当前位置:首页 >> 高中教育 >> 化学实验方案的设计(一)制备实验方案的设计

化学实验方案的设计(一)制备实验方案的设计


【同步教育信息】
一. 本周教学内容: 化学实验方案的设计(一)制备实验方案的设计 二. 知识重点: (一)化学实验方案的设计概述: 1. 化学实验方案设计的意义: 2. 实验方案的设计类型: (1)制备实验的方案设计 (2)性质实验的方案设计 (3)物质的分离、提纯、检验等实验方案的设计。 3. 实验方案设计的基本要求: (1)科学性 (2)安全性 (3)可行性 (4)简约性 4. 实验设计报告的基本内容: (1)实验名称 (2)实验目的 (3)实验原理 (4)实验用品 (5)实验步骤 (6)实验现象记录及结果处理 (7)问题和讨论 (二)制备实验方案的设计: 示例 1: Al 屑→ Al(OH ) 3 [实验方案的评价]

示例 2:苯甲酸 机实验操作]

?必要物质 ??? ??
一定条件

苯甲酸甲酯。[有机物相互转化的条件,反应及常见的有

图(1)
4 ? 7H 2O 示例 3:Fe 屑→ FeSO

[反应原理的掌握及过滤操作技能的提高]

(三)制备实验方案设计的基本思路:
实验目的 选择 实验原理 实验用品

方案一

方案二 ??

分析、比较

最佳方案

具体设计

【典型例题】
[例 1] 已知在 75 ?C 左右,用 HgSO4 作催化剂,乙炔可水化生成乙醛,但 H 2 S 之类物质可 使 HgSO4 中毒而失去催化作用。现有块状电石、浓硫酸、水、氢氧化钠溶液、氧化汞粉末、

AgNO3 溶液、氨水七种试剂及常见的仪器,请设计一个整套实验装置完成制取乙醛并验证
其生成的实验。 解析: (1)实验原理设计: CaC2 ? 2H 2O ? C2 H 2 ? ?Ca(OH ) 2 ,还有杂质 H 2 S ,用

O // ? ? H O ? ? ? ? CH C ? H 则需采用水 H S NaOH 溶液可除去 2 等杂质。 2 3 由于 CH ? CH
75?c

浴加热。将生成的蒸气沿导管通入盛有银氨溶液的试管,并水浴加热,可检出乙醛的生成。

(2)实验装置的设计: 根据反应原理, 反应物的状态和反应条件, 选择本实验所需的仪器并装配装置。 如图 2。

图2 (3)实验操作及顺序设计: ① 按图 2 所示装配仪器,检查装置的气密性。
3 溶液, ② 往一支洁净的试管 D 中加入少许质量分数为 2%的 AgNO 逐滴滴入质量分数

为 2%的氨水中至最初产生的沉淀恰好溶解为止,将试管放在盛有热水的烧杯中温热。 ③ 将蒸馏烧瓶横置,用药匙将 HgO 粉末送到烧瓶底部,竖起后加少许水再缓慢地加 入适量的浓 H 2 SO4 。 ④ 将蒸馏烧瓶斜置,用镊子夹持电石使之从瓶颈沿瓶壁滑下。盖严双孔塞后,往分液 漏斗中加入水。 ⑤ 往洗气瓶中加入 NaOH 溶液。 ⑥ 点燃酒精灯,使水温升至并保持在 75 ?C 左右。 ⑦ 打开分液漏斗的活塞。 ⑧ 待观察到试管 D(稍振荡)内壁附有银白色物质(或呈棕黑色)时,实验完成。 说明:实验方法主要取决于实验原理,并受实验条件的制约。解实验设计题的关键首先 要明确实验原理和要求,然后据此设计实验方法并进行仪器装配和操作。 答案:略 [例 2] 以铜、硝酸、硝酸银、水、空气等为原料,可用多种方法制取 Cu ( NO3 ) 2 。 (1)试设计四种制取 Cu ( NO3 ) 2 的途径(用化学方程式表示)。 (2)从“绿色化学”角度(环境保护和经济效益)考虑,大量制取 Cu ( NO3 ) 2 最宜采 用上述哪种方法?说明原因。 解析:这是一道开放型的实验设计题目,答案是多样化的。从给出的原料和目标产物 [ Cu ( NO3 ) 2 ]来看,基本的思路如下:
? Cu ? ?? Cu( NO3 )2

完成这一转化的途径很多。 ① ① 直接用 Cu 与 HNO3 反应:

Cu ? 4HNO3 (浓) ? Cu( NO3 ) 2 ? 2NO2 ? ?2H 2O 3Cu ? 8HNO3 (稀) ? 3Cu( NO3 ) 2 ? 2NO ? ?4H 2O
② 利用 Cu ? 2 AgNO3 ? Cu( NO3 ) 2 ? 2 Ag ③ 2Cu ? O2

?

