主題拓展：現代儀器分析方法及其應用

1、化學綜合實驗方案的設計學案惠東中學化學科組 劉澤林 付賢谷楊關敬第一課時廣東考試說明要求的實驗能力：1. 觀察記錄實驗現象，分析實驗結果和處理實驗數據，得出正確結論的能力.2. 初步處理實驗過程中的有關安全問題的能力.3. 能綜合應用各部分知識與技能按要求完成設計。廣東省2006年-2008年高考命題實驗題走向：1實驗題在命題方法上趨向于重視動手能力、安全操作以及設計、評價和改進實驗的能力。2實驗題著重考查提出假設與實驗設計能力、創(chuàng)造能力和綜合素質。3突出考查化學用語及語言表達能力化學實驗設計概念：是指學生依據實驗目的、化學原理確定實驗步驟、選擇使用合適的試劑、適當的儀器 和裝置以及正確的連接

2、順序的過程叫化學實驗設計。綜合實驗方案設計的一般思路：了解實驗目的t明確實驗原理t掌握實驗條件t選擇儀器藥品t設計裝置 步驟t記錄現象數據t分析得出結論。一、考點整合經典例析考點1用所給儀器考查實驗設計和實驗裝置創(chuàng)新設計的能力CO和H2。(加熱裝置和導管等在例1、水蒸氣通過灼熱的焦炭后，流出氣體的主要成分是CO和H2，還有CO2和水蒸氣等。請用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設計一個實驗，證明上述混合氣中有圖中略去)水袒檢石回答下列問題:(1)盛濃H2SO4的裝置的用途是，盛NaOH溶液的裝置的用途是儀器B中需加入試劑的名稱(或化學式)是：，所發(fā)生反應的化學方程式是：。(3) 儀器C中需加入

3、試劑的名稱(或化學式)是： ,其目的是(4) 按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：g ab能證明混合氣中含有 CO的實驗依據是 能證明混合氣中含有 H2的實驗依據是 。課堂反饋練習：我校高二課外活動小組研究乙醇氧化的實驗并驗證其產物，設計了下圖所示的甲、乙、丙三套裝置（圖中有些支撐裝置未畫出，“”表示酒精燈熱源），每套裝置又分為、三部分。儀器中盛放的試劑為：a-無水乙醇（沸點：78C） ； b-銅絲，c-無水硫酸銅，d-新制氫氧化銅懸濁液。甲水乙福3丙簡述三套方案各自的優(yōu)點:j -ruino甲水Zk -甲乙丙集中三套方案的優(yōu)點，組成一套比較合理完善的實驗裝置，可按氣流由左至右的順序

4、表示為 。（例如甲、乙、丙） 若要保證此實驗有較高的效率，還需要補充的儀器有 實驗中能驗證乙醇氧化產物的實驗現象是：，理由是布置作業(yè)：高考直通車P243 3、5 學習反思：考點2 :實驗裝置創(chuàng)新設計的能力例2.在沒有現成的C02氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的部分儀器，裝配成一個簡易的、能隨開 隨用、隨關隨停的 C02氣體發(fā)生裝置。應選用的儀器是（填入儀器的編號。）課堂反饋練習:1.制取二氧化碳的裝置創(chuàng)新：2.銅與稀硝酸的反應裝置創(chuàng)新:3.防倒吸裝置5.干燥裝置千燥裝置及干燥劑無水CaCl:2（咸-FnO 5 硅膠6.冷凝裝置實驗裝置創(chuàng)新設計要點：掌握一些裝置和儀器藥品的替代方法，力求使設

5、計的實驗儀器簡單、操作便捷、 節(jié)省試劑、現象明顯、安全防污等。布置作業(yè)：高考直通車P244-245高考實戰(zhàn)演練1、7 學習反思：第三課時考點3:模擬工業(yè)生產情景設計實驗例3、二氯化二硫（S2CI2）在工業(yè)上用于橡膠的硫化。為在實驗室合成S2CI2，某化學研究性學習小組查閱了有關資料，得到如下信息： 將干燥的氯氣在110C140C與硫反應，即可得 S2CI2粗品。 有關物質的部分性質如下表：物質熔點/ C沸點/C化學性質S112.8444.6略S2CI277137遇水生成HCI、SO2、S; 300C以上完全分解；S2CI2+CI2丄 2SCI2設計實驗裝置圖如下:(1) 上圖中氣體發(fā)生和尾氣處

