1、第38讲 综合实验与探究 第38讲 综合实验与探究 考纲导学 第38讲 考纲导学 考纲要求命题预测 1.能根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案；(2)了解控制实验条件的方法；(3)分析或处理实验数据，得出合理结论;(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。2.以上各部分知识与技能的综合应用。1.设计、评价或改进实验方案。一般在选择题中考查结合题设情境判断设计的化学实验方案能否达到实验目的，难度较大。2.综合实验探究。结合化学实验基本操作、物质的性质、化学计算、误差分析等，考查根据要求设计实验方案并分析相关问题，或结合相关知识联系题给信息设计实验方案，难度较大。要点探究 探究点一
2、化学实验方案的设计第38讲 要点探究【知识梳理】1化学实验方案设计的一般原则一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：(1)实验名称；(2)实验目的；(3)实验原理；(4)实验用品(药品、仪器及规格)；(5)实验步骤(包括实验仪器的装配和操作)；(6)实验现象和记录及结果处理；(7)问题和讨论。第38讲 要点探究 实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要求。确定了实验所选用的方法和原理后，就要考虑选择用什么实验装置来完成此实验，即进行实验装置的设计，一套完整的实验装置往往是由多个基本实验装置相互连接而成的，如有关气体的制取和性质实验一般分为气体的发生装
3、置(或气体反应装置)、气体的洗涤装置、气体的收集装置、尾气的吸收装置等部分，要熟悉各基本装置的功能，并注意各基本装置连接顺序的合理性。第38讲 要点探究 2设计制备实验方案的思路可列出几种可能的制备方法和途径，从实验原料利用率，方法是否，操作是否等方面分析比较，从中选出最佳的实验方法。在制订具体的实验方案时，还应注意对实验条件进行严格有效的控制。基本程序为：可行、简约简单、安全第38讲 要点探究 3设计性质实验方案的思路(1)性质探索性实验的设计：主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。(2)性质验证
4、性实验的设计：主要是求证物质具备的性质，关键是设计出简捷的实验方案，要求操作简单，简便易行，现象明显，且安全可行。(3)性质实验方案的基本流程为：研究物质结构预测可能性质设计实验方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)实施实验结论。第38讲 要点探究(4)性质实验方案设计的基本思路如下：4设计方案时思考实验顺序的选择(1)思考问题的顺序围绕主要问题思考，例如：选择适当的实验路线、方法；所用药品、仪器简单易得；实验过程快速、安全；实验现象明显。第38讲 要点探究 思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。例如：制取在空气中易水解的物质(如Al2S3、AlCl3、Mg3N
5、2等)及易受潮的物质时，往往在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。思考实验的种类及如何合理地组装仪器，并将实验与课本实验比较、联系。例如涉及气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为：发生除杂质干燥主体实验尾气处理。(2)仪器连接的顺序所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。仪器是否齐全。例如：制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的处理装置。第38讲 要点探究 安装顺序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，从左到右”的原则；气体净化装置中不应先干燥后又经水溶液洗气。仪器间连接顺序是否正确。例如：洗气时“进气管长，出气管短”；干燥管除杂质时“大口进，小
6、口出”等。(3)实验操作的顺序连接仪器。检查气密性。在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。装药品，进行实验操作。【要点深化】1探究性综合实验的解题思路(1)巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。(2)想过程，理清实验操作的先后顺序。根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。第
