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模塊一化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合此部分知識(shí)包含10節(jié)錄播課,課程列表如下:課程標(biāo)題完成情況自查無(wú)機(jī)和有機(jī)實(shí)驗(yàn)的流程分析1-2質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定之方程法、熱重法1-2質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定之滴定法1-2探究性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)1-2探究性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)1-2前面的課程中,我們講解過(guò)關(guān)于實(shí)驗(yàn)的知識(shí)有以下這些:1、預(yù)熱篇——化學(xué)實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)裝置、操作2、暑期和秋季——必修/選修課本實(shí)驗(yàn)綜合串講3、元素化合物——化學(xué)實(shí)驗(yàn)初探這些知識(shí)點(diǎn)都是化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ),而高考的實(shí)驗(yàn)大題往往綜合性更高,需要進(jìn)行更加系統(tǒng)的梳理?;A(chǔ)不是很理想的同學(xué)建議重心放在前面6節(jié)課程,基礎(chǔ)尚可的同學(xué)則可以進(jìn)一步系統(tǒng)性地學(xué)習(xí)一下4節(jié)探究性實(shí)驗(yàn)課程,加強(qiáng)一下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思維方式訓(xùn)練。需要注意的是,無(wú)論是化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K還是工藝流程模塊,無(wú)論是熟悉的物質(zhì)還是陌生的信息,整體的分析主線都是以下兩條:核心元素的反應(yīng):對(duì)比反應(yīng)物產(chǎn)物化學(xué)式,找產(chǎn)物中核心元素、分析價(jià)態(tài)和形態(tài)變化完整的流程操作:前置準(zhǔn)備→主體反應(yīng)→后續(xù)處理(尾氣處理、純度分析、產(chǎn)率計(jì)算等)大家學(xué)習(xí)的時(shí)候注意體會(huì)上述分析主線。
第1-2節(jié)無(wú)機(jī)和有機(jī)實(shí)驗(yàn)的流程分析一、成套氣體實(shí)驗(yàn)裝置的分析_________→制備→除雜→干燥→反應(yīng)→收集/檢驗(yàn)→__________→尾氣處理接口連接順序題:先排_(tái)__________,再改_______________大家可以通過(guò)一些給出成套裝置的題目題干部分,體會(huì)上述流程。本節(jié)課需要填空的內(nèi)容較多,政哥強(qiáng)烈建議大家自己書(shū)寫(xiě),加深記憶。例1:無(wú)水FeCl3呈棕紅色,極易潮解,100℃左右時(shí)升華,工業(yè)上常用作有機(jī)合成催化劑。實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置(夾持儀器略去)制備并收集無(wú)水FeCl3。(1)試劑分別為:B___________,C___________,F(xiàn)___________,G___________。(2)B裝置的作用為_(kāi)___________________________________________________。(3)a作用為_(kāi)_________________________,b作用為_(kāi)________________________。(4)E作用為_(kāi)_________________________,如何改良?有一處錯(cuò)誤如何改正?(5)F作用為_(kāi)___________________________________________________。(6)G作用為_(kāi)___________________________________________________。例2:在900℃時(shí),將氯氣通過(guò)鈦鐵礦(主要成分FeTiO3)和炭粉的混合物生成四氯化鈦和氯化鐵,同時(shí)產(chǎn)生一種還原性氣體?,F(xiàn)制取并收集四氯化鈦的裝置如圖所示(夾持裝置略去)。已知:①TiCl4高溫時(shí)能與O2反應(yīng),不與HCl反應(yīng),②TiCl4與FeCl3部分物理性質(zhì)如下表。熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃水溶性TiCl4-23.2136.4極易水解生成白色沉淀FeCl3306315易水解生成紅褐色沉淀(1)A中反應(yīng)方程式為_(kāi)___________________________________________________。(2)B的作用為_(kāi)_____________________,控溫范圍為_(kāi)_______________________。(3)D的作用為_(kāi)___________________________________________________。(4)K1、K2操作為_(kāi)__________________,反應(yīng)一段時(shí)間后______________________。(5)裝置有需要改良/改正的部分嗎?二、成套氣體實(shí)驗(yàn)儀器作用、??疾僮骷澳康?、氣密性檢驗(yàn)(利用封閉氣體受熱/加水_____________的特性)(1)加熱法:將導(dǎo)管末端置于水中,加熱XX,導(dǎo)管末端______________,停止加熱后__________________________。(2)加水法:用彈簧夾夾住XX/關(guān)閉K,從XX加水,一段時(shí)間后長(zhǎng)漏斗內(nèi)外液面形成一段穩(wěn)定的高度差/滴液漏斗中液體不能順利滴下?!钭⒁猓汉銐旱我郝┒凡荒苡么朔椒z驗(yàn)氣密性,只能選擇____________法。2、鼓氣(鼓氣+除雜)(1)反應(yīng)前鼓氣:排盡裝置中殘留的________________。(2)反應(yīng)后鼓氣:將生成的XX全部吹入XX充分吸收/。(3)拆除裝置前鼓氣:將生成的XX全部吹入XX充分吸收,__________________。3、除雜/干燥儀器的作用:除去XX中的XX+儀器作用。4、主體反應(yīng)(1)常選擇的加熱方式:_______________________、________________________。(2)酒精燈的使用①熱還原實(shí)驗(yàn):先通H2/CO/NH3→________→________→________、冷卻后撤氣、稱量。②催化劑(N2+H2/SO2+O2/NH3+O2/NH3+NOx):先___________,再____________。③排水集氣:先撤____________后____________(目的:____________)5、收集+保護(hù)☆有物質(zhì)熔沸點(diǎn)信息:①“易變?yōu)楣腆w”:常配/裝置,使用____________進(jìn)行冷凝分離;②“液體沸點(diǎn)較高”:使用________________________進(jìn)行冷凝回流;③尾部堿石灰:防止(空氣中/后續(xù)裝置中的)______________進(jìn)入XX,___________。6、尾氣處理:吸收多余XX,防止污染空氣+____________7、常見(jiàn)缺點(diǎn)和評(píng)價(jià)改進(jìn)裝置缺少尾氣處理/除雜/保護(hù)/防倒吸/大口防堵……裝置改進(jìn):在XX加一個(gè)裝有XX的XX:將XX改為XX三、簡(jiǎn)單裝置中的細(xì)節(jié)操作總結(jié)近年來(lái)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大題中出現(xiàn)了很多“裝置簡(jiǎn)單但細(xì)節(jié)考查較多”的題目,我們要進(jìn)一步學(xué)習(xí)一些常見(jiàn)操作中的細(xì)節(jié)及其目的,從而整理出適用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)、工藝流程的通用答題用語(yǔ)。1、水浴相關(guān)(1)熱水浴/沸水浴/油浴/甘油?、賰?yōu)點(diǎn):________________,防止__________________________,使用沸水浴時(shí)需要加入__________________,原因是可以形成____________________,防止_____________。②95℃應(yīng)使用_________________,原因是______________________________________。(2)冰水?、龠x擇原因:反應(yīng)__________,降低_________________,防止____________________。②配合冰水浴常見(jiàn)的操作有______________________________,目的是_____________。2、冷凝回流相關(guān)(1)回流的目的是:_____________________________,能夠被回流的液體特點(diǎn)是沸點(diǎn)_____________________,冷凝管的通水方式:_____________________,套干燥管的目的是:_____________________,回流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致:__________________________。(2)回流結(jié)束操作:______________________________________________________。3、冷卻結(jié)晶過(guò)濾相關(guān)(1)“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”:目的是獲得溶解度隨溫度變化較___________的溶質(zhì)的晶體;產(chǎn)物主要在___________中,過(guò)濾時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能會(huì)導(dǎo)致______________________。濃縮后溶液仍不析出晶體的原因是形成了_____________________,解決方法是_______________。(2)“趁熱過(guò)濾”:目的是在較高的溫度下更好地將固液分離,需要進(jìn)一步關(guān)注實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹烤挂@得什么物質(zhì)。①若實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖浅s(如粗苯甲酸的提純),則趁熱過(guò)濾是讓苯甲酸進(jìn)入___________,雜質(zhì)留在___________中,實(shí)現(xiàn)分離:趁熱過(guò)濾的目的是防止______________________,減少其損失,過(guò)濾時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致_______________________________________。②若實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖谦@得溶解度隨溫度升高而___________的固體(如Li2CO3),則趁熱過(guò)濾的是讓目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)入____________,雜質(zhì)留在__________中,實(shí)現(xiàn)分離:趁熱過(guò)濾的目的是防止_________________________減少其損失。