6、理裝置不夠完善，請你提出改進意見利用改進后的正確裝置進行實驗，請回答下列問題：(2) B中反應的離子方程式： ；E中反應的化學方程式： 。(3) C、D中的試劑分別是 、。儀器A、B的名稱分別是 、，F的作用是 。(5) 如果在加熱 E時溫度過高，對實驗結果的影響是 ，在F中可能出現的現象是。(6) S2Cl2粗品中可能混有的雜質是(填寫兩種)、，為了提高S2CI2的純度，關鍵的操作是控制好溫度和 。課堂反饋練習：從海水中可提取多種化工原料，下面是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用示意圖。根據示意圖回答下列問題：(1) 粗鹽中含有 Ca2+、Mg2+、等雜質離子，精制時所用試劑為鹽酸、BaCl2溶液、

7、NaOH溶液、Na2CO3溶液，加入試劑的順序是：(2) 電解飽和食鹽水的總反應的化學方程式為：工業(yè)上MgCI26H20晶體在氣氛中加熱脫水，通入此種氣體的作用是：可選用藥品： MgCI2 6H2O晶體、NaCI(s)、KCIO3(s)、MnO2 濃 H2SO4 濃 HCI、稀 NaOH溶液儀器：見下圖(裝置可重復使用)。a. 組裝氯化氫氣體發(fā)生器，應選用的儀器 (用編號A B、填入)是;有關的化學方程式是：b. 按HCI氣流方向，其余裝置的連接順序(用數字、填入)是：()()()()()()()c. 各裝置中應放的藥品為：A, B, C, D, Ed. B裝置的作用是 , B中能觀察到的現象

8、是 。A BCDE布置作業(yè)：高考直通車P244-245高考實戰(zhàn)演練9 學習反思：第四課時考點4 :實驗和化學主干知識相結合的新題型例4、短周期元素的單質 X、Y、Z在通常狀況下均為氣態(tài)，并有下列轉化關系(反應條件略去)：已知：a.常見雙原子單質分子中，X分子含共價鍵最多。b 甲分子含10個電子，乙分子含 18個電子。(1) X的電子式是(2)實驗室可用下圖所示裝置(缺少收集裝置，夾持固定裝置略去)制備并收集甲。 在圖中方框內繪出用燒瓶收集甲的儀器裝置簡圖。 試管中的試劑是(填寫化學式)。 燒杯中溶液由無色變成紅色，其原因是(用電離方程式表示)。(3) 磷在Z中燃燒可生成兩種產物，其中一種產物丁

9、分子中各原子最外層不全是8電子結構，丁的化學式是。(4) nmol 丁與nmol丙在一定條件下反應，生成4nmol乙和另一化合物，該化合物蒸氣的密度是相同狀況下氫氣的174倍，其化學式是 。課堂反饋(1) 寫出銅和濃硝酸反應的離子方程式：和甲裝置相比，乙裝置的優(yōu)點是：(3) 為了進一步驗證 NO和水反應，某學生設計了丙裝置：先關閉彈簧夾，再打開彈簧夾 ,才能使NQ氣體充滿試管；當氣體充滿試管后，將銅絲提起與溶液脫離，欲使燒杯中的水進入試管，應如何操作？ (4) 試管中的NQ2和水充分反應后，所得溶液物質的量濃度的最大值是(氣體按標準狀況計算):布置作業(yè)：咼考直通車P244-245咼考實戰(zhàn)演練1

10、0學習反思:第五課時、課堂實戰(zhàn)演練a g含CaC2 90%的樣品與水完全反應產生的CaC2的質量分數，請回答下列問題:1、在室溫和大氣壓強下，用圖示的裝置進行實驗，測得氣體體積為b L?，F欲在相同條件下，測定某電石試樣中(1)CaC2和水反應的化學方程式是 。若反應剛結束時，觀察到的實驗現象如圖所示，這時不能立即取出導氣管，理由是(3) 本實驗中測量氣體體積時應注意的事項有 。(4) 如果電石試樣質量為c g,測得氣體體積為 d L,則電石試樣中 CaC2的質量分數計算式 w(CaC2)=。(雜質所生成的氣體體積忽略不計)2、實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉

11、(NaN02)溶液與飽和氯化銨溶液經加熱后反應制取氮氣。(1) 從上圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣 、氫氣.(2) 氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有、。(3) 氨合成器出來經冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，( “會”或“不會”)發(fā)生倒吸，原因是。(4) 用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內，能使鉑絲保持紅熱的原因是錐形瓶中還可觀察到的現象是(5) 寫出乙裝置中氨氧化的化學方程式： 。(6) 反應結束后錐形瓶內的溶液中含有H、OH、離子。3、以下是某同學測定硫酸鈉晶體中結晶水含量的實驗方案。實驗用品：硫酸鈉晶體試樣、研缽、干

