化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評價(jià)與改進(jìn)二

1、課時(shí)70 化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、評價(jià)與改進(jìn)（二）（定性與定量實(shí)驗(yàn)）一、知識(shí)回顧與記憶1定性實(shí)驗(yàn)：化學(xué)定性實(shí)驗(yàn)要解決的是研究對象“有什么”的問題。其主要任務(wù)是確定物質(zhì)的組成（如由哪些元素組成），只有確定物質(zhì)的組成后，才能選擇適當(dāng)?shù)姆治龇椒ㄟM(jìn)行定量分析?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的定性分析，主要有常見分子、離子的檢驗(yàn)。2定量實(shí)驗(yàn)：化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)要解決的是研究對象“有多少”的問題。其主要任務(wù)是在確定物質(zhì)組成的前提下，進(jìn)一步確定物質(zhì)中各組分的具體含量?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的定量分析，常見的有混合物中某一成分含量的測定?！菊n內(nèi)練習(xí)】1某化學(xué)興趣小組對碳銨的成分存在疑問，進(jìn)行了如下探究?！径ㄐ詫?shí)驗(yàn)】檢驗(yàn)碳銨中的陰、陽離子。（1）取少量固體放

2、入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推測碳銨中所含有陰離子可能是和 。（2）檢驗(yàn)碳銨中陽離子的方法是 。 【定量實(shí)驗(yàn)】測定碳銨中C元素和N元素質(zhì)量比。 該興趣小組準(zhǔn)確稱取ag碳銨，加熱使之分解，并把產(chǎn)物通入堿石灰中，如下圖所示。（3）若灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為bg。由此測得N元素的質(zhì)量是g。 （4）為了測定碳銨中碳元素的質(zhì)量，他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是將ag碳銨完全溶解于水，加入過量BaCl2，然后測定生成沉淀質(zhì)量。該方案是否合理（填“合理”“不合理”），理由是 。二、方法掌握與訓(xùn)練（定量分析的常用方法） 【課內(nèi)練習(xí)】2純堿樣品中

3、常含有雜質(zhì)NaCl，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。方法1：(1)干燥管的作用是_，(2)該裝置的存在缺陷為_方法2：取一定量的純堿試樣，與足量的稀硫酸反應(yīng)，用如圖所示，排飽和NaHCO3溶液的方法測定生成的CO2體積。(3)能否用水代替飽和NaHCO3溶液，為什么？ (4)使用該裝置前需要檢查氣密性，具體操作為 (5)使用該裝置，讀數(shù)前需要注意的事項(xiàng)有(寫出三項(xiàng)) 方法3： (6)試劑B可以選擇BaCl2溶液或者CaCl2溶液，減少誤差的角度BaCl2溶液較合適，為什么？(7)如何判斷CO32-已沉淀完全？ (8)為什么要洗滌沉淀，如何洗滌沉淀？(9)如何判斷沉淀已經(jīng)洗滌干凈？方法4：

4、滴定序號(hào)待測液體積(mL)所消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積(mL)滴定前滴定后120.000.5020.60220.004.2027.30320.006.0025.90(10)使用酚酞作為指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象_(11)已知此時(shí)滴定終點(diǎn)的反應(yīng)為CO32-+H+=HCO3-，則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_【方法精要】定量實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成，定量實(shí)驗(yàn)涉及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，也是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要求最高的組成部分。定量測定常用的實(shí)驗(yàn)方法有氣體質(zhì)量法、氣體體積法、重量法、容量法等多種方法。對于同一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)，往往可以采用不同的實(shí)驗(yàn)方法。三、能力提升與練習(xí)（定量分析中的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ纠浚?011北京高考）下列實(shí)

5、驗(yàn)方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù) A取a克混合物充分加熱，減重b克 B取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體 C取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克 D取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體【能力解析】定量實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要測定混合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)混合物參與反應(yīng)的情況，該計(jì)算一般可以歸納為三類：（1）混合物中只有一種物質(zhì)會(huì)發(fā)生反應(yīng)，此時(shí)直接用關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算；（2）混合物中有兩種物質(zhì)會(huì)發(fā)生反應(yīng)，此時(shí)可分別將設(shè)其為xmol、ymol，聯(lián)立二元一次方程組求解；（3）混合物中的一

