性(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(shí),需要加熱金屬氧化物,在操作中,不能先加熱,后通氣,應(yīng)當(dāng)先通入氣體,將裝置內(nèi)的空氣排凈后,檢查氣體是否純凈(驗(yàn)純),待氣體純凈后,再點(diǎn)燃酒精燈加熱金屬氧化物。 (2)加熱操作先后順序的選擇。

7、若氣體發(fā)生需加熱,應(yīng)先用酒精燈加熱發(fā)生氣體的裝置,等產(chǎn)生氣體后,再給實(shí)驗(yàn)需要加熱的固體物質(zhì)加熱,目的是:一則防止爆炸(如氫氣還原氧化銅);二則保證產(chǎn)品純度,防止反應(yīng)物或生成物與空氣中其他物質(zhì)反應(yīng)。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生CO,再用CO還原Fe2O3,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先點(diǎn)燃CO發(fā)生裝置的酒精燈,生成的CO趕走空氣后,再點(diǎn)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的氧化,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(yīng)物,為了避免反應(yīng)物質(zhì)損耗和充分利用原料,要在發(fā)生裝置中設(shè)計(jì)冷凝回流裝置。發(fā)在發(fā)生裝置中安裝長玻璃管等

8、。 (4)冷卻問題。有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而受損失,需要冷凝管可用冷水或冷水冷凝氣體(物質(zhì)蒸氣),使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。 (5)防止倒吸問題。實(shí)驗(yàn)過程用到加熱操作的,要防倒吸;氣體易溶于水的要防倒吸。 (6)具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)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住一支小試管等。 (7)拆卸時(shí)的安全性和科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性,有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧化”,應(yīng)考慮停止加熱或停止通氣,如對有尾氣吸收裝置的實(shí)驗(yàn),必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才能熄滅酒精燈,以免造成溶液倒吸

9、;用氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)應(yīng)先熄滅加熱氧化銅的酒精燈,同時(shí)繼續(xù)通氫氣,待加熱區(qū)冷卻后才停止通氫,這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化,或形成易爆氣體;拆卸用排水法收集需要的加熱制取氣體的裝置時(shí),需先把導(dǎo)管從水槽中取出,才能熄滅酒精燈,以防止水倒吸;拆下的儀器要清洗、干燥、歸位。 知識再現(xiàn) 知識點(diǎn)1:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和綜合實(shí)驗(yàn)           明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,弄清?shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總體思路  根據(jù)要求正確選擇儀器和藥品           設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟(裝置簡單合理、步驟簡捷清楚)            思考問題的順序       三個(gè)順序 儀器連接的順序     

10、       實(shí)驗(yàn)操作的順序 綜合              制氣裝置的選擇 實(shí)驗(yàn)              反應(yīng)裝置的選擇 知識              除雜裝置的選擇 體系    綜合實(shí)驗(yàn)中實(shí)    干燥裝置的選擇 驗(yàn)裝置的選擇    冷凝裝置的選擇           集氣裝置的選擇   尾氣處理裝置的選擇           酒精燈 同一儀器在不    干燥管 同位置的作用    洗氣管  1、綜合實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)裝置的選擇 (1)制氣裝置的選擇 根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、溶解性和反應(yīng)性確定制氣裝置的類型。 (2)反應(yīng)裝置的選擇

11、 氣+液   (用洗氣瓶) 氣+固(用干燥管或U形管) 氣+固?。ㄓ糜操|(zhì)玻璃管) 固+液(液+液)    (用燒瓶) 固+固  ?。ㄓ迷嚬埽? (3)除雜、干燥裝置的選擇 主要有洗氣瓶、干燥管和U形管等。 (4)冷凝裝置的選擇 連接冷凝水的冷凝管、放置在冷水中的U形管及連接單孔塞的長玻璃導(dǎo)管等。 (5)集氣裝置的選擇 集氣瓶、燒瓶、試管等。 (6)尾氣處理裝置的選擇 對有污染、有危險(xiǎn)且易燃的,可在尾氣出口加一燃著的酒精燈。 對有污染的酸性氣體用堿液吸收,對水溶性有大的可直接將導(dǎo)管插入吸收劑中吸收。對極易溶于水的,可在導(dǎo)的氣管出口連接一倒置的漏斗與吸收劑液面接觸進(jìn)行吸收