12、燥器、坩堝、三腳架、泥三角、玻璃棒、藥匙、托盤天平 實驗步驟： 準確稱量一個干凈、干燥的坩堝； 在坩堝中加入一定量的硫酸鈉晶體試樣，稱重，將稱量過的試樣放入研缽中研細，再放回到坩堝中; 將盛有試樣的坩堝加熱，待晶體變成白色粉末時，停止加熱； 將步驟中的坩堝放入干燥器，冷卻至室溫后，稱重； 將步驟中的坩堝再加熱一定時間，放入干燥器中冷卻至室溫后稱量。重復本操作，直至兩次稱量結果不變； 根據實驗數據計算硫酸鈉晶體試樣中結晶水的質量分數。分析該方案并回答下面問題：(1)完成本實驗還需要的實驗用品是；(2)指出實驗步驟中存在的錯誤并改正:硫酸鈉不能放置在空氣中冷卻的原因是；(4)步驟的目的是下面的情況

13、有可能造成測試結果偏高的是(填序號)。A 試樣中含有加熱不揮發(fā)的雜質B .試樣中含有加熱易揮發(fā)的雜質C .測試前試樣已有部分脫水D .實驗前坩堝未完全干燥E.晶體加熱脫水不完全F.加熱時晶體濺出(加熱設備及夾持固定裝置均略a、b為活塞)。4、下圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質驗證的部分儀器裝置去)，請根據要求完成下列各題 (儀器裝置可任意選用，必要時可重復選擇,嗣網/若氣體入口通入 CO和CO2的混合氣體，E內放置CuO，選擇裝置獲得純凈干燥的 CO,并驗證其還原性及氧化產物，所選裝置的連接順序為 （填代號）。能驗證CO氧化產物的現象是 （2）停止CO和CO2混合氣體的通入，E內放置Na

14、?。?，按ADBH裝置順序制取純凈干燥的O2，并用 O2氧化乙醇。此時，活塞a應，活塞b應，需要加熱的儀器裝置有（填代號）,m中反應的化學方程式為 。若氣體入口改通空氣， 分液漏斗內改加濃氨水， 圓底燒瓶內改加 NaOH固體，E內放置鉑銠合金網，按AtGtEt D裝置順序制取干燥的氨氣，并驗證氨的某些性質。 裝置A中能產生氨氣的原因有： 。 實驗中觀察到E內有紅棕色氣體出現，證明氨氣具有 性。布置作業(yè)：見試卷 學習反思：強化練習1、鉍（Bi）在醫(yī)藥方面有重要應用。下列關于203Bi和280Bi的說法正確的是（）A . 203Bi和283Bi都含有83個中子B . 20!3Bi和283Bi互為同

15、位素209210C 83 Bi和83 Bi的核外電子數不同D 283Bi和283Bi分別含有126和127個質子2、下列可用于測定溶液 pH且精確度最高的是（）A .酸堿指示劑B . pH計C .精密pH試紙 D .廣泛pH試紙3、 下列符合化學實驗“綠色化”的有（） 在萃取操作的演示實驗中，將CCI4萃取溴水改為 CCI4萃取碘水 在銅與濃硫酸反應的實驗中,將銅片改為可調節(jié)高度的銅絲將實驗室的廢酸液與廢堿液中和后再排放A . B . C . D.4、科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機酸轉化成氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發(fā)電。電池負極反應為（）A . H2+ 2O

16、H一 =2H2O+ 2eB. O2 + 4H + 4e=2出0C. H2=2H + + 2eD. O2+ 2H?0+ 4e=40H一5、下列實驗操作完全正確的是 （）編號實驗操作A鈉與水的反應用鑷子從煤油中取出金屬鈉，切下綠豆大小的鈉， 小心放入裝滿水的燒杯中B配制一定濃度的氯化鉀溶液1000mL準確稱取氯化鉀固體，放入到l000mL的容量瓶中，加水溶解，振蕩搖勻，定容C排除堿式滴定管尖嘴部分的氣泡將膠管彎曲使玻璃尖嘴斜向上，用兩指捏住膠管，輕輕擠壓玻璃珠，使溶液從尖嘴流出D取出分液漏斗中所需的上層液體下層液體從分液漏斗下端管口放出，關閉活塞， 換一個接收容器，上層液體繼續(xù)從分液漏斗下端 管口

17、放出6、為了避免青銅器生成銅綠，以下方法正確的是（）A.將青銅器放在銀質托盤上B .將青銅器保存在干燥的環(huán)境中C.將青銅器保存在潮濕的空氣中D .在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜7、順式Pt（NH3）2Cl2（式量為300）是臨床廣泛使用的抗腫瘤藥物。下列有關該物質的說法正確的是（）A.由4種元素組成B .含有NH3分子C . Pt的化合價為+ 4D . Pt元素的質量百分含量為 65%-18、將Vi mL I.OOmol L HCI溶液和 V mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結果如下圖所示（實驗中始終保持Vi + V2=50mL）。下列敘述正確的是（）2S10

