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回归教材实验之课本实验及实验设计

来源:未知作者:张劲辉 点击:所属专题: 回归教材实验 课本实验
必修一:7个 P 13 探究在相同温度和压强下,1mol O 2 和H 2 的体积相同;P 26 探究Fe(OH) 3 胶体的制备和性质; P 48 探究Al的热熔现象;P 50 设计实验探究Fe与水的反应; P 56 探究Na 2 CO 3 和NaHCO 3 性质的异同点;P 61 探究Fe 3+ 和Fe 2+ 的转化; P 92 探究NO 2

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必修一:7个

P13探究在相同温度和压强下,1mol O2和H2的体积相同;P26探究Fe(OH)3胶体的制备和性质;

P48探究Al的热熔现象;P50设计实验探究Fe与水的反应;

P56探究Na2CO3和NaHCO3性质的异同点;P61探究Fe3+和Fe2+的转化;

P92探究NO2被水吸收的效率;


必修二:7个

P5探究碱金属Na与K的性质;P14探究短周期元素原子结构的递变;

P15探究第三周期元素性质的递变;P41探究原电池原理;

P61探究CH4与Cl2的光取代反应;P67探究石蜡油的催化回归教材实验之课本实验及实验设计裂化的产物;

P75探究醋酸和碳酸酸性的强弱;


选修四:6个

P21探究温度对I被O2氧化的影响;P23探究催化剂对反应速率的影响;

P54探究盐溶液的酸碱性;P57探究影响Fe3+水解的条件;

P82探究电解饱和食盐水的实验;P87探究牺牲阳极的阴极保护法;


必修一

1.【P88课后习题13】请设计尽可能多的方法区分厨房中的食盐和碳酸钠?

1、答案:方法一:分别取2种白色粉末于2支试管中,各加入1mL 白醋,有气泡产生的是碳酸钠,无明显现象的是食盐;

方法二:分别取2种白色粉末于2支试管中,各加入少量水,用温度计测量粉末温度的变化,若温度升高的为碳酸钠,变化不明显的是食盐;

方法四:分别取2种白色粉末于2支试管中,各加入少量水(不要使固体溶解),若粉末变成块状的是碳酸钠,无明显现象的是食盐(原理:Na2CO3+10H2O= Na2CO3·10H2O)

方法五:分别取少量2种白色粉末于2支试管中,加入蒸馏水溶解,用pH试纸检验溶液的酸碱性,若溶液呈碱性的是碳酸钠,呈中性的是食盐。

2.【P92科学探究】现给你一试管NO2,请设计实验,尽可能多的用水吸收NO2


实验步骤

现象

解释(可用化学方程式表示)

将一支充满NO2的试管倒放在盛有水的水槽中

红棕色气体逐渐消失,水位上升,最后水充满试管的32,上部31为无色气体

3NO2+H2O=2HNO3+NO

NO2为红棕色气体,溶于水后生成无色的NO

制取少量O2


2H2O2=====2H2O+O2

将O2缓慢缓慢通入⑴的试管中

无色气体变为红棕色,又逐渐变成无色,气体体积逐渐减小,液面上升

2NO+ O2= 2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

3.【P104课后习题9】在三支试管中分别盛有稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸,请设计简单的实验方案鉴别。

3、答案:分别取三种溶液于试管中,各加入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀产生的是稀硫酸;再取剩余的2种溶液于2支试管中,加入几滴AgNO3溶液,有白色沉淀产生的是稀盐酸,剩余的是稀硝酸

4.【P104课后习题10】在2支试管中分别盛有相同体积的浓硫酸和稀硫酸,请设计简单的实验方案鉴别。

4、答案:方案一:分别取相同体积的两种溶液,用密度计测量溶液的密度(或称量质量),密度大的是浓硫酸;

方案二:分别取两种溶液于试管中,轻轻振荡试管,流动性差的、黏度大的是浓硫酸,黏度小的是稀硫酸;

