二. 教學(xué)目標(biāo)

1、知道化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過程中的一種重要方法，了解實(shí)驗(yàn)探究的一般過程。

2、了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法，能設(shè)計(jì)、評價(jià)和改進(jìn)簡單的實(shí)驗(yàn)方案。

3、能繪制和識別簡單的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖，能對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析或處理，并得出合理結(jié)論。

4、能對探究方案、探究結(jié)論等進(jìn)行分析和評價(jià)，能準(zhǔn)確地表述探究結(jié)果，并應(yīng)用探究結(jié)果解決相關(guān)問題。

三. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

探究實(shí)驗(yàn)的方法及解題技巧

四. 教學(xué)過程

（一）化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的原則

①科學(xué)性的原則。所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該符合科學(xué)道理，不能憑空捏造

②對照性的原則。要設(shè)計(jì)一個(gè)對照性的實(shí)驗(yàn)，要想這個(gè)實(shí)驗(yàn)更能夠說明問題，一定要有正反兩個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)。

③等量性的原則。所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中的平衡反應(yīng)，試劑的取用應(yīng)該是等量的

④單因子變量原則。對某個(gè)實(shí)驗(yàn)的影響，會有很多的因素，實(shí)驗(yàn)正是要人為控制條件，使眾多變量中，只能有一個(gè)因素是變量，其余幾個(gè)是一樣的。

（二）化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路

（1）明確目的原理：首先必須認(rèn)真審題，明確實(shí)驗(yàn)的目的要求，弄清題目有哪些新的信息，綜合已學(xué)過的知識，通過類比、遷移、分析，從而明確實(shí)驗(yàn)原理。

（2）選擇儀器藥品：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理以及反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件，如反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)、能否腐蝕儀器和橡皮、反應(yīng)是否加熱及溫度是否控制在一定范圍內(nèi)等，從而選擇合理的化學(xué)儀器和藥品。

（3）設(shè)計(jì)裝置步驟：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，以及所選用的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟，學(xué)生應(yīng)具備識別和繪制典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖的能力，實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)完整而又簡明。

（4）記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù)：根據(jù)觀察，全面準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

（5）分析得出結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過分析、計(jì)算、圖表、推理，得出正確的結(jié)論。

（三）化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的規(guī)律和方法

（1）思考問題的順序：

① 圍繞主要問題思考。例如：選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線、方法；所用藥品、儀器簡單易得；實(shí)驗(yàn)過程快速、安全；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

② 思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題。例如：制取在空氣中易水解的物質(zhì)（如Al₂S₃、AlCl₃、Mg₃N₂等）及易受潮的物質(zhì)時(shí)，往往在裝置末端再接一個(gè)干燥裝置，以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入。

③ 思考實(shí)驗(yàn)的種類及如何合理地組裝儀器，并將實(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)比較、聯(lián)系。例如涉及到氣體的制取和處理，對這類實(shí)驗(yàn)的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為：發(fā)生→除雜質(zhì)→干燥→主體實(shí)驗(yàn)→尾氣處理。

（2）儀器連接的順序：

① 所用儀器是否恰當(dāng)，所給儀器是全用還是選用。

② 儀器是否齊全。例如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)有尾氣的吸收裝置。

③ 安裝順序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，從左到右”；氣體凈化裝置中不應(yīng)先經(jīng)干燥，后又經(jīng)過水溶液洗氣。

④ 儀器間連接順序是否正確。例如：洗氣時(shí)“長進(jìn)，短出”；干燥管除雜質(zhì)時(shí)“大進(jìn)小出”等。

（3）實(shí)驗(yàn)操作的順序：

① 連接儀器。按氣體發(fā)生→除雜質(zhì)→干燥→主體實(shí)驗(yàn)→尾氣處理順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。

② 檢查氣密性。在整套儀器連接完畢后，應(yīng)先檢查裝置的氣密性，然后裝入藥品。檢查氣密性的方法要依裝置而定。

③ 裝藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

（4）全方位思考的問題

①檢查氣體的純度，點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體（H₂、CO、CH₄、C₂H₄、C₂H₂等）的裝置前，必須檢查氣體的純度。例如用H₂、CO等氣體還原金屬氧化物時(shí)，需要加熱金屬氧化物，在操作中，不能先加熱，后通氣，應(yīng)當(dāng)先通入氣體，將裝置內(nèi)的空氣排干凈后，檢查氣體是否純凈（驗(yàn)純），待氣體純凈后，再點(diǎn)燃酒精燈加熱金屬氧化物。

