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-专题专题物质制备方案常见的类型：物质制备方案常见的类型：有关气体的制备有关气体的制备固体和溶液制备固体和溶液制备发发 生生装装 置置净净 化化装装 置置干干 燥燥装装 置置收收 集集装装 置置吸吸 收收装装 置置反应物状态及反应物状态及反应条件反应条件气体及杂质的气体及杂质的性质性质气体的性质选择气体的性质选择干燥剂干燥剂气体水溶性及气体水溶性及密度密度气体的毒性选气体的毒性选择吸收剂择吸收剂（一）、设计思路：（一）、设计思路：一、有关气体的制取一、有关气体的制取（二）、操作顺序：（二）、操作顺序：排除干扰因素排除干扰因素开始制备实验开始制备实验 安全拆装置安全拆装置 检查气密性检查气密性 连接好装置连接好装置例一、已知例一、已知AlClAlCl3 3易水解，它在易水解，它在180180时升华。现时升华。现选用铝、浓盐酸、选用铝、浓盐酸、MnOMnO2 2、饱和、饱和NaClNaCl溶液、溶液、NaOHNaOH溶溶液、碱石灰、浓液、碱石灰、浓H H2 2SOSO4 4等药品，设计实验制备等药品，设计实验制备AlClAlCl3 3除杂除杂干燥干燥反应生反应生成成AlClAlCl3 3收集收集AlClAlCl3 3防止空气中防止空气中水气进入和水气进入和尾气吸收尾气吸收制氯气制氯气2、实验室常用下列反应制氮气、实验室常用下列反应制氮气NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2+2H2O如果再用制得的氮气跟氢气化合制取氨气如果再用制得的氮气跟氢气化合制取氨气,实验装置如图实验装置如图(1)装置装置a的作用是的作用是( )A.防止试剂的蒸发防止试剂的蒸发 B.使漏斗中的液体顺利流下使漏斗中的液体顺利流下 C.使装置不漏气使装置不漏气; (2)装置装置C的三种主要作用是的三种主要作用是: (3)实验开始前必须进行的操作步骤是：实验开始前必须进行的操作步骤是：D加热前必须进行的操作是：加热前必须进行的操作是：(4)在在E中检验生成物最好的方法是：中检验生成物最好的方法是：B1.干燥干燥 2.除去氮气中的氨气除去氮气中的氨气 3.气体混合均匀，并控制气流速度。气体混合均匀，并控制气流速度。检查装置气密性检查装置气密性先通气体排出装置中的空气先通气体排出装置中的空气无色酚酞溶液变红色无色酚酞溶液变红色二、固体和溶液制备二、固体和溶液制备设计思路：设计思路：分析可能的途径分析可能的途径选择最佳的方案选择最佳的方案拟定周密实验步骤拟定周密实验步骤设计具体实验方案设计具体实验方案例例1、以铝屑为原料制备、以铝屑为原料制备Al(OH)3的实验方案的实验方案设计。设计。实验方案讨论1、铝屑先和稀硫酸反应，铝屑先和稀硫酸反应，后加碱溶液反应生成氢氧后加碱溶液反应生成氢氧化铝沉淀。化铝沉淀。2、铝屑先和氢氧化钠溶液铝屑先和氢氧化钠溶液反应，后加酸溶液反应生成反应，后加酸溶液反应生成氢氧化铝沉淀。氢氧化铝沉淀。3、铝屑部分和稀硫酸反应，铝屑部分和稀硫酸反应，部分和氢氧化钠溶液反应；部分和氢氧化钠溶液反应；再将两种溶液混合生成氢氧再将两种溶液混合生成氢氧化铝沉淀。化铝沉淀。 途途 径径生成生成1molAl(OH)3消耗消耗H+或或OH的物质的量的物质的量/mol消耗消耗H+消耗消耗OH1.Al Al3+ Al(OH)32.Al AlO2 Al(OH)33. Al Al3+ 3 Al 3AlO2 4Al(OH)33H+3OHOH3OH3H+H+33113/43/4拟定周密实验步骤拟定周密实验步骤:1、用碱液清洗铝屑表面的油污，再水洗干、用碱液清洗铝屑表面的油污，再水洗干燥称重，分为四份备用。燥称重，分为四份备用。3、在烧杯、在烧杯2中放入中放入3份铝屑，加入适量的份铝屑，加入适量的浓浓NaOH溶液，使铝屑反应完全。溶液，使铝屑反应完全。2、在烧杯、在烧杯1中放入中放入1份铝屑，加入适量的份铝屑，加入适量的稀硫酸，使铝屑反应完全。稀硫酸，使铝屑反应完全。4、将、将1、2烧杯中的溶液混合，过滤沉淀。烧杯中的溶液混合，过滤沉淀。5、沉淀洗涤、过滤、干燥得到固体、沉淀洗涤、过滤、干燥得到固体Al(OH)36 、称量、称量Al(OH)3，计算产率。，计算产率。 练习练习1. 