方案三:在2个小烧杯中加入10mL 蒸馏水,分别缓慢加入2种溶液,放出大量热的是浓硫酸,放出热量小的是稀硫酸;

方案四:在2支试管中加入几粒蓝色硫酸铜晶体,再分别加入1mL2种溶液,若试管中蓝色晶体变色白色的是浓硫酸,晶体溶解且溶液变成蓝色的是稀硫酸;

方案五:分别将2片打磨干净的铁皮放在2支试管中,再分别加入2种溶液,有气泡产生的是稀硫酸,无明显现象的是浓硫酸;

方案六:分别用玻璃棒蘸取2种溶液涂在纸上,一段时间后,纸上涂液的地方变黑的是浓硫酸,无明显现象的是稀硫酸。

5.【P108课后习题13】请你用实验方法证明某种白色晶体是(NH4)2SO4

5、答案:取少量晶体于试管中,加入少量蒸馏水溶解,再将溶液分成2份,一份中加入浓NaOH[或Ba(OH)2]溶液并加热,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变成蓝色,证明该晶体中存在NH4;向另一支试管中加入稀盐酸酸化,再加入几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,证明该晶体中存在SO42


必修二

6.【P34思考与交流】请设计实验来测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热?

6、答案:将50mL0·50mol/L 盐酸溶液和50mL0·55 mol/L NaOH溶液混合,用温度计测量混合溶液温度的变化,利用计算该反应的中和热

7.【P41科学探究】利用提供的实验用品,设计一套电池装置。

用品:镁条、铜片、铁皮、导线、金属夹、小灯泡、橙汁、500mL 烧杯。

画出实验装置图

实验用品及操作

实验现象

结论


回归教材实验之课本实验及实验设计

实验用品:镁条、铜片、导线、金属夹、小灯泡、橙汁、500mL 烧杯。

操作:在烧杯中加入200mL 橙汁,再用导线将镁条、铜片和小灯泡连接后,将镁条、铜片插入烧杯的橙汁中;

小灯泡变亮

铜片上有气泡产生

一段时间后Mg被腐蚀

该装置形成了原电池,产生了电能

8.【P57课后习题6】请设计实验来探究纯碱与盐酸反应制取CO2的适宜途径。

8、答案:取不同浓度的盐酸与纯碱粉末反应,若产生CO2气泡的速率适中,则该浓度的盐酸与纯碱粉末反应是制取CO2的适宜浓度。

9.【P75科学探究】设计一个比较醋酸与碳酸酸性强弱的实验。

9、答案:方案一:将0.1mol/L 的CH3COOH溶液加入到0.1mol/L 的Na2CO3或NaHCO3溶液中,产生大量气泡,说明回归教材实验之课本实验及实验设计草酸的酸性比碳酸强

方案二:分别测量0.1mol/L 的CH3COONa、NaHCO3溶液的pH,若NaHCO3溶液的pH大于CH3COONa,说明CH3COOH的酸性比碳酸强;

10.【P85课后习题】阿司匹林、去痛片等药片是用淀粉作为黏合材料压制而成的片剂,请设计实验来证明其中淀粉的存在。

10、答案:取一片药片,用研钵研细,将少量粉末置于试管中加入少量蒸馏水溶解,加入几滴碘水,若溶液变成蓝色,证明药片中存在淀粉;

11.【P91思考与交流】设计一个实验方案将海水中的Br转变为Br2

11、答案:向浓缩海水中通入Cl2,用空气将溶液中的Br2吹出后用SO2吸收富集,再加入Cl2氧化后蒸馏,即可得到Br2

12.【P94课后习题9】孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2,将孔雀石粉粹后加入过量的稀硫酸后过滤,请设计另一种方案从滤液中获取金属铜?