②加熱操作先后順序的選擇。若氣體發(fā)生需加熱，應(yīng)先用酒精燈加熱發(fā)生氣體的裝置，等產(chǎn)生氣體后，再給實(shí)驗(yàn)中需要加熱的固體物質(zhì)加熱。目的是：一則防止爆炸（如氫氣還原氧化銅）；二則保證產(chǎn)品純度，防止反應(yīng)物或生成物與空氣中其它物質(zhì)反應(yīng)。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生CO，再用CO還原Fe₂O₃，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先點(diǎn)燃CO發(fā)生裝置的酒精燈，生成的CO趕走空氣后，再點(diǎn)燃加熱Fe₂O₃的酒精燈，而熄滅酒精燈的順序則相反，原因是：在還原性氣體中冷卻Fe可防止灼熱的Fe再被空氣中的O₂氧化，并防止石灰水倒吸。

③冷凝回流的問題。有的易揮發(fā)的液體反應(yīng)物，為了避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料，要在發(fā)生裝置設(shè)計(jì)冷凝回流裝置。如在發(fā)生裝置安裝長玻璃管等。

④冷卻問題。有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而受損失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝氣體（物質(zhì)蒸氣），使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。

⑤防止倒吸問題。

⑥具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置。如為防止分液漏斗中的液體不能順利流出，用橡皮管連接成連通裝置；為防止氣體從長頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套一支小試管等。

⑦拆卸時(shí)的安全性和科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全和科學(xué)性，有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧化”，應(yīng)考慮停止加熱或停止通氣的順序，如對有尾氣吸收裝置的實(shí)驗(yàn)，必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才熄滅酒精燈，以免造成溶液倒吸；用氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)應(yīng)先熄滅加熱氧化銅的酒精燈，同時(shí)繼續(xù)通氫氣，待加熱區(qū)冷卻后才停止通氫氣，這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化，或形成可爆氣；拆卸用排水法收集需加熱制取氣體的裝置時(shí)，需先把導(dǎo)管從水槽中取出，才能熄滅酒精燈，以防止水倒吸；拆卸后的儀器要清洗、干燥、歸位。

（四）化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案評價(jià)

①科學(xué)性：實(shí)驗(yàn)原理、操作程序和方法是否正確

②安全性：用藥及操作是否安全，環(huán)境保護(hù)問題是否得到解決

③可行性：是否滿足中學(xué)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件

④簡約性：裝置要盡量簡單、步驟要盡量少、藥品用量要盡量少、時(shí)間要盡量短。

⑤環(huán)保性：有毒有害物質(zhì)是否經(jīng)過處理。

⑥經(jīng)濟(jì)性：原料用量要盡量少，價(jià)格要盡量便宜

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)問題，我們應(yīng)該首先知道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的、題型和要具備的知識方法；其次，復(fù)習(xí)時(shí)要求動手寫（寫方案、寫步驟、寫現(xiàn)象、寫原因、寫結(jié)論等）、重點(diǎn)做（做系列實(shí)驗(yàn)）、仔細(xì)觀察（觀察現(xiàn)象）、學(xué)會表述（說現(xiàn)象、說原理）；三是要有幾份配套練習(xí)題，通過訓(xùn)練，理論聯(lián)系實(shí)際，在實(shí)驗(yàn)操作中來加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)理論的理解，同時(shí)又用實(shí)驗(yàn)理論知識來指導(dǎo)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在復(fù)習(xí)中將兩者有機(jī)地結(jié)合起來，扎扎實(shí)實(shí)搞好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

說明：1、一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)方案一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）實(shí)驗(yàn)名稱；（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模唬?/span>3）實(shí)驗(yàn)原理；（4）實(shí)驗(yàn)用品；（5）實(shí)驗(yàn)步驟；（6）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理；（7）問題和討論。

2、在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本要求：

（1）科學(xué)性，它是指實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作程序和方法應(yīng)該正確。

（2）安全性，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免使用有毒藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。

（3）可行性，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)切實(shí)可行，即所選用的化學(xué)藥品和儀器、設(shè)備、方法等在中學(xué)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下能夠得到滿足、