某校化学小组学生利用下图所列装某校化学小组学生利用下图所列装置进行置进行“铁与水反应铁与水反应”的实验，并利用产物进的实验，并利用产物进一步制取一步制取FeCl36H2O晶体。晶体。(图中夹持及尾气图中夹持及尾气处理装置均已略去处理装置均已略去) (1) 装置装置B中发生反应的化学方程式是中发生反应的化学方程式是:(2) 装置装置E中的现象是中的现象是 3Fe4H2O(g)=Fe3O44H2 高温高温黑色固体变红，管壁有水珠黑色固体变红，管壁有水珠 (3) 停止反应，待停止反应，待B管冷却后，取其中的管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中述检验滤液中Fe3+的操作方法：的操作方法： 取少量滤液，滴入几滴取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观溶液，观察溶液是否变红色。察溶液是否变红色。(4) 该小组学生利用上述滤液制取该小组学生利用上述滤液制取FeCl36H2O 晶体，设计流程如下：晶体，设计流程如下：步骤步骤I 滤液滤液通入通入Cl2 ；步骤步骤II 所得所得FeCl3溶液溶液FeCl36H2O晶体晶体 步骤步骤I中通入中通入Cl2的作用是的作用是: 步骤步骤II从从FeCl3溶液中得到溶液中得到FeCl36H2O晶晶 体的主要操作包括：体的主要操作包括： 将将Fe2氧化成氧化成Fe3； 加热浓缩、冷却结晶、过滤；加热浓缩、冷却结晶、过滤； 该流程中需保持盐酸过量，主要原因该流程中需保持盐酸过量，主要原因 是是(结合离子方程式简要说明结合离子方程式简要说明):3Fe3+ + +3H2O Fe(OH)3+3H+, 加过量盐酸提供了加过量盐酸提供了H+，根据平衡移动，根据平衡移动原理，可以抑制原理，可以抑制FeCl3的水解。的水解。 如何用如何用CO2和和NaOH溶溶液制备纯净的液制备纯净的Na2CO3溶液溶液?将将NaOH溶溶液两等份液两等份NaOH溶液溶液NaOH溶液溶液通入足量的通入足量的CO2,再加热再加热NaHCO3溶液溶液Na2CO3溶液溶液 例一、铜和例一、铜和HNOHNO3 3 反应实验装置的设计反应实验装置的设计: :2、铜与浓硝酸反应实验、铜与浓硝酸反应实验装置改进装置改进: : 甲甲:因为氯气与因为氯气与NaOH溶液溶液反应，使溶液碱性减弱甚至呈反应，使溶液碱性减弱甚至呈酸性，所以溶液红色褪去。酸性，所以溶液红色褪去。 乙乙:因为氯气溶于水与水反因为氯气溶于水与水反应生成应生成HClO，由于，由于HClO的氧的氧化漂白作用而使溶液褪色化漂白作用而使溶液褪色 例例2. 某研究性学习小组在做氯气的喷泉实验时某研究性学习小组在做氯气的喷泉实验时(装置装置如图如图)，发现含有酚酞的，发现含有酚酞的NaOH溶液喷入烧瓶后，溶液的溶液喷入烧瓶后，溶液的红色褪去。甲、乙两位同学对此现象分别做了如下推测红色褪去。甲、乙两位同学对此现象分别做了如下推测: 验证甲、乙同学的推测是否正确验证甲、乙同学的推测是否正确的实验方法是的实验方法是: 取烧瓶中的无色溶液加入取烧瓶中的无色溶液加入NaOH溶溶液，如果溶液恢复红色，则可证明甲同液，如果溶液恢复红色，则可证明甲同学的推测是正确的。如果溶液不能恢复学的推测是正确的。如果溶液不能恢复红色，则说明乙同学的推测是正确的。红色，则说明乙同学的推测是正确的。 类似的类似的“褪色喷泉实验褪色喷泉实验”还可以有多还可以有多种设计，请你再设计种设计，请你再设计2个不同的个不同的“褪色喷泉实褪色喷泉实验验”，填写下列表格：，填写下列表格： 编号编号烧杯中的溶液烧杯中的溶液胶头滴管中液体胶头滴管中液体烧瓶中的气体烧瓶中的气体12NaOH(酚酞酚酞)H2OHClKMnO4溶液溶液 H2OSO2 例例1、有两个实验小组的同学为探究过氧、有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木气体，将带余烬的木条插入试管条插入试管C中，木条复燃。中，木条复燃。请回答下列问题：请回答下列问题： (1) 第第1小组同学认为小组同学认为Na2O2与与SO2反应生反应生成了成了Na2SO3和和O2，该反应的化学方程式是，该反应的化学方程式是: (2) 请设计一种实验方案证明请设计一种实验方案证明Na2O2与与SO2反应生成的白色固体中含有反应生成的白色固体中含有Na2SO3: 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体。