12、(參考清單一,2) 2、儀器連接的順序 對于有氣體參加的實(shí)驗(yàn),儀器連接的順序一般為: 氣體發(fā)生裝置→除雜質(zhì)裝置→干燥裝置→主體實(shí)驗(yàn)裝置→尾氣處理裝置 儀器連接時(shí)一般遵循的原則是: 自下而上、自左而右(儀器連接的順序),先除后干(在使用液體除雜劑時(shí)),先干后熱(需加熱進(jìn)行除雜的或吸熱反應(yīng)),長進(jìn)短出(深入淺出)(洗氣瓶用于洗氣時(shí)),短進(jìn)長出(由淺入深)(洗氣瓶用于排水量氣時(shí)),先大后?。ǜ稍锕苡糜诟稍餁怏w時(shí))。 綜合實(shí)驗(yàn)中同一儀器在不同位置的作用  ?。?)酒精燈 首部:制氣裝置的熱源。 中部:需加熱進(jìn)行的反應(yīng)的熱源。 尾部:除去一氧化碳等易燃的氣體。 (2)干燥管 中部

13、:用于干燥氣體、除去酸性氣體,檢驗(yàn)水氣的存在等。 尾部:除去尾氣中的有害氣體防止污染環(huán)境,防止空氣中的水氣等成分進(jìn)入反應(yīng)器而影響實(shí)驗(yàn)。 (3)洗氣瓶 根據(jù)洗氣瓶的位置和所盛試劑,其作用分為除雜、干燥、檢驗(yàn),一般來講,除雜在前,干燥在后。 4、藥品和儀器裝置 題目提供的藥品和儀器裝置,就是題設(shè)的限定條件,往往蘊(yùn)涵了解決問題的突破口,是解題重要支撐點(diǎn)。 知識點(diǎn)二:創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置 1、氣體的量取 對難溶于水且不與水反應(yīng)的氣體,往往借助其排出水的體積,用量筒或滴定管測定,從而確定氣體的體積,如下圖所示。 2、氣體安全裝置 ①防倒吸安全裝置 ②防堵塞安全裝置

14、 ③防污染安全裝置 3、 啟普發(fā)生器原理式反應(yīng)器(如下圖) 4、液封裝置 典題解悟 例1實(shí)驗(yàn)室可用氯氣與金屬鐵反應(yīng)制備無水三氯化鐵,該化合物是棕紅色,易潮解,100℃左右時(shí)升華。下圖是兩個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置,左邊的反應(yīng)裝置相同,而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同,分別如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。試回答: (1)B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________________________。 (2)D中的反應(yīng)開始前,需排除裝置中的空氣,應(yīng)采取的方法是:___________________。 (3)D中反應(yīng)化學(xué)方程式是:______________

15、__________________________。 (4)裝置(Ⅰ)的主要缺點(diǎn)是:______________________________________________。 (5)裝置(Ⅱ)的主要缺點(diǎn)是:______________________________。 如果選用此裝置來完成實(shí)驗(yàn),則必須采取的改進(jìn)措施是:________________________________。 「答案」(1)4HCL+MnO2=====MnCL2+2H2O+CL2↑ 或16HCL+2KMnO4======2KCL+2MnCL2+8H2O+5CL2↑ (2)B中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,看到

16、黃綠色的氣體充滿裝置,再開始加熱D; (3)2Fe+3CL2======2FeCL3; (4)導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞,尾氣排入空氣,易造成環(huán)境污染; (5) 產(chǎn)品易受潮解;在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置。 「解析」由題設(shè)“制備三氯化鐵”可知D管中是鐵絲或鐵粉,并推知A、B、C應(yīng)該是發(fā)生氯氣的裝置,A中加入濃鹽酸,B中應(yīng)該讓濃鹽酸跟氧化劑作用(常用的是MnO2或KMnO4)。 要使D管中空氣排出,最方便的方法就是首先讓剛發(fā)生的氯氣去驅(qū)除它,此時(shí)D管中不要加熱。等到空氣驅(qū)凈、氯氣充滿D管時(shí)才在D管下加熱,以保證鐵和純氯氣反應(yīng)。由于氯化鐵易升華,因此D管中FeCL3容易升華而出,卻又

17、特別容易重新冷凝,在裝置Ⅰ中D管出口可能被堵塞,多余的氯氣并不能被濃H2SO4吸收,排放尾氣時(shí)將導(dǎo)致污染。而裝置Ⅱ的D管出口是廣口瓶,可免受堵塞,尾氣排放前有堿液吸收,這都是好的。但FeCL3容易被潮解,堿液不足以抵擋濕氣,應(yīng)在E、F之間加入干燥裝置。 例2、航天飛行器座艙內(nèi)空氣更新過程如圖所示: 空氣、CO2、H2O Ⅱ Ⅰ 座艙 CO2 C 空氣