（4）簡約性，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡單易行。

3、實(shí)驗(yàn)探究的一般思路和要求：

（1）準(zhǔn)確地把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

（2）利用已學(xué)知識，分析如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的 —— 實(shí)驗(yàn)原理

（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料，初步確定設(shè)計(jì)對策 —— 實(shí)驗(yàn)方案

4、探究實(shí)驗(yàn)的解答注意點(diǎn)：

（1）細(xì)心審題是關(guān)鍵：目的、原理要畫出。

（2）認(rèn)真分析是核心：①原理分析 ②材料分析 ③變量分析 ④結(jié)果分析

（3）正確表達(dá)是保障：大多數(shù)學(xué)生有實(shí)驗(yàn)思路，就是拿不到分，因此我們在表達(dá)過程中一定要按格式答題，同時(shí)要體現(xiàn)出科學(xué)、等量、單一變量與對照性等原則，提高實(shí)驗(yàn)題的得分率。

5、實(shí)驗(yàn)基本操作中的先后順序：在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，操作和滴加試劑順序的先后，對實(shí)驗(yàn)的成功有著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)將常見的實(shí)驗(yàn)中先后順序總結(jié)歸納如下：

⑴制取氣體時(shí)，先檢查裝置的氣密性，后裝入藥品。檢查裝置氣密性時(shí)，先把導(dǎo)管插入水中，后用手掌緊貼容器的外壁。

⑵排水法收集氣體時(shí)，先排凈空氣，后收集氣體；集滿后，應(yīng)先把導(dǎo)管移出水面，后熄滅火焰。

⑶氫氣還原氧化銅和一氧化碳還原氧化鐵時(shí)，先通氣（Ｈ_２或ＣＯ）后加熱；實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)，先熄燈后停氣。

⑷點(diǎn)燃可燃性氣體（Ｈ_２、ＣＯ、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_２Ｈ_２等），應(yīng)先檢驗(yàn)純度，然后點(diǎn)燃。

⑸用托盤天平稱量物質(zhì)時(shí)，應(yīng)先調(diào)零，后稱量；加砝碼時(shí)，應(yīng)先加質(zhì)量大的砝碼，后加質(zhì)量小的砝碼；稱量完后，先記下讀數(shù)，后把砝碼放回盒中，最后把游碼移回零處。

⑹使用試紙檢驗(yàn)溶液的性質(zhì)時(shí)，先把一小塊試紙放在表面皿或玻片上，后用玻棒沾待測液點(diǎn)試紙中部，再觀察變化；檢驗(yàn)氣體的性質(zhì)時(shí)，先用蒸餾水潤濕粘在玻棒一端，后接近管口檢驗(yàn)。

⑺容量瓶、滴定管等應(yīng)先查漏后使用。

⑻組裝裝置時(shí)遵循：從左至右，由下而上的原則。取用塊狀藥品或密度較大的金屬顆粒放入玻璃容器時(shí)，應(yīng)先把容器橫放，后把藥品放入容器口，再把容器慢慢地豎立起來。

⑼配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，溶于水放熱的物質(zhì)應(yīng)先冷卻，后轉(zhuǎn)移。

⑽制乙烯配制混合液時(shí)，應(yīng)先在容器中加酒精，再沿器壁慢慢注入濃Ｈ_２ＳＯ_４，并不斷攪拌。

⑾氣體中混有水蒸氣和其它雜質(zhì)，若要得到純凈干燥的氣體，使用液體試劑除雜時(shí)，應(yīng)先除去雜質(zhì)，后除水蒸氣；使用加熱方法除雜時(shí)，應(yīng)先除水蒸氣，后除去雜質(zhì)。

⑿中和滴定時(shí)，應(yīng)先用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，后加標(biāo)準(zhǔn)液；錐形瓶先用水洗，后加待測液。

6、注意幾種常見的實(shí)驗(yàn)操作如：過濾、萃取與分液、蒸餾與分餾、蒸發(fā)結(jié)晶與蒸餾濃縮、酸堿中和滴定等，以及常見氣體的制備原理及裝置圖：如：O₂、H₂、CO₂、SO₂、NH₃、Cl₂、CH₂＝CH₂、CH≡CH等。

7、掌握幾種常見離子的檢驗(yàn)方法：如：陰離子中的Cl^－、Br^－、I^－、SO₄^2－、CO₃^2－、S^2－、SO₃^2－、NO₃^－等的檢驗(yàn)；陽離子中的Ba^2＋、Ag^＋、NH₄^＋、Na^＋、K^＋、Al^3＋、Fe^2＋、Fe^3＋等的檢驗(yàn)。

