3、方案一：

⑴关闭活塞K，用手捂住A中硬质玻璃管，B中长导管管口有气泡冒出；移开双手后，B中长导管内有一段高出液面的水柱，一段时间不下降，说明气密性良好。(其它方法只要合理可行，也给分)

　⑵有气泡产生，石灰水变浑浊(或有气泡产生，石灰水可能变浑浊，也可能不变浑浊)

Pb_xO_y+xCxPb+YCO或Pb_xO_y+yC2xPb+yCO₂

⑶B中液体倒吸进入A中

方案二：

⑵防止空气中的H₂O进入B装置

⑶将A中H₂O蒸气全部赶入B中

⑷Pb₃O₄

2、(1)还原　　 2MnO₂+H₂===Mn₂O₃+H₂O

(3)①趁热过滤，将滤液冷却(再过滤)

②第二步：取少许溶液，加NaOH加热，在试管口附近放湿润红色石蕊试纸　 试纸变蓝　　 NH₄⁺+OH^-NH₃↑+H₂O

Al(OH)₃也具有两性，无法判断原溶液中是Zn²⁺还是Al³⁺

在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙和150mL饱和氯水，按如图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体，直到量筒中的气体不再增加。

请回答：

(4)为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO₂因溶解而造成的损失，且水槽中仍然为水，请你对装置Ⅲ进行改进，最简单的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(5)用改进后的装置进行上述实验，测得塑料网内的碳酸钙质量减少Ag，总共收集到标准状况下的CO₂气体BL，发现明显小于。若不考虑实验操作和CO₂的溶解等因素造成的误差，从化学反应原理来看，导致这一大小关系的原因是

____________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(6)实验后发现，装置Ⅱ中的液体增多了，其原因是________________　　　　

________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

第5讲　 化学实验方案设计与评价

例1取等质量的三种样品，分别在空气中灼烧。

灼烧后质量不变且无现象的是CuO；质量不变但有刺激性气味气体产生的是Cu₂S；质量减轻且有刺激性气味气体产生的是CuS。

例2探究氧化铁、氧化铜、氧化铬对氯酸钾受热分解反应的催化作用，或二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬催化能力的比较。

大试管、酒精灯、计时器(或秒表)；(1)普通漏斗；烧杯 (2)40.8 (3)Cl₂；湿润的碘化钾淀粉试纸；KClO₃与Cr₂O₃ 发生了氧化还原反应

　　 氧化铁、氧化铜、二氧化锰等都可作为KClO₃受热分解的催化剂或氧化铁的催化能力和二氧化锰的催化能力较好。

例3(1)铜、锌及浓盐酸一起组成了原电池，加快了反应速率

(2)①没有道理，因为氢气本身难溶于水

②

(3)

(4)2Cu + 8HCl = 2H₃[CuCl₄] + H₂↑(或：2Cu +4HCl = 2H[CuCl₂] +H₂↑；

2Cu +6HCl=2H₂[CuCl₃] +H₂↑)；

[CuCl₄]^3－(aq) 　CuCl(s) + 3Cl^－(aq)

或： [CuCl₂]^－(aq) 　CuCl(s) + Cl^－(aq)；

　[CuCl₃]^3－(aq) 　CuCl(s) + 2Cl^－(aq)]

(5)用变量控制法探讨铜与盐酸发生反应生成氢气和白色沉淀，盐酸的适宜浓度(其它合理答案均给分)

例4[实验设计]

方法一：B；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、FeSO₄+2NaOH=Fe(OH)₂↓+Na₂SO₄、

H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O　 中和反应方程式不写不扣分

方法二：⑦、⑨或⑦、⑧、②。

[探究思考]

(1)由于Fe(OH)₂部分被氧化，混入少量的Fe(OH)₃。

(2)打开，发生，Fe(OH)₂·nH₂O= Fe(OH)₂+ nH₂O。

(3)向Fe²⁺和Fe³⁺的混合液中加入NaOH溶液后，观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色(或者可以将Fe(OH)₃和Fe(OH)₂混合后观察其颜色。)(合理答案均给分)

课堂练习

1、(1)气球变大;CO₂与NaOH反应,使试管内压强减小.

