化学实验方案的设计(三)单元复习

(三)制备实验方案设计的基本思路：

[典型例题]

[例1] 已知在左右，用作催化剂，乙炔可水化生成乙醛，但之类物质可使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、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：，还有杂质，用溶液可除去等杂质。由于则需采用水浴加热。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。

② 往一支洁净的试管D中加入少许质量分数为2%的溶液，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。

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 往洗气瓶中加入溶液。

⑥ 点燃酒精灯，使水温升至并保持在左右。

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。

(1)试设计四种制取的途径(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[]来看，基本的思路如下：

完成这一转化的途径很多。

①　　 ①　　 直接用与反应：

② 利用

③ ，

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的方法进行评价。很显然，用Cu和直接反应的方法既污染环境(生成NO或)，又浪费原料(的理论利用率分别只有50%和75%)，故不符合要求。用Cu和，反应方法虽然简单，但是成本太高(价格昂贵)，也不符合题目要求。只有最后一种方法既不造成污染，两种基本原料为Cu和，又不会有损失，符合“绿色化学”的设计思想。

答案：

(1)方法一：

方法二：

方法三：

方法四：　　

(2)(略)

[模拟试题]

1. 欲制备干燥的，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　　　　　 B. 浓盐酸　　　　　　　　 C. 食盐　　　　　　 D. 　　　　　　　　 E.

F. 　　　G. 溶液

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　　　　　　　　　　 B. 铜和浓

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　　　　　　　　　　　　　　 B. 溶液

C. 饱和溶液　 　　　　 D. 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)中用固体的硫酸制取气体，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？　　　　　　 ，简要说明理由：　　　　　　　　　 。

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

(二)制备实验方案的设计：

示例1：屑→　 [实验方案的评价]

示例2：苯甲酸苯甲酸甲酯。[有机物相互转化的条件，反应及常见的有机实验操作]

图(1)

示例3：Fe屑→　 [反应原理的掌握及过滤操作技能的提高]

(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

化学实验方案的设计(一)制备实验方案的设计

小刚是上海的一名高中生，他想在2010的上海世博会上当一名志愿者，最近他参加了一些培训，在培训中他了解到：要当好志愿者，除了要学好外语外，还要了解不同国家的身势语，只有这样才能更好地帮助外国朋友，当好东道主. 小刚觉得很有趣，他想把他所了解的知识写信告诉他在外地的笔友――小明。现在请你以小刚的名义写这封信，信要包括下面的要点：

不同文化有不同的身势语

1.　　　 法国人热情，见到熟人互相握手，亲吻彼此的脸。

2.　　　　　　　 中东国家特别是穆斯林国家的男人间说话是站得较近，但对妇女只是点头，从不与妇女有身体接触。

3.　　　 一般来说，全世界的见面都握手，但日本人更喜欢鞠躬。

4.　　　 身势语的意义

注意：

1.　　　 注意书信的格式；

2. 不要逐字逐句的翻译要点，可根据需要适当增加。

3. 词数100-120单词 (文章开头和结尾已给, 不计入词数)

Dear Xiao Ming

　　 Glad to write to you! Last time I told you that I wanted to be a volunteer in the 2010 Shanghai Expo. These days I am attending some training courses and learn that in order to be a good volunteer, we should learn about body language as well as foreign languages. I find it interesting. I’d like to share it with you.

So much for these, I must stop now. Looking forward to your letter.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Yours,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Xiao Gang

福州八中2009-2010学年第二学期期末考试

9. There are four __(10)__(紧急情况) exits in the department store.

8. He needs a high income to s　 (9) such a big family.

7. She __(8)__(观察) a man walking on the opposite side of the way.