8、幾種常用的干燥劑的使用范圍：無水氯化鈣、堿石灰、濃硫酸、五氧化二磷等。

【典型例題】

例1、用pH試紙測定某無色溶液的pH值時(shí)，規(guī)范的操作是：

A、將pH試紙放入溶液中觀察其顏色變化，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

B、將溶液倒在pH試紙上，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

C、用干燥的潔凈玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

D、在試管內(nèi)放少量溶液，煮沸，把pH試紙放在管口，觀察顏色，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

解析：用pH試紙測定溶液的pH值是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作，正確規(guī)范的操作是：用干燥、潔凈的玻璃棒沾有待測溶液，滴在干燥的pH試紙中部，試紙變色，立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，確定溶液的pH值。在操作過程中，試紙不能用水潤濕，也不能將pH試紙丟放在待測溶液里。

答案：C

例2、進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)必須注意安全，下列說法正確的是（填寫標(biāo)號）       。

A、不慎將酸濺到眼中，應(yīng)立即用水沖洗，邊洗邊眨眼睛

B、不慎將濃堿溶液沾到皮膚上，要立即用大量水沖洗，然后涂上硼酸溶液

C、如果苯酚濃溶液沾到皮膚上，應(yīng)立即用酒精洗

D、配制硫酸溶液時(shí)，可先在量筒中加入一定體積的水，再在攪拌下慢慢加入濃硫酸

解析：本題既考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，又重點(diǎn)考查處理實(shí)驗(yàn)過程中有關(guān)安全問題的能力。在實(shí)驗(yàn)過程中如果不慎將酸沾到皮膚或衣物上，應(yīng)立即用較多的水沖洗，再用3％－5％的碳酸氫鈉溶液來沖洗。如果將堿溶液沾到皮膚上，要用較多的水沖洗，再涂上硼酸溶液。萬一眼睛里濺進(jìn)了酸或堿溶液，要立即用水沖洗（切不可用手揉眼睛），要邊洗邊眨眼睛，必要時(shí)要請醫(yī)生治療。所以A、B說法是正確的。苯酚有毒，在冷水中的溶解度不大，易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。如果不慎將苯酚沾到皮膚上，應(yīng)立即用酒精洗滌。C的說法是正確的。濃硫酸溶于水時(shí)要放出大量的熱，在稀釋濃硫酸時(shí)，要把濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩慢地注入盛有水的燒杯里，并用玻璃棒不斷攪拌，使產(chǎn)生的熱量迅速擴(kuò)散。量筒是量取溶液的量具，不能溶解溶液，則D的說法是錯(cuò)誤的。

答案：ABC

例3、為了除去粗鹽中的 Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥砂，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作。其中正確的操作順序是：

①過濾；②加過量的NaOH溶液；③加適量鹽酸；④加過量NaC0₃溶液；⑤加過量BaCl₂溶液

A、①④②⑤③            B、④①②⑤③           C、②⑤④①③           D、⑤②④①③

解析：必須了解各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的目的，才能分清操作順序。加入過量的NaOH溶液的目的是除去Mg²⁺，加入過量的BaCl₂溶液是為了除去SO₄^2-，加入過量的Na₂C0₃溶液是為了除去Ca²⁺及多余的Ba^2＋，然后進(jìn)行過濾，除去Mg（OH）₂、BaSO₄、CaC0₃等難溶物，然后加適量的鹽酸，除去多余的Na₂C0₃和調(diào)節(jié)溶液的pH值。綜上所述，本題操作中最關(guān)鍵的一點(diǎn)是：過量NaC0₃溶液必須在過量BaCl₂溶液之后加入。因此正確的實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)?/span>C、D。

答案：CD

例4、用示意圖中的簡易裝置可以進(jìn)行氣體的發(fā)生和收集。

（l）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)如何檢查該裝置的氣密性？                                     。

（2）拔開試管 a的橡皮塞，加入10mL 6mol/L稀硝酸和1g薄銅片，立即將帶有導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口。反應(yīng)開始時(shí)速度緩慢，逐漸加快，請寫出在試管a中所發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式                       ，                                   。

（3）從反應(yīng)開始到反應(yīng)結(jié)束，預(yù)期在試管a中可觀察到哪些現(xiàn)象？請依次逐一寫出                                                                     。

