定性实验设计与评价课件.ppt

定性实验设计与评价,1,定性实验设计与评价,定性实验设计与评价,2,一、甲方乙方,二、变脸,三、证据,实考题示例,定性实验设计与评价,3,实考题示例,江苏 20 (12分)有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃 请回答下列问题： （1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是：,定性实验设计与评价,4,江苏 20 请回答下列问题： （2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3分析,实考题示例,定性实验设计与评价,5,江苏 20 请回答下列问题： （3）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：,上述方案是否合理?_请简要说明两点理由： _ ；_分析,实考题示例,定性实验设计与评价,6,例1含有酚酞的氢氧化钠的溶液中，滴加新制氯水，边滴边振荡，直到红色褪去对于红色消失的原因，甲同学认为是氯气与水反应生成的HCl和HClO中和了NaOH所致；乙同学认为是氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性使红色酚酞变成了无色的物质。

一、甲方乙方,分析,定性实验设计与评价,7,例25时，0.1molL-1CH3COOH溶液的pH约为3，向其中加入少量CH3COONa晶体，待晶体溶解后，发现溶液pH增大对于上述现象有两种不同的解释：甲认为主要是CH3COONa水解呈碱性，增大C（OH-），因而溶液pH增大；乙认为主要是因为CH3COONa溶于水，电离出大量CH3COO-，抑制了CH3COOH的电离，使C（H+）减小，因而溶液的pH增大一、甲方乙方,分析,定性实验设计与评价,8,例3对于CO32-和HCO3-结合H+能力，甲认为HCO3-结合H+能力强，理由是在等质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体中加入等体积等浓度的盐酸，碳酸氢钠固体中产生气体速率快；乙认为CO32-结合H+能力强，理由是在同一温度下同浓度碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH，前者大于后者一、甲方乙方,分析,定性实验设计与评价,9,例4在室温下，把铜片放入浓硫酸中，没有明显的反应现象对此，甲认为这是铜在浓硫酸里发生钝化现象；乙认为室温下铜片放入浓硫酸中看不到明显的现象，主要是因为铜与浓硫酸在室温下反应速率很慢一、甲方乙方,分析,定性实验设计与评价,10,例5加热稀氨水，溶液中的C(OH-)有什么变化-甲认为溶液中的C(OH-)增大，理由是NH3H2O是弱电解质，在溶液中存在平衡： NH3+H2O NH3H2O NH4+OH- ，弱电解质的电离过程是吸热的，当升高温度后，平衡就会向电离的方向移动，所以氨水中的C(OH-)增大。

乙认为一般加热有利于电离，但氨水受热时反而不利于NH3H2O 的电离，这是因为受热时氨易逸出，下列平衡： NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-向左移动，使C(OH-)减小一、甲方乙方,分析,定性实验设计与评价,11,例6Cu(NO3)2固体加热时能发生下列反应: 2Cu（NO3）2 =CuO+4NO2+O2为证明生成物中的NO2可以助燃，甲乙两同学分别用带火星的木条进行实验，发现木条复燃由此甲同学认为这一现象说明了NO2可以助燃，而乙同学则认为木条复燃是由于生成物中的O2所致 你认为他们那一位同学的说法是正确的？你的理由是_一、甲方乙方,定性实验设计与评价,12,问题推广,1、将双氧水溶液滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中，红色消失甲认为这是由于H2O2是二元酸：H2O2 H+HO2 消耗了OH-，而使红色消失；乙认为双氧水具有强氧化性，将酚酞氧化使红色消失 2、在少量Mg(OH)2悬浊液中，滴加适量饱和NH4Cl溶液，固体溶解对于固体的溶解，甲同学的解释是：在氢氧化镁悬浊液中存在溶解平衡：,定性实验设计与评价,13,问题推广,3、浓硝酸与铜反应生成NO2，稀硝酸与铜反应生成NO浓、稀硝酸哪种氧化性强？甲认为稀硝酸的氧化性强，原因是浓硝酸和铜反应产生NO2，氮元素的化合价降低1，而稀硝酸和铜反应时产生NO，氮元素的化合价降低3，氮元素得电子数后者大于前者；乙同学认为浓硝酸的氧化性强，原因是从反应条件看，浓硝酸与铜反应时速率快，稀硝酸与铜反应的速率慢，加热时才有明显反应。

定性实验设计与评价,14,例7.某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置先进行了有关实验： （1）B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请直接在原图上把导管补充完整二、变脸,定性实验设计与评价,15,（2）实验中他们取6.4g铜片和12mL 18molL 浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余 请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式_ 为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是： 下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_（填写字母编号） A铁粉 BBaCl2溶液 C银粉 DNa2CO3溶液,二、变脸,定性实验设计与评价,16,（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两学生进行了如下设计： 甲学生设计方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度他认为测定SO2的量的方法有多种，请问下列实验方案中不可行的是_（填写字母编号） A将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量 B将装置A产生的气体缓缓通入足量酸性KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀 C用排水法测定装置A产生气体的体积（已折算成标准状况） D用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）,二、变脸,定性实验设计与评价,17,乙学生设计的方案是：在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL，取20ml于锥形瓶中，滴入 （请填出指示剂的名称），用标准氢氧化钠溶液进行滴定（已知：Cu(OH)2开始沉淀的PH约为5），通过测出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量的浓度假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变，你认为乙学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量的浓度 (填能或否)，其理由是 。