(3)過(guò)濾速度較慢的解決方法是改為_(kāi)__________加快過(guò)濾速度,原理是____________________________________________(也稱為“負(fù)壓”),使用的儀器名稱為_(kāi)__________。注意事項(xiàng):①布氏漏斗的濾紙直徑小于漏斗直徑,目的是覆蓋全部孔隙。②不能過(guò)濾過(guò)熱的液體,因?yàn)闇p壓后可能會(huì)導(dǎo)致液體_____________。③結(jié)束過(guò)濾時(shí),先_________,再_________,目的是防止________________。4、洗滌干燥相關(guān)(1)洗滌的目的是洗去濾渣表面殘留的_____________,檢驗(yàn)是否洗凈的方法為取最后一次洗滌后的濾液,________________________________________________。①冰水洗滌的目的是__________________________________________________。②熱水洗滌的目的是_____________________(??脊腆w:________________等)?!睥垡掖枷礈斓哪康氖莀___________________________________,XXX不能用乙醇洗滌的原因是_____________________________________________________________________。(2)干燥的目的是除去濾渣表面殘留的__________________________,①干燥溫度太高/干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致:______________________。②干燥器中干燥的原因是:__________________________________。例1:(2021乙卷)氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在能源、材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。通過(guò)氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(裝置如圖所示):Ⅰ.將濃H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。劇烈攪拌下,分批緩慢加入KMnO4粉末,塞好瓶口,Ⅱ.轉(zhuǎn)至油浴中,35℃攪拌1小時(shí)。緩慢滴加一定量的蒸餾水,升溫至98℃并保持1小時(shí)。Ⅲ.轉(zhuǎn)移至大燒杯中,靜置冷卻至室溫。加入大量蒸餾水,而后滴加H2O2至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。Ⅳ.離心分離,稀鹽酸洗滌沉淀。Ⅴ.蒸餾水洗滌沉淀。Ⅵ.冷凍干燥,得到土黃色的氧化石墨烯。(1)裝置圖中,儀器a、c的名稱分別是____________、___________,儀器b的進(jìn)水口是____________(填字母)。(2)步驟I中,需分批緩慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴,原因是_______________________________________________________________________________________________。(3)步驟Ⅱ中的加熱方式采用油浴,不使用熱水浴,原因是____________________________________________________________________________________________________。(4)步驟Ⅲ中,H2O2的作用是_____________________(以離子方程式表示)。(5)步驟IV中,洗滌是否完成,可通過(guò)檢測(cè)洗出液中是否存在來(lái)判斷。檢測(cè)的方法是__________________________________________________________________________。(6)步驟V可用pH試紙檢測(cè)來(lái)判斷是否洗凈,其理由是____________________________________________________________________________________________________。例2:(2022甲卷)硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)。硫化鈉易溶于熱乙醇,重金屬硫化物難溶于乙醇。實(shí)驗(yàn)室中常用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)工業(yè)上常用芒硝()和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉,同時(shí)生成CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________。(2)溶解回流裝置如圖所示,回流前無(wú)需加入沸石,其原因是______________________。回流時(shí),燒瓶?jī)?nèi)氣霧上升高度不宜超過(guò)冷凝管高度的1/3,若氣霧上升過(guò)高,可采取的措施是____________________________________。(3)回流時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),原因是___________________?;亓鹘Y(jié)束后,需進(jìn)行的操作有:①停止加熱②關(guān)閉冷凝水③移去水浴,正確的順序__________(填標(biāo)號(hào))。A.①②③ B.③①② C.②①③ D.①③②(4)該實(shí)驗(yàn)熱過(guò)濾操作時(shí),用錐形瓶而不能用燒杯接收濾液,其原因是________________。熱過(guò)濾除去的雜質(zhì)為_(kāi)_________________________。若濾紙上析出大量晶體,則可能的原因是_________________________________。(5)濾液冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾,晶體用少量_________洗滌,干燥,得到。四、有機(jī)制備實(shí)驗(yàn)全流程1、特殊實(shí)驗(yàn)儀器(1)分水器例:乙酸乙酯的制備控制活塞,使水面高度始終在支管口略下處,有利于________________。反應(yīng)結(jié)束標(biāo)志:__________________________。(2)克氏蒸餾頭適用于__________操作,優(yōu)點(diǎn)是防止______________________________。(3)索氏提取器優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)萃取_______________________2、裝置與操作的綜合分析準(zhǔn)備——加料——反應(yīng)——冷卻——分離——洗滌——評(píng)價(jià)(1)準(zhǔn)備:驗(yàn)漏、驗(yàn)密、冷凝管通水、排空氣……(2)加料:沸石/碎瓷片①忘加?__________________________②加料順序例:酯化反應(yīng)(3)反應(yīng):水浴、保溫、回流、控速、攪拌①保溫的目的:防止溫度過(guò)高導(dǎo)致____________________________________。 使生成的XX________________________________________。 防止出現(xiàn)_______________________________________。②控速的目的:防止___________________,攪拌的目的:防止___________________。(4)冷卻:防氧化、防水解、防揮發(fā)……(5)分離:萃取/反萃取、蒸餾、過(guò)濾/抽濾、重結(jié)晶……(6)洗滌:水—鹽/堿—水、陌生溶劑、干燥……①水洗:除去_____________________(例:_______________________)。②鹽/堿洗:除去產(chǎn)物中殘留的______________________。試劑:_____________________或__________________________。③再水洗:除去______________________________________________(部分產(chǎn)物需酸化)。若用乙醇等溶劑洗:快速帶走晶體表面殘留水,易于干燥,減少晶體損失。3、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)(1)產(chǎn)率計(jì)算例:正丁醛的制備:將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中,在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱。當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí),開(kāi)始滴加B中溶液。滴加過(guò)程中保持反應(yīng)溫度為90~95℃,在E中收集90℃以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層干燥后蒸餾,收集75~77℃餾分,產(chǎn)量2.0g。則該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為_(kāi)____________%。(2)副反應(yīng)脫水反應(yīng):環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯取代反應(yīng):甲苯制備鄰硝基甲苯(3)提高利用率的方法:__________、__________、__________、___________。例1:(2023新課標(biāo))由安息香制各二苯乙二酮的反應(yīng)式如下:相關(guān)信息列表如下:物質(zhì)性狀熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性安息香白色固體133344難溶于冷水,溶于熱水、乙醇、乙酸二苯乙二酮淡黃色固體95347不溶于水,溶于乙醇、苯、乙酸冰乙酸無(wú)色液體17118與水、乙醇互溶裝置示意圖如圖所示,實(shí)驗(yàn)步驟為:①在圓底燒瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0g,邊攪拌邊加熱,至固體全部溶解。②停止加熱,待沸騰平息后加入2.0g安息香,加熱回流45~60min。③加入50mL水,煮沸后冷卻,有黃色固體析出。④過(guò)濾,并用冷水洗滌固體3次,得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重結(jié)晶,干燥后得淡黃色結(jié)晶1.6g?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)儀器A中應(yīng)加入____________(填“水”或“油”)作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。(2)儀器B的名稱是___________;冷卻水應(yīng)從___________(填“a”或“b”)口通入。(3)實(shí)驗(yàn)步驟②中,安息香必須待沸騰平息后方可加入,其主要目的是_____________________________________________________________________。(4)在本實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)eCl3為氧化劑且過(guò)量,其還原產(chǎn)物為_(kāi)____________;某同學(xué)嘗試改進(jìn)本實(shí)驗(yàn);采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行?