12、答案:方法一:向滤液中加入足量NaOH溶液后过滤,干燥并灼烧,再用H2还原即可得到Cu

方法二:用石墨电极作阳极、铜电极作阴极电解滤液,也可得到金属铜

13.【P106课后习题7】煤干馏会产生H2S等有害气体,请设计一种方案将H2S转化为硫磺。

13、答案:将H2S气体用纯碱溶液吸收,H2S+Na2CO3=NaHS+ NaHCO3,向吸收液中加入H2O2(气体氧化剂也可)溶液氧化,过滤即可可得硫磺。


选修四

14.【P21科学探究】已知4H+4I+O2=2I2+2H2O,现有1mol/L KI溶液、0.1mol/L H2SO4溶液和淀粉溶液,请设计实验探究出现蓝色的时间与温度的关系?

14、答:方案一:将1支试管置于冷水浴中,向试管中加入1mL 1mol/L KI溶液、2滴淀粉溶液,再迅速加入1mL 0.1mol/L H2SO4溶液,并同时用秒表记录试管中出现蓝色的时间。再将另一支试管置于热水浴中进行相同的实验,并记录出现蓝色的时间。若温度高时出现蓝色的时间短,说明温度高,该反应的反应速率快,反之则慢。

方案二:在2支试管中加入1mL 1mol/L KI溶液、2滴淀粉溶液,将一支试管置于5℃的冰水浴中,另一支试管置于50℃的热水浴中,同时迅速向2支试管中加入1mL 0.1mol/L H2SO4溶液,若温度高的试管中溶液先出现蓝色,说明温度高,该反应的反应速率快,反之则慢。


选修五

15.【P42科学探究】请设计实验证明溴乙烷与NaOH溶液反应后溶液中存在Br?

答案:向一支试管中加入2mL 1mol/L 的NaOH溶液,再滴入3滴溴乙烷,振荡,充分反应后加入足量的稀硝酸酸化,加入几滴AgNO3溶液,若产生浅黄色沉淀,证明溶液中存在Br,反之则无。

16.【P62科学探究】请设计实验,探讨乙酸乙酯在中性、酸性、碱性溶液中,以及不同温度下水解速率。

16、答案:

实验操作

溶液

现象

结论

在3支试管中各加入1mL 乙酸乙酯,再分别加入适量的稀硫酸、蒸馏水、含有酚酞的NaOH溶液,水浴加热,记录酯层消失、酯香味消失的时间

稀硫酸

酯层消失慢

酯在酸性条件下水解速率慢

蒸馏水

无明显现象

在蒸馏水中几乎不水解

含有酚酞的NaOH溶液

酯层消失快,溶液红色变浅

在碱性条件下水解速率快

17.【P80科学探究】请设计实验,探讨果糖是否具有还原性。

答案:在试管中加入2mL 10%的NaOH溶液,滴加5%CuSO4溶液5滴,再加入2mL 10%的果糖溶液,加热,若产生砖红色沉淀,证明果糖具有还原性,反之则无。

18.【P119课后习题4】请设计高温热解聚苯乙烯泡沫塑料,回收苯乙烯的实验方案。

答案:将聚苯乙烯隔绝空气加强热,经150min热解,分馏,收集144-146°的馏分,即得到苯乙烯。



练习:

1.【2015全国卷26】设计实验证明:

①草酸的酸性比碳酸的强。

②草酸为二元酸。

答案:①向1mol/L 的NaHCO3溶液中加入1mol/L 的草酸溶液,若产生大量气泡则说明草酸的酸性比碳酸强。

②用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液,消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍

2.请设计实验分离Fe(OH)3胶体中的NaCl?

答:将混合体系装入半透膜中,再将半透膜浸入蒸馏水,一段时间后,更换蒸馏水重复实验,取最后一次实验中的蒸馏水于试管中,加入几滴稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若没有白色沉淀产生,说明胶体中的NaCl已经分离完全;反之则继续进行渗析实验至检测时无白色沉淀产生。

3.请设计实验证明淀粉分子不能透过半透膜而Cl可以?