7、38讲 要点探究(3)看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。(4)细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制一定的变化曲线等。第38讲 要点探究 2实验装置的改进第38讲 要点探究 常规实验装置 改进后的实验装置 启普发生器 极易溶于水 第38讲 要点探究 常规实验装置 改进后的实验装置 量气装置第38讲 要点探究 【典例
8、精析】例1 2011郴州模拟中学教材有如图383所示的铜与浓硫酸反应的实验装置，该实验过程中会有二氧化硫气体放出，污染室内空气，严重地损害师生健康。为此，某课外小组对此实验进行如图384所示的改进，改进的实验操作简单，现象明显，并且几乎无二氧化硫气体泄漏。实验步骤如下：首先按装置图安装仪器，安装仪器时，在支管胶塞的铁丝钩上挂一片品红试纸。第38讲 要点探究 向试管中加入约10毫升的浓硫酸，加热(在加热浓硫酸时，将铜片向上提起，铜片先不要伸入浓硫酸中)，当加热至沸腾时，把铜片放下，使其完全浸入浓硫酸中，反应即刻发生。等不需要反应时停止加热并将铜片提起，离开浓硫酸，反应就停止了。第38讲 要点探究
9、 回答下列问题：(1)如图384所示，铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有：s；(2)塑料袋的作用是：;(3)为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境，可进行的操作是：ss相关的离子方程式是：s铜片上有气泡冒出，溶液变蓝；塑料袋变大，品红试纸褪色，铜片部分溶解收集多余的SO2气体，防止污染空气在反应后的试管、塑料袋中加适量的碱吸收SO2气体SO22OHH2OSO23 或 SO2OHHSO3第38讲 要点探究 解析当铜片接触热浓硫酸时，有大量的白雾产生(白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小液滴的缘故)并沿支管口喷在品红试纸上，使品红试纸的红色开始褪色，而且原来无色的硫酸
10、溶液开始变绿，当品红试纸完全褪成白色后，把铜片向上提使其离开浓硫酸溶液，反应马上停止。第38讲 要点探究 点评本题是考查实验装置的改进，源于教材而又高于教材，通过改进后，实验现象更明显，而且还符合环保，要求考生能了解各个装置图在实验中所起的作用，装置图读准确了，做题也就简单了。变式题考查化学实验的基本操作、物质的提纯与鉴别、实验室安全等。第38讲 要点探究 孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O及CaCO3，步骤如下：第38讲 要点探究 请回答下列问题：(1)溶液A的金属离子有Cu2、Fe2、Fe3。从下列所给试剂中选择：实验
11、步骤中试剂为(填代号)，检验溶液A中Fe3的最佳试剂为(填代号)。aKMnO4 b(NH4)2ScH2O2dKSCN(2)由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。cd冷却结晶引流第38讲 要点探究(3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列装置回收(填代号)。请回答下列问题：NH3(或NH3H2O)b第38讲 要点探究(4)欲测定溶液A中Fe2的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应，直到。用KMnO4标准溶液滴定时应选用滴定
12、管(填“酸式”或“碱式”)。注视凹液面的最低处与刻度线 凹液面的最低处刻度线相平酸式第38讲 要点探究 解析(1)从后面的沉淀为Fe(OH)3可知，试剂的目的是将Fe2氧化为Fe3，同时又不能再引入新的杂质，只有H2O2符合；Fe3的检验用KSCN最为灵敏。(2)从溶液中获得晶体，需经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作；在过滤操作中玻璃棒的作用为引流。第38讲 要点探究 (3)由题给关系图可知，制CaCO3，是向CaCl2溶液中加入NH3H2O和CO2，若先通入CO2，溶解很少，所以要先碱性化(先加氨水)，再通入CO2。氨气极易溶于水，要防倒吸，常用肚容式，如b装置，当漏斗中液面上升时，周围液面