18、20 30 40 50Vi /mLA .做該實驗時環(huán)境溫度為 22 CB 該實驗表明化學能可以轉化為熱能C. NaOH溶液的濃度約是 I.OOmol LD .該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應A . 3B . 4C . 5D . 8 : 79、根據下表中烴的分子式排列規(guī)律，判斷空格中烴的同分異構體數目是（）12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H 16D. 620.0%，與反應前的體13、一定條件下，合成氨反應達到平衡時，測得混合氣體中氨氣的體積分數為積相比，反應后體積縮小的百分率是（）A . 16.7%B . 20.0%C . 80.0%D . 83.3%1

19、4、離子檢驗的常用方法有三種：檢驗方法沉淀法顯色法氣體法含義反應中有沉淀產生或溶解反應中有顏色變化反應中有氣體產生下列離子檢驗的方法不合理的是（）A . NH4 氣體法B .一一沉淀法C . Fe3+顯色法D . Ca2+氣體法15、 有關物質燃燒時火焰顏色描述錯誤的是（）A .氫氣在氯氣中燃燒蒼白色B .鈉在空氣中燃燒一一黃色C .乙醇在空氣中燃燒 一一淡藍色D .硫在氧氣中燃燒 綠色16、 用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁（如下圖），將試管浸入硝酸汞渣液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升，根據實驗現象判斷下列說法錯誤的是（）軌紅囲水A.實

20、驗中發(fā)生的反應都是氧化還原反應B .鋁是一種較活潑的金屬C .鋁與氧氣反應放出大量的熱量D .鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物17、分離或提純物質常用到下列某些儀器或裝置，請將適當的裝置或儀器的編號填入相應的空格中:從CHsCOONa和CH3COOH的混合物中提純乙酸，應選用上列儀器或裝置中的 。除去C2H5Br中混有的少量 C2H5OH，應選用上列儀器或裝置中的 。(3) 除去淀粉膠體中的 Na*、C，應選用上列裝置或儀器中的 。(4) 將粗銅(含少量Zn、Ni、Ag、Au等)提純，應選用上列裝置或儀器中的 。18、已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色?，F在向足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入I

21、2滴液溴，振蕩后溶液呈黃色。(1) 甲同學認為這不是發(fā)生化學反應所致，則使溶液呈黃色的物質是：(填粒子的化學式，下同);乙同學認為這是發(fā)生化學反應所致，則使溶液呈黃色的物質是。(2) 你認為哪位同學的觀點是正確的？(填“甲”或“乙”)。為了驗證你的判斷的正確性，請根據下面所提供的可用試劑，用兩種方法加以驗證，并將選用的試劑代號及實驗中觀察到的現象填入下表。實驗可供選用試劑：A .酸性高錳酸鉀溶液B .氫氧化鈉溶液C.四氯化碳 D .硫氰化鉀溶液E.硝酸銀溶液 F.淀粉碘化鉀溶液實驗方案所選用試劑(填代號)實驗現象萬案一萬案一(3) 根據上述實驗推測，若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣，則首先被氧化的

22、離子是;若選用淀粉碘化鉀溶液來判斷哪位同學的推斷是正確的，你認為是否可行？ 。理由是：(4) 在標準狀況下，若向lOO.OmL溴化亞鐵溶液中通入 268.8mL Cl2時有70%的溴被氧化，則原溴化亞鐵溶液的物質的量濃度為 mol L。所發(fā)生反應的離子方程式為： 。19、用示意圖中的裝置進行 A、B、C、D 4組實驗，在a、b、c中加入的試劑如表中所示。請?zhí)顚懕?中空格。abc實驗現象對實驗現象的解釋A飽和食鹽水碳化鈣酸性KMnO 4溶液b中c中B濃鹽酸KMnO 4固體NaBr溶液b中c中C稀鹽酸大理石Na2SiO3 溶液b中c中D濃硫酸濃鹽酸紫色石蕊試液b中c中20、回答實驗室制取 NH3并進行氨氣性質實驗的若干問題，根據要求填寫空白。實驗室用圖1所示裝置制備干燥的 NH3：反應的化學方程式為： 。裝置中收集 NH3的試管口放置棉花團的作用是:干燥管中干燥劑能否改用無水CaCS，理由是。（2）圖2是某化學小組制備 NH3并進行性質實驗時的改進裝置。按圖甲把儀器安裝好，稱取2g固體氯化銨裝入試管底部，再快速稱取2g氫氧化鈉覆蓋在氯化氨上方；立即用帶有滴管的塞子塞緊（滴管預先吸入約2mL濃氨水）；燒杯內盛滿有酚酞試液的水；把濃氨水滴入試管里，可立即觀察到試管內發(fā)生劇烈反 應，有大量氣泡產生。將圖甲中收滿NH3的圓底燒瓶取下，改裝成圖乙所示的裝置，膠頭滴管內事先吸入 2mL