高二化学实验方案的设计与评价

高二化学实验方案的设计与评价内容摘要：

译数据的含义 ， 进行合理取舍 ， 提炼出有效数据。 一些数据隐含着化学规律及化学原理 ， 要找出数据的具体含义 ， 分析比较数据之间的内在联系 ， 建立题中的隐含数据与题目解答之间的联系 ， 继而得出正确结论。 某学习小组针对如何测定镀锌铁皮镀锌层厚度提出如下一些方案： 方案 中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。 方案 (W1)投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量 (W2)，计算铁皮上的锌的质量。 例 2 方案 中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。 …… (1)方案 2的主要缺点是_____________________________________。 方案 3的主要缺点是____________________________________。 (2)方案 1中用到测量气体体积的装置， 如图装置中不能用于测量气体体积的装置是__________________________________。 学习小组拟选用 C装置作量气装置，则气体收集完毕，准备读数时，应注意：__________________________________。 【 解析 】 理解每种方案的实验原理是关键。 (1)方案 2锌与铁的活动性差异不大 ， 反应难以进行；方案 3反应时间长 ， 沉淀的获取和称量较为困难 ， 精确度不高。 (2)B 装置不能排出液体； C装置要等到冷却到室温再进行读数 ， 并且要上下移动右边管使左右两边的液面相平。 【 答案 】 (1)锌与铁的活动性差异不大 ， 反应几乎难以进行 反应时间长 ， 沉淀的获取和称量较为困难 ， 精确度不高 (2)B 等到冷却到室温再进行读数 ， 上下移动右边管使左右两边的液面相平 跟踪训练 (随学随练 ， 轻松夺冠 ) 2． (2020年高考福建卷 )某研究性学习小组借助A～ D的仪器装置完成有关实验。 [实验一 ]收集 NO气体。 (1)用装置 A收集 NO气体，正确的操作是________(填序号 )。 a．从①口进气，用排水法集气 b．从①口进气，用排气法集气 c．从②口进气，用排水法集气 d．从②口进气，用排气法集气 [实验二 ]为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数w(Zn)和镀层厚度 ， 查询得知锌易溶于碱： Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋ H2↑。 据此 ， 截取面积为 S的双面镀锌薄铁板试样 ， 剪碎 、 称得质量为 m1 g。 用固体烧碱和水作试剂 ， 拟出下列实验方案并进行相关实验。 方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。 (2)选用 B和 ________(填仪器标号 )两个装置进行实验。 (3)测得充分反应后生成氢气的体积为 V L(标准状况 )， w(Zn)＝ ________。 (4)计算镀层厚度，还需要的一个物理量是________。 (5)若装置 B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将 ________(填“偏大”、“偏小”或“无影响” )。 方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。 选用仪器 C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为 m2 g。 (6)w(Zn)＝ ________。 方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量 (其差值即为 H2的质量 )实现探究目标。 实验同样使用仪器 C。 (7)从实验误差角度分析，方案丙 ________方案乙 (填“优于”、“劣于”或“等同于” )。 解析： ( 1 )N O 易与 O2反应，不能用排气法集气；用排水法集气则应遵循 “ 短管进长管出 ” 的原则，故选 c。 ( 2 ) 题目所给量气装置只有 D。 ( 3 ) 由关系式：Zn ～ H2可知： m ( Z n) ＝65 V2 2 . 4 g ，则 w ( Z n) ＝m (Z n)/ m1＝65 V2 2 . 4 m1。 ( 4 ) 由 m ＝ ρ V ， V ＝ Sh 可推知答案。 ( 5 ) 用恒压分液漏斗时，部分气体会扩散到橡胶管及分液漏斗上部，若改用普通分液漏斗，则不存在此种情况，故改用普通分液漏斗后测得H2体积偏大，则测量结果将偏大。 (6 ) m (Z n) ＝ m 1 － m 2 ，则 w (Z n) ＝m 1 － m 2m 1。 (7 )H 2 会带出部分水蒸气造成误差较大，故方案丙劣于方案乙。 答案： ( 1 )c (2 )D (3 )65 V2 2 . 4 m1( 或2 .9 Vm1等其他合理答案 ) (4 ) 金属锌的密度 ( 或其他合理答案 )。