13、下降而脱离漏斗，接着因重力作用又落回到烧杯，从而达到吸收气体而又不倒吸的作用。装置a、c、d都不能达到此功效。(4)配制一定物质的量浓度溶液时，视线应与凹液面相切，且要平视；KMnO4具有强氧化性，只能用酸式滴定管。探究点二 化学实验的评价第38讲 要点探究 【知识梳理】对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济效益高低和对环境有无污染等，若几个实验方案都能达到目的，分析各方案的优劣并选出其中最佳的一个。所谓最佳，无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。第38讲 要点探究 1从可行性方面对实验方案做出评
14、价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，要实际操作时能否做到可控易行。评价时，从以下4个方面分析：(1)实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、安全；(4)实验效果是否明显等。第38讲 要点探究 2从“绿色化学”视角对实验方案做出评价“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面进行综合评价：(1)反应原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否较
15、快；(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高；(4)合成过程中是否造成环境污染。第38讲 要点探究 3从“安全性”方面对实验方案做出评价化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；(2)进行某些易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；(4)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；第38讲 要点探究(5)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，
16、如长玻璃管等、竖装的干燥管及冷凝管等)；(6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(7)仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；(8)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。第38讲 要点探究 要点深化】实验设计与评价综合题的主要形式从设计与评价的主要针对点来看，实验综合题可分为装置设计评价型和原理设计评价型两类。1装置的设计和评价对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便可行等方面进行全面分析，优选最佳装置。2实验原理的设计和评价紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学正确、是否节省原料、涉及的操作是否简便易行、
17、是否误差较小等方面进行全面分析，设计或优选出最佳方案。第38讲 要点探究【典例精析】例2 某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，最合理的生产途径是()ACl2废铁高温 FeCl3水FeCl3溶液BCl2H2点燃 HCl水盐酸废铁 FeCl2溶液Cl2 FeCl3CCl2H2光照 HCl水盐酸废铁 FeCl2溶液Cl2 FeCl3溶液D.Cl2H2光照 HCl水盐酸废铁高温 Fe2O3FeCl3溶液第38讲 要点探究 例2 B 解析 A项中生成的FeCl3固体可能混有Fe，加水后Fe与部分FeCl3反应会生成FeCl2，A错误；C项中H2与Cl2光照会发生爆炸，C错误；D项中除H2与Cl2
18、光照会发生爆炸外，铁高温燃烧会生成Fe3O4，D项错误第38讲 要点探究 点评制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。制备实验方案的设计，应遵循以下原则：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。变式题从理论、操作、经济多方面评价实验。第38讲 要点探究 在实验室进行物质制备，下列实验设计方案中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()AC在空气中点燃 COCuO，