溶液褪色的气体。 (3) 第第2小组同学认为小组同学认为Na2O2与与SO2反应反应除了生成除了生成Na2SO3和和O2外，还有外，还有Na2SO4生成。生成。为检验是否有为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如生成，他们设计了如下方案：下方案：将将B中中反应后反应后的固体的固体溶解于溶解于水水仍有部分白色仍有部分白色沉淀不溶解，沉淀不溶解，证明有证明有Na2SO4生成生成白色白色沉淀沉淀BaCl2溶液溶液 稀硝酸稀硝酸上述方案是否合理上述方案是否合理? 不合理不合理请简要说明两点理由：请简要说明两点理由： 稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡 如果反应后的固体中还残留如果反应后的固体中还残留Na2O2,它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根。酸根。 练习练习1、向溴水中加入足量乙醛溶液，可以看到、向溴水中加入足量乙醛溶液，可以看到溴水褪色。对产生该现象的原因有如下三种猜想：溴水褪色。对产生该现象的原因有如下三种猜想： 由于乙醛分子中甲基上的氢原子比较活泼，由于乙醛分子中甲基上的氢原子比较活泼，溴水与其发生取代反应；溴水与其发生取代反应； 由于乙醛分子中有不饱和键，溴水与其发生由于乙醛分子中有不饱和键，溴水与其发生加成反应加成反应(两个溴原子直接加到碳氧双键上两个溴原子直接加到碳氧双键上); 由于乙醛分子中醛基有还原性，溴水将其氧由于乙醛分子中醛基有还原性，溴水将其氧化为乙酸。化为乙酸。为了探究哪一种猜想正确，提出了如下两种实验方案：为了探究哪一种猜想正确，提出了如下两种实验方案： 方案一：检验褪色后溶液的酸碱性。方案一：检验褪色后溶液的酸碱性。 方案二：测定反应前溴水中方案二：测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应的物质的量和反应 后后Br - -的物质的量。的物质的量。（1）方案一是否可行？答：）方案一是否可行？答：理由是理由是:不行不行 溴水与乙醛发生取代反应和乙醛被溴水与乙醛发生取代反应和乙醛被溴水氧化都有溴水氧化都有HBr生成，溶液均呈酸性；生成，溶液均呈酸性； （2）假设测得反应前溴水中）假设测得反应前溴水中n(Br2)=amol,若测得反应后若测得反应后n(Br)=_mol，则说明溴水与，则说明溴水与乙醛发生取代反应；乙醛发生取代反应；若测得反应后若测得反应后n(Br)=_mol,则说明溴水与乙则说明溴水与乙醛发生加成反应；醛发生加成反应；若测得反应后若测得反应后n(Br)=_mol，则说明溴水将，则说明溴水将乙醛氧化为乙酸。乙醛氧化为乙酸。a02a定量实验的方案设计定量实验的方案设计常见的定量实验教材内容教材内容1.配制一定物质的量浓度的溶液配制一定物质的量浓度的溶液2.酸或碱溶液准确浓度的测定酸或碱溶液准确浓度的测定3.中和热的测定中和热的测定教材内容拓展教材内容拓展(一般需要装置设计一般需要装置设计)1.质量（体积）分数的测定质量（体积）分数的测定2.物质式量或气体摩尔体积的测定物质式量或气体摩尔体积的测定3.分子式中原子数目的测定分子式中原子数目的测定 范例一范例一 现有一个现有一个0.53g0.53g的工业纯碱样品（含少量氯的工业纯碱样品（含少量氯化钠），需测定样品中化钠），需测定样品中NaNa2 2COCO3 3的质量分数，请设的质量分数，请设计初步方案。计初步方案。 实验原理实验原理气体分析法气体分析法沉淀分析法沉淀分析法中和滴定法中和滴定法称质量称质量量体积量体积称质量称质量设计方案测定样品中设计方案测定样品中NaNa2 2COCO3 3的质量分数的质量分数 实验方案2.2.加强酸收集加强酸收集COCO2 2气体并测量体积气体并测量体积3.3.加氯化钙溶液并将沉淀过滤、洗涤、烘干称量加氯化钙溶液并将沉淀过滤、洗涤、烘干称量4. 4. 加过量盐酸加过量盐酸, ,加热蒸干加热蒸干, , 冷却称量冷却称量, ,反复加热反复加热冷却称量至恒重冷却称量至恒重5.5.将样品配成溶液用甲基橙作指示剂将样品配成溶液用甲基橙作指示剂, ,标准盐酸滴定标准盐酸滴定1.1.加强酸吸收加强酸吸收COCO2 2气体并称质量气体并称质量方案一方案一, ,测量反应中逸出的二氧化碳的质量测量反应中逸出的二氧化碳的质量 1.1.