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Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应产物的探究,实验设计探究课,天马行空官方博客: ;QQ:1318241189;QQ群:175569632,教学目标 知识与技能 引导学生掌握物质性质验证实验方案、定量测定实验方案设计的思想与方法。 引导学生掌握与离子反应、水解反应相关的基础知识。 培养学生“根据实验试题的要求,设计或评价简单实验的能力”。 培养学生“观察实验现象,分析实验结果和处理实验数据的能力”。,天马行空官方博客: ;QQ:1318241189;QQ群:175569632,Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后,可能有哪些产物?,假设一:Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后直接发生沉淀反应,生成CuCO3沉淀。,假设二:Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后发生双水解反应,生成Cu(OH)2沉淀。,假设三:Na2CO3溶液和CuSO4溶液混合后既发生沉淀反应,又发生双水解反应,生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀的混合物。,请同学们讨论如何设计实验方案来验证上述假设哪个正确?,提示 经查资料得知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水。,方案一:向洗涤干净并低温烘干的沉淀中加入盐酸,证明生成物中含CuCO3,另取沉淀加热灼烧,检验生成的水,证明生成物中含Cu(OH)2。,方案二:将洗涤干净并低温烘干的沉淀直接加热灼烧,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,证明生成物中含Cu(OH)2或CuCO3或两者兼有。,装置B、C能否调换位置?,若两种成份兼有,如何设计实验探究沉淀的组成?,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“量气法”)。,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CO2来计算沉淀的组成(简称为“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,称残留固体的质量(简称为“称量法”)。 ,1、若采用方案一,则测量二氧化碳气体体积可用哪些装置?,量气法,思考,其中甲和乙哪个较好?为什么?,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,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)。,1、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?,注意正确读数:在室温下读数,要使量筒中液面和广口瓶中的液面相持平,读数时要平视。,可见该装置有两点不足之处:,1、广口瓶和量筒之间事先无液体,后来充满液体而产生误差。,2、加入的酸本身有体积,会造成烧瓶中的气体排出更多而产生误差。,流下的液体占一定的体积,但该体积与排入分液漏斗中空气的体积相等,故该装置能消除上述误差。,若采用方案二,请判断下列装置图有什么不足之处?为什么?,思考,气体质量分析法,如何改进?,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CO2来计算沉淀的组成,改进后的装置如下(仅供参考),思考,若采用方案三,请写出完整的实验步骤。,称量法,方案三中需用哪些仪器?加热灼烧固体应用什么仪器?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、 玻璃棒、干燥器、酒精灯,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 。,谢 谢!,再 见,碱式碳酸镁有多种不同的组成,如Mg2(OH)2CO3 、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等,请你设计一个测定碱式碳酸镁组成的实验方案,包括:(1)测定原理(2)测定实验的装置图(3)简要的操作步骤。 可选用的仪器、试剂和用品如下: 主要仪器:天平(附砝码)、大试管、酒精灯、洗气瓶、球形干燥管、角匙(固定及连接仪器自选) 试剂:碱式碳酸镁(粉状)、浓硫酸、石灰水、无水氯化钙、碱石灰,【参考答案】,(1)通过测定MgO、CO2、H2O的物质的量之比来确定碱式碳酸镁的组成。,(2)装置图如下:,(3)操作步骤:,将装置连接好后,检查装置的气密性 称取一定量(W1)样品放于大试管底部, 称量洗气瓶和干燥管C的质量 加热至样品完全分解 实验结束后称量洗气瓶和干燥管的增重(设为W2、W3) 计算:MgO、CO2、H2O的物质的量之比为(W1W2W3)/40 : W3/44 : W2/18 然后确定组成。,
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