簡(jiǎn)述判斷理由:__________________________________________________________________________。(5)本實(shí)驗(yàn)步驟①~③在乙酸體系中進(jìn)行,乙酸除作溶劑外,另一主要作用是防止___________________________________________________________________。(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量___________洗滌的方法除去(填標(biāo)號(hào))。若要得到更高純度的產(chǎn)品,可用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純。a.熱水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率最接近于___________(填標(biāo)號(hào))。a.85% b.80% c.75% d.70%例2:(2023遼寧)2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體,其制備方法如圖:Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉,加熱至鈉熔化后,蓋緊塞子,振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10℃,加入25mL噻吩,反應(yīng)至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至10℃,加入稍過(guò)量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液,反應(yīng)30min。Ⅳ.水解,恢復(fù)室溫,加入70mL水,攪拌30min:加鹽酸調(diào)pH至4~6,繼續(xù)反應(yīng)2h,分液;用水洗滌有機(jī)相,二次分液。Ⅴ.分離。向有機(jī)相中加入無(wú)水MgSO4,靜置,過(guò)濾,對(duì)濾液進(jìn)行蒸餾,蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后,得到產(chǎn)品17.92g。回答下列問(wèn)題:(1)步驟I中液體A可以選擇_____________。a.乙醇 b.水 c.甲苯 d.液氨(2)噻吩沸點(diǎn)低于吡咯()的原因是______________________________________。(3)步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________。(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱,為防止溫度過(guò)高引發(fā)副反應(yīng),加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是____________________________________________________________________________。(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是________________________________________。(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無(wú)需使用的是_________________________________(填名稱);無(wú)水MgSO4的作用為_(kāi)___________________________________。(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為_(kāi)_________________________________。(用Na計(jì)算,精確至0.1%)
第3-4節(jié)質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定之方程法、熱重法一定質(zhì)量的固體混合物中,某指定組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定方法多種多樣,高考題目中常常是多種方法的結(jié)合分析。本節(jié)課會(huì)系統(tǒng)地講解測(cè)定原理,并且針對(duì)??嫉摹盁嶂胤ā边M(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。一、基本測(cè)定原理1、數(shù)據(jù)測(cè)定來(lái)源(1)測(cè)氣體質(zhì)量——U形管吸收氣體稱重(末端常配保護(hù)裝置)①裝入堿石灰:吸收__________________________。②裝入無(wú)水CaCl2:吸收__________________________。③裝入Na2O2:吸收__________________________。裝入濃硫酸:吸收_______________________。裝入NaOH溶液:吸收______________________,轉(zhuǎn)化為沉淀再稱重。(2)測(cè)氣體質(zhì)量——沉淀法稱重:過(guò)濾→洗滌→干燥→稱重→干燥→再稱重☆干燥(分解)充分的標(biāo)志為:前后兩次稱重,質(zhì)量之差不超過(guò)___________g。(3)測(cè)氣體質(zhì)量——?dú)怏w發(fā)生裝置反應(yīng)前后的_____________。(4)測(cè)氣體體積——排氣擠液法讀數(shù)操作:“冷平平”冷卻后讀數(shù)上下移動(dòng)右管使左右液面相平視線與凹液面最低處相平 ①若前方使用恒壓滴液漏斗,作用為_(kāi)______________________________________。②測(cè)O2、H2體積:排_(tái)_______,測(cè)CO2體積:排_(tái)_______;測(cè)NH3體積:排_(tái)________?!?、實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)測(cè)量方式方法名稱方法描述按選取的性質(zhì)利用物質(zhì)的_____________性利用物質(zhì)的_____________性按測(cè)量對(duì)象排液法測(cè)量氣體體積、吸收后測(cè)增重、反應(yīng)前后△m……熱重法、溶液蒸干得到溶質(zhì)質(zhì)量……【模型】“雞兔同籠問(wèn)題”例1:Na2O、Na2O2混合物共ag,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(1)加入足量水,收集反應(yīng)產(chǎn)生的O2,測(cè)其體積(2)加入足量的HCl,充分反應(yīng)后,蒸干得bg固體例2:NaHCO3、Na2CO3混合物共ag,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(1)加熱至恒重,剩余固體bg加熱至恒重,用堿石灰吸收產(chǎn)生的氣體(2)加足量Ba(OH)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀bg(3)加入足量HCl,排飽和碳酸氫鈉溶液測(cè)定產(chǎn)生氣體體積加入足量HCl,將所得溶液蒸干,得bg固體☆【總結(jié)】所有質(zhì)量分析類計(jì)算題的三步法1、測(cè)A+B總質(zhì)量2、找A與B的守恒關(guān)系3、解二元一次方程組練習(xí)1:某課外小組欲測(cè)定過(guò)氧化鈉與碳酸鈉混合物中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),準(zhǔn)確稱量a克樣品,下列后續(xù)實(shí)驗(yàn)方案中,不合理的是()A.隔絕空氣加熱,冷卻后,稱量剩余固體質(zhì)量m1gB.與足量稀鹽酸反應(yīng)并蒸干,稱量剩余固體質(zhì)量m2gC.與足量水反應(yīng)并加熱,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下V1L干燥氣體D.與足量稀硫酸反應(yīng)并加熱,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下V2L干燥氣體練習(xí)2:孔雀石的主要成分為,為測(cè)定其中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),稱取ag樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是()A.充分加熱樣品,用堿石灰吸收逸出氣體,增重bgB.加熱至樣品質(zhì)量不再發(fā)生變化,稱得其質(zhì)量為bgC.向樣品中加入足量稀鹽酸,用排水法收集逸出氣體,得bmL氣體D.向樣品中加入足量的稀鹽酸,充分反應(yīng),將生成的氣體全部通入到足量Ba(OH)2溶液中,過(guò)濾、洗滌、烘干,得bg固體練習(xí)3:小蘇打(NaHCO3)試樣中含有碳酸鈉晶體(),為測(cè)定試樣中小蘇打的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(NaHCO3),實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程:①按圖組裝儀器,檢查裝置的氣密性:②將試樣m1g放入硬質(zhì)玻璃管中,裝置B、C、D中藥品如圖,已知加藥品后裝置B的質(zhì)量為m2g、裝置C的質(zhì)量為m3g:③關(guān)閉活塞a,點(diǎn)燃酒精燈加熱試樣,直到B裝置中無(wú)氣泡冒出后,打開(kāi)活塞a通入N2,一段時(shí)間后,撤掉酒精燈,關(guān)閉活塞a;④稱得裝置B的質(zhì)量為m4g、裝置C的質(zhì)量為m5g。請(qǐng)回答以下問(wèn)題(裝置中原有空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響忽略不計(jì)):(1)用下列各項(xiàng)所提供的數(shù)據(jù)能計(jì)算出w(NaHCO3)的是()序號(hào)abcde數(shù)據(jù)m1、m2、m3m2、m3、m4、m5m1、m2、m4m1、m4、m5m1、m3、m5(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)裝置A中硬質(zhì)玻璃管右端有水珠,你認(rèn)為利用實(shí)驗(yàn)中所提供的數(shù)據(jù)還能否得到準(zhǔn)確的w(NaHCO3)?若能,則w(NaHCO3)的計(jì)算式為_(kāi)___________________。若不能,此問(wèn)不作答。練習(xí)4:(2023重慶)煤的化學(xué)活性是評(píng)價(jià)煤氣化或燃燒性能的一項(xiàng)重要指標(biāo),可用與焦炭(由煤樣制得)反應(yīng)的CO2的轉(zhuǎn)化率α來(lái)表示。研究小組設(shè)計(jì)測(cè)定α的實(shí)驗(yàn)裝置如圖:(1)裝置1中,儀器a的名稱是__________;b中除去的物質(zhì)是__________(填化學(xué)式)。(2)①將煤樣隔絕空氣在900℃加熱1小時(shí)得焦炭,該過(guò)程稱為_(kāi)__________________。②裝置Ⅱ中,高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。(3)裝置Ⅲ中,先通入適量的氣體X,再通入足量Ar氣。若氣體X被完全吸收,則可依據(jù)d和e中分別生成的固體質(zhì)量計(jì)算α。①d中的現(xiàn)象是__________________________。②e中生成的固體為Ag,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。