如何选择仪器和试剂如何选择仪器和试剂? ? 方案一方案一, ,测量反应中逸出的二氧化碳的质量测量反应中逸出的二氧化碳的质量 1.1.选择仪器和试剂为：选择仪器和试剂为：实验操作顺序是实验操作顺序是 ： 1 1检查装置的气密性；检查装置的气密性；2 2取取n n样品装入烧瓶中；样品装入烧瓶中；3 3在干燥管和在干燥管和U U型管内填满碱石灰；型管内填满碱石灰；4 4称量称量U U型管质量（型管质量（m m1 1）；）； 5 5打开止水夹打开止水夹a a，缓缓鼓入空气数分钟；，缓缓鼓入空气数分钟；6 6关关a a，缓缓加入稀硫酸至不再产生气体为止；，缓缓加入稀硫酸至不再产生气体为止；7 7打开止水夹打开止水夹a a，缓缓鼓入空气数分钟；，缓缓鼓入空气数分钟；8 8关闭止水夹关闭止水夹a a，称量，称量U U型管质量（型管质量（m m2 2）。）。2.测测CO2质量的实验步骤有哪些质量的实验步骤有哪些?正确的操作顺序是什么正确的操作顺序是什么?方案二方案二, ,测量反应中逸出的测量反应中逸出的二氧化碳的体积二氧化碳的体积 选择仪器和试剂为：选择仪器和试剂为：稀硫酸稀硫酸饱和饱和NaHCO3方案三方案三, ,中和滴定法中和滴定法 1 1、如何配制标准酸溶液如何配制标准酸溶液? ?仪器和试剂如何选择仪器和试剂如何选择? ?2 2、已知已知 ：饱和碳酸的：饱和碳酸的pHpH值为值为3.93.9；NaHCONaHCO3 3 的的pH值值为为8.9；指示剂甲基橙和酚酞的变色范围如下表：指示剂甲基橙和酚酞的变色范围如下表：根据上表滴定时的指示剂应选什么？根据上表滴定时的指示剂应选什么？计算、量取、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀计算、量取、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀酚酞（生成酚酞（生成NaHCO3 ）耗酸少，误差大。耗酸少，误差大。化学试剂和实验装置化学试剂和实验装置实验方案实验方案 主要仪器或装置主要仪器或装置 试剂试剂100mL容量瓶、量筒、胶头滴管、容量瓶、量筒、胶头滴管、烧杯、洗瓶、玻璃棒等。烧杯、洗瓶、玻璃棒等。 样品、盐酸、样品、盐酸、 水、甲基橙水、甲基橙样品、浓稀硫酸样品、浓稀硫酸 碱石灰、氢氧化碱石灰、氢氧化钠溶液、饱和碳钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液酸氢钠溶液 样品和氯化钙样品和氯化钙方案二方案二气体分析法气体分析法方案一方案一中和滴定法中和滴定法 方案三方案三沉淀分析法沉淀分析法 例例2. 某种胃药片的制酸剂为碳酸钙，其中所某种胃药片的制酸剂为碳酸钙，其中所含的碳酸钙质量的测定步骤如下含的碳酸钙质量的测定步骤如下: 需配制需配制0.1molL-1 的盐酸和的盐酸和0.1molL-1 的氢氧化钠溶液；的氢氧化钠溶液； 每次取一粒每次取一粒(药片质量均相同药片质量均相同)0.2g的此的此胃药片，磨碎后加入胃药片，磨碎后加入20.00mL蒸馏水；蒸馏水； 以酚酞为指示剂，用以酚酞为指示剂，用0.1molL-1的氢氧的氢氧化钠溶液滴定，需用去化钠溶液滴定，需用去VmL达滴定终点达滴定终点; 加入加入25.00mL0.1molL-1的盐酸溶液的盐酸溶液.(1) 写出实验过程的步骤顺序写出实验过程的步骤顺序(写编号写编号): (2) 下图所示的仪器中配制下图所示的仪器中配制0.1molL-1 盐酸盐酸溶液和溶液和0.1molL-1 氢氧化钠溶液肯定不需要的氢氧化钠溶液肯定不需要的仪器是仪器是(填序号填序号)_，配制上述溶液还需，配制上述溶液还需要的玻璃仪器是要的玻璃仪器是(填仪器名称填仪器名称):A、C玻璃棒、烧杯玻璃棒、烧杯 (3) 配制上述溶液应选用的容量瓶的规配制上述溶液应选用的容量瓶的规格是格是(填字母填字母):A. 50mL、50mL B. 100mL、100mL C. 100mL、150mL D. 250mL、250mL (4) 写出有关的化学方程式写出有关的化学方程式:BCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 2+H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O 练习练习1. 