（4）在反應(yīng)開始時(shí)，可觀察到導(dǎo)管b中的水面先沿導(dǎo)管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有氣泡從管口冒出。試說明反應(yīng)開始時(shí)，導(dǎo)管中水面先上升的原因：

                                                                       。

（5）試管c收集滿氣體后，用拇指堵住管口，取出水槽。將管口向上，松開拇指，片刻后，再次堵住管口，將試管又再倒置于水槽中，松開拇指。此時(shí)可觀察到什么現(xiàn)象？          。

解析：本題是信息遷移式的實(shí)驗(yàn)簡答題，意在考查學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力。解題時(shí)依據(jù)試題信息，細(xì)心觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖，善于聯(lián)系已經(jīng)掌握的基礎(chǔ)知識，進(jìn)行知識的遷移，發(fā)散思維，用準(zhǔn)確的化學(xué)語言來解答實(shí)際問題。

解題時(shí)的思維要點(diǎn)是：

①檢驗(yàn)裝置的氣密性要抓住三點(diǎn)：緊握試管使管內(nèi)氣體受熱膨脹；有氣泡冒出；松開手后，水又回到導(dǎo)管中。

②銅與稀硝酸反應(yīng)生成無色難溶于水的NO，它立即被空氣中的氧氣所氧化、生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，NO₂易溶于水，與水反應(yīng)生成硝酸，并使實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)暫時(shí)減小，引起水的倒流。

答案 ：（1）把導(dǎo)管b的下端浸入水中，用手緊握捂熱試管a，導(dǎo)管口會有氣泡冒出，松開手后，水又會回升到導(dǎo)管b中。

（2）①3Cu＋8HNO₃＝3Cu（NO₃）₂＋2NO↑＋4H₂O        ②2NO＋O₂＝2NO₂

（3）①銅片和稀硝酸反應(yīng)，有無色氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率開始緩慢，逐漸加快。②試管a上部空間由無色變?yōu)闇\棕色，又變?yōu)闊o色。③試管a中的溶液由無色變成淺藍(lán)色。④反應(yīng)結(jié)束時(shí)，銅片全部反應(yīng)完。

（4）由于反應(yīng)開始時(shí)產(chǎn)生的NO和試管a上部空氣中的O₂作用生成NO₂；NO₂易溶于水并與水起反應(yīng)；使裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)暫時(shí)減小，所以導(dǎo)管中的水面會上升至一定高度。

（5）水進(jìn)入試管，上升到一定高度。試管中氣體顏色由紅棕色變?yōu)闊o色。

例5、用實(shí)驗(yàn)確定某酸HA是弱電解質(zhì)。兩同學(xué)的方案是：

甲：①稱取一定質(zhì)量的HA配制0.l mol/L的溶液100 mL；

②用pH試紙測出該溶液的pH，即可證明HA是弱電解質(zhì)。

乙：①用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸，分別配制pH＝l的兩種酸溶液各100 mL；

②分別取這兩種溶液各10 mL，加水稀釋為100 mL；

③各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個(gè)試管，同時(shí)加入純度相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象，即可證明HA是弱電解質(zhì)。

（1）在兩個(gè)方案的第①步中，都要用到的定量儀器是      

（2）甲方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的理由是測得溶液的pH   1（填“＞”、“＜”或“＝”）

乙方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是      

（a）裝HCl溶液的試管中放出H₂的速率快；

（b）裝HA溶液的試管中放出H₂的速率快；

（c）兩個(gè)試管中產(chǎn)生氣體速率一樣快。

（3）請你評價(jià)：乙方案中難以實(shí)現(xiàn)之處和不妥之處                             
                 、                                                

（4）請你再提出一個(gè)合理而比較容易進(jìn)行的方案（藥品可任取），作簡明扼要表述。

解析：綜合實(shí)驗(yàn)題的解法：

1、分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x擇儀器、藥品，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

2、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識，分析現(xiàn)象，處理數(shù)據(jù)，評價(jià)實(shí)驗(yàn)過程。

配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所必需的定量儀器是容量瓶。要證明某物質(zhì)為弱電解質(zhì)，

只要證明該物質(zhì)部分電離，方法很多，如測定溶液的pH、鹽溶液的酸堿性、同條件下強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性等。

