化学实验方案设计典例分析

标签：高中化学实验总结范文大全,高中化学实验题,http://www.350xue.com 化学实验方案设计典例分析,
第二步 查阅资料：①Cu₂O属于碱性氧化物； ②Cu⁺在酸性条件下能发生自身氧化还原反

应，产生Cu 和Cu^2＋；③在空气中灼烧Cu₂O能生成CuO。

第三步 制备红色沉淀：①制备氢氧化铜悬浊液②氢氧化铜悬浊液与葡萄糖共热。③过滤、洗涤、低温烘干得红色粉末。

第四步 红色沉淀探究：该同学设计了三种方案如下。

方案Ⅰ：取该红色粉末溶于足量稀硝酸中，观察溶液颜色变化。

方案Ⅱ：取该红色粉末溶于足量稀硫酸中，观察是否有残渣。

方案Ⅲ：称得干燥坩埚a g ，取红色粉末置于坩埚中再称得质量为b g，在空气中充分灼

烧至完全变黑，并在干燥器中冷却，再称量，反复多次直到质量不变，称得最后质量为c

g，比较a、b、c的关系。

 

试回答下列问题：

（1）请你评价方案Ⅰ和方案Ⅱ。如果你认为该方案合理，请简述其原理，如果你认为该方案不合理，请简述原因。                                                     。

（2）方案Ⅲ中，如果a、b、c的关系符合c=              可确认红色粉末是Cu₂O。

 

分析：资料中提供的信息，Cu₂O+2H^＋₌₌₌Cu +Cu^2＋+H₂O   2Cu₂O+O₂4CuO。方案Ⅰ：

稀硝酸有氧化性，Cu与硝酸反应的产物是硝酸铜，溶液呈蓝色；Cu₂O在稀硝酸中，首先

发生反应Cu₂O+2H^＋₌₌₌Cu +Cu^2＋+H₂O ，产物中的铜还要被硝酸溶解，最终产物也是硝酸铜，

溶液也呈蓝色；无法确定红色固体是Cu还是Cu₂O。方案Ⅱ：Cu与稀硫酸不反应，Cu₂O与

稀硫酸反应Cu₂O+2H^＋₌₌₌Cu +Cu^2＋+H₂O，但产物中仍有固体铜，都有残渣，也无法确定红

色固体是Cu还是Cu₂O。

方案Ⅲ：若红色固体为铜，则有

 c=  g  也就是说，当c=  g 可确认红

色粉末是Cu。

若红色固体为氧化亚铜，则有

 c= （10b－a）g  这就是说，当c= （10b－a）g

可确认红色粉末是Cu₂O。

 

答案：（1）方案Ⅰ不合理，铜和氧化亚铜都能和硝酸生成Cu²⁺；方案Ⅱ不合理，Cu⁺在酸性

条件下能发生自身氧化还原反应，也生成了铜单质。

（2）c= （10b-a）

 

评价：物质的推断探究方案，应充分考虑到不同物质的性质差异，通过反应中质量的变化来确定物质的存在，这是一种通过定量分析法确定是何种物质的重要手段。

 

二、物质制备实验方案的设计 

无机物质的制备，常与物质分离与提纯联系在一起，制备的目标物质要容易分离出来。物质分离与提纯有多种方法，总的说有物理方法和化学方法两大类。物理方法有过滤、蒸发、蒸馏、分液、萃取、结晶、重结晶、渗析等。化学方法有沉淀法、热分解法、电解法、氧化还原法等。要根据目标物质的性质和特点来选择适宜的制备、分离方法。

 

例3．将粗制的CuO（含少量FeO）粉慢慢加入到30℃的浓盐酸中,并充分搅拌使之溶解得溶液Ⅰ。为了制得不含杂质的CuCl₂溶液并制得CuCl₂·2H₂O晶体。查阅到的相关材料如下表：

www.350xue.com

 

金属离子

pH

开始沉淀

完全沉淀

Fe²⁺

上一页  [1] [2] [3] [4] [5]  下一页

化学实验方案设计典例分析