为了测定乙醇的分子结构，有人设为了测定乙醇的分子结构，有人设计了下图所示的用无水乙醇与钠反应的实验计了下图所示的用无水乙醇与钠反应的实验装置和测定氢气体积的测量装置，可供选用装置和测定氢气体积的测量装置，可供选用的实验装置如下的实验装置如下: (1) 测量气体体积的正确装置是测量气体体积的正确装置是_(填编号填编号) (2) 装置中装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶间连部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶间连接的导管所起的作用是接的导管所起的作用是_(填写编号填写编号) (A) 防止无水酒精挥发防止无水酒精挥发 (B) 保证实验装置不漏气保证实验装置不漏气 (C) 使无水酒精容易滴下使无水酒精容易滴下B C (3) 实验前先将小块钠在二甲苯中熔化实验前先将小块钠在二甲苯中熔化成钠珠，冷却后倒入烧瓶中。其目的是成钠珠，冷却后倒入烧瓶中。其目的是: (4) 已知无水酒精的密度为已知无水酒精的密度为0.789gcm-3，又又2.0ml酒精反应完全后酒精反应完全后(钠过量钠过量)，收集气体，收集气体390ml。则乙醇分子中能被钠取代出的氢原。则乙醇分子中能被钠取代出的氢原子为子为_ ，由此可确定乙醇的结构式为，由此可确定乙醇的结构式为:增大无水乙醇与钠接触面，充分反应增大无水乙醇与钠接触面，充分反应 1而不是而不是: (5) 实验所测定的结果偏高。可能引起的实验所测定的结果偏高。可能引起的原因是原因是_(填写编号填写编号) A. 本实验在室温下进行，本实验在室温下进行， B. 无水酒精中混有微量甲醇无水酒精中混有微量甲醇 C. 无水酒精与钠的反应不够完全无水酒精与钠的反应不够完全AB 练习练习2. 下图是实验室测定黄铁矿中硫的质量分数的下图是实验室测定黄铁矿中硫的质量分数的装置。实验时有如下操作：装置。实验时有如下操作： A. 将瓷管中黄铁矿样品加热到将瓷管中黄铁矿样品加热到800850； B.称取研细的黄铁矿样品；称取研细的黄铁矿样品； C.连接全部仪器，并检查装置的气密性；连接全部仪器，并检查装置的气密性；D.将样品小心地放入瓷管中部；将样品小心地放入瓷管中部；E.以每分钟以每分钟1L的速度鼓入空气；的速度鼓入空气；F.用标准碘液滴定含淀粉的用标准碘液滴定含淀粉的SO2水溶液。水溶液。 (1) 正确的实验步骤，其操作编号是正确的实验步骤，其操作编号是:C、B、D、E、A、F 除去空气中的除去空气中的CO2和还原性气体，净化空气和还原性气体，净化空气;装置的作用是装置的作用是:(2) 装置的作用是装置的作用是:吸收水蒸气，干燥空气。吸收水蒸气，干燥空气。 (3) 根据现象：根据现象： 判断滴定已达到的终点而停止鼓入空气。判断滴定已达到的终点而停止鼓入空气。向吸收向吸收SO2的液体中滴加碘液后溶的液体中滴加碘液后溶液刚好变蓝，且半分钟不变色。液刚好变蓝，且半分钟不变色。 (4) 碘液跟碘液跟SO2水溶液发生反应的化学方程式水溶液发生反应的化学方程式是是: (5) 假定矿石样品的硫全部转化为二氧化硫，假定矿石样品的硫全部转化为二氧化硫，并全部被水吸收。若称得矿样的质量是并全部被水吸收。若称得矿样的质量是0.12g，滴，滴定中共消耗浓度为定中共消耗浓度为0.05mol/L的标准碘液的标准碘液25.50mL，则黄铁矿样品中的含硫量是则黄铁矿样品中的含硫量是_. I2+ +SO2+ +2H2O=2HI+ +H2SO4 34% 例例 1、 为研究乙醇氧化的实验并验证其产物，为研究乙醇氧化的实验并验证其产物，设计了下图所示的甲、乙、丙三套装置。仪器中盛设计了下图所示的甲、乙、丙三套装置。仪器中盛放的试剂为：放的试剂为：a-无水乙醇（沸点：无水乙醇（沸点：78）；）；b-铜丝，铜丝，c-无水硫酸铜，无水硫酸铜，d-新制氢氧化铜悬浊液。新制氢氧化铜悬浊液。 (1) 简简述述三三套套方方案案各各自自的的优优点：点：(1) 简述三套方案各自的优点：简述三套方案各自的优点：甲甲:乙乙:丙丙:中用水浴加热，可形成平稳的乙醇中用水浴加热，可形成平稳的乙醇气流，使反应更充分。气流，使反应更充分。 与中的干燥管可防止溶液中的水与中的干燥管可防止溶液中的水与无水硫酸铜反应，避免干扰生成物与无水硫酸铜反应，避免干扰生成物(水水)的检验。的检验。 中反应无水生成，且装置简单。中反应无水生成，且装置简单。 (2) 集中三套方案的优点，组成一套比集中三套方案的优点，组成一套比较合理完善的实验装置，可按气流由左至右较合理完善的实验装置，可按气流由左至右的顺序表示为的顺序表示为_。(例如甲、乙、丙例如甲、乙、丙) (3) 若要保证此实验有较高的效率，还若要保证此实验有较高的效率，还需要补充的仪器有需要补充的仪器有_，理由是，理由是:丙、甲、乙丙、甲、乙 温度计温度计 控制水浴温度在控制水浴温度在78，使乙醇蒸气平稳流，使乙醇蒸气平稳流出，减少损失，提高反应效率。出，减少损失，提高反应效率。 (4) 实验中能验证乙醇氧化产物实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是的实验现象是: c 处无水硫酸铜变蓝，处无水硫酸铜变蓝， d处有砖红色沉淀生成。处有砖红色沉淀生成。 Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液混合后，溶液混合后，生成的沉淀物质可能是什么？生成的沉淀物质可能是什么？ 思考思考?生成物中含生成物中含Cu(OH)2或或CuCO3或两者兼有。或两者兼有。 化学实验方案设计综合应用化学实验方案设计综合应用提示提示 经查资料得知：经查资料得知：CuCO3和和Cu(OH)2均不带结晶水。均不带结晶水。 粘 有 无 水粘 有 无 水CuSO4的棉球的棉球澄清Ca(OH)2方案一：向洗涤干净并低温烘干的沉淀中加入稀硫酸，方案一：向洗涤干净并低温烘干的沉淀中加入稀硫酸，产生的气体通入澄清石灰水产生的气体通入澄清石灰水,证明是否含证明是否含CuCO3；另取沉；另取沉淀加热灼烧，检验生成的水，证明是否含淀加热灼烧，检验生成的水，证明是否含Cu(OH)2。讨论一：如何设计实验方案来验证上述假设哪个正确？讨论一：如何设计实验方案来验证上述假设哪个正确？思考：为什么沉淀要先洗涤并低温烘干？思考：为什么沉淀要先洗涤并低温烘干？如何证明沉淀洗涤干净了？如何证明沉淀洗涤干净了？取最后的洗涤液少许，加入取最后的洗涤液少许，加入BaCl2溶液，观察有溶液，观察有无沉淀，若无白色沉淀，则说明沉淀洗涤干净；无沉淀，若无白色沉淀，则说明沉淀洗涤干净；若仍有白色沉淀，则说明沉淀没有洗涤干净。若仍有白色沉淀，则说明沉淀没有洗涤干净。验证型实验设计语言表述的一般步骤：验证型实验设计语言表述的一般步骤：取试样取试样-加试剂（或操作）加试剂（或操作）-观现象观现象-得结论得结论装置装置B、C能否调换位置？能否调换位置？方案二：方案二：将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热加热灼烧，将生成的气体依次通过无水硫酸铜、澄清灼烧，将生成的气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，检验生成的水或二氧化碳，证明生成物石灰水，检验生成的水或二氧化碳，证明生成物中含中含Cu(OH)2或或CuCO3或两者兼有。或两者兼有。 已知：已知：常温下，常温下，Cu(OH)2的溶解度为的溶解度为1.7310-5g； CuCO3的溶解度为的溶解度为1.4610-4g；思考思考：如何从理论上说明：如何从理论上说明Na2CO3溶液和溶液和CuSO4溶液混合后，产物为溶液混合后，产物为xCuCO3yCu(OH)2,即碱式碳酸铜即碱式碳酸铜讨论二：如何设计实验定量确认沉淀的组成，讨论二：如何设计实验定量确认沉淀的组成，即即x与与y的比值？的比值？ 方案一：取一定质量沉淀与足量稀硫酸反应，测方案一：取一定质量沉淀与足量稀硫酸反应，测定反应产生的气体体积（简称为定反应产生的气体体积（简称为“量气法量气法”）。）。 方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用浓硫酸和方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用浓硫酸和碱石灰吸收生成的水蒸汽和碱石灰吸收生成的水蒸汽和CO2来计算沉淀的组成来计算沉淀的组成（简称为（简称为“气体质量分析法气体质量分析法”）。）。方案三：取一定质量沉淀充分加热灼烧，冷却后，方案三：取一定质量沉淀充分加热灼烧，冷却后，称残留固体的质量（简称为称残留固体的质量（简称为“加热减重法加热减重法”）。）。实验设计中应遵循几个原则：实验设计中应遵循几个原则：1.