6、種物質(zhì)可轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)，此時(shí)可運(yùn)用差量法進(jìn)行計(jì)算。選項(xiàng)C，逸出的氣體中除CO2外，還含有水蒸氣，無法計(jì)算。答案：C【課內(nèi)練習(xí)】3現(xiàn)有 3份由碳酸鈉和碳酸氫鈉組成的不同混合物。(1)取樣品 1.9克溶于水，與足量BaCl2溶液充分反應(yīng)，將所得沉淀過濾、洗滌、干燥并稱重，得到1.97g沉淀，則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(2)取樣品 29.6克，與足量鹽酸充分反應(yīng)，得到6.72升氣體(標(biāo)況)，則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(3)取樣品27.2克，加熱至質(zhì)量不再改變，剩余固體重為21.0g，則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。課后達(dá)標(biāo)練習(xí)1（2011莆田）某化學(xué)興趣小組擬采用下圖裝置甲電解飽和氯化鈉溶液，并用電解產(chǎn)生的H

7、2還原CuO粉末來測定Cu的相對原子質(zhì)量Ar(Cu)，同時(shí)檢驗(yàn)氯氣的氧化性，圖中夾持和加熱儀器已略去。（1）寫出裝置甲中反應(yīng)的離子方程式： 。（2）為完成上述實(shí)驗(yàn)，正確的連接順序?yàn)閍連 ，b連 （填寫連接的字母）。（3）裝置乙中第一個(gè)廣口瓶內(nèi)的溶液不能是（） A.淀粉碘化鉀溶液B. NaOH溶液C. FeCl2與KSCN混合溶液D. Na2SO3溶液（4）在對硬質(zhì)玻璃管里的氧化銅粉末加熱前，需進(jìn)行的操作為 。（5）裝置丙中廣口瓶內(nèi)盛放的試劑為 ，作用是 。（6）為了測定Cu的相對原子質(zhì)量，某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測得丙裝置反應(yīng)前后如下數(shù)據(jù)：樣品質(zhì)量為m 1g、反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管中剩余固體質(zhì)量為m 2g、反

8、應(yīng)前后U型管及其中固體質(zhì)量差為m 3g、反應(yīng)前后洗氣瓶及其中液體質(zhì)量差為m 4g。 請選擇理論上誤差最小的一組數(shù)據(jù)計(jì)算Ar(Cu)，Ar(Cu)= 。 如果選用其他組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，會(huì)導(dǎo)致Ar(Cu) （填“偏大”、“偏小”或“不受影響”），理由是 。2（2011龍巖）某研究性小組擬用下述方案測定一份亞硫酸鈉試樣的氧化變質(zhì)程度。 方案一根據(jù)試樣與足量70%硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體體積來測定。（1）請從圖中選用適當(dāng)?shù)难b置，裝置的連接順序是（填接口字母）_。 （2）按圖連接好儀器，進(jìn)行氣密性檢查的操作是_。 （3）甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ （4）稱取2.0g試樣，測得氣體體積112mL(標(biāo)況

9、)，則Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。方案二根據(jù)試樣與鋇鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀的質(zhì)量來測定。流程如下：（5）操作2名稱是_，其操作方法是_。若缺少該操作，測得的Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)_（填偏大、偏小或不變）。 （6）甲、乙兩同學(xué)開展實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別按下表敘述開展“操作1”（其余操作相同且符合實(shí)驗(yàn)規(guī)范要求），并得到表中所示的沉淀質(zhì)量和亞硫酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Na2SO3%)的計(jì)算表達(dá)式：操作1沉淀質(zhì)量Na2SO3%計(jì)算表達(dá)式甲先往溶液中加入足量鹽酸，再滴入足量BaCl2b克（1-142b/233a）×100%乙先往溶液中加入足量Ba(NO3)2，再滴入足量鹽酸c克（1-142c/233a）×

