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专题复习《化学实验设计与评价》(2011/4/26)
姓名____________ 班级_____________
【复习目标】
1、进一步熟悉化学实验设计的基本要求。
2、提高审题、分析能力，学会用简洁、准确的语言对化学实验进行分析与评价
3、培养学生的合作意识，以及勤于思考，严谨求实的科学态度。
【教与学的过程】
请你总结一下化学实验设计的一般要求：
例题1、在工业上，精炼铜、镀铜以及制取各种铜的化合物时，常用到硫酸铜。某工厂用硫化 铜（CuS）生产硫酸铜，提出了以下两个生产方案：
方案一：硫化铜在硫杆菌的作用下跟空气中的氧气发生反应，生成硫酸铜，反应方程式为：CuS+2O2===== CuSO4；
方案二：高温煅烧硫化铜，生成氧化铜；氧化铜跟硫酸反应生成硫酸铜。
根据上述信息，请你回答：
（1）在方案一所发生的化学反应中，硫杆菌起_________作用。
高温
（2）高温煅烧硫化铜的化学方程式为2CuS+3O2=== 2CuO+ 2X，则X的化学式为_____。
（3）上述两个方案中，哪个更合理？_______ ，理由是（最少写出两点）______________________________________________________________
例题2、小明同学在食品包装袋内，发现有一个小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用。”他随手将小纸袋拿出来放在桌上，经过一段较长时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体M。请你与他一起对块状固体M进行探究。
【探究任务】（1）探究固体M是否失效；
（2）探究固体M中是否含有氢氧化钙。
【探究方案】(完成下列表格中的部分内容)
问题与猜想 实验步骤 实验现象 实验结论
探究一：固体M是否失效 取适量固体M，加入盛水的烧杯中，用温度计测量加入前后的温度 温度没有明显变化
探究二：固体M中是否含有氢氧化钙 将上述烧杯中的液体充分搅拌、静置，取上层清液，加入无色酚酞试液。 有氢氧化钙
【反思拓展】(1)你认为“探究二”是否严密？_________，其原因是_____________________________________________________________________________.
（2）你认为固体M中除了含有可能含氢氧化钙外，还有可能含有____________，请你设计实验验证是否含有该物质______________________________________________________________________________
例题3、某兴趣小组对氢氧化钠固体暴露在空气中的变质情况进行了研究。把一小块固体氢氧化钠放在表面皿里，长时间暴露在空气中，发现其固体表面逐渐湿润，部分溶化成液体后又逐渐形成晶体，最终变成粉末。请回答兴趣小组产生的下列问题：
(1)氢氧化钠固体长期暴露在空气中，最终产物主要是什么 ________。
(2)用酚酞试液 ___(填“能”或“不能”)检验氢氧化钠变质。为什么　 _____________________________________。　
(3)除加酸以外，还可选用什么试剂检验氢氧化钠固体已经变质 ___________。
(4)为了检验氢氧化钠是否已经全部变质，兴趣
小组中小薇同学设计了如下实验方案：
准确称取一定质量的变质固体样品，放在右
图所示装置中，然后从分液漏斗中加入足量
的盐酸，用排水法收集产生的二氧化碳，根
据二氧化碳的体积和密度计算变质产物的质量，
确定是否全部变质。
①你认为这个方案 ____(填“行”或“不行”)。理由是什么？ ____________________________________________________________。
②请你另外设计一个方案，并简要说明实验方法和结论。
____________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)一份氢氧化钠固体样品如果没有变质，部分变质或全部变质，让它们与相同质量分数的稀硫酸完全反应，消耗稀硫酸的质量分别用a、b、c表示，则a、b、c的大小关系是_____________________(用＜，＞，＝号连接)
例题4、 “钾泻盐”的化学式为MgSO4·KCl·xH2O，是一种制取钾肥的重要原料，它溶于水得到KCl与MgSO4的混合溶液。某化学活动小组为了测定“钾泻盐”中KCl的质量分数，设计了如下两种实验方案：
方案一：
方案二：
试回答下列问题：
(1)你认为方案 __ 比较合理，理由是_____________________________________。
(2)请选择上述方案中的数据，计算24.85g钾泻盐样品中KCl的质量分数。(写出计算过程) 。