18、 H2 H2O O2 H2O Ⅲ (1)Ⅱ是CO2和H2的反應(yīng)裝置,該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。 (2)從裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出,O2的來源是CO2和H2O,宇航中每天消耗28molO2,呼出23molCO2,則宇航員生天呼出的氣體中含H2O________mol. (3)以下是另一種將CO2轉(zhuǎn)化為O2的實(shí)驗(yàn)設(shè)想:

19、 CL2 稀鹽酸 H2O HCL+O2 MgO 氯化氫 電解 Mg MgCL2·6H2O MgCL2 Mg+CL2 CO2 點(diǎn)燃 C 其中,由MgCL2·6H2O制取無水MgCL2的部分裝置(鐵架臺、酒精燈已略)如下:   上圖中

20、,裝置a由________、_________、雙孔塞和導(dǎo)管組成。 循環(huán)物質(zhì)的名稱是______________ 制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進(jìn)行,原因是__________ 裝置b是填充的物質(zhì)可能是__________(填入編號) e硅膠f、堿石灰 g、無水氯化鈣 h、濃硫酸 設(shè)計(jì)d中裝置要注意防止倒吸,請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰀裝置的簡略圖,并要求與裝置c的出口處相連(鐵架臺不必畫出)。 [答案](1)2H2+CO2 2H2O+C (2)10 (3)防止水解 (4)e、g (5)

21、[解析](1)Ⅱ中反應(yīng)物是CO2和H2,生成物是C和H2O,配平后得:2H2O+CO2 2H2O+C (2)消耗28molO2呼出23molCO2,依質(zhì)量守恒定律,呼出的氣體中含H2O10mol時(shí),氧原子守恒。 (3)由MgCL2·6H2O制取無水MgCL2時(shí)需在酸性條件下進(jìn)行,在b處干燥時(shí)用中性或酸性固體干燥劑,硅膠或無水氯化鈣,由于氯化氫極易溶于水,在d處為防止倒吸,用一倒扣的漏斗。 高考聚集: 1、某化學(xué)課外小組研究乙醇氧化的實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證其產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了甲、乙、丙三套裝置(圖中的支撐儀器均未畫出,“△”表示酒精燈熱源),每套裝置又劃分為①、②、③三部分

22、。儀器中盛放的試劑為:a、無水乙醇(沸點(diǎn):78℃)b、銅絲;c、無水硫酸銅;d、新制氫氧化銅懸濁液。 (1)簡述三套方案各自的優(yōu)點(diǎn)。 甲:_____________________________________________________ 乙:_____________________________________________________ 丙:____________________________________________________ (2)集中三套方案的優(yōu)點(diǎn),組成一套比較合理完善的實(shí)驗(yàn)裝置,可按氣流由左到右的順序表示為________________

23、______________________________(例如:甲①,乙②,丙③) (3)若要保證此實(shí)驗(yàn)有較高的效率,還需補(bǔ)充的儀器有_____________;理由是_____________________________________。 2、甲同學(xué)想通過下圖所示裝置(夾持裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究推斷SO2與Na2O2反應(yīng)的產(chǎn)物。 回答下列問題: (1)裝置B的作用___________________________________________________。 裝置D的作用__________________________________________

24、___________。 (2)如何檢驗(yàn)反應(yīng)中是否有O2生成______________________________________。 (3)假如Na2O2已反應(yīng)完全,為確定C中固體產(chǎn)物的成分,甲設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn): 沉淀不溶解 C中的固體配成溶液 加Ba(NO3)2溶液 加足量稀HNO3 白色沉淀 得出結(jié)論:產(chǎn)物是Na2SO4. 該方案是否合理____________(填是或否)

25、,理由是_____________________-。 (4)若上述不合理,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能確定產(chǎn)物成分的實(shí)驗(yàn)方案,填寫下表(可不填滿) 操作步驟(加入試劑) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 1 2 3 4 3、實(shí)驗(yàn):將硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)加入如圖1中所示的干燥試管A里,隔絕空氣加強(qiáng)熱 充分反應(yīng)后,試管A中得殘留固體甲,在試管B內(nèi)得到無色液體乙。取出甲放在圖2中的石英管C中,連接好其他部分的儀器后,開啟旋塞K,逐滴滴加乙醇使C左部石棉絨(一種纖維狀硅酸鹽材料,很穩(wěn)定,不燃燒)浸潤吸足,關(guān)閉K,然后加熱,幾分鐘左右(加熱過程中還可以較快地開

