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化學實驗方案設(shè)計的類型,制備實驗方案的設(shè)計性質(zhì)實驗方案的設(shè)計物質(zhì)檢驗實驗方案的設(shè)計………,第一節(jié)制備實驗方案的設(shè)計,在設(shè)計物質(zhì)制備的實驗方案時，要使實驗過程達到和保持某種狀態(tài)、發(fā)生某種特定變化，并得到理想結(jié)果，就必須注意對實驗條件進行嚴格、有效的控制。,【示例一】以鋁屑為原料制備Al(OH)3的實驗方案設(shè)計,設(shè)計實驗方案的一般思路：,可能途徑(科學合理),,優(yōu)化選擇（綜合評價）,,擬定步驟（周密嚴謹）,,具體方案（全面細致）,方案一,1.先用稀硫酸與鋁屑反應(yīng)：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2.再用NaOH溶液(或氨水)與所得溶液反應(yīng):Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4,方案二,1.先將鋁屑與濃NaOH溶液反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2.在向所得溶液中加入適量的稀硫酸：2NaAlO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2Al(OH)3↓,,方案三,1.將鋁屑分為兩份,分別與稀硫酸、濃NaOH溶液反應(yīng)：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2.然后，將得到的兩種鋁鹽溶液混合：Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2SO4,三種方案制1molAl(OH)3時消耗的H+、OH-的物質(zhì)的量多少的比較,應(yīng)選用方案三來制備Al(OH)3，反應(yīng)流程可設(shè)計如下：,思考：按上述方案，鋁的質(zhì)量應(yīng)如何分配才能充分利用原料，制得最多的Al(OH)3？,具體的實驗方案設(shè)計包括：,實驗名稱實驗?zāi)康膶嶒炘韺嶒炗闷穼嶒灢襟E實驗現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理,有機物的轉(zhuǎn)化關(guān)系：,討論：以乙烯為原料，制備乙二酸乙二酯,討論：設(shè)計制取苯甲酸甲酯的實驗方案,鞏固練習：,1.實驗室制備Cu(NO3)2的最佳途為()A.CuCu(NO3)2B.CuCu(NO3)2C.CuCu(OH)2Cu(NO3)2D.CuCuOCu(NO3)2,D,2.實驗室制備Al2S3，下列方案可行的是（）A將AlCl3溶液與Na2S溶液混合。B將H2S氣體通入Al2(SO4)3溶液中。C將Al(NO3)3固體與K2S固體混合。D將金屬鋁與硫磺混合加熱。,D,設(shè)計實驗室制備硫酸亞鐵的方案,制備硫酸亞鐵的實驗步驟如下：,在燒杯中到入40ml稀硫酸，加入足量廢鐵屑，以使稀硫酸浸沒所有鐵屑為度。小心加熱（保持溫度在50-80℃之間，不要沸騰），直到只有極少量氣泡發(fā)生，同時溶液呈淺綠色為止（這時燒杯底部仍應(yīng)留有少量鐵屑）。用少量熱水通過過濾器，以提高它的溫度（防止溶液在漏斗里析出晶體），然后將溶液趁熱過濾。將濾液轉(zhuǎn)入試管中，用橡皮塞塞住管口（防止空氣進入），靜置、冷卻、結(jié)晶，觀察濾液冷卻生長出淺綠色硫酸亞鐵晶體的現(xiàn)象。待結(jié)晶完畢后，取出晶體，用少量水洗滌2—3次，再用濾紙將晶體擦干。把制得的晶體放在小廣口瓶中，密閉保存。,,例1:下圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化.實驗時必須使用鐵屑和6mol/L的硫酸,其他試劑任選.填寫下列空白:,(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是_____,A中反應(yīng)的離子方程式是:________________________(2)實驗開始時應(yīng)先將活塞E__________(填:“打開”，“關(guān)閉”或“無關(guān)系”)，C中收集到氣體的主要成分是___________(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程______________________________(4)拔去裝置B中的橡皮塞,使空氣進入,寫出有關(guān)反應(yīng)的方程式________________________,練:由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。