答案：（1）100 mL容量瓶   （2）＞；b

（3）配制pH＝l的HA溶液難以實(shí)現(xiàn)，不妥之處在于加入的鋅粒難以做到表面積相同

（4）配制NaA溶液，測其pH＞7即證明HA是弱電解質(zhì)（其他合理答案也可）

例6、在一次學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生用鋁片分別跟稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鋁片跟稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯，而跟稀硫酸幾乎不反應(yīng)。這和課本上的內(nèi)容“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸起反應(yīng)生成氫氣”不一致。是什么原因呢？是試劑出了問題嗎？為了尋找原因，某學(xué)生在教師指導(dǎo)下重新用分析純濃鹽酸和濃硫酸配制了一定濃度的溶液，然后加入0.1×10×25mm、純度≥99.5％的鋁片驗(yàn)證是否存在上述現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

無論是用1.5mol/LH₂SO₄還是用3mol/LH₂SO₄，均無明顯反應(yīng)現(xiàn)象。其結(jié)論還是與教材的敘述不符。

（1）為了探究“鋁跟稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的差異原因”，你能對問題的答案作出哪些假設(shè)（或猜想）？

假設(shè)一：_________________________________________。

假設(shè)二：_________________________________________。

（2）為了驗(yàn)證上述假設(shè)，你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是（探究過程）________________________。

解析：本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，通過對鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)速率的快慢，分析討論Cl^－、SO₄^2－對反應(yīng)速率的影響。鋁在與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，由于表面的氧化膜，因此，開始時(shí)反應(yīng)速率很慢，只產(chǎn)生少量氣泡，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率明顯加快。而鋁與同濃度（甚至濃度更高）的稀硫酸反應(yīng)則要慢得多。從而提出假設(shè)：Cl^-能促進(jìn)金屬鋁跟H⁺的反應(yīng)；SO₄^2-對H⁺跟金屬鋁的反應(yīng)起阻礙作用。進(jìn)而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。

答案：（1）Cl^-能促進(jìn)金屬鋁跟H⁺的反應(yīng)；SO₄^2-對H⁺跟金屬鋁的反應(yīng)起阻礙作用

（2）往鋁片跟稀鹽酸反應(yīng)的試管中加入Na₂SO₄晶體，觀察現(xiàn)象，若反應(yīng)減慢，則SO₄^2-能抑制金屬鋁跟H⁺的反應(yīng)。

往鋁片跟稀硫酸反應(yīng)的試管中加入NaCl晶體，觀察現(xiàn)象，若反應(yīng)加快，則Cl^－能促進(jìn)金屬鋁跟H⁺的反應(yīng)，若無加快，則Cl^－對金屬鋁跟H⁺的反應(yīng)無作用。

【模擬試題】

1、下列各組溶液，只要用試管和膠頭滴管，不用其他任何試劑就可以鑒別的是：

A、KOH和Al₂（SO₄）₃   B、稀H₂SO₄和NaHCO₃

C、CaCl₂和Na₂CO₃         D、Ba（OH）₂和NaHSO₄

2、一瓶Na₂SO₃已部份氧化，必須通過實(shí)驗(yàn)確定其純度，正確的操作順序?yàn)椋?/span>

①稱取樣品；②用蒸餾水溶解樣品；③過濾；④在烘箱中烘干沉淀；⑤向溶液中加過量的用鹽酸酸化的BaCl₂溶液；⑥用蒸餾水洗滌沉淀再用AgNO₃溶液檢驗(yàn)，不出現(xiàn)沉淀為止；⑦準(zhǔn)確稱量干燥沉淀的質(zhì)量；⑧在干燥器中冷卻；⑨計(jì)算

A、①②③⑥⑤④⑧⑦⑨          B、①②⑤③⑥④⑧⑦⑨

C、①②③④⑤⑧⑥⑦⑨         D、①②③⑤⑥④⑧⑦⑨

3、限用一種試劑即可區(qū)別Na₂S、Na₂SO₃ 、Na₂CO₃、NaAlO₂、Na₂SO₄五種溶液，應(yīng)選用：

A、燒堿溶液 B、BaCl₂溶液       C、氨水        D、鹽酸

4、欲使CuSO₄?5H₂O、NH₄Cl和SiO₂的混合物分開，其必要的操作為：

A、升華、溶解、過濾、蒸發(fā)  B、溶解、過濾、蒸發(fā)、分液。

C、加熱、溶解、過濾、結(jié)晶  D、溶解、過濾、分餾、結(jié)晶

5、某學(xué)生設(shè)計(jì)了三種制備方案①用KI晶體與濃H₃PO₄反應(yīng)制HI；②用飽和食鹽水制電石氣；③用純堿和石灰水制燒堿，可用的方案是：

