化學(xué)實(shí)驗(yàn)案例

1、【案例一案例一】實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3-1 幾種無機(jī)離子的檢驗(yàn)幾種無機(jī)離子的檢驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)可能含有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)可能含有Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+的混合溶液的混合溶液請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程。完成驗(yàn)證和探究過程。僅限選擇的試劑：含有僅限選擇的試劑：含有Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+的混合溶液、的混合溶液、1mol/L硫酸、硫酸、2mol/L鹽酸、鹽酸、2mol/LNaOH溶液、稀氨水、溶液、稀氨水、20%KSCN溶液。溶液。1、預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)（1） 幾種重要的陽離子的檢驗(yàn)方法幾種重要的陽離子的檢驗(yàn)方法離子離子檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)

2、方法現(xiàn)象現(xiàn)象離子方程式離子方程式H+Na+ K+Al3+Ag+NH4+Fe2+Fe3+Cu2+Ba2+（2） 幾種重要的陰離子的檢驗(yàn)方法幾種重要的陰離子的檢驗(yàn)方法離子離子檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法現(xiàn)象現(xiàn)象離子方程式離子方程式OH-Cl-Br-I-SO42-SO32-ClO-CO32-（3）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的思考：）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的思考：分別用什么試劑檢驗(yàn)分別用什么試劑檢驗(yàn)Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+？現(xiàn)象如何？其他離子會(huì)不會(huì)干擾？現(xiàn)象如何？其他離子會(huì)不會(huì)干擾？Fe3+ + SCN- 溶液由黃色變成紅色溶液由黃色變成紅色Ag+ + Cl- 生成白色沉淀生成白色沉淀Ba2+ + SO42- 生成白色沉淀生成白

3、色沉淀 AgAg+ + + SO + SO4 42-2- 生成白色沉淀生成白色沉淀Al3+ 滴加含滴加含OH-的溶液的溶液 先生成白色沉淀，并先生成白色沉淀，并逐漸增多，后逐漸減少，最后溶解逐漸增多，后逐漸減少，最后溶解 FeFe3+3+ + OH + OH- - 紅褐色沉淀紅褐色沉淀 Ag Ag+ + + OH + OH- - 生成白色沉淀后變褐色生成白色沉淀后變褐色（3）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的思考：）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的思考：分別用什么試劑檢驗(yàn)分別用什么試劑檢驗(yàn)Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+？現(xiàn)象如何？其他離子會(huì)不會(huì)干擾？現(xiàn)象如何？其他離子會(huì)不會(huì)干擾？這幾種試劑加入的先后順序是什么？這幾種試劑加入的先

4、后順序是什么？這些試劑加入量是少量、適量還是過量？這些試劑加入量是少量、適量還是過量？取樣：少量取樣：少量除雜排除干擾：過量除雜排除干擾：過量檢驗(yàn)：少量檢驗(yàn)：少量2、完成下列實(shí)驗(yàn)流程圖（可以補(bǔ)充）、完成下列實(shí)驗(yàn)流程圖（可以補(bǔ)充）Fe3+、Ag+、Al3+、Ba2+ 過量稀鹽酸，過濾過量稀鹽酸，過濾Fe3+、Al3+、Ba2+3、交流與評(píng)價(jià)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案、交流與評(píng)價(jià)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案（1）從化學(xué)反應(yīng)原理出發(fā)）從化學(xué)反應(yīng)原理出發(fā)（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作及儀器）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作及儀器（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象4、分組實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告、分組實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象與結(jié)論現(xiàn)象與結(jié)論5、拓展練習(xí)、

5、拓展練習(xí)【案例二案例二】1 取取5 g 左右的干海帶，把干海帶表面的附著物左右的干海帶，把干海帶表面的附著物用刷字刷凈（不要用水沖洗），用剪刀剪碎后，用刷字刷凈（不要用水沖洗），用剪刀剪碎后，用酒精濕潤，放入坩堝中。點(diǎn)燃酒精燈，灼燒海用酒精濕潤，放入坩堝中。點(diǎn)燃酒精燈，灼燒海帶至完全成灰，停止加熱，冷卻。帶至完全成灰，停止加熱，冷卻。2 將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，向其中加入將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，向其中加入30mL蒸餾水，攪拌、煮沸蒸餾水，攪拌、煮沸23min，過濾。，過濾。3向?yàn)V液中加入向?yàn)V液中加入1 mL稀硫酸（稀硫酸（2molL-1），再），再加約加約1mLH2O2（質(zhì)量分?jǐn)?shù)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%

