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化學實驗方案設計 的基本要求
學習目標
1.理解化學實驗方案設計時的內容﹑方法﹑要求。
2.學會設計化學實驗方案及科學評價實驗方案。
學習過程
一、學習探究活動
閱讀課本全文，回答下列問題。
（1）一個完整的化學實驗方案一般包括的內容是：
（2）設計一個化學實驗哪些方面入手
（3）設計化學實驗時應遵循哪幾項要求
二、總結與評價
【總結】
1．實驗方案內容一般包括：名稱﹑目的﹑原理﹑用品﹑步驟﹑現象記錄及結果處理﹑問題和討論。
2．設計實驗方案時，應選擇安全性好﹑藥品易得﹑操作簡便﹑裝置簡單﹑現象明顯的最佳方案。
【評價】
1．實驗室用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的近似原子量，反應的化學方程式為：
3CuO+2NH3======N2+3Cu+2H2O
（1）如果選用測定反應物CuO和生成物H2O的質量[m CuO、m H2O]的方法進行測定，請用圖示所列儀器設計一個簡單的實驗方案，并回答下列問題。
①儀器連接的順序為 （用字母編號表示，儀器可重復使用）。d中濃硫酸的作用是 ____________________。實驗完畢時，觀察到a中的現象是 。
②列出計算Cu的原子量的表達式： 。
③下列情況將使測定結果偏大的是 。
A．CuO末全部還原的Cu B．部份CuO受潮
C．CuO 混有Cu D．部份CuO還原為Cu2O
(1)如果仍采用上述儀器裝置，其他方案可選用測定的物理量有 。
A．m Cu和mCuO B．m N2和m H2O
2．右圖是某化學課外活動小組設計的乙醇與氫鹵酸反應的實驗裝置圖。
在燒瓶A中放入一些新制的無水CuSO4粉末，并加入約20mL無水乙醇，錐形瓶B盛放濃鹽酸，分液漏斗C和廣口瓶D中分別盛濃H2SO4，干燥管F中填滿堿石灰，燒杯作水浴噐。
當打開分液漏斗C的活塞后，由于濃H2SO4緩緩流入B中，則D中的導管口有氣泡產生，過幾分鐘后，無水CuSO粉末由無色變藍色，此時水浴加熱后，將F端逸出的氣體點燃，發生特殊的綠色火焰。試回答：
（1）B中逸出的主要氣體是 原因是 。
（2）D廣口瓶的作用是 ；E管的作用是 。
（3）F管口點燃的氣體是（填化學式） ，生成其氣體的化學方程式 _____________________________________________________________。
（4）A瓶中無水CuSO4變藍的原因是 。
（5）由A中發生反應的事實，可推斷出的結論是 __。
針對性測試題（二）
一．選擇題
1．為制備干燥、純凈的CO2， 將大理石和鹽酸反應生成的氣體先后通過裝有下列物質的兩個吸收裝置，兩個裝置應順序裝入( )。
A．水；無水CaCl2 B．飽和NaHCO3溶液；濃H2SO4
C．濃H2SO4；飽和NaHCO3溶液 D．飽和NaHCO3溶液；稀H2SO4
2．下列各組溶液，只要用試管和膠頭滴管，不用其他任何試劑就可以鑒別的是( )。
A．KOH和Al2(SO4)3 B．稀H2SO4和NaHCO3
C．CaCl2和Na2CO3 D．Ba(OH)2和NaHSO4
3．一瓶Na2SO3已部份氧化，必須通過實驗確定其純度，正確的操作順序為( )。
① 稱取樣品
② 用蒸餾水溶解樣品
③ 過濾
④ 在烘箱中烘干沉淀
⑤ 向溶液中加過量的用鹽酸酸化的BaCl2溶液
⑥ 用蒸餾水洗滌沉淀再用AgNO3溶液檢驗，不出現沉淀為止
⑦ 準確稱量干燥沉淀的質量
⑧ 在干燥器中冷卻
⑨ 計算
A．①②③⑥⑤④⑧⑦⑨ B．①②⑤③⑥④⑧⑦⑨ C．①②③④⑤⑧⑥⑦⑨ D．①②③⑤⑥④⑧⑦⑨
4．根據下列實驗事實得出的結論正確的是( )。
A．試液 滴加BaCl2溶液 白色沉淀 加稀鹽酸 沉淀不溶解
結論：試液中一定含有SO42-
點 燃 通入Ba(OH)2溶液
結論：原氣體一定是烴
打開瓶蓋 用沾有濃氨水玻璃棒靠近
結論：證明原溶液中一定是濃硫酸
滴加苯酚溶液
結論：證明原溶液中一定含有Fe3+
5．限用一種試劑即可區別Na2S、Na2SO3 、Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4
五種溶液，應選用( )。