應(yīng)用圖所示電解實驗可制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。兩電極的材料分別為石墨和鐵。(1)a電極材料應(yīng)為______電極反應(yīng)式為___________。(2)電解液c可以是(填編號)___________A.純水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液(3)d為苯，其作用為____________，在加入苯之前對c應(yīng)作何簡單處理?_______________,(4)為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀(填編號)，可采取的措施是____A.改用稀硫酸作電解液B.適當增大電源的電壓C.適當減少兩電極間的距離D.適當降低電解液的溫度(5)若c為Na2SO4溶液，當電解一段時間看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為________________,例2：實驗室臨時需要用NaOH溶液和CO2來制取純Na2CO3溶液，已知CO2氣體在通入NaOH溶液時極易因其過量而生成NaHCO3，且無明顯現(xiàn)象。實驗時可供選擇的試劑有：①未知濃度的NaOH溶液②37%的鹽酸③40%的硫酸④14%的鹽酸⑤大理石⑥K2CO3固體⑦Cu2(OH)2CO3粉末實驗室現(xiàn)有如下儀器：鐵架臺、啟普發(fā)生器、量筒、燒杯、乳膠管、玻璃導管、分液漏斗。下表所列為有關(guān)物質(zhì)在常溫下的溶解度（g/100水）Na2CO315.9g、NaOH40g、NaHCO38.4g,,(1)本實驗應(yīng)選用的儀器,除啟普發(fā)生器外、乳膠管、玻璃導管外，還應(yīng)有_____________(2)為保證制得的Na2CO3溶液盡量純,應(yīng)選用的試劑除①外，還應(yīng)需要：________,理由是：________________(3)簡要敘述實驗步驟，直到制得純Na2CO3溶液(儀器安裝不必敘述)①量取兩份相同體積的NaOH溶液②______________________________③______________________________(4)根據(jù)給出的溶解度數(shù)據(jù)，若保證在配制過程中不析出晶體，所用NaOH溶液中含NaOH的質(zhì)量分數(shù)的最大值是多少？寫出計算步驟和必要的文字說明,練：實驗室可將CO2氣體通入NaOH溶液臨時制取Na2CO3溶液，但CO2氣體通入NaOH溶液常因CO2過量而生成NaHCO3，在反應(yīng)中因無明顯現(xiàn)象而無法判斷?，F(xiàn)有8g固體NaOH，請設(shè)計一個簡單實驗，制取純凈且Na2CO3含量最多的溶液，實驗中所需CO2氣體由啟普發(fā)生器產(chǎn)生。(1)寫出制取過程中的化學方程式_______________________(2)簡要敘述實驗步驟(不要求回答使用的儀器,但要求回答試劑的用量),(3)反應(yīng)中所需CO2的體積要大于_______L(標準狀況)。(4)已知三種物質(zhì)在常溫下的溶解度分別為：Na2CO315.9g、NaOH40g、NaHCO38.4g，根據(jù)給出的溶解度數(shù)據(jù)，若保證在配制過程中不析出晶體，則將NaOH制成溶液時至少加水_____g。,習題參考方案：,將多股細銅絲纏繞在一根長約40cm的粗銅絲一端，形成螺旋狀。在試管中加入4ml乙醇，將銅絲加熱到變黑并且下端呈紅熱狀時，迅速伸入到盛有乙醇的試管中，看到附有黑色氧化銅的熱銅絲在沸騰的乙醇中又變成光亮的銅后取出。重復2—3次，充分振蕩試液。將上述溶液3ml倒入盛有3ml新配制的銀氨溶液的試管中，水浴加熱，即可觀察到有銀鏡析出。,若通入過量的CO2，則：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3離子方程式：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,,