6、），觀察現(xiàn)象。取），觀察現(xiàn)象。取出少許混合液，加入幾滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象。出少許混合液，加入幾滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象。再向余液中加入再向余液中加入2mLCCl4。干海帶干海帶灰灰 燼燼濁濁 液液濾濾 液液混合液混合液上上 層層下下 層層碘單質(zhì)碘單質(zhì)灼燒灼燒濾濾 渣渣水浸水浸過濾過濾酸化酸化CClCCl4 4萃取萃取分液分液蒸餾蒸餾氧化氧化淀粉溶液淀粉溶液一、請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)的操作流程圖一、請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)的操作流程圖1 1、灼燒海帶、灼燒海帶灼燒到什么程度灼燒到什么程度? ?待海帶完全變成灰燼待海帶完全變成灰燼灼燒的作用是什么？灼燒的作用是什么？（如何除去海帶中的有機(jī)物？）（如何除去海帶中的有機(jī)物？）將干海

7、帶高溫灼燒，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為將干海帶高溫灼燒，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2和和H2O，呈，呈氣態(tài)逸散。氣態(tài)逸散。為什么灼燒時(shí)常常要向海帶中加一些酒精并點(diǎn)燃？為什么灼燒時(shí)常常要向海帶中加一些酒精并點(diǎn)燃？加快碳化速率，且灼燒時(shí)不產(chǎn)生煙、可降低污染加快碳化速率，且灼燒時(shí)不產(chǎn)生煙、可降低污染灼燒海帶時(shí)用到哪些儀器？灼燒海帶時(shí)用到哪些儀器？坩堝、坩堝鉗、三角架、泥三角、酒精燈坩堝、坩堝鉗、三角架、泥三角、酒精燈除了灼燒，還可以用其他的方法來處理海帶嗎？除了灼燒，還可以用其他的方法來處理海帶嗎？還可以用煎煮法還可以用煎煮法2、溶解海帶灰、溶解海帶灰水浸時(shí)常常要將懸濁液煮沸水浸時(shí)常常要將懸濁液煮沸23min，目的是什

8、，目的是什么？么？增大碘化物在水中的溶解度，以使灰燼中的增大碘化物在水中的溶解度，以使灰燼中的I-盡可能多的進(jìn)入溶液。盡可能多的進(jìn)入溶液。 溶解時(shí)用到哪些儀器？溶解時(shí)用到哪些儀器？燒杯、玻璃棒、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺(tái)燒杯、玻璃棒、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺(tái)加快溶解速率的方法有哪些？加快溶解速率的方法有哪些？加熱、攪拌加熱、攪拌3、過濾所得懸濁液、過濾所得懸濁液如何除去海帶灰中的難溶物？如何除去海帶灰中的難溶物？用蒸餾水溶解海帶灰后再過濾。用蒸餾水溶解海帶灰后再過濾。過濾時(shí)用到哪些儀器？過濾時(shí)用到哪些儀器？帶鐵圈的鐵架臺(tái)、漏斗、玻璃棒、燒杯帶鐵圈的鐵架臺(tái)、漏斗、玻璃棒、燒杯寫出過濾的操作方法？寫出過

9、濾的操作方法？組裝好過濾器，沿玻璃棒向漏斗中注入懸濁液，組裝好過濾器，沿玻璃棒向漏斗中注入懸濁液，使液面低于濾紙邊沿。使液面低于濾紙邊沿。濾液中可能含有哪些離子？濾液中可能含有哪些離子？Na+、I-、CO32-、SO42-、Cl-如何用實(shí)驗(yàn)的方法證明濾液中存在著上述離子？如何用實(shí)驗(yàn)的方法證明濾液中存在著上述離子？如果濾液顏色太深，你認(rèn)為應(yīng)該如何處理？如果濾液顏色太深，你認(rèn)為應(yīng)該如何處理？加入少量活性炭，加熱，脫色加入少量活性炭，加熱，脫色4 4、先向?yàn)V液中加硫酸酸化，再加氧化劑進(jìn)行氧先向?yàn)V液中加硫酸酸化，再加氧化劑進(jìn)行氧化化為什么要加硫酸酸化？如果不加，會(huì)有什么結(jié)為什么要加硫酸酸化？如果不加，

10、會(huì)有什么結(jié)果？能否用硝酸或鹽酸代替？果？能否用硝酸或鹽酸代替？酸化時(shí)加什么酸，它的作用是什么？酸化時(shí)加什么酸，它的作用是什么？（為什么要加硫酸，能否加其它酸？）（為什么要加硫酸，能否加其它酸？）稀硫酸。稀硫酸。海帶灰的浸出液中含有碳酸鈉（碳酸鉀）等使溶液顯海帶灰的浸出液中含有碳酸鈉（碳酸鉀）等使溶液顯堿性的物質(zhì)，酸化的目的是使溶液呈中性或弱酸性，堿性的物質(zhì)，酸化的目的是使溶液呈中性或弱酸性，有利于氧化劑有利于氧化劑I-把氧化為把氧化為I2。NaCl、Na2CO3、Na2SO4等無機(jī)鹽的存在對(duì)碘的提取等無機(jī)鹽的存在對(duì)碘的提取有無影響？如果有影響，如何消除？有無影響？如果有影響，如何消除？4 4、