(2)上述四种装置只能说明CO₂减少(也可能是CO₂溶解于水所致),并不能说明CO₂一定和NaOH反应.

(3)取上述实验后的液体,滴加CaCl₂溶液,若出现白色沉淀,说明原实验中生成了CO₃^2-,即CO₂和NaOH混合后产生的新物质,发生了化学反应.

①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；

②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；

③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；

第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；

将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。　　

经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO₂。请回答：

(1)　　　 试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因

　 (2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：

　　　　 第一份：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　　 第二份：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含 有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其它溶质为(写化学式)　　 　　　　　　　　　　　。

4．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。2005年的《化学教育》报道了如下实验研究：

6.85gPb_xO_y粉末，(装置气密性良好)。

⑵打开活塞K，通入H₂，排尽装置内的空气后，点燃A处酒精灯，　

进行反应。C装置的作用是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑶待A中反应完全后，停止加热，仍要继续通入H₂一段时间，

其目的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⑷卸下装置B，称量，发现增重0.72g，则该铅的氧化物化学式为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

3．某兴趣小组为了验证某种铅的氧化物(Pb_xO_y)中含有氧元素并测定其化学式，设计了如下两套实验方案：[已 知：Pb⁴⁺比Pb²⁺氧化性更强]

按实验方案，填写下列空白：

方案一：

⑴按上图连接好装置(B中已盛有适量水)，检查装置的气密性。简述检查A装置气密性的方法　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⑵在A中硬质玻璃管内装入该铅的氧化物和炭粉混合 物，B中洗气瓶内装入足量澄清石灰水。依次点燃A、C两处酒精灯。

若Pb_xO_y中含有氧元素，则加热一段时间后，B中可能观察到的实验现象是：

写出A中铅的氧化物和炭粉发生反应的化学方程式(只要求写一个)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑶实验结束时，先熄灭C处酒精灯，再取出B中导管，最后熄灭A处酒精灯。如果操作顺序相反，可能会出现什么现象？

方案二：

⑴将B、C改为如下图所示的装置，在A中硬质玻璃管内放入

2．某校开展从废旧干电池中回收碳棒、MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物质课外研究性学习活动，整个过程如下：

　 ⑴干电池工作时正极上的反应是NH₄⁺+e^-=NH₃+H₂，该电极反应属于

　　　　　　 反应(选填“氧化”或“还原”)，MnO₂的作用是除去正极上的产物，本身生成Mn₂O₃，该反应的化学方程式是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 ⑵锌皮和碳棒的回收：用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒，将锌皮和碳棒取出，刷洗干净，将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。

　 ⑶氯化铵、氯化锌的提取、检验

①向小烧杯中加入一定量的热蒸馏水，充分搅拌，　　　　　　　　　　　 ，所得晶体即为ZnCl₂、NH₄Cl。

②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH₄⁺和Zn²⁺，并填写下列实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论	有关离子方程式
第一步：取少量晶体溶于蒸馏水配成溶液
第二步：		说明有NH4+
第三步：取少许溶液，加适量氨水，将悬浊液分成两份，一份加稀HCl，一份加足量NaOH溶液。	先生成白色沉淀，后沉淀都溶解	说明有Zn2+

有同学提出第三步Zn²⁺的检验所得结论不可靠，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　

1．为探究CO₂和NaOH确实发生了化学反应,某实验小组的同学设计了下列4种实验装置,请回答下列问题:

(1)选择实验装置(3)，简述出现的实验现象以及产生该实验现象的原因：_______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑵某同学质疑上述所有实验设计，该同学质疑的依据是______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 _

⑶在原实验的基础(4)上，请你设计实验证明CO₂和NaOH肯定发生了化学反应。____________________________________________________________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。