2012年化学实验方案的设计

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1、龙文教育------您值得信赖的专业化个性化辅导学校龙文教育个性化辅导授课案教师：师广丽学生：时间：年月日段2012年化学实验方案的设计（一）制备实验方案的设计知识重点：（一）化学实验方案的设计概述：1.化学实验方案设计的意义：2.实验方案的设计类型：（1）制备实验的方案设计（2）性质实验的方案设计（3）物质的分离、提纯、检验等实验方案的设计。3.实验方案设计的基本要求：（1）科学性（2）安全性（3）可行性（4）简约性4.实验设计报告的基本内容：（1）实验名称（2）实验目的（3）实验原理（4）实验用品（5）实验步

2、骤（6）实验现象记录及结果处理（7）问题和讨论（二）绿色化学的要求：1、环境保护：①避免使用有毒的和危险的药品；②消除废物或将废物进行处理后再排放；③零排放。2、经济：①原料便宜、易得；②能耗少；③物质的循环利用。（三）制备实验方案的设计：示例1：屑→[实验方案的评价]例1．实验原理方案一　用铝盐(Al3＋)制取Al(OH)3加入氨水至沉淀完全，一般不用NaOH等强碱。Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH方案二　用加NaOH溶液、铝屑、烧碱、稀H2SO4制取Al(OH)3方法1：AlAl3＋A

3、l(OH)3；方法2：AlAlOAl(OH)3；18龙文教育------您值得信赖的专业化个性化辅导学校每制取1molAl(OH)3，方法一耗H＋和OH－各3mol；方法二耗H＋和OH－各1mol；方法三耗H＋和OH－各3/4mol。故方法三最节省原料。练习1、甲、乙、丙三位同学用规定的药品制Al(OH)3。规定必用的药品如下：350g70%H2SO4溶液，NaOH固体240g，足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝→加N

4、aOH溶液→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1gAl(OH)3乙：铝→加H2SO4溶液→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是____________。(2)三位学生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是____________。(3)制得Al(OH)3的最大质量是____________。示例2：苯甲酸苯甲酸甲酯。[有机物相互转化的条件，反应及常见的有机实验操作]18龙文教育------您值得

5、信赖的专业化个性化辅导学校图（1）示例3：Fe屑→[反应原理的掌握及过滤操作技能的提高]例3．（12分）硫酸亚铁（FeSO4．7H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过下列实验由废铁屑制备FeSO4．7H2O晶体：①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；②向洗涤过的废铁屑加入过量的稀硫酸，控制温度50～80℃之间至铁屑耗尽；③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水2～3次

6、，再用滤纸将晶体吸干；⑤将制得的FeSO4．7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。请回答下列问题：（1）实验步骤①的目的是______________，加热的作用是____________________。（2）实验步骤②明显不合理，理由是_______________________。（3）实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是_____________；_______________。（4）经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4．7H2O、FeSO4．4H2O和FeSO4．H2O

7、。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示（仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体）。温度/℃010305056.76064708090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶体FeSO4．7H2OFeSO4．4H2OFeSO4．H2O18龙文教育------您值得信赖的专业化个性化辅导学校请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。⑤若从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4．4H2O晶体，应控制的结晶温度（t）的范围为_________

8、_。例4．聚合硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3＋的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3＋必须先还原为Fe3＋。实验步骤如下：（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有。（a）容量瓶（b）烧杯（c）烧瓶（2）步骤II取样分析溶液中的Fe2＋、Fe3＋的含量