11、先向?yàn)V液中加硫酸酸化，再加氧化劑進(jìn)行氧化先向?yàn)V液中加硫酸酸化，再加氧化劑進(jìn)行氧化加氧化劑的目的是什么？加氧化劑的目的是什么？哪些氧化劑可以將哪些氧化劑可以將I I- -氧化為氧化為I I2 2？你認(rèn)為最好選用哪種氧化劑？為什么？你認(rèn)為最好選用哪種氧化劑？為什么？氯水、溴水、硝酸、酸性高錳酸鉀、酸性重鉻酸鉀、雙氯水、溴水、硝酸、酸性高錳酸鉀、酸性重鉻酸鉀、雙氧水、濃硫酸等氧水、濃硫酸等雙氧水雙氧水雙氧水在反應(yīng)過程中不引進(jìn)雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染。雙氧水在反應(yīng)過程中不引進(jìn)雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染。若選用若選用H2O2氧化氧化I-，H2O2一定要適量，你認(rèn)為可能的原一定要適量，你認(rèn)為可能的原因是什么？因是什么？H2

12、O2可將可將I2繼續(xù)氧化成繼續(xù)氧化成IO3-還有哪些氧化劑在使用時(shí)要注意用量還有哪些氧化劑在使用時(shí)要注意用量氯水氯水問3氧化4 4、先向?yàn)V液中加硫酸酸化，再加氧化劑進(jìn)行氧化先向?yàn)V液中加硫酸酸化，再加氧化劑進(jìn)行氧化當(dāng)選用濃硫酸氧化當(dāng)選用濃硫酸氧化I-時(shí)，你認(rèn)為應(yīng)該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作？時(shí)，你認(rèn)為應(yīng)該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作？應(yīng)先將含有應(yīng)先將含有I-的溶液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中加熱濃縮，使之成為濃的溶液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中加熱濃縮，使之成為濃溶液，然后加入適量濃硫酸并加熱。溶液，然后加入適量濃硫酸并加熱。問3氧化5 5、檢驗(yàn)碘、檢驗(yàn)碘如何檢驗(yàn)是否有如何檢驗(yàn)是否有I I2 2生成？生成？（1 1）取少量溶液于試管中并加入淀粉，若

13、溶液）取少量溶液于試管中并加入淀粉，若溶液由黃色變成藍(lán)色，說明由黃色變成藍(lán)色，說明I-已經(jīng)被氧化為已經(jīng)被氧化為I2 。（2 2）加入）加入CClCCl4 4，如果液體分為兩層，且下層呈，如果液體分為兩層，且下層呈紫紅色，說明紫紅色，說明I-已經(jīng)被氧化為已經(jīng)被氧化為I2問3氧化如果在上述實(shí)驗(yàn)中沒有檢驗(yàn)出有如果在上述實(shí)驗(yàn)中沒有檢驗(yàn)出有I2，你認(rèn)為可，你認(rèn)為可能的原因是什么？能的原因是什么？（1）可能是灼燒的時(shí)間不夠，有機(jī)碘化物沒有）可能是灼燒的時(shí)間不夠，有機(jī)碘化物沒有完全轉(zhuǎn)化為完全轉(zhuǎn)化為I-（2）可能是溶液的溫度太高，淀粉遇）可能是溶液的溫度太高，淀粉遇I2不變藍(lán)不變藍(lán)（3）可能是沒有進(jìn)行酸化，氧

14、化劑不能將）可能是沒有進(jìn)行酸化，氧化劑不能將I-氧氧化為化為I2，或者是氧化劑的量太少不能氧化，或者是氧化劑的量太少不能氧化I-。（4）可能是把海帶灰水浸后，加熱煮沸的時(shí)間）可能是把海帶灰水浸后，加熱煮沸的時(shí)間太短，太短，I-進(jìn)入水中太少，導(dǎo)致進(jìn)入水中太少，導(dǎo)致I-濃度太小。濃度太小。（5）可能是氧化劑的氧化性太強(qiáng)且量太多，把）可能是氧化劑的氧化性太強(qiáng)且量太多，把I-氧化為了氧化為了IO3-。問3氧化6 6、萃取碘并分液、萃取碘并分液加加CCl4的實(shí)驗(yàn)操作叫什么名稱？觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)操作叫什么名稱？觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？如何進(jìn)行這一操作？象是什么？如何進(jìn)行這一操作？哪些試劑可以將哪些試劑