二、变脸,定性实验设计与评价,18,例8.某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO二、变脸,定性实验设计与评价,19,(一)测定的体积 (1)选用下列仪器组合成一套可用来测定生成体积的装置其合理的连接顺序是 (填数字)二、变脸,定性实验设计与评价,20,(2)在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶中的液面要低，此时应将量筒的位置 (下降或升高)，以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平二、变脸,定性实验设计与评价,21,(二)测定HNO3的物质的量 反应结束后，从B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1 molL-1NaOH的溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后滴定管中液面的位置如下图所示 (3)在容器中生成HNO3 的物质的量为 二、变脸,定性实验设计与评价,22,(三)气体成分的判断 (4)若实验测得NO的体积为93.0mL(已折算成标准状况)，则A与浓硝酸反应过程中 (填有或没有)NO产生，作此判断的依据是 二、变脸,定性实验设计与评价,23,问题推广,一定量的浓H2SO4与足量Fe、Al反应,钝化、加热时反应初期生成SO2、变稀后反应有H2生成,一定量的浓HNO3与一定量Fe反应,一定量的浓H2SO4与足量Zn反应,反应初期生成SO2、变稀后反应有H2生成,1）加入的顺序 2）过量的物质 3）Fe的变价,定性实验设计与评价,24,例9请结合所学知识设计实验，证实AlO2-结合H+的能力比CO32-强，供选试剂：NaOH溶液、AlCl3溶液、CuSO4溶液、pH试纸、NaHCO3溶液、FeCl3溶液（仪器自选）。

应选试剂；操作要点；（3）能证明AlO2-结合H+的能力强于CO32-的反应的原理的离子方程式三、证据,分析,定性实验设计与评价,25,例10已知镁能跟盐酸、醋酸反应，产生氢气即： Mg+2HCl = MgCl2+H2 Mg+2CH3COOH = Mg(CH3COO)2+H2 请用镁粉、盐酸和醋酸为原料证明在同温同压下，当上述两种酸的物质的量相同时，反应产生的氢气的体积相同 若收集到的氢气体积不同，则请推测氢气体积不同的原因分析,三、证据,定性实验设计与评价,26,问题推广,1、设计实验证实Fe、Al放入冷的浓H2SO4中会发生钝化现象2、SO2的化学性质与CO2有很多相似之处，所以有人认为SO2与Na2O2的反应也与CO2相似，即：2 SO2+2 Na2O2=2Na2SO3+ O2也有人认为SO2具还原性，Na2O2具强氧化性，SO2+ Na2O2= Na2SO4 请设计实验证实你的想法定性实验设计与评价,27,分析：如果红色消失的原因是因为酸碱中和，则红色可能重现，如果红色消失的原因是因为被氧化，则红色不可能重现 实验设计：向上述刚好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液，若红色重现，则是因为HCl和HClO的酸性所致；若红色不再重现，则是因为HClO的强氧化性所致。

一、甲方乙方,返回,定性实验设计与评价,28,分析：醋酸盐溶于水易电离出CH3COO- ，而且易发生水解，CH3COONa水解呈碱性，但是CH3COONH4溶于水易电离出CH3COO- ，水解后溶液一般认为呈中性 实验设计：向0.1molL-1CH3COOH溶液中加入少量固体CH3COONH4，晶体溶解后，测定溶液pH，如果溶液pH增大，则乙的解释正确；如果pH无变化，则说明甲的解释正确一、甲方乙方,返回,定性实验设计与评价,29,分析：CO32-与H+的反应是分步进行的：CO32- +H+ = HCO3- HCO3- + H+ = H2O+CO2，在碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液里滴加盐酸，若CO32-结合H+能力强，则不会马上产生气泡，HCO3-结合H+能力强，马上有气泡产生 实验设计：取相同体积、相同浓度的碳酸钠的碳酸氢钠溶液放入同一试管中，再滴加盐酸，如果马上有气泡产生，则是HCO3-先结合H+；如果是滴入一定量盐酸后才产生气泡，则是CO32-先结合H+一、甲方乙方,返回,定性实验设计与评价,30,分析：如果铜发生钝化，则表面会覆盖致密的氧化物薄膜，一般情形下难于反应 实验设计：在烧杯中放入一块铜片，再加入适量的浓硫酸，使铜片浸没在酸中，稍待片刻，用镊子取出，用水洗净铜片表面的酸液。

将用浓酸处理过的铜片放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，观察现象如果表面有白色的物质析出，溶液的颜色变蓝，说明铜在浓硫酸里没有产生钝化现象，乙的说法正确如果表面没有白色物质析出，溶液的颜色也无明显变化，则甲的说法正确一、甲方乙方,返回,定性实验设计与评价,31,分析：C(OH-)改变可以由酚酞试液的颜色变化来判断酚酞试液遇碱显红色，如氨水中的C(OH-)增大，则颜色变深；若氨水中的C(OH-)减小，则颜色变浅 实验设计：在试管中注入滴有酚酞的氨水，并在试管口套上小气球（防止氨污染空气），加热，如颜色变浅，则加热使氨水中的C(OH-)减小，乙正确；如颜色变深，则加热使氨水中的C(OH-)增大，则甲正确一、甲方乙方,返回,定性实验设计与评价,32,分析：该实验为验证性实验，如果AlO2-和HCO3-相遇时，生成 Al(OH)3白色沉淀，即可AlO2-结合H+的能力强于CO32- 解答：应选试剂：NaOH溶液、AlCl3溶液、NaHCO3溶液 （2）操作要点：取少量的AlCl3溶液于试管中；向试管中逐滴加入NaOH溶液直至产生白色沉淀恰好全部消失；向其中再滴入NaHCO3溶液至足量 （3）离子。