26、啟、關(guān)閉旋塞K來補(bǔ)充乙醇并使之通入石棉絨里),可觀察到甲的顏色由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏?。反?yīng)停止后,取試管E中的液體0.5ml,逐滴加入到含新配制的銀氨溶液的試管F中,振蕩后,把試管放在水浴中溫?zé)?,不久會觀看到試管內(nèi)壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀。 回答下列問題: (1)》寫出如圖1所示的干燥試管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。 (2)根據(jù)反應(yīng)原理請你評價(jià)圖1實(shí)驗(yàn)裝置的主要缺點(diǎn)________________________。 (3)試管C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________________________________。 (4)簡述如何檢驗(yàn)圖2

27、所示裝置氣密性:__________________________________。 (5)試管D安裝在此的作用是:_______________________________________。 (6)寫出E試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________。 4、某校開展課外研究性學(xué)習(xí)活動(dòng) Ⅰ、第一小組對市場上的碘鹽進(jìn)行了研究。在碘鹽里,碘以KLO3形式存在。請回答下列問題: 正確食用碘鹽才能起到補(bǔ)碘的作用,該小組對油炸食品時(shí)是否適宜放碘進(jìn)行了課題研究。 請你協(xié)助擬定課題名稱:_________________________。 其

28、研究成果的最終形式是:________________________。 (2)怎樣檢驗(yàn)碘鹽中含有碘?(可供選擇的試劑有:稀硝酸、稀鹽酸、KCL、KL、淀粉溶液、石蕊試液)用離子反應(yīng)方程式表示____________________________。 Ⅱ、第二小組利用廢銅制取CuSO4: (1)甲學(xué)生進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):取含6.4g銅的廢銅和10ml 18ml·L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,起到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。他根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識,認(rèn)為燒瓶中還有較多的硫酸剩余。你認(rèn)為他的判斷是否正確___________(填是或否),其理由是:__________________

29、_______________。 (2)乙同學(xué)認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不好,他自己設(shè)計(jì)的思路是: 2Cu+O2 ====2CuO;CuO+H2SO4=====CuSO4+H2O。對比甲的方案,乙同學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是:________________________________________________________。 (3)某地有豐富的電力源。為了同學(xué)具備乙同學(xué)的優(yōu)點(diǎn),你能不能根據(jù)該地的資源優(yōu)勢也設(shè)計(jì)一個(gè)用銅和硫酸制取CuSO4的方案?(其他材料任選)_____________________________ ____。 5、實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸、MnO2共熱制取O2,并用CL2和Ca(OH

30、)2反應(yīng)制少量漂白粉。已知反應(yīng)2CL2+2Ca(OH)2=CaCL2+Ca(CLO)2+2H2O在溫度稍高時(shí)即發(fā)生副反應(yīng)6CL2+6Ca(OH)2=5CaCL2+6H2O?,F(xiàn)有三個(gè)同學(xué)分別設(shè)計(jì)的三套實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示: 按下列幾項(xiàng)優(yōu)缺點(diǎn),請你對三套裝置的優(yōu)缺點(diǎn)做出評析,選擇符合題目要求的選項(xiàng)填在下表空格內(nèi)。 a.不容易控制反應(yīng)速率;b容易控制反應(yīng)速率;c有副反應(yīng)發(fā)生;d可防止副反應(yīng)發(fā)生; e污染環(huán)境;f可防止污染環(huán)境。 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 甲裝置 乙裝置 丙裝置 圖示裝置中,甲由A、B兩部分組成;乙由C、D、E三部分組成;丙由F、G兩部分組成。請從圖A

31、—G各部分裝置中選取合理的組成部分,組裝成一套較完整的實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置各部分的連接順序(按氣流從左到右的方向是)___________________________。 實(shí)驗(yàn)中若用10ml、12mol·L-1的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng),最終生成Ca(CLO)2的物質(zhì)的量總是小于0.015mol,其原因是(假定各步反應(yīng)均無反應(yīng)物的損耗,且無副反應(yīng)發(fā)生)___________________________________ __________________。 答案與解析 1、[答案](1)甲:(2)中用熱水浴加熱,可形成較平穩(wěn)的乙醇?xì)饬?,使反?yīng)更充分; ②中的斜、