19、CO2NaOH溶液 Na2CO3BCuAgNO3溶液 Cu(NO3)2 溶液NaOH溶液 Cu(OH)2CFe点燃 Fe2O3H2SO4溶液 Fe2(SO4)3 溶液DCaOH2O Ca(OH)2 溶液Na2CO3溶液 NaOH 溶液第38讲 要点探究 变式题D 解析 A中的碳在空气中燃烧，无法控制只产生CO，而且操作麻烦，况且NaOH的价格比Na2CO3要贵，所以A的方案从原则来看是不符合要求的；B中AgNO3价格昂贵，不符合经济上合理的要求；C中铁燃烧的产物是Fe3O4；D中由生石灰制备价格较高的NaOH，中间利用了水和Na2CO3，所以这个设计方案符合题目要求。探究点三 定量实验第38讲
20、 要点探究 【知识梳理】1中和滴定滴定的操作过程大致是：首先称取一定质量的试样制成溶液(或者取一定体积的试样溶液)，然后通过滴定管将已知浓度的溶液逐滴加到被测溶液中去(也可把待测液滴入已知浓度的标准溶液中)，根据指示剂颜色的变化而终止滴定。最后，可通过有关溶液的浓度和所用体积算出被测试样的含量或被测溶液的浓度。滴定包括中和滴定、氧化还原滴定、络合滴定等。第38讲 要点探究 酸碱中和滴定，是利用酸碱中和反应的原理测定酸、碱的含量或酸、碱溶液浓度的滴定方法。(1)中和滴定的实验程序(以标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例)仪器的洗涤将滴定需用的滴定管、移液管和锥形瓶均洗涤干净。滴定管、移液管再用
21、少量要盛的溶液洗23次，备用。滴定的操作在酸式滴定管中注入标准盐酸，使尖嘴部分充满溶液后，记录起始读数。第38讲 要点探究 用碱式滴定管或移液管量取一定体积的未知浓度的NaOH溶液，放入锥形瓶中，并加入少量适当的酸碱指示剂(例如23滴无色酚酞试液)，振荡、摇匀。滴定时，在锥形瓶下垫一白纸。右手沿同一方向摇动锥形瓶，眼睛集中观察瓶内指示剂颜色的变化，以确定滴定终点。常用的简单方法是：滴入盐酸到酚酞由红色变为浅粉红色，最后刚刚变为无色为止。此外，还可在滴入1滴盐酸后，酚酞由红色变为无色，再反滴入1滴NaOH溶液时，酚酞又由无色变红色，即达滴定终点。如果用NaOH溶液滴定盐酸(仍用酚酞作指示剂)，当
22、滴入1滴NaOH溶液后，瓶内溶液由无色变浅粉红色且摇动时在半分钟内颜色不消失，即达滴定终点。滴定后观测、记录已知标准溶液消耗的体积数。第38讲 要点探究(2)中和滴定应注意的几个问题作为定量实验，关键要力求实验数值和测定结果准确，努力减少误差。为此，应特别注意以下几点：滴定管不能漏水，酸式滴定管的活塞应该转动灵活。滴定管中加入液体后，应该从下面放出液体，调节到尖嘴部分充满溶液，并使滴定管内部没有气泡，再把起始时液面的读数记录下来。滴定过程中，要小心摇动锥形瓶，确保所有滴加的液体进入瓶内溶液，不能有溶液从瓶内溅出。要恰当地选择酸碱指示剂。各种酸碱指示剂都有一定的变色范围。第38讲 要点探究 2食
23、醋中总酸量的测定(1)食醋的分类食醋分为_和_两种。酿造醋是指单独或混合使用各种含有淀粉、糖的物料或酒精的物质，经微生物发酵酿造而成的液体调味品。配制醋是指以酿造醋为主体，以冰醋酸(食品级)、食用添加剂等混合配制而成的调味品。(2)食醋的总酸含量食醋总酸含量是指_，也称食醋的酸度。国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5 g/100 mL。酿造醋配制醋每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量第38讲 要点探究(3)食醋的总酸含量的测定原理：用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定待测食醋样品溶液，可测定食醋的总酸含量。NaOHCH3COOH=CH3COONaH2O指示剂选择：用氢氧化钠溶液与醋酸反应生
24、成的醋酸钠属于强碱弱酸盐，强碱弱酸盐水解呈碱性，所以应选择在碱性溶液中变色的_作为指示剂。滴定终点时，溶液的颜色变为粉红色且在_内不褪色。酚酞半分钟第38讲 要点探究 数据处理：依据实验记录数据计算每次测得的食醋中醋酸的质量m(CH3COOH)：m(CH3COOH)c(NaOH)V(NaOH)M(CH3COOH)再将实验过程中测得的食醋中醋酸的质量折算为100 mL食醋中所含有醋酸的质量。第38讲 要点探究【感悟提升】常见的指示剂及其变色范围如下表：第38讲 要点探究 选择合适的指示剂的原则：指示剂的变色范围要与酸碱中和后溶液的pH越接近越好，且变色要明显，一般来说，强酸和强碱互相滴定时，酚酞
