物质制备 实验方案的设计与评价(二轮).ppt

《物质制备 实验方案的设计与评价(二轮).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、第二讲　物质制备　实验方案的设计与评价1.实验方案的设计——三大核心问题(1)实验方案设计的基本思路(2)实验设计时遵循的原则①科学性：实验原理准确，实验流程合理。②安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。③可行性：条件允许，效果明显，操作简便可行。④简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的实验装置，用较少的步骤和药品完成实验。(3)实验方案设计中的安全问题①防爆炸：点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要检验气体纯度。②防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸

2、的酒精溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中；加热液体混合物时要加沸石(或碎瓷片)。③防中毒：制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时，应在通风橱中进行，且进行尾气处理。④防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体(如NH3、HCl)时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。2．实验方案的评价(1)选择包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂和顺序)、反应装置、收集装置、尾气处理装置等；药品的选择包括种类、浓

3、度、物质聚集状态等；连接方式的选择包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。(2)评价对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断。要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否划算和对环境有无污染等。评价时要注意对比思考几个实验方案的不同点，找出优点和不足。(3)最佳方案的选用所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。(2012·福建高考节选)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如右图所示)。(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操

4、作依次是________(填序号)。A．往烧瓶中加入MnO2粉末B．加热C．往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。继而进行下列判断和实验：①判定甲方案不可行，理由是________。②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a．量取试样20.00mL，用0.100

5、0mol·L－1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为________mol·L－1；b．平行滴定后获得实验结果。③判断丙方案的实验结果_______(填“偏大”“偏小”或“准确”)。[已知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(MnCO3)＝2.3×10－11]【解析】(1)注意加药品时先加入固体MnO2，再通过分液漏斗加入浓盐酸，最后才能加热。(2)①根据反应的离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，可以看出反应残余液中c(Cl－)＞c

6、(H＋)，用甲方案测得的是c(Cl－)，而不是c(H＋)。②根据c(盐酸)×V(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)，c(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)/V(盐酸)＝22.00mL×0.1000mol·L－1/20.00mL＝0．1100mol·L－1。③由于Ksp(MnCO3)＜Ksp(CaCO3)，过量的CaCO3一部分要转化为MnCO3，由于M(MnCO3)＞M(CaCO3)，故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c(H＋)偏小。【答案】(1)ACB(按序号写出三项)(2)①残余清液中，n(Cl

7、－)＞n(H＋)(或其他合理答案)②0.1100③偏小1．(2012·浙江省宁波市八校高三下学期测试题)某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：下列有关判断中不正确的是(　　)A．溶液A和溶液B均可以是盐酸或NaOH溶液B．若溶液B选用浓硝酸，测得铜的质量分数偏大C．方案一可能产生氢气，方案二可能剩余铜D．实验室中方案二更便于实施【解析】若B为浓硝酸，铝因钝化不反应，但是铝表面生成一层致密的氧化膜，导致铝的质量偏大，故测得铜的质量分数偏小，B项不正确。【答案】B②定量研究：取

8、26.7mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：_________。(4)①②同意，若全部为PbCO3时，26.7mg完全分解后最终固体质量应为22.3mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题，合理答案均可)3