化学实验专题（4）实验方案的设计与评价（学生）

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1、化学实验专题（4）实验方案的设计与评价（学生）热点一“物质组成”型实验方案的设计一、定性检测［例1］某混合粉末由FwO,Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成，为检测其成分，取样品进行下列实验（部分产物略去）：回答下列问题：（1）取少量溶液X,加入过量的NaOII溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO?,无明显变化，说明样品中不含的物质是（填化学式）o（2）Z为一种或两种气体：①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO；i溶液，则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z屮两种气体的化学式是（3）向Y溶液中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中

2、的阳离子是（填离子符号）。（4）収Y溶液，调pH约为7,加入淀粉溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol厂时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是（5）另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液屮一定不会产生红色固体，则原样品屮所有可能存在的物质组合是（各组合屮的物质用化学式表示）o【归纳总结】固体成分检测实验方案设计的一般方法方法一：取少量固体试样一溶于水配成溶液一检测溶液屮存在的阴、阳离子一得出实验结论。方法二：取少量固体试样一在氧气流等中反应一检测所产生的物质（如气体）一得出实验结论。方法三：取少量固体试样一加酸（或碱）溶液产生气体一检测气体产物的成分一得出实验结

3、论。二、固体物质组成的定量测定数据测定的常用方法1.沉淀法先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。2.测气体体积法对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。量气装置的设计：下列装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的量气装置。CD1.测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂屮，通过称暈实验前后吸收剂的质暈，求得所吸收气体的质暈，然后进行相关计算。2.滴定法即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。3.热重法只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成是在控制温度的条件下

4、，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。［例2］(2014•北京理综，27)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样屮碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。⑴采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、S02o管式炉。2-**一——气体a_测定装置X克钢样―A高温①气体a的成分是—②若钢样屮硫以FeS的形式存在，A屮反应：3FeS+50,(2)将气体a通入测硫装置中(如下图),采用滴沱法测定硫的含量。气体“一1%h2o2溶液(含指示剂)①氧化S0,的化

5、学方程式：o②用NaOH溶液滴定生成的出S0(,消耗？mLNaOH溶液，若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数:(3)将气体a通入测碳装置中(如下图)，釆用重量法测定碳的含量。活性MnO2干燥瓶①气体s通过E和C的目的是o②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是［例3］(2014•江苏，⑻碱式碳酸铝镁［MgjUMOHMCOj八鈕0］常用作塑料阻燃剂。(1)①氧化S0,的化学方程式：o②用NaOH溶液滴定生成的出S0(,消耗？mLNaOH溶液，若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数:(2)将气体a通入测碳装置中(如下图)，釆用重量法测定

6、碳的含量。活性MnO2干燥瓶①气体s通过E和C的目的是o②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是［例3］(2014•江苏，⑻碱式碳酸铝镁［MgjUMOHMCOj八鈕0］常用作塑料阻燃剂。(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和⑵MgJU„（0H）c（C03）d・中日、b、c.〃的代数关系式为o（3）为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO》0.560L（已换算成标准状况下）。②另収一定量样品在空气屮加热，样品的固体残留率［（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量）X100%］随温度的变化如下图所示（样品在270°C

7、时已完全失去结晶水，600°C以上残留固体为金属氧化物的混合物）。固体残昭率(％)根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的/7（0H'）:/7（C0t）（写出计算过程）o■解题探究剖析题型思维建模1.某研究性学习小组用下列装置（铁架台等夹持仪器略）探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物。⑴用2%的CuSOq溶液和10%的NaOH溶液配制Cu（0H）2悬浊液的注意事项是（2）为快速得到乙醇气体，可采