2CuO , CuO ? 2HNO3 ? Cu( NO3 ) 2 ? H 2O

问题(2)实际上是要求从环境保护和经济效益两个角度对上述四种制取 Cu ( NO3 ) 2 的 方法进行评价。很显然,用 Cu 和 HNO3 直接反应的方法既污染环境(生成 NO 或 NO2 ),
3, 又浪费原料 ( HNO3 的理论利用率分别只有 50%和 75%) , 故不符合要求。 用 Cu 和 AgNO 3 价格昂贵),也不符合题目要求。只有最后一 反应方法虽然简单,但是成本太高( AgNO

种方法既不造成污染,两种基本原料为 Cu 和 HNO3 ,又不会有损失,符合“绿色化学”的 设计思想。 答案: (1)方法一: Cu ? 4HNO3 (浓) ? Cu( NO3 ) 2 ? 2NO2 ? ?2H 2 O 方法二: 3Cu ? 8HNO3 (稀) ? 3Cu( NO3 ) 2 ? 2NO ? ?4H 2O 方法三: Cu ? 2 AgNO3 ? Cu( NO3 ) 2 ? 2 Ag 方法四: 2Cu ? O2 (2)(略)

?

2CuO

CuO ? 2HNO3 ? Cu( NO3 ) 2 ? H 2O

【模拟试题】
1. 欲制备干燥的 HCl ,所需要的试剂是( )

A. 固体氯化钠、浓硝酸、五氧化二磷 B. 固体氯化钠、浓硫酸、氨水 C. 固体氯化钠、浓硫酸、固体氢氧化钠 D. 固体氯化钠、浓硫酸、碱石灰 2. 图 1 是实验室制备、干燥、收集某种气体的示意图,在不考虑是否加热的情况下,圆 底烧瓶中的固体和分液漏斗中的液体可能是( ) A. 硫化亚铁和盐酸 B. 亚硫酸钠和浓硫酸

C. 锌和稀硫酸 D. 石灰石和硫酸

图1 3. 某课外活动小组欲利用如图 2 装置和下列试剂制取少量氧气或氯化氢气体: A. 浓 H 2 SO4 F. H 2 O2 B. 浓盐酸 G. KMnO4 溶液 C. 食盐 D. MnO2 E. KClO3

图2 试用各试剂序号回答: (1)若要快速制备少量氧气,应选择( )。 (2)若要快速制备少量氯化氢,应选择( )。 如图 3 装置,请选择 A~D 序号填入 4—6 题的括号内。

图3 4. 制取某无色非金属氧化物气体时,烧瓶 X 内的药品应是( A. 铜和稀 HNO3 B. 铜和浓 HNO3



C. 碳酸钙与稀硫酸 D. 亚硫酸钠和浓盐酸 5. 洗气瓶 Y 中所装的液体应是(不允许非水杂质混在气体中)( A. 浓 H 2 SO4 C. 饱和 NaHSO3 溶液 B. NaOH 溶液 D. NaHCO3 溶液



6. 检验集气瓶 Z 是否集满气体,置于瓶口的滤纸应沾上的溶液是( A. 氯化钡溶液 B. 酸性 KMnO4 溶液



C. KI 淀粉溶液 D. 澄清石灰水 7. 图 4 表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置图,图中 A、B 是可控制的弹簧 铁夹。 ( 1)烧杯中盛放的液体是 ;其作用是 ,水槽中应盛放的液体 是 。 (2)简述操作过程:(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前,应 ;当氯 气纯度合乎要求时,应 ;当氯气收集完毕时,应 。

图4 8. 实验室里在制取某些有毒气体时,为了尽量防止毒气逸散造成空气污染,有人设计了 如图 5 所示的装置(1)。并设想用(2)或(3)两种简易装置代替(1)中的 b~c 部分,以 求达到同样的目的。 试回答: (1)若用(1)制取氯气,b 瓶中宜加入的液体一般为 。在选取试剂正确且 适量的前提下,反应开始后,当关闭活塞时发现 c 中液面不明显上升,估计可能的原因 是 。检查原因的简单方法是 。 (2)若有(1)中用 Na 2 SO3 固体 1 : 1 的硫酸制取 SO2 气体,通常可以对(1)中制气 装置进行怎样的简单改动? 。b 中的液体一般应选用 (3)装置(1)中 b 瓶能防止多余气体逸散的原因是(简要回答) (4)用(2)或(3)代替(1)中的 b~c 部分,是否可行? 理由: 。 。 。 ,简要说明

图5 9. 某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计 用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。 图 6 中量气装置 E 是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。 甲管有刻度(0~50mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。 实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。 试回答: (1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略):