A．燒堿溶液 B．BaCl2溶液 C．氨水 D．鹽酸
6．欲使CuSO4•5H2O、NH4Cl和SiO2的混合物分開，其必要的操作為( )。
A．升華、溶解、過慮、蒸發 B．溶解、過慮、蒸發、分液。
C．加熱、溶解、過慮、結晶 D．溶解、過慮、分餾、結晶
7．現給你提供以下試劑①蒸餾水②鐵粉③濃：H2SO4④濃鹽酸⑤燒堿⑥濃氨水⑦Cl2請你設計一個實驗；從電子工業上用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板后的廢液中回收并制純凈的FeCl3溶液。在方案中需選用上述試劑中的( )。
A．①②④⑦ B．①③④⑥ C．②④⑥⑥⑦ D．①④⑥⑦
8．某學生設計了三種制備方案①用KI晶體與濃H3PO4反應制HI②用飽和食鹽水制電石氣③用純堿和石灰水制燒堿，可用的方案是( )。
A．① B．①③ C．②③ D．全部
9．設計實驗從草木灰中提取鉀鹽，下列儀器不必羅列在實驗通知單中的是( )。
A．滴定管 B．玻璃棒 C．燒杯 D．分液漏斗
10．去掉苯酚中混有少量的苯甲酸、應選用最好的實驗方案是( )。
A．在混合物中加入鹽酸、充分振蕩，再用分液漏斗分離
B．在混合物中加入NaOH溶液、充分振蕩，再通入過量CO2使反應完全后，再分液漏斗分離
C．將混合物用蒸餾方法分離
D．在混合物中加入乙醚、充分蒸取苯酚后，再用分液漏斗分離
二．填空題
11．已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于質量分數大于或等于98%的硫酸而乙不溶，現有一份甲和乙的混合物樣品，通過實驗進行分離，可得到固體甲（實驗使用的過濾器是用于強酸性液體的耐酸性過濾器）。
請填寫表中空格，完成由上述混合物得到固體甲的實驗設計。
序號
實驗步驟
簡述實驗操作（不敘述如何組裝實驗裝置）
①
溶解
將混合物放入燒杯中，加入98%硫酸中，充份攪拌直到固體不再溶解。
②
③
④
⑤
洗滌沉淀
⑥
檢驗沉淀是否洗凈
12．某混合物粉末中含有K+﹑Na+﹑Mg2+﹑Cl-﹑Br--。
（3）如果上述分離過程中分離出的一種物質是小蘇打，要得到干燥的小蘇打應采取的最簡單的措施
。
13．為測定碳酸鈣純度（設含雜質SiO2），學生設計了如下幾個實驗方案，請回答每個方案中的問題。
[方案I]
（1）稱取碳酸鈣樣品 M g；
（2）加入過量鹽酸；
（3）收集并測定生成的氣體體積 V mL。
問題：如果稱量樣品時，砝碼底部有一處未被實驗者發現的殘缺，那么測定的碳酸鈣的純度會 （偏高、偏低、無影響）
[方案II]
（1）稱取碳酸鈣樣品 M g；
（2）用c mol/L 鹽酸 V mL（過量）溶解樣品；
（3）取溶解后的溶液
問題1：列出本實驗中所用到的儀器名稱（除鐵架臺及附件、燒杯之外）
。
問題2：加鹽酸后是否需要濾出SiO2后再用NaOH滴定 （填選項編號）。
A．需要 B．不需要 C．均可
問題3：碳酸鈣純度計算公式 。
[方案III]
（1）稱取碳酸鈣樣品 M g；
（2）高溫（1000℃）煅燒直至質量不再發生變化，冷卻后稱量，質量為M′g。
問題1：為什么要煅燒至1000℃且“直至質量不再改變”？
問題2：本方案中的“冷卻”應如何操作“為什么？
[方案IV]
（1）稱取碳酸鈣樣品 M g；
（2）加入足量Cmol/L鹽酸V mL使之完全溶解；
（3）過濾并取濾液；
（4）在濾液中加入過量C′mol/L Na2CO3溶液V′mL；
（5）將步驟（4）中的沉淀濾出、洗滌、干燥、稱重為M′g。
問題1：此方案中不需要的數據是 （填選項編號）。
A．C、V B．C′、 V′ C． M′ D． M
問題2：為減少實驗誤差，必要的操作是 （填選項編號）。
A．精確測定Na2CO3溶液體積V′ mL
B．精確配制濃度C′mol/LNa2CO3溶液
C．將步驟（3）所得沉淀洗滌，洗滌也應并入（4）中
D．將步驟（3）所得沉淀洗滌、干燥、稱量其質量M′g備用
問題3：步驟（5）中要將沉淀進行洗滌，如果未經洗滌，則測定的碳酸鈉純度將
（偏高、偏低、無影響）。
綜上所述，你認為4個方案中，最好的方案是 ，其它方案的缺點分別是：
方案 ； 。
方案 ； 。
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