③d和e的連接順序顛倒后將造成α____________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(4)在工業(yè)上按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定α:將干燥后的CO2(含雜質(zhì)N2的體積分?jǐn)?shù)為n)以一定流量通入裝置Ⅱ反應(yīng),用奧氏氣體分析儀測(cè)出反應(yīng)后某時(shí)段氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為m,此時(shí)α的表達(dá)式為_(kāi)____________________________________。二、熱重分析及其衍生實(shí)驗(yàn)1、結(jié)晶水含量的測(cè)定(1)儀器與操作例:中x值的測(cè)定(至少稱量_______次)研磨后再稱重,目的是__________________________。邊加熱邊攪拌,目的是__________________________。干燥器中冷卻,目的是__________________________。重復(fù)操作至完全,標(biāo)志是________________________。(2)列式計(jì)算例:(2021甲卷)膽礬()易溶于水,難溶于乙醇,某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的CuO(雜質(zhì)為氧化鐵及泥沙)為原料與稀硫酸反應(yīng)制備膽礬,并測(cè)定其結(jié)晶水的含量?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)制備膽礬時(shí),用到的實(shí)驗(yàn)儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外,還必須使用的儀器有___________(填標(biāo)號(hào))。A.燒杯 B.容量瓶 C.蒸發(fā)皿 D.移液管(2)將CuO加入適量的稀硫酸中,加熱,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________________________;與直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)相比,該方法的優(yōu)點(diǎn)是______________________________。(3)待CuO完全反應(yīng)后停止加熱,邊攪拌邊加入適量H2O2,冷卻后用調(diào)pH為3.5~4,再煮沸10min,冷卻后過(guò)濾。濾液經(jīng)如下實(shí)驗(yàn)操作:加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、__________、乙醇洗滌、____________,得到膽礬。其中,控制溶液pH為3.5~4的目的是__________________________________,煮沸10min的作用是_________________________________________________。(4)結(jié)晶水測(cè)定:稱量干燥坩堝的質(zhì)量為m1,加入膽礬后總質(zhì)量為m2,將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?,置于干燥器中冷至室溫后稱量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為m3。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),膽礬分子中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)為_(kāi)___________________(寫(xiě)表達(dá)式)。(5)下列操作中,會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目測(cè)定值偏高的是____________(填標(biāo)號(hào))。①膽礬未充分干燥:②坩堝未置于干燥器中冷卻;③加熱時(shí)有少量膽礬迸濺出來(lái)2、熱還原實(shí)驗(yàn)/李比希法(直接減重法/間接增重法)例1:CO還原CuO測(cè)其純度(雜質(zhì)不與CO反應(yīng))質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式:誤差分析:采用稱量U形管前后質(zhì)量差的方法,若缺少末端裝置,則w偏___________例2:H2還原純凈的WO3,測(cè)定W的相對(duì)原子質(zhì)量,已知Ar(O)=16m0:空管質(zhì)量m1:管和樣品的總質(zhì)量m2:反應(yīng)結(jié)束后管和剩余樣品總質(zhì)量m3:U形管和堿石灰的總質(zhì)量m4:反應(yīng)結(jié)束后U形管稱得的總質(zhì)量則W的原子量的表達(dá)式為:_________________________或_______________________或_______________________例3:堿式碳酸鈷[Cox(OH)y(CO3)z]可用作電子材料、磁性材料的添加劑,受熱時(shí)可分解生成三種氧化物。為了確定其組成,某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①稱取3.65g樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi),稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;②按如圖所示裝置組裝好儀器,并檢驗(yàn)裝置氣密性;③加熱甲裝置中硬質(zhì)玻璃管,當(dāng)乙裝置中________________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),停止加熱;④打開(kāi)活塞K,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后,稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;⑤計(jì)算:(2)步驟④中緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是__________________________________。(3)某同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)裝置中存在一個(gè)明顯缺陷,為解決這一問(wèn)題,可選用下列裝置中的___________(填字母)連接在_____________(填裝置連接位置)。(4)若按正確裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得如下數(shù)據(jù):乙裝置的質(zhì)量/g丙裝置的質(zhì)量/g加熱前80.0062.00加熱后80.3662.88則該堿式碳酸鈷的化學(xué)式為_(kāi)_____________________________________。例4:(2023乙卷)元素分析是有機(jī)化合物的表征手段之一。按如圖實(shí)驗(yàn)裝置(部分裝置略)對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行C、H元素分析?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)將裝有樣品的Pt坩堝和CuO放入石英管中,先______________,而后將已稱重的U形管c、d與石英管連接,檢查_(kāi)__________。依次點(diǎn)燃煤氣燈_____________,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)O2的作用有_____________________________________。CuO的作用是______________________________________(舉1例,用化學(xué)方程式表示)。(3)c和d中的試劑分別是__________、__________(填標(biāo)號(hào))。c和d中的試劑不可調(diào)換,理由是____________________________________________________。A.CaCl2 B.NaCl C.堿石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3(4)Pt坩堝中樣品CxHyOz反應(yīng)完全后,應(yīng)進(jìn)行操作:_______________________________。取下c和d管稱重。(5)若樣品CxHyOz為0.0236g,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。質(zhì)譜測(cè)得該有機(jī)物的相對(duì)分子量為118,其分子式為_(kāi)_____________________________?!?、熱重分析實(shí)驗(yàn)例1:(2019新課標(biāo)Ⅰ)采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加熱到150℃時(shí),失掉1.5個(gè)結(jié)晶水,失重5.6%,硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為_(kāi)____________。例2:有研究發(fā)現(xiàn),其他方法制備的In(OH)3經(jīng)煅燒得In2O3的過(guò)程中存在兩步失重,第二步失重5.40%,推斷中間產(chǎn)物中In的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______%(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。(In:115)例3:在空氣中加熱5.49g草酸鉆晶體()樣品,受熱過(guò)程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如下表。[Co:59]溫度范圍/℃固體質(zhì)量/g150~2104.41290~3202.41890~9202.25【簡(jiǎn)單預(yù)判】反應(yīng)大致為:經(jīng)測(cè)定,210~290℃過(guò)程中產(chǎn)生的氣體只有CO2,此過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________________________________________。例4:(2019江蘇)CO2的資源化利用能有效減少CO2排放,充分利用碳資源。(1)CaO可在較高溫度下捕集CO2,在更高溫度下將捕集的CO2釋放利用。熱分解可制備CaO,加熱升溫過(guò)程中固體質(zhì)量變化如圖。①寫(xiě)出400~600℃范圍內(nèi)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________。②與CaCO3熱分解制備的CaO相比,熱分解制備的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是_______________________________________________________。例5:(2022江蘇)FeS2、FeS在空氣中易被氧化。將FeS2在空氣中氧化,測(cè)得氧化過(guò)程中剩余固體的質(zhì)量與起始FeS2的質(zhì)量的比值隨溫度變化的曲線如圖所示。800℃時(shí),F(xiàn)eS2氧化成含有兩種元素的固體產(chǎn)物為_(kāi)________________________(填化學(xué)式,寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。【總結(jié)】熱重實(shí)驗(yàn)分析思路類型質(zhì)量變化列式原則隔絕空氣熱分解空氣中熱分解 簡(jiǎn)單_________________,列式計(jì)算_______________ 數(shù)據(jù)規(guī)整使用_____________法 數(shù)據(jù)惡心使用_____________法,_____________1、深刻理解質(zhì)量分析類題目的設(shè)計(jì)思路要點(diǎn)2、掌握結(jié)晶水含量測(cè)定、熱還原法、李比希法等定量實(shí)驗(yàn)的分析方法3、學(xué)會(huì)熱重分析實(shí)驗(yàn)的各類列式方法
