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课时70 化学实验设计、评价与改进（二） （定性与定量实验） 一、知识回顾与记忆 1．定性实验：化学定性解决研究对象“有”的问题主要任务是确定物质的组，只有确定物质的组成后，才能选择适当的分析方法进行定量分析定解决研究对象“有”的问题（3）若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg。由此测得N元素的质量是　　　　g。 （4）为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀质量。该方案是否合理　　　　　　　（填“合理”“不合理”），理由是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 二、方法掌握与训练（定量分析的常用方法） 【课内练习】2．纯碱样品中常含有杂质NaCl，请设计实验测定Na2CO3的质量分数。 方法1： (1)干燥管的作用是_____________________， (2)该装置的存在缺陷为__________________ 方法2：取一定量的纯碱试样，与足量的稀硫酸反应，用如图所示，排饱和NaHCO3溶液的方法测定生成的CO2体积。 (3)能否用水代替饱和NaHCO3溶液，为什么？ (4)使用该装置前需要检查气密性，具体操作为 (5)使用该装置，读数前需要注意的事项有(写出三项) 方法3： (6)试剂B可以选择BaCl2溶液或者CaCl2溶液，减少误差的角度BaCl2溶液较合适，为什么？ (7)如何判断CO32-已沉淀完全？ (8)为什么要洗涤沉淀，如何洗涤沉淀？ (9)如何判断沉淀已经洗涤干净？ 方法4： 滴定 序号 待测液体积(mL) 所消耗盐酸标准液的体积(mL) 滴定前 滴定后 1 20.00 0.50 20.60 2 20.00 4.20 27.30 3 20.00 6.00 25.90 (10)使用酚酞作为指示剂，滴定终点的现象_________________________________________ (11)已知此时滴定终点的反应为CO32-+H+==HCO3-，则碳酸钠的质量分数为_______________ 【方法精要】定量实验是中学化学实验的重要组成，定量实验涉及实验结果的准确性，也是中学化学实验中要求最高的组成部分。定量测定常用的实验方法有气体质量法、气体体积法、重量法、容量法等多种方法。对于同一个定量实验，往往可以采用不同的实验方法。 三、能力提升与练习（定量分析中的综合实验能力） 【例】（2011北京高考）下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数　 A．取a克混合物充分加热，减重b克　 B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体　 C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克　 D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体 【能力解析】定量实验中经常要测定混合物的质量分数，根据混合物参与反应的情况，该计算一般可以归纳为三类：（1）混合物中只有一种物质会发生反应，此时直接用关系式进行计算；（2）混合物中有两种物质会发生反应，此时可分别将设其为xmol、ymol，联立二元一次方程组求解；（3）混合物中的一种物质可转化成另一种物质，此时可运用差量法进行计算。选项C，逸出的气体中除CO2外，还含有水蒸气，无法计算。 答案：C 【课内练习】3．现有①~③ 3份由碳酸钠和碳酸氢钠组成的不同混合物。 (1)取样品① 1.9克溶于水，与足量BaCl2溶液充分反应，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥并称重，得到1.97g沉淀，则碳酸钠的质量分数为___________。 (2)取样品② 29.6克，与足量盐酸充分反应，得到6.72升气体(标况)，则碳酸钠的质量分数为___________。 (3)取样品③27.2克，加热至质量不再改变，剩余固体重为21.0g，则碳酸钠的质量分数为___________。 课后达标练习 1．（2011莆田）某化学兴趣小组拟采用下图装置甲电解饱和氯化钠溶液，并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量Ar(Cu)，同时检验氯气的氧化性，图中夹持和加热仪器已略去。 （1）写出装置甲中反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。（2）为完成上述实验，正确的连接顺序为a连　 　　，b连　　 （填写连接的字母）。（3）装置乙中第一个广口瓶内的溶液不能是（　　　）　　 A.淀粉碘化钾溶液　B. NaOH溶液　C. FeCl2与KSCN混合溶液　D. Na2SO3溶液（4）在对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前，需进行的操作为　　　　　　　　　　　　 。（5）装置丙