25、和甲基橙均可以使用；若强酸与弱碱滴定用甲基橙，强碱与弱酸滴定时用酚酞，石蕊一般不能作为中和滴定反应的指示剂。终点判断方法：直到加入一滴后溶液颜色变色，静置半分钟颜色不再变化，这就表示已到达滴定终点。第38讲 要点探究 3物质的量浓度溶液的配制(1)主要仪器：烧杯、滴定管、容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、药匙、托盘天平等。(2)操作步骤：计算、称量(或量取)、溶解、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀。(3)误差分析用天平称量溶质时，如砝码有污物，则结果偏高。用天平称量溶质时，物码颠倒，但未用游码，则不影响结果。用天平称量溶质时，物码颠倒，又用了游码，则结果偏低。未把烧杯、玻璃棒洗涤23次，或洗涤液未注入容量
26、瓶结果偏低。容量瓶定容时，如仰视结果偏低，俯视结果偏高。第38讲 要点探究 烧杯中溶液未冷却至室温，就开始转移溶液注入容量瓶，结果偏高。定容时蒸馏水加多了，液面超过了刻度线，而用滴管吸取部分溶液至刻度线，结果偏低。4中和热的测定(1)主要仪器：大烧杯、小烧杯、温度计、量筒、保温材料、环形玻璃搅拌棒。(2)操作步骤：量液、测温、混合、搅动、测温(最高)、计算。(3)注意事项必须用酸和碱的稀溶液进行实验，一般最大浓度不超过1 molL1。如为新配制的酸或碱溶液，必须降至室温后方可用于实验。第38讲 要点探究 尽量提高实验装置的保温隔热性能。往酸溶液中注入碱溶液时，动作要快，一次倒入，且不能洒在外面
27、。温度测量必须准确。(4)误差分析动作较慢，使部分热量损失，结果偏低。搅拌不充分，结果偏低。用温度计测量盐酸温度后未冲洗即测量NaOH(aq)温度，结果偏低。第38讲 要点探究【要点深化】1仰视、俯视对溶液体积或读数的影响第38讲 要点探究 2“归一”法进行误差分析定量实验的操作，往往会引起实验的误差，为使误差判断方法简略，可将所有因素归结为一个关键因素，下面以中和滴定实验的误差分析为例。中和滴定的误差分析、滴定法测定待测液的浓度时，消耗标准溶液多，则结果偏高，消耗标准溶液少，则结果偏低。从计算公式分析，当酸碱恰好中和时，有如下关系：c(标)V(标)x(标)c(待)V(待)x(待)其中 c、V
28、、x 分别表示溶液的物质的量浓度、溶液体积、酸或碱的元数。c(待)c标x标V待x待V(标)第38讲 要点探究 因c(标)、V(待)、x(标)、x(待)均为定值，所以c(待)的大小取决于V(标)的大小，V(标)大则c(待)大，V(标)小则c(待)小。能引起误差的主要因素：影响类型影响因素影响结果来自滴定管产生的误差滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗偏高滴定管未用待测液润洗偏低盛标准液的滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡偏高盛标准液的滴定管滴定前无气泡，滴定后有气泡偏低第38讲 要点探究 影响类型影响因素影响结果来自滴定管产生的误差盛待测液的滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡偏低盛待测液的滴定管滴定前
29、无气泡，滴定后有气泡偏高来自锥形瓶中产生的误差锥形瓶用蒸馏水洗后又用待测液洗偏高锥形瓶未洗净，残留有与待测液中溶质反应的少量物质偏低读数带来的误差用滴定管量取待测液先俯视后仰视偏低先仰视后俯视偏高第38讲 要点探究 影响类型影响因素影响结果读数带来的误差用滴定管量取标准液先俯视后仰视偏高先仰视后俯视偏低来自配制标准液产生的误差(配制0.1 molL1的NaOH溶液500 mL，需要NaOH质量 2.0 g)NaOH已部分潮解偏高NaOH中含有杂质杂质不与盐酸反应偏高所含杂质消耗1 mol盐酸需质量大于40 g(例如：Na2CO3、NaHCO3)偏高所含杂质消耗1 mol盐酸需质量小于40 g(
30、例如：Na2O)偏低砝码有油污偏低第38讲 要点探究 3.镀锌铁皮锌镀层厚度的测定(1)锌的电化学腐蚀锌的化学性质比铁活泼，当镀锌铁皮的镀层破损时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，锌先被腐蚀。在酸溶液中发生的原电池反应为：负极：Zn2e=Zn2正极：2H2eH2(2)锌镀层厚度的测定要测定锌镀层厚度可以将铁皮与酸反应，通过称量反应前后铁皮的质量(分别为 m1、m2)计算锌镀层的质量(m1m2)，根据锌的密度 7.14 gcm3 可求出总体积 V，再通过测定其单侧面积 S 即可求出单侧镀层厚度 h，计算公式为：hm1m22S第38讲 要点探究(3)实验方案设计取 3 块截自同一块镀锌铁皮，分别量