專題5:質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定之滴定法一、滴定實(shí)驗(yàn)的模型1、滴定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)常見(jiàn)分類:酸堿中和滴定、氧化還原滴定、沉淀/絡(luò)合滴定。常見(jiàn)考點(diǎn):___________選擇、終點(diǎn)現(xiàn)象、數(shù)值列式(計(jì)算)、誤差分析。實(shí)驗(yàn)本質(zhì):利用___________的關(guān)系,確定某物質(zhì)含量。儀器三件套:①錐形瓶:裝入___________液。②酸/堿式滴定管(精度_____mL);量取_____液、測(cè)量所需______液。③移液管(精度______mL):量取_______液。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理:用___________的標(biāo)準(zhǔn)液,測(cè)定___________的待測(cè)液。(1)直接滴定如:NaOH滴定HCl、KMnO4滴定、AgNO3滴定Cl-。(2)間接滴定如測(cè)定c(Cu2+):加入過(guò)量KI,再用Na2S2O3滴定生成的I2。(3)過(guò)量滴定如測(cè)定c(Ba2+):加入過(guò)量(NH4)2C2O4形成沉淀,用KMnO4滴定剩余。(4)氣體吸收法如測(cè)空氣中SO2/HCHO含量:直接通入酸性KMnO4溶液直至_______________?!?、混合堿的雙指示劑滴定法混合堿NaOH+Na2CO3或Na2CO3+NaHCO3這樣的組合質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定方法比較特殊,用HCl標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定時(shí),會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)化學(xué)計(jì)量點(diǎn),為指示兩次的反應(yīng)終點(diǎn),中途需要更換一次指示劑,故稱為“雙指示劑滴定法”。例:Na2CO3+NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定(1)第一化學(xué)計(jì)量點(diǎn)溶質(zhì)為_(kāi)_________________,第二化學(xué)計(jì)量點(diǎn)溶質(zhì)為_(kāi)___________①稱取產(chǎn)品2.500g,用蒸餾水溶解,定容于250mL容量瓶中;②移取25.00mL上述溶液于錐形瓶,加入2滴指示劑M,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液由紅色變至近無(wú)色(第一滴定終點(diǎn)),消耗鹽酸V1mL;③在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N,繼續(xù)用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(第二滴定終點(diǎn)),又消耗鹽酸V2mL;④平行測(cè)定三次,V1平均值為22.45,V2平均值為23.51。則NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:_____________________________________。二、滴定實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象☆1、半滴法:尖嘴放出半滴,用錐形瓶沾下后,用吹瓶吹水沖洗入錐形瓶。2、指示劑的選擇例:用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定待測(cè)HCl溶液的濃度。酚酞變色范圍:甲基橙變色范圍:滴定終點(diǎn)時(shí),pH會(huì)發(fā)生____________________。(注意區(qū)分反應(yīng)終點(diǎn)與滴定終點(diǎn))指示劑明顯的_____________可以確定反應(yīng)已完全。終點(diǎn)現(xiàn)象描述:最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液滴下后,溶液變?yōu)開(kāi)_________色,___________不褪色。下面會(huì)有兩個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)推導(dǎo),高考除極特殊的情況,99.9%不會(huì)涉及,用一種定量的視角理解“突變”和“終點(diǎn)誤差”。※推導(dǎo)1:0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/L的20.00mLHCl。(1)若化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前少半滴,則有HCl微量剩余:;(2)若化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后多半滴,則有NaOH微量剩余:故終點(diǎn)前后的半滴溶液滴下后,存在pH=4.39.7的突變。※推導(dǎo)2:NaOH滴定HCl使用不同指示劑的終點(diǎn)誤差。(1)若使用酚作為指示劑,滴定終點(diǎn)時(shí),稍過(guò)量,于是有:設(shè)終點(diǎn)pH比實(shí)際化學(xué)計(jì)量點(diǎn)多出了△pH,則有酚酞變色時(shí),pH≥8.2,取pH=8.2,相比實(shí)際的中和點(diǎn)pH=7,△pH=1.2代入計(jì)算可知TE%≈0.00316%(2)若使用甲基橙作為指示劑,根據(jù)變色范圍取pH=4.4,則△pH=2.6代入計(jì)算可知TE%≈0.0796%,誤差顯然更大。故選擇酚酞作為指示劑,且終點(diǎn)前使用半滴法,可以大幅度減少誤差。例1:選擇下列滴定實(shí)驗(yàn)所需的指示劑(1)用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液測(cè)定待測(cè)溶液中I2含量指示劑:_________________,終點(diǎn)現(xiàn)象:溶液__________________________(2)用標(biāo)準(zhǔn)碘液測(cè)定待測(cè)溶液中Na2S2O3含量指示劑:________________,終點(diǎn)現(xiàn)象:溶液__________________________(3)用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液測(cè)定待測(cè)溶液中含量指示劑:________________,終點(diǎn)現(xiàn)象:溶液變?yōu)開(kāi)_________________________(4)用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定待測(cè)溶液中的含量指示劑:________________,終點(diǎn)現(xiàn)象:溶液中出現(xiàn)__________________________3、【補(bǔ):掩蔽劑】Na4P2O7、NaF、檸檬酸、三乙醇胺……例1:間接碘量法測(cè)定膽礬中銅含量的原理和方法如下:已知:①在弱酸性條件下,膽礬中Cu2+與I-作用定量析出I2;I2溶于過(guò)量的KI溶液中:;②在溶液中:Fe3++6F-=[FeF6]3-(六氟合鐵(III)絡(luò)離子,無(wú)色);③微粒的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篎e3+>Cu2+>I2>④析出I2可用cmol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定:。現(xiàn)準(zhǔn)確稱取ag膽礬試樣,置于250mL碘量瓶(帶磨口塞的錐形瓶)中,加50mL蒸餾水、5Ml3mol/LH2SO4溶液,加少量NaF,再加入足量的10%KI溶液,搖勻。蓋上碘量瓶瓶蓋,置于暗處5min,充分反應(yīng)后,加入1~2mL0.5%的淀粉溶液,用Na2S2O2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到藍(lán)色褪去時(shí),共用去VmL標(biāo)準(zhǔn)液,(1)實(shí)驗(yàn)中,在加KI前需加入少量NaF,推測(cè)其作用可能是_____________________;(2)實(shí)驗(yàn)中加入稀硫酸,你認(rèn)為硫酸的作用是__________________________________;(3)本實(shí)驗(yàn)中用碘量瓶而不用普通錐形瓶是因?yàn)開(kāi)_______________________________;(4)硫酸銅溶液與碘化鉀溶液反應(yīng)生成白色沉淀(碘化亞銅)并析出碘,該反應(yīng)的離子方程式為:______________________________________________________;例2:測(cè)定用硫代硫酸鈉溶液處理后的廢水中氰化鈉的含量。已知:①?gòu)U水中氰化納的最高排放標(biāo)準(zhǔn)為0.50mg/L②Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,Ag++I(xiàn)-=AgI↓,AgI呈黃色,且CN-優(yōu)先與Ag+反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)如下:取20.00mL處理后的氰化鈉廢水于錐形瓶中,并滴加幾滴KI溶液作指示劑,用1.00×10-4mol/L的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的體積為1.50mL。滴定時(shí)1.000×10-4mol/L的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液應(yīng)用_____________(填儀器名稱)盛裝;滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是_______________________________________________________。三、滴定實(shí)驗(yàn)的計(jì)算和誤差分析1、計(jì)算原理(四步法)(1)看懂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理(誰(shuí)滴誰(shuí)、怎么滴)(2)找A與B關(guān)系式(3)找取樣倍數(shù)(4)統(tǒng)一量綱列式計(jì)算/解二元一次方程組例1:某同學(xué)用酸性KMnO4測(cè)純度,將ag樣品溶于水中,配制100mL待測(cè)液,每次取20mL,多次重復(fù)滴定,滴定終點(diǎn)時(shí),平均消耗cmol/LKMnO4VmL,求純度。若純度超過(guò)100%,分析其可能原因。例2:試分析下列一批滴定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理和列式計(jì)算。(2019新課標(biāo)Ⅱ)成品中S2-的含量可以用“碘量法”測(cè)得。稱取mg樣品,置于碘量瓶中,移取的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密閉,置暗處反應(yīng)5min,有單質(zhì)硫析出。以淀粉溶液為指示劑,過(guò)量的I2用溶液滴定,反應(yīng)式為,測(cè)定時(shí)消耗Na2S2O3溶液體積VmL。求樣品中S2-的含量。(2018新課標(biāo)Ⅰ)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí),取50.00mL葡萄酒樣品,用的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗10.00mL。求該樣品中Na2S2O5的殘留量為_(kāi)____________g·L-1(以SO2計(jì))。