答:将混合体系装入半透膜中,再将半透膜浸入蒸馏水,一段时间后,取少量浸入半透膜的蒸馏水于2支试管中,向其中的一支试管中加入几滴稀硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明Cl—透过了半透膜;向另一支试管中加入几滴稀碘液,溶液没有变成蓝色,说明淀粉分子不能透过半透膜。

4.在溴水中加入镁粉,溴水褪色。对于褪色的原因,有两位同学进行了分析:

甲认为是溴溶于水后,溴和水发生了可逆反应:Br2+H2OHBr+HBrO。当向溴水中加入镁粉之后,则发生以下两种反应:Mg+2HBr =MgBr2+H2↑;Mg+2HBrO=Mg(BrO)2+H2↑。由于上述反应的发生,使溴水中的平衡向正反应方向移动,从而使溴水褪色。

乙认为,镁是活泼金属,在溴水中存在大量的溴,应该是溴与镁粉直接反应:Mg+Br2=MgBr2,而使溴水褪色。请设计实验方案验证。

2、答:方案一:取少量溴水于试管中,加入足量镁粉,立即观察现象,若短时间内有有大量气体产生,则甲的解释正确;若短时间内没有大量气体产生,则乙的解释正确。

方案二:取少量溴的四氯化碳溶液于试管中,加入足量镁粉,若溶液不褪色,说明镁不能直接与溴发生反应,甲的解释正确;若褪色,说明乙的解释正确。

5.将0.2mol/L 氨水逐滴加入到新制氯水中,恰好至氯水的黄绿色消失,请分析黄绿色消失的原因,并设计实验验证。

答:溶液颜色消失的原因:

一、Cl2与水反应生成2种酸,Cl2+H2OHCl+HClO,加入氨水后,中和了酸,使平衡向正反应方向移动,Cl2完全消耗,溶液的黄绿色消失;

二、Cl2有强氧化性,与氨水发生了氧化还原反应,Cl2完全消耗,溶液的黄绿色消失,

3Cl2+2NH3=N2+6HCl,3HClO+2NH3=N2+3HCl+3H2O;

取少量该新制氯水,用pH计检测该溶液的pH,再向该溶液中逐滴加入0.2mol/L 氨水至溶液的黄绿色恰好消失,再用pH计检测溶液的pH,若溶液的酸性增强,则溶液颜色消失的原因是发生了氧化还原反应;若酸性减弱,则发生了中和反应。

6.将硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)加热至高温分解,请设计一个实验来检验FeSO4的是否完全分解?

答案:将反应后的固体转移至小烧杯中,加入少量水,搅拌,过滤,取少量滤液于试管中,加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,若产生特征蓝色沉淀,说明FeSO4没有完全分解,反之则分解完全。

7.请设计简单实验证明:室温下HsO3回归教材实验之课本实验及实验设计电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小?

答案:常温下,用pH试纸测定NaHSO3溶液的pH,若溶液呈酸性,则KaKb;反之Ka<KB

8.已知PbCrO4和BaCrO4都是难溶于水的黄色固体,Pb(OH)2是既能溶于稀硝酸,又能溶于KOH溶液的两性氢氧化物,设计实验区别PbCrO4和BaCrO4

答案:取少量待测物于2支试管中,分别加入过量KOH溶液,若能溶解的是PbCrO4,不能溶解的是BaCrO4

9.某化学探究小组同学拟设计实验证明下列物质的性质,请写出设计方案的要点.

①四氯化硅常温下极易水解___________________.

②氮化硅能溶于回归教材实验之课本实验及实验设计氢氟酸不溶于硫酸________________.

答案:① 在盛水的烧杯中滴入几滴四氯化硅,观察到有白雾产生或有白色沉淀产生 .

② 在一支普通试管中加入少量Si3N4,向其中滴入硫酸,观察到固体不溶解,在另一支塑料试管中加入少量Si3N4,向其中滴入氢氟酸,观察到固体溶解 .