A、①     B、①③  C、②③ D、全部

6、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從草木灰中提取鉀鹽，下列儀器不必羅列在實(shí)驗(yàn)通知單中的是：

A、滴定管     B、玻璃棒     C、燒杯 D、分液漏斗

7、去掉苯酚中混有少量的苯甲酸，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)方案最好的是：

A、在混合物中加入鹽酸、充分振蕩，再用分液漏斗分離

B、在混合物中加入NaOH溶液、充分振蕩，再通入過量CO₂使反應(yīng)完全后，再用分液漏斗分離

C、將混合物用蒸餾方法分離

D、在混合物中加入乙醚、充分萃取苯酚后，再用分液漏斗分離

8、已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于98%的硫酸而乙不溶，現(xiàn)有一份甲和乙的混合物樣品，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分離，可得到固體甲（實(shí)驗(yàn)使用的過濾器是用于強(qiáng)酸性液體的耐酸性過濾器）。

請?zhí)顚懕碇锌崭?，完成由上述混合物得到固體甲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

9、某混合物粉末中含有K^＋﹑Na^＋﹑Mg^2＋﹑Cl^－﹑Br^－。

（1）將K^＋﹑Na^＋﹑Mg^2＋大致分離，并把Cl^－﹑Br^－也大致分離開來，有以下的方法和步驟可供選擇（有些可以重復(fù)使用）：①溶于水配成稀溶液；②溶于水配成飽和溶液；③通入足量的CO₂；④通入足量的氯水；⑤加入足量濃氨水；⑥過濾；⑦用CCl₄萃取。最合理的方法和步驟的順序依次是（用編號）

（2）分離后剩余的水溶液中所含的主要物質(zhì)是

（3）如果上述分離過程中分離出的一種物質(zhì)是小蘇打，要得到干燥的小蘇打應(yīng)采取的最簡單的措施                                                               。

10、某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對蘋果削皮后不久表面會“變銹”的現(xiàn)象很感興趣，他們查閱資料后得知可能是蘋果中的Fe^2＋被氧氣氧化的緣故。該小組同學(xué)和老師設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄刻O果削皮后變褐色的原因

實(shí)驗(yàn)過程：

（1）操作1的名稱是       ，上述棕黃色果汁、加Vc水溶液后呈淺黃綠色可能是含      、      （填離子符號）的緣故；

（2）上述棕黃色果汁進(jìn)行②實(shí)驗(yàn)時(shí)，若試劑沒有變質(zhì)及相關(guān)操作均正確，猜想出現(xiàn)無明顯現(xiàn)象的原因可能是                             ；

（3）指導(dǎo)老師建議補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)③：觀察實(shí)驗(yàn)中Vc水溶液的顏色及在Vc水溶液加入與①中果汁等體積的水稀釋后的顏色。該步操作的目的是                 ；

（4）小華同學(xué)通過對蘋果中成分的資料查得蘋果中還含有一些對人類健康有益的酚類化合物，它們被氧化時(shí)也能出現(xiàn)顏色上的變化，如兒茶酚（結(jié)構(gòu)如下圖）易被O₂氧化，顏色由無色變?yōu)榧t色，氧化產(chǎn)物中碳鏈不變且分子中雙鍵與單鍵交替排列，氧化原理為脫氫，寫出兒茶酚被氧化的化學(xué)方程式：                                   ；

請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證蘋果汁中含有酚類物質(zhì)：                   

（5）同時(shí)生物老師指出果肉細(xì)胞中可能含有細(xì)胞色素（顯綠色的葉綠素，顯黃綠色的葉黃素等）而使得果汁呈現(xiàn)上述顏色變化，并不一定是鐵元素的原因，如果該設(shè)想成立，那么向①中淺黃綠色的溶液中加入苯，該步操作需要的玻璃儀器：有     。     層液體呈無色；

（6）根據(jù)上述研究，分析市場上出售的蘋果汁中需加入一定量Vc的原因：          

                           。

11、下圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置。

Ⅰ、濃硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)

將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸，往具支試管中放入約2mL濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。

（1）具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                           ；

（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象是：                     

     ；

Ⅱ、稀硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)