(2023山東11月統(tǒng)考)中可能混有Na2MoO4,以Pb(NO3)2為標(biāo)準(zhǔn)液測(cè)量Na2MoO4·10H2O的純度。根據(jù)下表信息,應(yīng)選用的指示劑為_(kāi)____________。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________。PbCO3PbI2PbSPbMoO4Ksp7.3×10-57.0×10-26.7×10-131.2×10-5顏色白色亮黃色黑色白色取mg(式量為M)樣品配成200mL溶液,取出20.00mL用cmol/L標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)液VmL,的百分含量為_(kāi)___________________________________(列出表達(dá)式即可)。(2021八省廣東)已知:(黃色)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定NaCl產(chǎn)品中的含量,填寫(xiě)下列表格。操作現(xiàn)象目的/結(jié)論①稱取樣品m1g,加水溶解,加鹽酸調(diào)至弱酸性,滴加過(guò)量溶液V1mL稍顯渾濁目的:_____________②繼續(xù)滴加過(guò)量溶液V2mL產(chǎn)生黃色沉淀目的:沉淀過(guò)量的Ba2+③過(guò)濾洗滌,滴加少許指示劑于濾液中,用溶液滴定至終點(diǎn),消耗FeSO4溶液V3mL\結(jié)論:的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)________(列算式)例3:用酸性KMnO4測(cè)定空氣中HCHO含量mg/m3(推入活塞時(shí),①關(guān)閉,②打開(kāi),抽出活塞時(shí),①打開(kāi),②關(guān)閉)。若測(cè)得數(shù)值明顯偏小,分析其可能原因。2、數(shù)據(jù)的誤差分析(1)定性分析類例1:為了測(cè)定亞硝酸鈉的含量,稱取4.0g樣品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中,用的酸性KMnO4溶液滴定,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如表。滴定次數(shù)1234消耗KMnO4溶液體積/mL20.6020.0220.0019.98(1)下列選項(xiàng)導(dǎo)致結(jié)果偏高的是____________(填代號(hào))。a.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗b.錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥c.觀察滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)d.滴定結(jié)束,滴定管尖嘴端懸掛一滴液體(2)第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,造成這種異常的原因可能是__________(填代號(hào))。a.錐形瓶洗凈后未干燥b.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗c.清定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)(2)定量分析類(使用公式進(jìn)行梳理)例1:測(cè)定產(chǎn)品中鄰硝基苯酚的含量:向mg鄰硝基苯酚樣品中加入含nmolBr2的飽和溴水,充分反應(yīng)后,剩余的Br2與足量KI溶液作用生成I2,用cmol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL(以上數(shù)據(jù)均已扣除干擾因素)。已知:Br2+2KI=2KBr+I2;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6①樣品中鄰硝基苯酚(Mr=139)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)____________(用字母表示)②實(shí)驗(yàn)測(cè)得鄰硝基苯酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,可能的原因是_____________(填序號(hào))A.Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分被氧化B.樣品中含有苯配C.樣品中含有二硝基苯酚、三硝基苯酚例2:(2023山東)閱讀下列材料,完成下面的問(wèn)題1~問(wèn)題3。一定條件下,乙酸酐醇解反應(yīng):(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH可進(jìn)行完全,利用此反應(yīng)定量測(cè)定有機(jī)醇(ROH)中的羥基含量,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中酯的水解可忽略。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①配制一定濃度的乙酸酐-苯溶液。②量取一定體積乙酸酐-苯溶液置于錐形瓶中,加入mgROH樣品,充分反應(yīng)后,加適量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。③加指示劑并用cmol/LNaOH-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V1mL。④在相同條件下,量取相同體積的乙酸酐-苯溶液,只加適量水使乙酸酐完全水解:加指示劑并用cmol/LNaOH-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V2mL。問(wèn)題1:對(duì)于上述實(shí)驗(yàn),下列做法正確的是()A.進(jìn)行容量瓶檢漏時(shí),倒置一次即可B.滴入半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,錐形瓶中溶液變色,即可判定達(dá)滴定終點(diǎn)C.滴定讀數(shù)時(shí),應(yīng)單手持滴定管上端并保持其自然垂直D.滴定讀數(shù)時(shí),應(yīng)雙手一上一下持滴定管問(wèn)題2:ROH樣品中羥基含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))計(jì)算正確的是()A. B.C. D.問(wèn)題3:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)原理,下列說(shuō)法正確的是()A.可以用乙酸代替乙酸酐進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)B.若因甲醇揮發(fā)造成標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度發(fā)生變化,將導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小C.步驟③滴定時(shí),不慎將錐形瓶?jī)?nèi)溶液濺出,將導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小D.步驟④中,若加水量不足,將導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大例3:(2022山東)現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的,為測(cè)定n值進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)I:稱取m1g樣品,用足量稀硫酸溶解后,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗VmL(滴定過(guò)程中轉(zhuǎn)化為Cr3+,不反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)Ⅱ:另取m1g樣品,利用上述裝置與足量SOCl2反應(yīng)后,固體質(zhì)量為m2g。則n=_____________;下列情況會(huì)導(dǎo)致n測(cè)量值偏小的是____________________(填標(biāo)號(hào))。A.樣品中含少量FeO雜質(zhì)B.樣品與SOCl2反應(yīng)時(shí)失水不充分C.實(shí)驗(yàn)I中,稱重后樣品發(fā)生了潮解D.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成例4:(2020山東)某同學(xué)利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如圖所示(夾持裝置略):已知:酸鉀(K2MnO4)在濃強(qiáng)堿溶液中可穩(wěn)定存在,堿性減弱時(shí)易發(fā)生反應(yīng):回答下列問(wèn)題:(1)裝置A中a的作用是___________;裝置C中的試劑為_(kāi)__________;裝置A中制備Cl2的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________。(2)上述裝置存在一處缺陷,會(huì)導(dǎo)致KMnO4產(chǎn)率降低,改進(jìn)的方法是______________________________________________________________________________________________。(3)KMnO4常作氧化還原滴定的氧化劑,滴定時(shí)應(yīng)將KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中;在規(guī)格為50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始讀數(shù)為15.00mL,此時(shí)滴定管中KMnO4溶液的實(shí)際體積為_(kāi)______________(填標(biāo)號(hào))。A.15.00mL B.35.00mL C.大于35.00mL D.小于15.00mL(4)某樣品中可能含有的雜質(zhì)為Fe2(C2O4)3、,采用KMnO4滴定法測(cè)定該樣品的組成,實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.稱取mg樣品于錐形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加熱至75℃。用的KMnO4溶液趁熱滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。Ⅱ.向上述溶液中加入適量還原劑將Fe3+完全還原為Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃繼續(xù)用KMnO4溶液滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。樣品中所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_(kāi)______________。下列關(guān)于樣品組成分析的說(shuō)法,正確的是____________(填標(biāo)號(hào))。A.時(shí),樣品中一定不含雜質(zhì)B.越大,樣品中含量一定越高C.若步驟I中滴入KMnO4溶液不足,則測(cè)得樣品中Fe元素含量偏低D.若所用KMnO4溶液實(shí)際濃度偏低,則測(cè)得樣品中Fe元素含量偏高例5:(2021山東)六氯化鎢(WCl6)可用作有機(jī)合成催化劑,熔點(diǎn)為283℃,沸點(diǎn)為340℃,易溶于CS2,極易水解。實(shí)驗(yàn)室中,先將三氧化鎢(WO3)還原為金屬鎢(W)再制備WCl6,裝置如圖所示(夾持裝置略)。回答下列問(wèn)題:(1)檢查裝置氣密性并加入WO3先通N2,其目的是___________________;一段時(shí)間后,加熱管式爐,改通H2,對(duì)B處逸出的H2進(jìn)行后續(xù)處理。