化学实验方案的设计经典答疑
1．“化学实验方案的设计”的学法旨要是什么？
（1）“化学实验方案的设计”一章教材是高中培养学生创造能力的一种尝试，目的是通过化学实验方案的设计（包括制备实验方案的设计和性质实验方案的设计）使学生综合运用高中阶段所学的知识，积极主动地去思考化学实验的实施过程，从设计实验的学习中深化和发展知识，对学生进行理性思维方法的训练，是提高学生分析问题和解决问题的有效方法和途径，给学生的创造思维能力的培养提供最大的可能．
（2）元素化合物的制备实验，要求有牢固的元素化合物知识和熟练的实验技能．有机化合物的制备实验，要求学生理解和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，充分利用这种关系，可以为寻找有机物制备的合理途径、正确地进行有机制备提供科学的依据和正确的方法．因此，了解制备实验方案的设计方法，即可以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都是有益的．
（3）在性质实验方案设计中，以乙二酸为例，注意在设计有机化合物的性质实验方案时应考虑的问题和方法，本节中的“怎样进行铜和铜的化合物的性质实验方案设计”的讨论，能够将高中教材中对铜和铜的化合物知识介绍有一个综合展现，应充分注意．
（4）设计化学实验方案时应遵循科学性、安全性、可能性、简约性等基本要求．
（5）设计一个相对完整的化学实验方案应包含哪些主要内容，考虑实验设计的思路．
（6）同一个化学实验，可以设计出多种实验方案，应对它们进行选择以及选择的原则．
2．学习“化学实验方案的设计”一章知识的学习目标是什么？
（1）了解制备实验方案的设计方法和要求．
（2）运用学过的铝和氢氧化铝的性质及强碱弱酸盐和强酸弱碱盐水解反应的相互促进关系，并分析评价氢氧化铝制备的最佳途径．
（3）培养并发展思维能力，初步具有分析、综合、评价的能力，培养出辩证唯物主义观点．
（4）初步学会运用酯化反应和水解反应原理，分析苯甲酸甲酯的合成与皂化反应．
（5）了解性质实验方案的设计方法和要求．
（6）应用乙二醇的性质，设计完整的化学实验方案．
（7）综合运用高中阶级有关铜和铜的化合物知识，设计性质实验方案验证铜和铜的化合物的性质并检验铜离子的存在．
（8）了解化学实验方案设计的基本要求．
【经点答疑】
1．高中化学教材所涉及的基本概念和原理由哪些教学内容组成？它们之间的关系如何？ 高中化学教材中涉及的基本概念和原理主要由下述教学内容组成：原子结构、元素周期律和元素周期表、化学键、晶体的类型与性质的关系、物质的量、化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液、胶体及其应用、氧化还原反应、原电池原理及其应用、电解原理
及其应用等．
它们之间内容联系如下：
2．请将高中阶段涉及的部分烃及烃的衍生物之间的转化关系用图示的形式表示出来．
3．如何设计出苯甲酸甲酯的合成过程？并画出相应过程的图示来．
在有机化学中，可以利用醇与酸的反应来制备酯．
在设计实验方案时，可以这样考虑：用甲醇与苯甲酸（苯的同系物甲苯可被氧化成苯甲酸），进行酯化反应，以硫酸作催化剂，能制取苯甲酸甲酯．因为酯化作用的过程是可逆的，根据化学平衡原理，增大反应物（如甲醇）的浓度，可以使平衡向着有利于苯甲酸甲酯生成的方向移动．具体操作过程如下：
4．怎样设计出苯甲酸甲酯的皂化反应？画出图示，并进行说明．
苯甲酸甲酯的皂化反应即其在碱性条件下发生水解反应，根据要求，可以设计出如下页图所示的实验来．
从操作过程中可以看出，若将碱液与苯甲酸甲酯一起煮沸，经皂化作用，使苯甲酸甲酯转变为甲醇和苯甲酸根离子（）．可见，苯甲酸甲酯的皂化是苯甲酸与甲醇进行酯化反应的逆过程．可见苯甲酸与甲醇在有浓硫酸存在并加热的条件下，可以生成苯甲酸甲酯，而在有碱存在的条件下，苯甲酸甲酯又能发生水解反应转变为甲醇及苯甲酸根离子．