（3）上述反應(yīng)完成后，欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性，緊接的簡便、合理的實(shí)驗(yàn)

操作是：                                   。

（4）能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是         （填寫代號）。

A、c中收集到無色氣體；b、c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色；

C、b中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色；

Ⅲ、實(shí)驗(yàn)反思

（5）利用該裝置先進(jìn)行銅與濃硝酸反應(yīng)，再進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，其好處是：                                    ；

Ⅳ、問題討論

用等質(zhì)量銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸（硝酸均過量）反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色。對此有兩種看法：

①、兩者顏色不同的原因，是因?yàn)?/span>Cu^2＋濃度差異引起的。

②、前者溶液呈綠色，是因?yàn)樯傻募t棕色NO₂溶解于溶液中引起的。

（6）你認(rèn)為上述看法     （填“①”或“②”）合理。若是①合理，說明理由，若是②合理，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)證明：                                                     

       。

12、某研究性學(xué)習(xí)小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)中氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行了研究。

【提出假設(shè)】  該反應(yīng)中的氣體產(chǎn)物可能是CO或者是CO₂和CO的混合物。

【查閱資料】  氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)狻?/span>

【設(shè)計(jì)方案】  如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉充分反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

試回答下列問題：

（1）按上圖連接裝置，如何檢查該裝置的氣密性                               。

（2）廣口瓶內(nèi)盛放的試劑為         ，其作用為                              。

（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先打開彈簧夾2一段時(shí)間后關(guān)閉，同時(shí)打開彈簧夾1；再點(diǎn)燃酒精噴燈，理由是                             ；                             。

（4）稱取3.20 g氧化鐵、2.00 g炭粉混合均勻，放入質(zhì)量為48.48 g的硬質(zhì)玻璃管中；待反應(yīng)結(jié)束，再通一段時(shí)間的氮?dú)狻＠鋮s至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24 g。經(jīng)進(jìn)一步測定得知參加反應(yīng)的氧元素質(zhì)量為0.96 g。從而確認(rèn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO₂和CO的混合物，理由是               。根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果判斷，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中n（CO₂）：  n（CO）＝          ，

（5） 有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，認(rèn)為應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善，你認(rèn)為應(yīng)如何改進(jìn)？                                                                       。

【試題答案】

1、A   2、B       3、D      4、C       5、D      6、AD    7、B

8、

9、（1）②⑤⑥③⑥④⑦ （2）NH₄Cl   KCl （3）自然風(fēng)干（因NaHCO₃受熱易分解）

10、（1）過濾，Fe^3＋、        Fe^2＋

（2）棕黃色果汁中含有的Fe^3＋   的濃度太低（痕量）致使無明顯現(xiàn)象。

（3）與①形成對照實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確分析顏色的變化。

（4）

實(shí)驗(yàn)方案略

（5）燒杯、玻璃棒、分液漏斗。下

（6）作抗氧化劑，防止二價(jià)鐵、酚類物質(zhì)被氧化。

11、（1）Cu＋4HNO₃（濃）→Cu（NO₃）₂＋2NO₂↑＋2H₂O

（2）生成藍(lán)色溶液，放出紅棕色氣體；

（3）往分液漏斗中加水稀釋濃硝酸，打開活塞，放入稀硝酸

（4）C

（5）利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO₂排出具支試管中的空氣，有利于觀察Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物。

（6）②；將綠色溶液加水稀釋，得到藍(lán)色溶液或往藍(lán)色溶液中通入NO₂或加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍(lán)色

12、（1）在整套裝置末端接一帶彎玻璃導(dǎo)管的乳膠管，并將玻璃導(dǎo)管末端放在盛有水的水槽中；用酒精燈在氣體發(fā)生裝置下面微熱，玻璃導(dǎo)管末端有氣泡產(chǎn)生；停止加熱后，玻璃導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱，則不漏氣。

（2）濃硫酸，吸收產(chǎn)生的氮?dú)庵械乃?，獲得干燥的氮?dú)狻?/span>

（3）為了排盡整套裝置中的空氣；關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2將導(dǎo)致制氮?dú)庋b置內(nèi)氣壓升高，可能會有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。

（4）經(jīng)計(jì)算反應(yīng)后的氣體中碳、氧原子的物質(zhì)的量之比為2∶3。1：1。

（5）在尾氣出口處加一點(diǎn)燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置