(高考化学实验设计和评价.docVIP

化学实验设计和评价 1复习要点：掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验。 （1）根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。 （2）根据实验试题要求，设计基本实验方案。 （3）能绘制和识别典型的实验仪器装置图 2、实验知识与技能的综合应用。 3．例题精讲 [例1]．四氯化锡常温下是无色液体，在空气中极易水解，熔点－36℃，沸点114℃，金属锡的熔点为231℃，拟利用图中的仪器，设计组装一套实验装置，用熔融的金属锡跟干燥的氯气直接作用制取无水四氯化锡（此反应过程放出大量的热）。请回答下列各问题。　　　 用玻管（未画出）连接上述装置，正确的顺序是（填各接口的代码字母）________接________、________接________、________接________、________接________、________接________。 （2）装置Ⅵ的作用是___________；装置Ⅳ的作用是_____________。（3）冷凝管理冷却水的流向是从__________进入，从__________流出。（4）实验时应先点燃_____________处酒精灯，加热温度应大于______________℃，待__________即可停止加热。（5）已知四氯化锡遇水强烈水解，产物之一是固态二氧化锡，那么四氯化锡水解的化学方程式为　　 。 （6）如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中，预期可看到的现象是____________。 （7）为了防止污染空气，在装置的最后应____________。[解析]：这是一个制备实验。　　实验目的是：制备无水SnCl4　　实验原理是：Sn+2Cl2 SnCl4　　先制备Cl2：2H2SO4(浓)+2NaCl+MnO2 Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O实验的干扰因素是：SnCl4遇水强烈水解，因此，除去实验中水蒸气的干扰，是实验成败的关键。这里要分析水蒸气的来源以及除去水蒸气的措施。水蒸气的来自于制Cl2和空气中的水蒸气。题目中提供的信息：SnCl4的性质在设计方案时要充分利用这些信息。以上问题清楚了，实验方案就基本确定了。　　答案：（1）B接J，I接K，A接C，D接G，H接E（或F）　 　（2）除去Cl2中混有的HCl和水蒸气，在制Cl2时发生的副反应2NaCl+H2SO4 2HCl↑+Na2SO4，产生了HCl；防止空气中的水蒸气进入锥形瓶中使SnCl4发生水解。　　（3）a、p （4）I 231℃ Sn粒熔化　　（5）SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl （6）出现白色烟雾　　（7）通入NaOH溶液中，吸收多余Cl2 　 [例2]．为了测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（纯碱中常含少量NaCl），某学生设计了实验装置如图　　（1）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量（设为W1） 　　（2）准确称取一定量纯碱样品（设为W0），并放入烧瓶中。从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，待不再发生气体后。称干燥管的总质量（设为W2）。设学生导出的计算公式为：　　Na2CO3的质量分数＝ 　　试回答：　　①W2－W1表示什么？　　②如果不计称量误差，该生的实验结果有无明显误差？如有，是偏大还是偏小？请简要说明根据并提出补救措施。　[解析]：这是一道定量实验题　　实验目的是：测定纯碱中 Na2CO3的质量分析　　实验原理：稀H2SO4与Na2CO3反应生成CO2，测出CO2的质量即可求出Na2CO3的质量，继而求出Na2CO3的质量分数。　　CO2的质量为（W2－W1）g，样品质量为W0g　　Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑　　 106 　　　　　　　　44　　　x 　　　　　　　 W2-W1 　　 x= =  Na2CO3%= ×100% 产生误差的原因（即干扰因素）有:(1)烧瓶的CO2不能都被碱石灰吸收，实验值偏低。(2)CO2气体混有的水蒸气和空气中的水蒸气被碱石灰吸收，使实验值偏高，两个因素综合考虑，CO2的影响是主要的，所以 实验值偏低。　　补救的办法：如图　　 　①将蒸馏烧瓶改为集气瓶，利于排出CO2。　②向集气瓶中通入（已除去CO2）空气，用空气将烧瓶中CO2尽量排出去。　③在干燥管前连接盛有浓H2SO4的试管，以除去水蒸气；　④在U型管中装有碱石灰，以吸收空气中的CO2气体和水蒸汽，经过这些补救措施，实验误差可以降低。 [例3]．实验室中用浓盐酸与MnO2制Cl2，再用Cl2和Ca(OH)2