高一化学实验方案的设计与评价

高一化学实验方案的设计与评价内容摘要：

0 g 样品，溶解，在 250 mL容量瓶中定容； mL待测溶液于锥形瓶中； 00 molL － 1AgNO3溶液滴定至终点，消耗 AgNO3，溶液体积的平均值为 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 ___________________________________。 ②计算上述样品中 CaCl22H 2O的质量分数为________________________________________________________________________。 ③若用上述方法测定的样品中 CaCl22H 2O的质量分数偏高 (测定过程中产生的误差可忽略 )，其可能原因有_。 _________________________。 【 解析 】 (1)是基本操作题，检验 Fe(OH)3是否沉淀完全，关键是检验 Fe3＋ 是否有剩余，用 SCN－ 检验。 (2)加酸目的①为将 Ca(OH)2转变为 CaCl2，②为防止水解，③为降低 CO2的溶解度。 (3)① AgNO3溶液呈酸性，酸性、强氧化性溶液及有机试剂一般放在酸式滴定管中，容量瓶、锥形瓶均不需润洗。 容量瓶、锥形瓶润洗均会使测定结果偏大。 滴定管不润洗，会使标准液稀释。 ② n(Cl－ )＝ 0 molL － 1 10－ 3L＝ 5 10－3mol ， m(CaCl22H 2O)＝ n(Cl－ )M(CaCl 22H 2O) 10＝ 5 10－ 3mol 147 gmol － 1 10＝ 33 g w＝ 100%＝ %。 ③ NaCl中 w(Cl)大于 CaCl22H 2O中 w(Cl)； CaCl22H 2O部分失水，总质量减小。 【 答案 】 (1)取少量上层清液，滴加 KSCN溶液，若不出现血红色，表明 Fe(OH)3沉淀完全 (2)防止溶液吸收空气中的 CO2 (3)① 酸式滴定管 ② % ③ 样品中存在少量的 NaCl 少量 CaCl22H 2O失水 (1)现采用氢气还原法，请回答如下问题： ①写出 xCuCO3yCu(OH) 2zH 2O与氢气反应的化学方程式 __________________________________________________。 ②实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是 (填入仪器接口字母编号 )： (a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l) 4． (2020年宁夏理综 )碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3yCu(OH) 2zH 2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。 ③ 称取 g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到 g残留物，生成 g二氧化碳和 g水。 该样品的结晶水质量为________g，化学式为 ______________。 (2)某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行。 请说明理由。 _______________________________________________________ _______________________________________________________ 【 解析 】 (1)① 与 H2反应的化学方程式，利用氧化还原反应原理，把金属 Cu还原出来，碳元素变成 CO2，氢元素变成水。 ②仪器连接时，洗气瓶要“长进短出”，其中水是观察 H2生成速率的。 ③残留固体一定是 Cu，则 n(Cu)＝ ＝ (mol)，根据题意， n(CO2)＝ n(CuCO3)＝ ＝ (mol)，所以，m(CuCO3)＝ gmol － 1 n(CuCO3)＝ (g)， m[Cu(OH)2]＝ [n(Cu)－ n(CuCO3)]＝ (g)， m(结晶水 )＝ － － ＝ (g)。 该碱式碳酸铜化学式为CuCO3Cu(OH) 2H 2O。 (2)根据 xCuCO3yCu(OH) 2zH 2O (x＋y)CuO＋ xCO2↑ ＋ (y＋ z)H2O↑ ，依据元素守恒和质量守恒，即可得出答案。 【 答案 】 (1)① xCuCO3yCu(OH) 2zH 2O＋ (x＋ y)H2 (x＋y)Cu＋ xCO2＋ (x＋ 2y＋ z)H2O ② a→kj→gf( 或 hi)→de( 或 ed)→hi( 或 gf)→bc( 或 cb)→l ③ CuCO3Cu(OH) 2H 2O (2)可以。 根据反应 xCuCO3yCu(OH) 2zH 2O (x＋ y)CuO＋xCO2↑ ＋ (y＋ z)H2O↑ 依据碱式碳酸铜样品、 CuO、 CO2和 H2O质量 (或其中任意三个量 )，即可计算出其组成 5． (2020年福建理综 )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，查询得知锌易溶于强碱： 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，还需检索的一个物理量是 ______________。 (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)NO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(Zn)＝ g，则 w(Zn)＝ ＝。 (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(Zn)＝ m1－ m2，则w(Zn)＝。 (7)H2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) (或 等其他合理答案 ) (4)金属锌的密度 (或其他合理答案 ) (5)偏大 (6) (或其他合理答案 ) (7)劣于 6． (2020年上海单科 )实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。 大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤： (1)溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是______________________________________________________。 (2)操作 Ⅱ 的目的是 ______________，溶液 A(溶质是共价化合物 )是 ________________。 (3)写出检验滤液中是否含铁离子的方法：_________________________________________________________ (4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式： __________________________。 写出滤液 B的一种用途： __________________。 (5)CaO2中一般含 CaO。 试按下列提示完成 CaO2含量分析的实验设计 试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞 仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管 实验步骤： ① __________；②加入 ________________；③加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。 (6)若理论上滴定时耗用标准溶液 mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴 (1 mL溶液为 25滴 )，则相对误差为 ______。 【 解析 】 (1)H2SO4与 CaCO3反应生成 CaSO4， CaSO4微溶于水，附着在 CaCO3的表面，阻止反应进一步发生。 (2)溶液 A应呈碱。