儀器A的名稱為_(kāi)____________,證明WO3已被完全還原的現(xiàn)象是_____________________________。(2)WO3完全還原后,進(jìn)行的操作為:①冷卻,停止通H2;②以干燥的接收裝置替換E;③在B處加裝盛有堿石灰的干燥管;④……:⑤加熱,通Cl2:⑥……。堿石灰的作用是______________________________________;操作④是__________________________,目的是________________________________________________________。(3)利用碘量法測(cè)定WCl6產(chǎn)品純度,實(shí)驗(yàn)如下:①稱量:將足量CS2(易揮發(fā))加入干燥的稱量瓶中,蓋緊稱重為m1g:開(kāi)蓋并計(jì)時(shí)1分鐘,蓋緊稱重為m2g:再開(kāi)蓋加入待測(cè)樣品并計(jì)時(shí)1分鐘,蓋緊稱重為m3g,則樣品質(zhì)量為_(kāi)_________g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。②滴定:先將WCl6轉(zhuǎn)化為可溶的Na2WO4,通過(guò)離子交換柱發(fā)生反應(yīng):;交換結(jié)束后,向所得含的溶液中加入適量酸化的KI溶液,發(fā)生反應(yīng):;反應(yīng)完全后,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):。滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗的Na2S2O3溶液VmL,則樣品中WCl6(摩爾質(zhì)量為)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______________。稱量時(shí),若加入待測(cè)樣品后,開(kāi)蓋時(shí)間超過(guò)1分鐘,則滴定時(shí)消耗Na2S2O3溶液的體積將___________(填“偏大”“偏小”或“不變”),樣品中WCl6質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定值將___________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。江蘇的一些題目中要求大家自己寫(xiě)出滴定實(shí)驗(yàn)的部分操作,以下題為例,大家體會(huì)一下如何將題目的信息寫(xiě)入答題模板:取待測(cè)液→加指示劑→開(kāi)始滴定→達(dá)到終點(diǎn)→記錄數(shù)據(jù)→多組重復(fù)取均值→計(jì)算(2022江蘇)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用準(zhǔn)確濃度的溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色,滴定反應(yīng)為Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案:(1)準(zhǔn)確量取25.00mLCe3+溶液[c(Ce3+)約為],加氧化劑將Ce3+完全氧化并去除多余氧化劑后,用稀硫酸酸化,將溶液完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中后定容。(2)按規(guī)定操作分別將(NH4)2Fe(SO4)2和待測(cè)Ce4+溶液裝入如圖所示的滴定管中。(3)____________________________________________________。從左側(cè)酸式滴定管中放出25.00mL的待測(cè)Ce4+溶液,加入苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑,用(NH4)2Fe(SO4)2滴定,當(dāng)最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入后,溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色且30秒不變色,即為反應(yīng)終點(diǎn),記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積,重復(fù)上述過(guò)程2~3次,計(jì)算平均消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積,從而計(jì)算出溶液中Ce3+的含量。1、徹底理解滴定實(shí)驗(yàn)的原理和設(shè)計(jì)方法2、掌握列式計(jì)算的方法,并能夠根據(jù)公式進(jìn)行誤差分析3、結(jié)合3-4節(jié),形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定類問(wèn)題的思考體系
第7-8節(jié)探究性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)探究性實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了新高考改革的基本趨勢(shì)——根據(jù)題目信息解決實(shí)際問(wèn)題。本部分難度較大,如果你現(xiàn)在的分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在75分以上,推薦全部觀看:其他同學(xué)優(yōu)先看前面6節(jié)的常見(jiàn)考點(diǎn),本部分內(nèi)容重點(diǎn)關(guān)注專題二、專題五,其他專題選擇性取舍。一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本流程(生物/化學(xué)通用)(1)明確實(shí)驗(yàn)的目的,確定三變量①確定自變量:如________________________________________________________。②觀測(cè)因變量:如________________________________________________________。③____________無(wú)關(guān)變量:如_______________________________________________。☆(2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(單一變量原則)①空白對(duì)照(實(shí)驗(yàn)組與不含自變量的組對(duì)照)例:探究Fe3+是否能夠催化H2O2分解。向兩支裝有10mL5%的H2O2溶液的試管中分別加入5滴0.1mol/L的FeCl3溶液和5滴__________mol/L的NaCl溶液。(思路:__________________)②條件對(duì)照(先添加自變量,再去掉自變量或者正反對(duì)比)例:證明銅與濃硝酸反應(yīng)后的溶液顯綠色是溶解了NO2所致。配制一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2溶液,__________,溶液由_______色變?yōu)開(kāi)_______色;再_____________,溶液由_________色變?yōu)開(kāi)________色,則證明猜想正確。③自身對(duì)照(同一個(gè)實(shí)驗(yàn)改變條件,觀察前后的變化)④相互對(duì)照(也稱為對(duì)比實(shí)驗(yàn),條件影響結(jié)果完全未知,設(shè)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)綜合研究)【補(bǔ):陰陽(yáng)對(duì)照方式】了解即可陰性對(duì)照;針對(duì)預(yù)期結(jié)果,已知一定不會(huì)出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果的實(shí)驗(yàn)組,為陰性對(duì)照組。陽(yáng)性對(duì)照:針對(duì)預(yù)期結(jié)果,已知一定會(huì)出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果的實(shí)驗(yàn)組,為陽(yáng)性對(duì)照組。(3)提出假設(shè)(假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論)若導(dǎo)致某現(xiàn)象M的原因可能有A與B,則可以假設(shè)為:______________________。例:探究SO2通入BaCl2溶液中看到白色沉淀的原因。假設(shè)1:產(chǎn)生白色沉淀是由制取SO2時(shí)產(chǎn)生的酸霧所致。假設(shè)2:產(chǎn)生白色沉淀是由空氣中的O2氧化SO2所致。假設(shè)3:產(chǎn)生白色沉淀是由________________________________________。(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(5)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,(與預(yù)期現(xiàn)象對(duì)比,)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2、??紝?shí)驗(yàn)的邏輯結(jié)構(gòu)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):__________實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論,做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。若實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)問(wèn)題,再探究問(wèn)題。探究性實(shí)驗(yàn):__________實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論,猜測(cè)現(xiàn)象結(jié)論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析現(xiàn)象,得出結(jié)論。補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn)過(guò)程、評(píng)價(jià)糾正實(shí)驗(yàn)結(jié)論設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)思路、綜合分析實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)中的控制變量和干擾排除1、控制變量原則(影響反應(yīng)的變量:濃度、溫度、pH、陰陽(yáng)離子種類、氣氛等)例:某研究小組對(duì)碘化鉀溶液在空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)的速率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究?!境醪教骄俊渴疽鈭D序號(hào)溫度試劑現(xiàn)象①0°C稀硫酸4min左右出現(xiàn)藍(lán)色②20°C1min左右出現(xiàn)藍(lán)色③20°C稀硫酸15min左右出現(xiàn)藍(lán)色④20°C蒸餾水30min左右出現(xiàn)藍(lán)色(1)為探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)②中試劑A應(yīng)為_(kāi)_____________________。(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)③中I-反應(yīng)的離子方程式:____________________________________。