31、出其长度和宽度，并用电子天平分别称量其质量。将其中一块铁皮放入烧杯中，并加入 40 mL 6 molL1盐酸，用玻璃棒小心翻动使两边镀锌层充分反应，到反应速率突然减小时立即取出，用自来水冲洗掉附着的酸液。将铁皮放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。第38讲 要点探究 用另 2 块铁皮重复实验。将实验数据处理，计算出镀锌铁皮的锌镀层厚度。镀锌铁皮放入 6 molL1 盐酸中反应一段时间后，析出氢气的速度为什么会突然减慢？在实验中产生误差的原因可能有哪些？开始时构成原电池反应，速度很快，当锌完全溶解后，无原电池反应发生，故析出氢气的速率显著减慢。产生误差的原因可能有：长度和宽度的测
32、量误差；多次称量的称量误差；判断反应速率突然减小的经验；铁皮未烘干或烘干时表面生成氧化物等影响称量质量。第38讲 要点探究【典例精析】例3 化学兴趣小组设计以下实验方案，测定某已部分变质的小苏打样品中Na2CO3的质量分数。方案一称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。(1)坩埚中发生反应的化学方程式为s。(2)实验中需加热至恒重的目的是。(3)实验中确定加热至恒重的方法是s。2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O保证NaHCO3分解完全两次称量固体的质量相同或两次称量结果相差不超过0.1 g第38讲 要点探究 偏小玻璃棒取少量上层清液于试管中，滴加一滴Ba(
33、OH)2溶液，观察是否有白色沉淀生成(4)若加热过程中坩埚内有晶体迸溅出来，则测得的结果(填“偏大”“偏小”或“不变”)。方案二称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量 Ba(OH)2 溶液，过滤，洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算。(已知：Ba2OHHCO3=BaCO3H2O)(1)过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为。(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是。第38讲 要点探究(3)实验中洗涤沉淀的操作是s。(4)实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是s。方案三按如图388所示的装置进行实验向漏斗里加入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次取少量洗
34、涤沉淀后的滤液于试管中，滴加一滴Na2SO4溶液，观察是否有白色沉淀生成图388第38讲 要点探究(1)B装置内所盛试剂是；D装置的作用是s；分液漏斗中(填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。(2)实验前称取17.9 g样品，实验后测得C装置增重8.8 g，则样品中Na2CO3的质量分数为。(3)根据此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存在一个明显缺陷是s。浓H2SO4防止空气中的水蒸气、CO2进入C装置不能29.6%缺少一套将A、B装置内的CO2气体全部驱赶到C装置中的装置(或其他合理答案)第38讲 要点探究 解析 方案一由于小苏打受热分解，根据反应前后固体质量的变化，可
35、以测定小苏打样品中Na2CO3的质量分数。(4)根据小苏打受热分解反应前后固体质量的变化值，可以求出小苏打的质量，进而求出苏打的质量。当加热过程中坩埚内迸溅出晶体时，导致反应前后固体质量的变化值增大，求出的小苏打的质量增大，进而求出的苏打的质量减少，所以小苏打样品中Na2CO3的质量分数偏小。方案二(1)过滤操作中用到的仪器有：铁架台(附铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸。(2)判断沉淀是否完全的方法是：取少量上层清液于试管中，滴加一滴Ba(OH)2溶液，若有白色沉淀生成，则说明沉淀不完全；若无白色沉淀生成，则说明沉淀已完全。第38讲 要点探究(3)由于过滤后所得沉淀表面上会附有其他的杂质离子，
36、所以需要用蒸馏水洗去，实验中洗涤沉淀的操作是：向漏斗里加入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次。(4)判断沉淀是否洗干净的方法是：取少量洗涤沉淀后的滤液于试管中，滴加一滴Na2SO4溶液，若有白色沉淀生成，则说明沉淀洗涤不干净；若无白色沉淀生成，则说明沉淀已洗涤干净。方案三(1)由实验目的和实验装置图知，A装置是将样品中的Na2CO3、NaHCO3完全转化为CO2，产生的CO2被C装置吸收，通过称量C装置吸收前后的质量(即产生的CO2的质量)，可以求出Na2CO3和NaHCO3的质量，进而求出小苏打样品中Na2CO3的质量分数。第38讲 要点探究 由于 C 装置里所盛试剂是碱石灰