10、;100%_（填“甲”或“乙”）的“Na2SO3%計(jì)算表達(dá)式”有問題，因?yàn)開。高考原題實(shí)戰(zhàn)1(2011福建高考)化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時(shí)無氣體生成。.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)  取適量牙膏樣品，加水成分?jǐn)嚢?、過濾。（1）往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是_。（2）往（1）所得濾液中先通入過量二氧化碳，再加入過量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是_。.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測定C中生成的Ba

11、CO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題：（3）實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻Ｆ渥饔贸丝蓴嚢鐱、C中的反應(yīng)物外，還有：_。（4）C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是_。（5）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測定準(zhǔn)確度的是_（填標(biāo)號(hào)）。a.在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體b.滴加鹽酸不宜過快c.在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置d. 在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置（6）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00g樣品三份，進(jìn)行三次測定，測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g 。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。（7）有人認(rèn)為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測定裝置C在吸收CO2

12、前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高，原因是 。課時(shí)70課內(nèi)練習(xí)1（1）HCO3、CO32（2）取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，石蕊試紙變藍(lán)色即證明碳銨中含有NH4。（3）（4）不合理，因?yàn)樘间@中可能含有HCO3，不能與BaCl2產(chǎn)生沉淀，所測得碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確。2（1）防止空氣中的水蒸氣與二氧化碳進(jìn)入U(xiǎn)型管 (2) 缺少“鼓氣”裝置不能保證反應(yīng)產(chǎn)生的CO2被完全吸收（3）不可以，因?yàn)镃O2可溶于水（4）關(guān)閉漏斗活塞，微熱錐形瓶，若量氣管液面下降，說明氣密性良好（5）冷卻至室溫；調(diào)節(jié)兩液面相平；視

13、線與凹液面的最低處相切（6）所得的BaCO3的沉淀質(zhì)量較大，相對誤差比較?。?）靜置，往上層清夜繼續(xù)滴加BaCl2溶液，若無新沉淀生成，則CO32-已沉淀完全（8）如果沒有洗滌沉淀，會(huì)造成沉淀質(zhì)量偏大 向漏斗加蒸餾水至浸沒沉淀，待水流完，重復(fù)2-3次（9）取最后一次洗滌液，滴加AgNO3溶液，若無新沉淀生成，則沉淀已洗滌干凈。(10)溶液由紅色變?yōu)闊o色，而且半分鐘不變色（11）10.6/m 2（1）aedh（2）關(guān)閉分液漏斗活塞，將右側(cè)導(dǎo)管放入水中，用手捂熱錐形瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則證明氣密性良好（3）Na2SO3+H2SO4(濃)= Na2SO4 +SO2+

14、H2O（4）31.5%（5）洗滌用玻璃棒引流，往漏斗的沉淀中加蒸餾水，至浸沒沉淀（液面不超過濾紙邊沿），待液體流出后，重復(fù)操作23次偏?。?）乙；先加足量的Ba(NO3)2，再滴入足量鹽酸，產(chǎn)生的BaSO3沉淀也會(huì)被硝酸氧化為BaSO4沉淀。3（1）55.8% （2）71.6% （3）38.3%課后達(dá)標(biāo)練習(xí)1（1）2Cl+2H2O2OH +H2+Cl2（2）f；c（3）BD（4）檢驗(yàn)氫氣的純度，防止發(fā)生爆炸（5）濃硫酸干燥H2，防止硬質(zhì)玻璃管炸裂（6） 偏小空氣中的H2O通過e導(dǎo)管口進(jìn)入U(xiǎn)型管造成m3偏大2（1）aedh（2）關(guān)閉分液漏斗活塞，將右側(cè)導(dǎo)管放入水中，用手捂熱錐形瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則證明氣密性良好（3）Na2SO3+H2SO4(濃)= Na2SO4 +SO2+H2O（4）31.5%（5）洗滌 用玻璃棒引流，往漏斗的沉淀中加蒸餾水，至浸沒沉淀（液面不超過濾紙邊沿