(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)②③④,可以得出的結(jié)論:____________________________________。2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)排除干擾:直接除雜、對(duì)比實(shí)驗(yàn)(另起爐灶)【回憶】ABC性質(zhì)連比證明氧化性Cl2>Br2>I2的大致設(shè)計(jì)思路為:①將氯氣通入NaBr溶液觀察顏色變化;②將生成的含Br2的溶液滴入淀粉KI溶液觀察顏色變化。兩步中間有關(guān)鍵步驟為防止Cl2過(guò)量對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾??梢圆扇〉乃悸酚校篲________、___________、___________“目的是”:排除了XXXXX可能對(duì)XXXX造成干擾的可能性。例1:實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象IIi.溶液保持無(wú)色ii.溶液不變藍(lán)溶液的pH=10檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)Ⅱ所得溶液中的:取實(shí)驗(yàn)Ⅱ所得溶液,滴加稀硫酸至過(guò)量,整個(gè)過(guò)程均未出現(xiàn)藍(lán)色,一段時(shí)間后有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,測(cè)得溶液的pH=2。再加入KI溶液,溶液變藍(lán),說(shuō)明實(shí)驗(yàn)Ⅱ所得溶液中存在。①產(chǎn)生的黃綠色氣體是____________________。②有同學(xué)認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明實(shí)驗(yàn)Ⅱ所得溶液中存在,理由是____________________。欲證明實(shí)驗(yàn)Ⅱ所得溶液中存在,改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案是_____________________________。例2:李同學(xué)探究I-與金屬陽(yáng)離子的氧化還原反應(yīng),實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象編號(hào)溶液XⅠ0.1mol/LFe(NO3)3,pH≈1溶液黃色立即加深,30s后溶液變?yōu)楹稚?,無(wú)渾濁ⅡKNO3和HNO3,其中c(NO3)=0.3mol/L,pH≈11小時(shí)內(nèi)溶液顏色始終保持無(wú)色分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ的目的:________________________________________________________。例3:向2mL飽和Na2SO3溶液中滴加pH=2的K2Cr2O7橙色溶液3滴,溶液變黃。為了說(shuō)明產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn):向2mL蒸餾水中滴加pH=2的K2Cr2O7橙色溶液3滴,溶液變淺橙色。補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的目的是:_____________________________________________________。例4:實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為探究Fe2+的性質(zhì),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。[實(shí)驗(yàn)I]向2mL0.1mol·LFeSO4溶液中滴加幾滴KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再滴加幾滴3%H2O2溶液(用H2SO4酸化至pH=1),溶液顏色變紅。(1)甲同學(xué)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)分析Fe2+具有__________(填“氧化”或“還原”)性。乙同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)Fe2+與SCN-也可發(fā)生反應(yīng),生成無(wú)色的配合物。為證實(shí)該性質(zhì),利用FeCO3進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。[實(shí)驗(yàn)Ⅱ]驗(yàn)證Fe2+與SCN-發(fā)生反應(yīng)(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)b排除了_________________________________________的干擾。(3)從沉淀溶解平衡角度解釋實(shí)驗(yàn)a和b最終溶液顏色不同的原因是_________________________________________________________________________________________________。丙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明Fe2+可與SCN-反應(yīng)。[實(shí)驗(yàn)Ⅲ](4)上述實(shí)驗(yàn)中,d為c的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。①X為_(kāi)_________________________。②實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C實(shí)Fe2+可與SCN-反應(yīng),則應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是________________________。(5)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中若未加適量水稀釋,則無(wú)法通過(guò)現(xiàn)象得出結(jié)論。推測(cè)加水稀釋的目的可能有:使后續(xù)實(shí)驗(yàn)顏色變化易于觀察;降低c(Fe3+),____________________________________________________________________________________________________________________。三、探究實(shí)驗(yàn)的分析方法探究性實(shí)驗(yàn)中大家需要額外注意的是題目的幾種“反邏輯”的設(shè)問(wèn)方式:(1)陌生機(jī)理,陌生顏色(2)結(jié)論先行,反推依據(jù)(3)假設(shè)均正確,效果分主次(4)動(dòng)態(tài)現(xiàn)象,競(jìng)爭(zhēng)分析下面我們分別舉一道例題說(shuō)明:例1:某小組同學(xué)探究Na2S與KMnO4溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如下。資料:i.(黃色)ii.呈綠色(酸性條件下不穩(wěn)定)、低濃度Mn2+呈無(wú)色、MnS為肉色沉淀。iii.。實(shí)驗(yàn)1:(1)用離子方程式表示Na2S溶液顯堿性的原因:_____________________________。(2)將固體a過(guò)濾、洗滌,放置在空氣中,固體變?yōu)樽睾谏?。①甲同學(xué)認(rèn)為固體a中除了MnS外,還有Mn(OH)2,依據(jù)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________。②乙同學(xué)認(rèn)為根據(jù)上述現(xiàn)象不能得出固體a中含有Mn(OH)2,應(yīng)補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn):________________________________________________________________。(填實(shí)驗(yàn)方案)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)固體a中含有Mn(OH)2。(3)固體b的主要成分是S.分析產(chǎn)生S的可能原因:______________________________。(4)經(jīng)檢驗(yàn),固體c的主要成分是MnO2。①分析產(chǎn)生MnO2的可能原因:酸性條件下,將Mn2+氧化,該反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________________________。②繼續(xù)滴加酸性KMnO4溶液,溶液變?yōu)樽霞t色,仍有棕黑色固體。實(shí)驗(yàn)Ⅱ:改用未經(jīng)酸化的KMnO4溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ,產(chǎn)生棕黑色固體時(shí)溶液呈綠色。(5)分析實(shí)驗(yàn)Ⅰ未見(jiàn)綠色的原因:取少量實(shí)驗(yàn)Ⅱ的綠色溶液,滴加硫酸,溶液變?yōu)樽霞t色,產(chǎn)生棕黑色固體,該反應(yīng)的離子方程式是______________________________________。實(shí)驗(yàn)Ⅲ:向未經(jīng)酸化的KMnO4溶液中滴加少量Na2S,產(chǎn)生棕黑色沉淀,并檢測(cè)到。(6)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案:__________________________________________________________________________________________________________________(填操作和現(xiàn)象)。注:該實(shí)驗(yàn)條件下,與Ba2+不反應(yīng)。(7)綜合上述實(shí)驗(yàn),Na2S與KMnO4溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與______________等因素有關(guān)(答出兩點(diǎn)即可)。例2:某小組通過(guò)分析鎂與酸反應(yīng)時(shí)pH的變化,探究鎂與醋酸溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。【實(shí)驗(yàn)】在常溫水浴條件下,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)I~Ⅲ,記錄生成氣體體積和溶液pH的變化;Ⅰ.取0.1g光亮的鎂屑(過(guò)量)放入HCl溶液中。Ⅱ.取0.1g光亮的鎂屑放入CH3COOH溶液(pH=2.9)中。Ⅲ.取0.1g光亮的鎂屑放入10mLpH=2.9HCl溶液中?!緮?shù)據(jù)】(1)起始階段,Ⅰ中主要反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。(2)Ⅱ起始溶液中約為_(kāi)___________。(選填“1”“10”或“102”)。(3)起始階段,導(dǎo)致Ⅱ、Ⅲ氣體產(chǎn)生速率差異的主要因素不是c(H+),實(shí)驗(yàn)證據(jù)是____________________________________________________________________________。(4)探究Ⅱ的反應(yīng)速率大于Ⅲ的原因。提出假設(shè):CH3COOH能直接與Mg反應(yīng)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅳ:____________________________________________________________。得出結(jié)論:該假設(shè)成立。(5)探
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