10.向FeCl3和KSCN的混合溶液中加入过量氯水,溶液红色褪色,某同学提出了两种假设:

①一种是过量的氯水与Fe3+结合生成了某种稳定的新物质;

②另一种则是过量的氯水将SCN氧化了。

请你设计一个实验方案以确认哪种假设更合理?

答案:在褪色后的溶液中继续加入过量的FeCl3溶液,若溶液呈现血红色,则是过量氯水与Fe3+结合,反之,则是过量氯水将SCN氧化。(继续加入过量KSCN溶液也可)

11.设计实验证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr) (简要说明实验操作、现象和结论)

答案:向等浓度的NaCl和NaBr的混合溶液中加入少量AgNO3溶液,先产生浅黄色沉淀,证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)

12.通过以下方法配制银氨溶液

①在洁净的小试管中加入2mL 2%的AgNO3溶液,然后边振荡试管边滴加2%的稀氨水溶液,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。

②在制得的银氨溶液中加入无水乙醇,溶液变浑浊,过滤,用无水乙醇洗涤,得到白色固体;

③将该白色固体用适量蒸馏水溶解,得到无色溶液,用广范pH试纸检验溶液近似呈中性;向溶液中逐滴加入稀盐酸至不再产生沉淀,静置,取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热,发现铜片的表面有气泡产生,遇到空气变成红棕色;另取少量上层清液加过量的NaOH溶液并加热,得到无色刺激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体主要成分是;

⑹请根据以上探究,设计实验来制备少量纯净的[Ag(NH3)2]OH溶液:取2mL 2%的AgNO3溶液于洁净的小试管中,               ,即得到[Ag(NH3)2]OH溶液。

答案:[Ag(NH3)2]nO3逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成(1分),过滤,用适量蒸馏水洗涤(1分),再将固体转移至小试管中,逐滴加入2%的稀氨水溶液至沉淀恰好溶解(1分)

13、在PbO2中加入H2O2,发生反应2PbO2+H2C2O4===2PbO + H2O2+2CO2↑。实验中检测到有大量O2放出,推测PbO2氧化了H2O2,通过实验证实了这一推测。实验方案是           (已知:PbO2为棕黑色固体;PbO为橙黄色固体)

答案:取少量PbO2固体于试管中,加入足量H2O2溶液,观察到棕黑色固体转变为橙黄色固体。

14、已知草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。设计一种方案确定草酸钙中是否含有碳酸钙?

答案:取一定质量的草酸钙样品于试管中,然后向试管中加入盐酸,若有气泡产生,则含碳酸钙;否则不含

15、CuCl是一种白色难溶固体,潮湿的CuCl能在空气中缓慢被氧化。请设计一个简单的实验检验CuCl中是否含有少量的CuCl2

答案:取少量固体于试管中,加入少量除去O2的蒸馏水,并通入一定量的N2排尽试管中的空气,塞紧橡皮塞,振荡,若溶液变成蓝色,证明存在CuCl2,反之则无

16.工业上回收利用SO2的一种途径是:SO2回归教材实验之课本实验及实验设计氨水回归教材实验之课本实验及实验设计(NH4)2SO3回归教材实验之课本实验及实验设计空气回归教材实验之课本实验及实验设计(NH4)2SO4,某同学在实验室探究步骤Ⅱ时,在一定条件下向100mL cmol·L-1的(NH4)2SO3溶液通入空气后,欲测定溶液中(NH4)2SO3的氧化率(α)。请为该同学设计实验方案(不必描述操作过程的细节,物理量的数值用字母表示):α=________×100%(用实验方案中的物理量表示)

答案:方案一:取20.00mL 反应后的溶液于锥形瓶中,用浓度为C1mol·L-1的KMnO4溶液滴定,重复3次,平均消耗KMnO4溶液VmL。

方案二:向反应后的溶液中加入过量盐酸,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量,得到沉淀质量为m g。

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