5．如何用废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁，请设计出相应的实验过程来？
首先用碱液除去废铁屑表面的油污．制备硫酸亚铁的操作如下：
（1）在250mL 的烧杯内倒入40mL 的稀硫酸，加入足量废铁屑，以使稀硫酸浸没所有铁屑为适度．小心加热（保持温度50～80℃之间，不要沸腾，最好选用水浴加热的方法），直到只有极少量气泡发生，同时溶液呈浅绿色为止（此时烧杯底部应仍留有少量铁屑）．
（2）趁热过滤：用少量热水冲洗过滤装置（漏斗及内部的滤纸），以提高它的温度（防止溶液在漏斗里析出晶体），然后将溶液趁热过滤．将滤液转入试管中，用橡皮塞塞住管口（防止空气进入），静置、冷却、结晶，观察滤液冷却生长出浅绿色硫酸亚铁晶体的现象．
（3）待结晶完毕后，取出晶体，用少量水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干．
（4）把制得的硫酸亚铁晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存．
6．请设计实验验证铜的化学性质．
在设计铜的化学性质的实验方案时，应该从以下几方面考虑：
（1）将用砂纸打磨干净的铜丝在酒精灯火焰上灼烧，以验证铜在高温下能跟空气里的氧气反应的性质．
（2）将铜片分别放入稀硫酸（常温和加热条件）、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸中，验证铜能跟氧化性酸起反应的性质．
（3）将铜片放入AgNO 3溶液中，验证铜与银的金属活动性顺序．
（4）如果有条件，可将铜放在潮湿的空气中一段时间，使其表面生成绿色的碱式碳酸铜．
7．请设计实验验证铜的化合物的性质．
对于铜化合物的化学性质，可按下面几个思路设计实验方案．
（1）将CuO 分别放入稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸中，观察在不加热或加热条件下的现象，验证CuO 做为碱性氧化物能与酸反应的性质．
（2）加热胆矾，观察分解现象；待加热后试管冷却后，加入2滴水，观察现象，展示CuSO 4⋅5H 2O 与CuSO 4颜色的区别．
（3）向CuSO 4溶液中滴加NaOH 溶液，然后将沉淀分为三份，向其中二份中分别加入稀H 2SO 4、NaOH 溶液，给第三份加热．验证Cu(OH)2的一些性质．
（4）向CuSO 4溶液中滴加NaOH 溶液，然后加入浓氨水，再滴加NaOH 溶液．验证四氨合铜络离子的特征颜色，同样，这个实验可用来检验铜离子的存在．
8．请设计出几种制备碱性碳酸铜的方法．
（1）由Na 2CO 3⋅10H 2O 与CuSO 4⋅5H 2O 反应制备：
根据CuSO 4与Na 2CO 3反应的化学方程式：
2CuSO 4+2Na 2CO 3+H 2O Cu 2(OH)2CO 3↓+2Na 2SO 4+CO 2↑
，
①计算，称取14g CuSO 4⋅5H 2O ，16g Na 2CO 3⋅10H 2O ，用研钵分别研细后再混合研磨，此时即发生反应，有“滋滋”产生气泡的声音，而且混合物吸湿很厉害，很快成为“粘胶状”．
②将混合物迅速投入200mL 沸水中，快速搅拌并撤离热源，有蓝绿色沉淀产生．
③过滤，用水洗涤沉淀，至滤液中不含SO 4为止，取出沉淀、风干，得到蓝绿色晶体． 注释：①该方法制得的晶体，主要成分是Cu 2(OH)2CO 3，因反应产物与温度、溶液的酸2-
O ⋅C u (O H ) 2CuCO 3⋅3Cu(OH)2和2、碱性等有关，因而同时可能有蓝色的2C u C 3
2CuCO 3⋅5Cu(OH)2生成，使晶体带有蓝色．
②如果把两种反应物分别研细后再混合（不研磨），采用同样的操作方法也可以得到蓝绿色晶体．
（2）由Na 2CO 3溶液与CuSO 4溶液反应制备：
①分别称取12.5g CuSO 4⋅5H 2O ，14.3g Na 2CO 3⋅10H 2O ，各配成200mL 溶液（溶液