原理正确原理正确 2.原料价廉原料价廉 3.设备可行设备可行 4.操作简单操作简单 1 1、若采用方案一，则测量二氧化碳气体、若采用方案一，则测量二氧化碳气体体积可用哪些装置？体积可用哪些装置？ 思考思考量气法量气法方案一：取一定质量沉淀方案一：取一定质量沉淀与足量稀硫酸反应，测定与足量稀硫酸反应，测定反应产生的气体体积反应产生的气体体积例：某学生实验兴趣小组，根据方案一拟用下图装置完成例：某学生实验兴趣小组，根据方案一拟用下图装置完成该实验（本实验使用稀硫酸）。该实验（本实验使用稀硫酸）。ABC讨论讨论1、本实验广口瓶中盛放的是什么液体？为什么？、本实验广口瓶中盛放的是什么液体？为什么？2、本实验分液漏斗中改用稀盐酸好不好？为什么？、本实验分液漏斗中改用稀盐酸好不好？为什么？3、读数时需要注意什么问题？、读数时需要注意什么问题？(1). B、C两边液面必须保持同一水平高度（等压原理）两边液面必须保持同一水平高度（等压原理）(2). 读数时眼睛视线与量筒中凹液面最低处保持水平读数时眼睛视线与量筒中凹液面最低处保持水平分析讨论：该装置的不足之处？如何改进？分析讨论：该装置的不足之处？如何改进？1、广口瓶和量筒之间导管事先无液、广口瓶和量筒之间导管事先无液体，后来充满液体而产生误差。体，后来充满液体而产生误差。2、加入的酸本身有体积，会造成烧、加入的酸本身有体积，会造成烧瓶中的气体排出更多而产生误差。瓶中的气体排出更多而产生误差。ABC改进装置改进装置问题讨论：若反应结束后，问题讨论：若反应结束后，量气管液面高度比左边液量气管液面高度比左边液面高，此时立即读数，则面高，此时立即读数，则X/Y的值是偏大还是偏小？的值是偏大还是偏小？正确应如何操作？正确应如何操作？若采用方案二，请判断下列装置图有什若采用方案二，请判断下列装置图有什么不足之处？为什么？么不足之处？为什么？思考思考气体质量气体质量分析法分析法如何改进？如何改进？方案二：取一定质量沉淀充分加热，方案二：取一定质量沉淀充分加热，分别用浓硫酸和碱石灰吸收生成的水分别用浓硫酸和碱石灰吸收生成的水蒸汽和蒸汽和CO2来计算沉淀的组成来计算沉淀的组成 改进后的装置如下改进后的装置如下思考：思考：1. K2支口有什么作用？支口有什么作用？ 2. 请说明在连接好装置，装好药品之后的操作步骤请说明在连接好装置，装好药品之后的操作步骤打开打开K1 、K2，关闭，关闭K3，持续通入空气；，持续通入空气；关闭关闭K2，打开，打开K3；加热至样品分解完全后，冷却；加热至样品分解完全后，冷却；停止通空气，关闭停止通空气，关闭K1、K3若采用方案三，请写出完整的实验步骤。若采用方案三，请写出完整的实验步骤。 方案三中需用哪些仪器？方案三中需用哪些仪器？方案三中称量次数至少几次？方案三中称量次数至少几次？ 托盘天平、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、托盘天平、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯玻璃棒、干燥器、酒精灯加热减重法加热减重法方案三：取一定质量沉淀充分加热方案三：取一定质量沉淀充分加热灼烧，冷却后，称残留固体的质量灼烧，冷却后，称残留固体的质量 。1.称量；称量；2.加热；加热；3.称量；称量；4.再加热称量；再加热称量； 5.计算计算课后巩固课后巩固1. 实验室用铜和硫酸制取实验室用铜和硫酸制取CuSO4，有几种方法，有几种方法: 甲学生进行了下列实验：取甲学生进行了下列实验：取6.4 g铜片和铜片和10mL 18 molL-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶余。他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余。他这样认为的理由中还有较多的硫酸剩余。他这样认为的理由是是: 随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，不能再与铜发生反应；变小，不能再与铜发生反应； 乙同学认为甲设计的实验方案不好，他乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是自己设计的思路是:2Cu+O2=2CuO， CuO + H2SO4=CuSO4+H2O。 