37、，而碱石灰既能吸收 CO2 又能吸收水蒸气，所以从 A 装置中出来的气体在进入 C 装置前，必须除去 CO2 气体中的水蒸气，因此 B 装置内所盛试剂是浓 H2SO4。若 C 装置直接与空气接触，C 装置里的碱石灰会吸收空气中的水蒸气、CO2 而导致测定结果不准确，所以 C 装置后必须连接一防止空气中的水蒸气、CO2 进入 C 装置中的装置。由于盐酸具有挥发性，当用盐酸代替稀硫酸进行实验时，挥发出来的 HCl 气体会被 C 装置吸收而导致测定结果不准确，所以不能用盐酸代替稀硫酸进行实验。(2)设样品中 NaHCO3 的质量为 x，则 Na2CO3 的质量为(17.9 gx)第38讲 要点探究
38、2NaHCO3H2SO4=Na2SO42H2O2CO2168 88x88x168Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2106 44(17.9 gx)44 17.9 gx106则88x1684417.9 gx1068.8 g解得：x12.6 g则 w(Na2CO3)17.9 g12.6 g17.9 g100%29.6%第38讲 要点探究(3)由于 A、B 装置内的 CO2 气体无法进入 C 装置里，导致 C装置增重的质量并不是 Na2CO3 和 NaHCO3 完全反应生成的 CO2的质量，所以根据此实验测得的结果有误差，为使 Na2CO3 和NaHCO3 反应生成的 CO2 完全被 C
39、 装置吸收，应增加一套将 A、B 装置内的 CO2 气体全部驱赶到 C 装置中的装置。第38讲 要点探究 点评近年来综合探究实验的命题形式变化多样，解答时先要仔细审题，弄清题意，掌握命题意图和考查的知识点，然后认真分析已知条件和未知条件，结合实验原理分析注意事项、补充所缺项目，使整个题前后连贯起来，审查是否有条理、是否合理，做出正确答案。变式题考查的是中和热的测定。第38讲 要点探究 2011河东三中某实验小组设计用50 mL 1.0 molL1盐酸跟50 mL 1.1 molL1氢氧化钠溶液在图389所示装置中进行中和反应。在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平
40、。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。图389第38讲 要点探究 试回答下列问题：(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热数值(填“偏高”“偏低”或“不变”)；(2)该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据。偏低第38讲 要点探究 实验序号起始温度t1/终止温度(t2)温差(t2t1)盐酸NaOH溶液平均值125.
41、1 24.9 25.0 31.6 6.6225.1 25.1 25.1 31.8 6.7 325.1 25.1 25.1 31.9 6.8已知盐酸、NaOH溶液的密度近似为1.00 gcm3，中和后混合液的比热容 c4.18 J/(g)，则该反应的中和热H；56.0 kJmol1第38讲 要点探究(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热的数值会(填“偏高”、“偏低”或“不变”)，其原因是;(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，试分析此操作步骤对实验测定中和热的影响。洗涤温度计的操作会使中和热数值偏低偏低醋酸电离要吸收热量，造成测得的中和热数值偏低第38讲
42、 要点探究 解析本题是源于教材的一个试题，题中所设问题(1)中因盐酸挥发，生成的水量小，放出的热量也就少，故中和热数值偏低；(2)m(NaOH)50 g，m(HCl)50 g，由此计算出50 mL1.0 molL1盐酸与50 mL 1.1 molL1氢氧化钠溶液发生中和反应时放出的热量为 4.18 J/g50 g50 g6.7 10002.8 kJ，又因50 mL 1.0 molL1的盐酸中含0.05 mol HCl,0.05 mol HCl与0.05 NaOH发生中和反应，生成0.05 mol H2O，放出的热量是2.8 kJ，所以生成1 mol H2O时放出的热量即H 2.8 kJ0.05 mol56.0 kJmol1；第38讲 要点探究(3)用醋酸代替盐酸，由于醋酸电离要吸收热量，造成测得的中和热数值偏低；(4)洗涤温度计时，不论洗涤液怎么处理(废弃或转入小烧杯中)都会使中和热数值偏低，废弃会减少盐酸的量，转入小烧杯中增加水的量都会使测出的温度偏低。