浓度为0.25mol ／L ）．
②在室温下，把Na 2CO 3溶液滴加到CuSO 4溶液中，并搅拌，用红色石蕊试纸检验溶液至变蓝为止，得蓝色沉淀．
③过滤，用水洗沉淀，至滤液中不含SO 4为止，取出沉淀、风干，得蓝色晶体．
注释：①该晶体的主要成分为5CuO ⋅2CO 2．
②如果使沉淀与Na 2CO 3的饱和溶液接触数日，沉淀将转变为Cu(OH)2．
③如果先加热Na 2CO 3溶液至沸腾，滴加CuSO 4溶液时会立即产生黑色沉淀．
④如果加热CuSO 4溶液至沸腾时，滴加Na 2CO 3溶液，产生蓝绿色沉淀，并一直滴加2-Na 2CO 3溶液，直至用红色石蕊试纸检验变蓝为止．但条件若控制不好的话，沉淀颜色会逐渐加深，最后变成黑色．
⑤如果先不加热溶液，向CuSO 4溶液中滴加Na 2CO 3溶液，并用红色石蕊试纸检验至变蓝为止，然后加热，沉淀颜色也易逐渐加深，最后变成黑色．
⑥上述③④⑤出现黑色沉淀的原因可能是由于产物分解成CuO 的缘故．因此，当加热含有沉淀的溶液时，一定控制好加热时间．
（3）由NaHCO 3跟CuSO 4⋅5H 2O 反应制备：
①称取4.2g NaHCO 3，6.2g CuSO 4⋅5H 2O ，将固体混合（不研磨）后，投入100mL 沸水中，搅拌，并撤离热源，有草绿色沉淀生成．
②抽滤、洗涤、风干，得到草绿色晶体．
注释：该晶体的主要成分为CuCO 3⋅Cu(OH)2⋅H 2O ．
（4）由Cu(NO3) 2跟Na 2CO 3反应来制备：
①将冷的Cu(NO3) 2饱和溶液倒入Na 2CO 3的冰冷溶液（等体积等物质的量浓度）中，即有碱式碳酸铜生成．
②抽滤、洗涤、风干后，得到蓝色晶体．
注释：其成分为2CuCO 3⋅Cu(OH)2．
评价：由上述几种方法制得的晶体颜色各不相同．这是因为产物的组成与反应物组成、溶液的酸碱度、温度等有关，从而使晶体的颜色发生变化．从加热分解碱式碳酸铜的实验结果看，由第一种方法制得的晶体分解最完全，产生的气体量最大．
9．设计实验检验胃舒平中的氢氧化铝．
（1）取胃舒平2片，放在研钵中研成细粉．先取少量样品于试管中，加入蒸馏水3mL ，振
荡，上层呈浑浊状，下层有沉淀，说明它难溶于水．
（2）将研成细粉的胃舒平放入大试管，滴加20％（质量分数）的盐酸，边滴边振荡，直至样品几乎全部溶解为止，过滤，滤去不溶物．
（3）把滤液移入锥形瓶中，向滤液中滴加20％（质量分数）的NaOH 溶液，直到用pH 试纸测定溶液呈中性为止，这时就有白色絮状Al(OH)3沉淀产生．继续滴加NaOH 溶液，白色絮状沉淀又被溶解，生成了可溶性的NaAlO 2．
10．设计实验检验红砖中的氧化铁．
（1）把约20g 红砖碎块研成粉末，放入小烧杯中，加入20～30mL 3mol／L 的盐酸，放置约30min ．
（2）从烧杯中取2mL 溶液于试管中，滴入0.1mol ／L KSCN溶液2～3滴，溶液立即显血红色，证明溶液中含有Fe ．
11．化学实验设计可分为哪些类型？
根据不同的标准，可以将中学化学教学中的实验设计划分成不同的类型．
（1）根据实验在化学教学认识过程中的作用来划分．
①启发式（或探索性）实验设计：
设计这类实验时，注意效果明显，易操作，时间短，安全可靠．
②验证性实验设计：
设计这类实验时，除上述要求外，还注意说服力要强．
③运用性实验设计：
这类实验的目的是综合运用所学的化学知识和技能，解决一些化学实验习题或实验问题．在此类实验设计中，要注意灵活性和综合性，尽可能设计多种方案，并加以比较，进而进行优选．
（2）根据化学实验的工具来划分．
①化学实验仪器、装置和药品的改进或替代．
②化学实验方法的改进．
（3）根据化学实验内容来划分．
①物质的组成、结构和性质实验设计．
②物质的制备实验设计．
③物质的分离、提纯、鉴别实验设计．
12．一个完整的化学实验方案应包括哪些方面的内容？
（1）实验目的．
（2）实验原理．
（3）实验用品（药品、仪器、装置、设备）及规格．