15、可以將I I2 2萃取出來？萃取出來？CClCCl4 4、苯等可作為萃取、苯等可作為萃取I I2 2的萃取劑。的萃取劑。萃取實(shí)驗(yàn)中，若要使碘盡可能完全地轉(zhuǎn)移到萃取實(shí)驗(yàn)中，若要使碘盡可能完全地轉(zhuǎn)移到CCl4中，應(yīng)如何操作？中，應(yīng)如何操作？用用CCl4萃取，從分液漏斗下口放出下層液體后，對(duì)萃取，從分液漏斗下口放出下層液體后，對(duì)剩余的上層液體再加剩余的上層液體再加CCl4進(jìn)行萃取，分液，重復(fù)上進(jìn)行萃取，分液，重復(fù)上述操作，直至下層液體幾乎無色。述操作，直至下層液體幾乎無色。如何從分液漏斗中分離出碘的如何從分液漏斗中分離出碘的CCl4溶液？溶液？分液用到的儀器有哪些？分液用到的儀器有哪些？7 7、提取

16、碘：蒸餾、提取碘：蒸餾若要分離碘的若要分離碘的CClCCl4 4溶液，分別得到碘和溶液，分別得到碘和CClCCl4 4，應(yīng)采用什么方法？應(yīng)采用什么方法？將碘的四氯化碳溶液進(jìn)行蒸餾。將碘的四氯化碳溶液進(jìn)行蒸餾。已知：四氯化碳的沸點(diǎn)：已知：四氯化碳的沸點(diǎn)：7777 碘單質(zhì)的沸點(diǎn)：碘單質(zhì)的沸點(diǎn)：184.35 184.35 用到的儀器有哪些？如何處理蒸餾后得到的用到的儀器有哪些？如何處理蒸餾后得到的CCl4？因加熱時(shí)在四氯化碳揮發(fā)的同時(shí)，碘也將受熱因加熱時(shí)在四氯化碳揮發(fā)的同時(shí)，碘也將受熱升華，所以最后不直接采用蒸餾的方法升華，所以最后不直接采用蒸餾的方法常常用反萃取法把碘從常常用反萃取法把碘從CClC

17、Cl4 4中提取出來中提取出來 升華法純化碘升華法純化碘能否利用碘單質(zhì)易升華的特性對(duì)能否利用碘單質(zhì)易升華的特性對(duì)其進(jìn)行純化？如果可以，想一想其進(jìn)行純化？如果可以，想一想應(yīng)該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并畫出裝置圖應(yīng)該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并畫出裝置圖（1）將酸化至中性的濾液在蒸發(fā)）將酸化至中性的濾液在蒸發(fā)皿中蒸干并盡量炒干、研細(xì)，再加皿中蒸干并盡量炒干、研細(xì)，再加入適量的重鉻酸鉀固體與之混合均勻。入適量的重鉻酸鉀固體與之混合均勻。（2）將上述混合物放入干燥的大試管中，如圖所）將上述混合物放入干燥的大試管中，如圖所示組裝好儀器，加熱，示組裝好儀器，加熱，I-被氧化生成的被氧化生成的I2升華。碘蒸升華。碘蒸氣在具支試管

18、底部凝結(jié)成晶體。氣在具支試管底部凝結(jié)成晶體。（3）當(dāng)無紫色碘蒸氣產(chǎn)生時(shí)，停止加熱。將得到）當(dāng)無紫色碘蒸氣產(chǎn)生時(shí)，停止加熱。將得到的碘單質(zhì)回收在棕色試劑瓶里。的碘單質(zhì)回收在棕色試劑瓶里。反萃取法反萃取法 將富集在四氯化碳中的碘通過轉(zhuǎn)化重新富集在水中的方法反萃取法。碘的四氯化碳溶液碘的四氯化碳溶液足量足量40的的NaOH溶液，溶液，分液分液水層溶液水層溶液45的硫酸酸化，的硫酸酸化，過濾過濾碘單質(zhì)碘單質(zhì)向有機(jī)層滴加足量向有機(jī)層滴加足量40%NaOH溶液，需要邊滴加溶液，需要邊滴加邊振蕩邊振蕩滴加的過程中有何現(xiàn)象？滴加的過程中有何現(xiàn)象？溶液的顏色由紅色逐漸變?yōu)闊o色，靜置后溶液分溶液的顏色由紅色逐漸變?yōu)闊o色，靜置后溶液分層，上下層均為無色。層，上下層均為無色。如何判斷是否如何判斷是否“足量足量”？有機(jī)層不顯紅色即