【随堂反馈】
1．以下各装置能完成相应实验的是
① ② ③ ④
A．装置①：高锰酸钾制氧气 B．装置②：由b进气收集O2或CO2气体
C．装置③：制取氧气、氢气等气体 D．装置④：干燥，收集HCl气体
2．某化学兴趣小组，为了探究Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序，设计了如图所示的4种实验方案请你判断其中不能达到目的的是 ( )
3、 某化学课外兴趣小组同学在实验室利用废铜屑制取硫酸铜，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了下列四种方案：
请你完成对上述方案的评价及回答相关问题：
（1）一定不能达到预期目的的是_______同学的方案，理由是________________________。
（2）理论上可行，但不经济的是_______同学的方案，最优化的是______同学的方案。
（3）请你对剩余方案进行评价：
_________________________________________________。
4、金属资源是有限的。小明和兴趣小组的同学们欲从某定影液废液中（含AgNO3）中回收纯净金属银。他们设计了如下两个实验方案：
方案Ⅰ：
方案Ⅱ：
①上述实验方案中能够得到纯净金属银的是 （填“方案Ⅰ”或“方案Ⅱ”）；
②请说出你选择该方案而不选择另一方案的理由是 _______；
③写出该方案中产生金属银的化学方程式 。
5、同学们，你们爱吃巧克力吗 你们可知道，在巧克力中含有一种常见的化学物质——草酸（化学式为C2H2O4）。草酸通常以晶体（C2H2O4·2H2O）的形式存在，在常温下为固体。以下是某化学兴趣小组提取了草酸晶体之后对其进行研究的过程。
【提出问题】草酸晶体受热分解产生了什么
【猜想与假设】根据质量守恒定律，草酸晶体分解的产物中可能含水、CO或CO2。
【实验论证】研究小组设计了以下实验装置（图1）对上述猜想进行了探究。
信息提示：装置B为干燥管，其中的无水硫酸铜与水反应会变成蓝色
（1）装置A中饱和澄清石灰水的作用是
（2）如分解产物中存在一氧化碳，则C中实验现象为__________________________，该反应的化学方程式为__________________________________。
（3）装置E的作用__________________________________________________________。
（4）该实验装置在设计上存在一个明显的错误，请你将其指出：_________________，可以改进的方法是_______________________________________________。
（5）用于草酸晶体分解的实验发生装置如图2所示，由此可以推断草酸晶体的一条物理性质是_______________________________________________________。
【拓展延伸】
6、欲完成一氧化碳和氧化铁反应的实验，实验室仅提供以下实验用品（数量不限）：充满一氧化碳的储气瓶、氧化铁、试管、钥匙、胶头滴管、铁架台（带铁夹）、漏斗、带导管的橡皮塞、玻璃导管、橡皮管、烧杯、水槽、火柴。学生甲认为这个实验不能完成，学生乙认为这个实验可以完成。试分析：学生甲遇到的困难是____________________；学生乙用____________________________________________________________________ _____________________________________________________的方法完成了此实验。
5.80gMg(OH)2固体
加水溶解
称取24.85g样品
滴加足量NaOH溶液，过滤
沉淀
滤液
洗涤、干燥
称量
滴加足量Ba(NO3)2溶液
过滤、洗涤、干燥、称量
23.30gBaSO4固体
23.30gBaSO4固体
加水溶解
称取24.85g样品
滴加足量Ba(NO3)2溶液，过滤
沉淀
滤液
洗涤、干燥
称量
滴加足量AgNO3溶液
过滤、洗涤、干燥、称量
14.35gAgCl固体
向所得固体加入足量的稀硫酸，过滤、洗涤、晾干
向废液中加入
过量锌粉，过滤
向所得固体加入足量的稀硫酸，过滤、洗涤、晾干
向废液中加入
过量铜粉，过滤
△
△
浓H2SO4
丁：Cu　　　　 CuSO4（已知：Cu＋2H2SO4（浓）　　CuSO4＋SO2↑＋2H2O）
NaOH溶液
稀H2SO4
AgNO3溶液
丙：Cu　　　　　　Cu(NO3)2　　　　　　Cu(OH)2　　　　　　CuSO4
FeSO4溶液
△
稀H2SO4
△
O2
甲：Cu　　　　CuO　　　　　　CuSO4
乙：Cu　　　　　　　CuSO4　
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