对比甲的方案，乙同学的优点是对比甲的方案，乙同学的优点是:乙消耗的硫酸更少，不产生污染物乙消耗的硫酸更少，不产生污染物SO2; 为了同样达到乙同学的优点，你能不能为了同样达到乙同学的优点，你能不能根据电化学原理也设计一个用铜和稀硫酸制根据电化学原理也设计一个用铜和稀硫酸制取取CuSO4的方案？的方案？(其它材料任选其它材料任选)以铜为阳极，碳为阴极，电解硫酸溶液。以铜为阳极，碳为阴极，电解硫酸溶液。 课堂反馈课堂反馈 1: 从海水中可提取多种化工原料，下面从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用示意图。是工业上对海水的几项综合利用示意图。 MgClMgClOHMgClOHMgNaCl22222)(6)(通电脱水加盐酸蒸发、浓缩、结晶加石灰水饱和溶液电解精制无水烧碱和氯气粗盐海水MgClMgClOHMgClOHMgNaCl22222)(6)(通电脱水加盐酸蒸发、浓缩、结晶加石灰水饱和溶液电解精制无水烧碱和氯气粗盐海水根据示意图回答下列问题：根据示意图回答下列问题： (1) 粗盐中含有粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，精制时等杂质离子，精制时所用试剂为盐所用试剂为盐 酸、酸、BaCl2溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、Na2CO3溶溶液，加入试剂的顺序是液，加入试剂的顺序是:BaCl2、 NaOH、Na2CO3、HCl (2) 电解饱和食盐水的总反应的化学方程式为电解饱和食盐水的总反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 电解电解 (3) 工业上工业上MgCl26H2O晶体在晶体在 : 气流中加热脱水，通入此种气体的作用是气流中加热脱水，通入此种气体的作用是:干燥的干燥的HCl 防止防止MgCl26H2O受热脱水时水解。受热脱水时水解。且带走水蒸气得无水氯化镁。且带走水蒸气得无水氯化镁。 2. 实验室进行某项实验并检验反应产物的实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如下图装置如下图: 将足量浓氨水从分液漏斗中放出后，将足量浓氨水从分液漏斗中放出后， 实验现象记录如下：实验现象记录如下： 黑色氧化铜粉末变为光亮红色；黑色氧化铜粉末变为光亮红色； 无水硫酸铜无水硫酸铜粉末变蓝色；集气瓶中收集到一种无色气体。粉末变蓝色；集气瓶中收集到一种无色气体。请回答下列问题：请回答下列问题： (1) 虚线框内是否应添加必要的干燥装置？虚线框内是否应添加必要的干燥装置？_(填填“是是”或或“否否”)。若需要，应选择的。若需要，应选择的干燥装置是干燥装置是_(填编号，若不需要，该空填编号，若不需要，该空可不填可不填)是是 I(2) 在实验中在实验中NaOH固体的作用是固体的作用是: (3) 最终集气瓶中收集的气体是最终集气瓶中收集的气体是_； CuO粉末处发生的化学反应方程式是粉末处发生的化学反应方程式是: NaOH溶于水产生大量的热，并且电离溶于水产生大量的热，并且电离产生大量的产生大量的OH, 使使NH3+H2O NH3H2O NH4+OH平衡向左移动，最终使平衡向左移动，最终使NH3H2O分解产生分解产生NH3。 N2 2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O 3. (1) 在在Inorganic Syntheses一书中，用一书中，用以下装置来制备某种干燥的纯净气体，如下以下装置来制备某种干燥的纯净气体，如下图所示：其图所示：其A中应盛放一种密度比中应盛放一种密度比B中密度小中密度小的液体下表中为几种液体的密度：的液体下表中为几种液体的密度： 现从上述液体中选出几种适宜的现从上述液体中选出几种适宜的试剂来利用该装置制出干燥纯净试剂来利用该装置制出干燥纯净气体。气体。(a) 制备出的气体其化学式是制备出的气体其化学式是:(b) 应选用的试剂应选用的试剂(写名称写名称): A中盛中盛 _ B中盛中盛_.(c) 装置中毛细管的作用是装置中毛细管的作用是:HCl 浓盐酸浓盐酸浓硫酸浓硫酸减缓流速减缓流速
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