32、長導(dǎo)管起到冷凝回流乙醇的作用。 乙:①與③中的干燥管可防止溶液中的水與無水硫酸銅反應(yīng),避免干擾對生成物的驗(yàn)證。 丙:①中氧氣發(fā)生裝置中無水生成,且裝置簡單。 ②丙①;甲②;乙③ ③溫度計(jì);控制水浴溫度在78℃或略高于78℃,使乙醇蒸氣平穩(wěn)流出,減少揮發(fā),提 高反應(yīng)效率。 (4)C處無水硫酸銅變藍(lán);d處生成紅色沉淀 [解析](1)甲的優(yōu)點(diǎn)在于②,水浴加熱能較好地控制溫度,使氣流平穩(wěn)、反應(yīng)充分。乙的優(yōu)點(diǎn)在于兩干燥管考慮了溶液中水氣對產(chǎn)物H2O檢驗(yàn)的干擾,丙的優(yōu)點(diǎn)在①,無水生成,且裝置簡單。 (2)將三套方案的優(yōu)點(diǎn)組合:取丙①、甲②、乙③可組成一套完

33、善的裝置。 (3)水浴加熱中使用溫度能更好控制溫度,溫度范圍應(yīng)在乙醇的沸點(diǎn)附近。無水CuSO4變藍(lán)證有水產(chǎn)生,生成磚紅色沉淀說明產(chǎn)生CH3CHO 2、[答案] (1)B:干燥SO2氣體,防止較多的水蒸氣與Na2O2反應(yīng)。D:防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C裝置與Na2O2反應(yīng);同時(shí)吸收過量的SO2,以免污染空氣。 (2)用帶有余燼的木條靠近干燥管口a,觀察其是否燃燒。 (3)否;HNO3有氧化性,據(jù)此不能確定產(chǎn)物是NaSO3還是Na2SO4或者二者兼有。 (4) 操作步驟(加入試劑) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1、將C中的固體配成溶液 2、加入適量鹽酸 ()若有氣泡生成

34、(2)若無明顯現(xiàn)象 有Na2SO3 無Na2SO3 3、再加入BaCL2溶液 若生成白色沉淀 若無明顯現(xiàn)象 有Na2SO4 無Na2SO4 3、[答案] (1)2FeSO4·7H2O=======Fe2O3+SO2 ↑+SO3↑+14H2O (2)SO2為大氣污染物,缺少尾氣處理裝置 (3)3CH3CH2OH+Fe2O3 2Fe+3CH3CHO+3H2O (4)關(guān)閉活塞K,將E的導(dǎo)氣管插入水中,微熱C管,E中有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后,E管出現(xiàn)一段水柱,說明裝置下漏氣。 (5)防止倒吸 (6)CH3CHO+2Ag(NH3)2OH

35、 CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 4、答案 Ⅰ(1)課題名稱:溫度對KLO3穩(wěn)定性的影響(或油炸食品時(shí)是否適宜放碘鹽?……等其他合理答案)。研究成果的最終形式:研究報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、論文……等。 (2)IO3-+5I-+6H+======3I2+3H2O Ⅱ(1)是,理由是:隨反應(yīng)的進(jìn)行硫酸的濃度減小,而稀硫酸不與銅反應(yīng)。 (2)硫酸的用量少,且沒污染物SO2產(chǎn)生。 (3)用廢銅作陽極,碳棒作陰極,稀硫酸作電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解。 [解析]Ⅰ聯(lián)想炸油條的方法,溫度是關(guān)鍵,所在課題名稱應(yīng)包含溫度因素。 Ⅱ甲方案的原理:Cu+2H2SO4(濃)======CuSO4+SO2↑+2H2O,與乙方案對比可得乙方案的優(yōu)點(diǎn):省H2SO4,無污染。 根據(jù)提示“電力資源”豐富,結(jié)合電解原理,可得電解法方案。注意,陰極雖然不參加電極反應(yīng),但仍然是惰性電極材料好,因通電結(jié)束時(shí),金屬電極(如Fe)會和CuSO4反應(yīng)。 5、[答案] 甲裝置:d裝置:d,ae;乙裝置:f,ac;丙裝置:b,ce; F B E 濃鹽酸逐漸變稀后不能再與MnO2反應(yīng),所以生成Ca(CLO)2就少于0.015mol.

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