化学综合实验设计

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1、化学综合实验设计编稿：柳世明　　审稿：李志强　　责编：房鑫【内容讲解】一．定量实验设计　　定量测量实验设计是为了深入了解物质或自然现象的量的特征，揭露各因素之间的数量关系，从而确定某些因素的数值。它能够具体地从量上来测定对象所具有的某种性质或者它们之间的数量关系。所得到的结果是一定质和量之间的准确函数关系。因此所有影响此函数关系准确性的因素都被视为干扰因素。设计实验就是确定了某一具体方案后，排除此方案中所有干扰因素，干扰因素全部排除了，此方案具体的实施程序就清晰且明确了。二、定性实验设计　　定性检验实验设计是用来判定实验对象具有哪些性质、某种因素是否存在、某个因素是否起作

2、用、某些因素之间是否具有某种关系、测定某些物质的定性组成、探讨研究对象具有怎样的内部结构等所进行的实验。它主要解决“有没有”、“是不是”的问题。所有影响正确判定或干扰判定的因素均被视为干扰因素。　　（1）性质探索性实验，主要是从物质的结构特点或所从属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它可能具有的性质。　　（2）性质验证性实验，主要是对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的实验方案，①科学性、②可行性、③简约性、④安全性和⑤程序合理等原则。性质实验方案设计的思路是：　　　　　　　　　　　三、化学综合实验题常见的干扰因素：

3、　　(1)制备某物质时需要的原料中混有杂质，这些杂质对原料、产品有影响，不利于产品的获得。　　(2)制备的物质稳定存在需要特定的环境，需要创造适合这种物质存在的环境。　　(3)被测量的物质引入其他杂质使测量结果偏，或实验过程中没有把相关反应物质转化或生成欲测量的物质，致使测量结果偏小。　　(4)被检验的物质中混有杂质，这些杂质和被检验物质具有相似性质，导致检验时产生的实验现象相同，必须将其除去。　　(5)实验中产生杂质物质或剩余尾气，对环境产生污染或危害实验者的安全。　　(6)实验装置中的空气对观察实验现象及对实验测量结果产生影响。　　设计时须关注细节　　①制备氯化铁、氯

4、化铝、氯化镁、氮化镁、硫化铝等易水解的物质及易受潮的物质；　　②点燃或加热通有氢气等可燃性气体的装置前，必须检查气体的纯度　　③做易被氧化的物质（NO、氢氧化亚铁等）生成或性质的实验，要排除装置和溶液中的空气　　④加热操作先后顺序的选择　　⑤拆卸的顺序（先撤管后撤灯；先撤灯后停氢等）【典型例题】一．定量实验设计　　1、北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明：产品标准GB5461产品等级一级配料食盐、碘酸钾、抗结剂碘含量(以I计）20~50mg/kg分装时期　分装企业　　　（1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式（将化学计量数填于空白处）　　__

5、________KIO3＋_____________KI＋_____________H2SO4＝_____________K2SO4＋_____________I2＋_____________H2O　　（2）上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，将I2还原，以回收四氯化碳。　　①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是__________。　　②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为：　　a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；　　b.加入适量Na2SO3稀溶液；　　c.分离出下层液体。　　以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是_

6、____________。　　（3）已知：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－。某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：　　a.准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；　　b.用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全；　　c.以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10－3mol·L－1的Na2S2O3溶液10.0mL，恰好反应完全。　　①判断c中反应恰好完全依据的现象是_____________。　　②b中反应所产生的I2的物质的量是_____________mol。　　③根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是（以含w的代

7、数式表示）________mg/kg。　　解析：（1）首先标出化学方程式中变价元素的化合价KI(+5)O3＋KI(-1)＋H2SO4→________K2SO4＋I(0)2＋H2O，然后利用氧化还原反应中化合价升高的数值和降低的数值相等配平KIO3和KI的系数，KI(+5)O3＋5KI(-1)＋H2SO4→K2SO4＋I(0)2＋H2O，然后利用质量守恒（原子守恒）配平其他物质：KI(+5)O3＋5KI(-1)＋3H2SO4=3K2SO4＋3I(0)2＋3H2O。　　（2）Na2SO3稀溶液与I2的反应中I2被还原，所以Na2