。 (2)装置 C 中放入的反应物是 和 。 (3)装置 A 的作用是 。装置 B 的作用是 。 (4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性外,在读取反应 前后甲管中液面的读数,求其差值的过程中,应注意 和 (填写字 母编号)。 a. 视线与凹液面最低处相平。 b. 等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数。 c. 读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平。 d. 读数时不一定使甲、乙两管液面相平。

图6

【试题答案】
1. A 2. B 3. (1)DF (2)AB 4. D 7. 5. C 6. D 吸收废气— Cl 2

(1) NaOH 溶液

饱和食盐水

(2)刚产生 Cl 2 时,开 B 夹,关 A 夹;开 A 夹,关 B 夹;关闭 A 夹,打开 B 夹。 8. (1)饱和食盐水;装置漏气;用湿润的碘化钾淀粉试纸,靠近各连接口处检验,漏气 处,试纸变蓝色。 (2)撤掉酒精灯;饱和 NaHSO3 溶液 (3)关闭活塞后,若 a 中仍有气体发生,气体压强增大,将 b 中液体压入 c 中,整个 装置成为储气体装置,不会有气体逸出。 (4)(2)可引,(3)不可引;(2)与(1)原理相同;而(3)中的 c 瓶因密闭,体 积不能改变,压强增大时有危险。 9. (1)⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥、⑦可颠倒)。 (2)大理石、盐酸。 (3)吸收氧气中未反应的 CO2 ;吸收 CO2 中混有的 HCl 。 (4)a、c

【励志故事】 定位
毓方 1949 年 10 月 1 日,天安门城楼上,毛泽东以浓重的湖南口音宣告中华人民共和国的成 立,刹那间万众欢呼,礼炮齐鸣。然而,在这庄严而神圣的时刻,朱德却从毛泽东的身后悄 悄走出。 朱德为什么要离开他的位置?原来, 城楼上空间狭小, 他看到承担摄影任务的新华社记 者为了拍下完整的画面,不得不把身体倚在汉白玉栏杆上,一个劲地向后仰,向后仰。这样 做太危险!朱德见状,赶忙一个箭步蹿了过去,牢牢抱住那位摄影记者的双腿。 在朱德的帮助下, 记者终于顺利完成了拍摄。 而朱德本人也就永久性地留在了开国大典 的镜头之外,但他的伟岸形象却永远地印在了人民心中。


更多相关文档:

12-4化学实验方案的设计与评价

第四节考纲要求 化学实验方案的设计与评价 1.能根据试题要求设计、评价或改进...“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路,降低化学工业生产过程中对...

高三化学制备试验方案的设计1

高三化学制备试验方案的设计1_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。第六单元 第一节 化学实验方案的设计 制备实验方案的设计 ●教学目标 1.学习和了解制备实验...

高三化学实验方案的设计和气体的制备

高三化学实验方案的设计和气体的制备_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。第 ...2.制备实验方案设计 (1)物质制备方案的设计,首先要弄清物质制备的原理,从原理...

化学实验方案设计典例分析

化学实验方案设计典例分析 化学实验方案的设计,包括物质检验实验方案的设计、物质制备实验方案的设计、物质 性质实验方案的设计、物质结构实验方案的设计。 一、物质检...

实验方案的设计与评价

3.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 实验设计? 实验设计方案的评价 ? ?综合实验 【网络构建】 热点典例、热点考向 1.以科技...

解题篇 化学实验方案的设计与评价 解题思路与练习

(1)实验方案的设计原则与设计思路 ①实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行,对于定量实验还要考虑系统 误差要小。制备实验方案的设计,还应做到:条件...

6化学实验方案的设计(二)

化学实验方案的设计 化学实验方案设计的基本要求; (2)一个相对完整的化学实验方案应包括的主要内容; (3)制备实验方案的设计方法和要求; (4)性质实验方案的设许...

化学实验方案设计的基本要求

化学实验方案设计的基本要求[知识讲解] 知识讲解] 一、化学实验设计的内容 化学...气体的净化可根据制备实验中所用的药品, 考虑可能出现的杂质气体, 再选择适当的...

制备实验方案的设计

第一节 制备实验方案的设计温州中学 杨振华 教学目的 知识目标 1.了解制备实验...板书】 【板书】第六单元 化学实验方案的设计 设问并板书 并板书】 什么是化学...

【华师一】第六单元《化学实验方案的设计》第一节《制...

第六单元 化学实验方案的设计第一节 制备实验方案的设计 1、工业上生产下列产品的主要原料(括号内的物质)不正确的是( ) A、氯气(二氧化锰、浓盐酸) B、乙醇(...
更多相关标签:
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com