10.4实验方案的设计与评价范例.ppt

2.用二氧化氯(ClO2)可制备用途广泛的亚氯酸钠(NaClO2)，实验室可用下列装置(略去部分夹持仪器)制备少量的亚氯酸钠。 装置C中发生反应：2NaClO3+SO2====2ClO2+Na2SO4(Ⅰ) 装置D中发生反应：2ClO2+H2O2+2NaOH====2NaClO2+2H2O+O2(Ⅱ) (1)仪器组装完毕，关闭两个弹簧夹，打开A中活塞，向A中注入水可检验装置气密性，装置气密性良好的现象是____________________。实验开始时，打开A的活塞，两个弹簧夹的开关操作是__________________，F中盛有的液体为________。 (2)装置B中进行的是用硫酸与亚硫酸钠制备二氧化硫的反应，该处使用的是70%～80%的硫酸，而不是98%的浓硫酸或极稀的硫酸，原因是_______________。 (3)装置C的作用是_________________，装置E的作用是____________________。 (4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以装置D中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量所需要的试剂是________。 a.稀盐酸　b.品红溶液　c.石蕊溶液　d.酚酞溶液 (5)一次实验制备中，通过检验发现制备的NaClO2中含有NaOH、Na2SO3，出现这些杂质的可能原因是_____ _________________________。检验产物中含有Na2SO3杂质的实验操作和现象是________________。 (供选择的试剂有Ba(OH)2溶液、H2O2溶液、AgNO3溶液、品红溶液、H2SO4溶液) 【解析】(1)若装置气密性良好，水滴的速度会越来越 慢，直到最后不滴。弹簧夹甲打开后的作用是调节装 置内气压与大气压平衡，弹簧夹乙打开后，可以使装 置F中的NaOH溶液吸收尾气。(2)硫酸与亚硫酸钠反应 制备二氧化硫的反应为离子反应，70%～80%的硫酸能 提供该反应所需的足够的H+。(3)装置C的作用是制备 ClO2气体，并可通过观察气泡判断反应的快慢，由此 可调节反应进行的快慢；装置E可起到安全瓶的作用，即防止液体倒吸入装置D中。(4)检验碱液的存在可用酸碱指示剂。(5)过量的SO2和过量的NaOH反应生成Na2SO3；Na2SO3与Ba(OH)2反应生成白色沉淀BaSO3。 答案：(1)水滴的速度逐渐变慢，最后停止滴入　打开两个弹簧夹　NaOH溶液 (2)70%～80%的硫酸能提供反应所需的足够的H+ (3)制备气体ClO2、观察反应快慢并调节反应进行的快慢　安全瓶(防止液体倒吸) (4)c、d (5)制备的SO2和装置D中的NaOH同时过量　取少量溶液于试管中，加入Ba(OH)2溶液，有白色沉淀生成 3.明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下： 请回答下列问题： (1)操作1所用到的玻璃仪器的名称是____________。 (2)由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为________。 (3)明矾石焙烧时产生SO2，请你写出能验证SO2具有还原性且实验现象明显的化学方程式：_____________。 (4)请你写出验证溶液1中有 的实验过程：______ _____________________。 (5)实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe。 ①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→_________________。 ②检查装置A气密性的方法是_________。 ③在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是________。 ④装置C的作用是______________。 【解析】(1)操作1是过滤，过滤操作所需要的玻璃仪 器为玻璃棒、烧杯和漏斗。(2)经氨水浸泡，过滤得到 固体氢氧化铝和少量氧化铁固体，再加入试剂1氢氧化 钠溶液并过滤，得到溶液3偏铝酸钠溶液，最后通入 CO2得到氢氧化铝。(3)检验SO2还原性的方法较多，可 以用氯水、溴水或酸性高锰酸钾溶液来检验SO2具有还 原性。(4)检验 时，应先加入浓NaOH溶液，然后 加热，再用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒进行检验。(5)先用NaOH溶液除去CO中的CO2杂质，再通过碱石灰吸收水蒸气，再通过B中红热的氧化铁，再通过NaOH溶液洗气除去反应产生的CO2，最后点燃未反应的CO。 答案：(1)玻璃棒、烧杯和漏斗 (2)[Al(OH)4]-+CO2====Al(OH)3↓+ (3)SO2+Cl2+2H2O====H2SO4+2HCl(其他合理答案也可) (4)取少量溶液1于试管中，加入浓NaOH溶液后加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明有 (其他合理答案也可) (5)①E→B→C