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专题十 综合实验 教学目标 1.根据物质的特性、特征反应进行物质的鉴别、检验 2.利用物理、化学方法进行分离提纯，并对设计方案进行评价 重点 1.将物质的性质、物质的检验、分离和提纯融于一体，进行灵活运用 2.根据实验要求设计完整的实验方案或补充实验方案 难点 结合化学实验、化工工艺设计创设新情景实验题，根据实验目的做出猜想，查阅资料，设计实验方案，或对给出的实验方案做出科学实验评估，排除不合理方案，改进实验方案，得出最后结论 典型例题 一、气体性质实验探究 例1水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。 【提出猜想】．．．【查阅资料】．．．【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。【】【】Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示： 【设计买验步骤] ①连接好装置并检查气密性。 ②装入药品，通人一段时间合成气。 ③分别称量装置D、E的质量。 ④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。 ⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。 ⑥再次分别称量装置D、E的质量。 [完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。 [进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据： 装置D的质量 装置E的质量 反应前 292.4g 198.2g 反应后 296.0g 201.5g ①装置C中出现 色物质。 ②称量数据如右表所示。 [现象分析和数据处理] ①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。 ． ②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。 。 ③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否”，并说明理由)。 [拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。 查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O； 白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。 实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。 F G I ①上图装置F中盛放的试剂名称是 ▲ 。 ②上图装置的正确连接顺序是 ▲ (填字母，且每套装置限用一次)。 [实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为 ▲ (写出一个原因，并说明理由)。 ▲ 二.金属与金属矿物实验探究 例3 某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样—个实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣：难道红热的铁能与水蒸气反应?生成的气体又是什么?带着这些疑问，他们设计了如右图所示的装置进行探究。 (1)已知试管内湿棉花不参加化学反应，它的作用是 ； (2)若干燥从a导管出来的气体，应从 (选填“b”或“c”) 端管口通入； (3)对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想： 猜想一：生成的气体可能是氢气 猜想二：生成的气体可能是 。 (4)请你对猜想二进行探究： 操作方法 现象 结论 (5)其实红热的铁遇到水蒸气，在生成气体的同时，还会生成一种黑色固体。你认为生成的黑色固体可能是 。 例4某化学小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如图，装置气密性良好）。一段时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。 〔观察现象〕①装置中右侧导管的液面升高。 ②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。 〔提出问题〕导管中液面为何升高？黑色固体物质又是什么？ 〔理论分析〕小组