（4）实验装置图、实验步骤及操作方法．
3
（5）注意事项．
（6）实验现象及结论记录表．
13．设计一个制备H 2的实验，要求制备能随时开始，随时停止．
实验室制备H 2的原理为Zn +H 2S O 4=ZnS O 4+H 2↑
该反应特点为块状固体与液体反应，在不加热的条件下制备一种气体，可以采用启普发生器．如下图所示：该装置分为3部分
启普发生器
①球型漏斗：球的容积要求足够大，其容积大于容器容积．
②容器：葫芦型的，中间的“腰”特别细，在球型漏斗底部插入之后，留下的缝隙特别小，只允许液体流动，而不允许块状固体转移．
③导气管：上有活塞．
制备时，先将Zn 粒放入容器的上半部，从球型漏斗中加入足量稀酸．打开活塞，则球型漏斗中的液体由于大气压的作用而进入容器中，与锌粒接触，发生反应产生H 2由导气管导出；当需要停止反应，只需关闭活塞继续产生的氢气会将与Zn 接触的酸推回球型漏斗中．
评价：（1）本装置还可以采用简易的装置，如下图：
简易装置
①长颈漏斗——相当于球形漏斗．
②多孔塑料片——盛放锌粒，允许反应液自由出入．
③导气管——带活塞．
（2）启普发生器还可以制备的气体：H 2S 、CO 2．
（3）制备SO 2时为什么不能用启普发生器? 实验室用Na 2SO 3与70％的H 2SO 4来制取SO 2：
H 2SO 4+Na 2SO 3Na 2SO 4+H 2O +SO 2↑
其中反应物Na 2SO 3是一种粉末状固体，而不是块状固体，若使用启普发生器，则Na 2SO 3粉末将进入容器的下半部分而失去了控制反应进行的作用．
（4）制备Cl 2时为什么不用启普发生器?
制备Cl 2的反应为NaCl +H 2SO 4(浓) ∆NaHSO 4+HCl ↑
，反应需要加热，而启普发
生器是不适宜加热的；且NaCl 是粉末状的．
（5）制备乙炔（C 2H 2）气时为什么不用启普发生器．
实验室制备乙炔反应：
CaC 2+2H 2O Ca(OH)2+C 2H 2↑
①虽然反应不需要加热，但该反应放出了大量的热．
②尽管CaC 2是块状固体，但它与水反应生成浆状物Ca(OH)2，将容器上下连接处堵上，失去使反应停止的意义．
例1 用图示的装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应．产生的氢气由支管导出；若关闭弹簧夹，则试管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止．需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气发生．这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置．
回答下面问题：
（1）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降?
（2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性?
（3）从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取的气体，填写下表中的空白．
①大理石与盐酸反应制取二氧化碳
②黄铁矿与盐酸反应制取硫化氢
③用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气
（4）食盐跟浓硫酸反应制氯化氢不能用这种装置随制随停．试说明理由．
规范解法 （1）关闭弹簧夹时，反应产生的气体使试管内液面上的压力增加，所以液面下降．
（2）塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗中注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气．
（3）
（4）此反应需加热，食盐是粉末状．
例2 有如下几个仪器：①烧杯 ②铁架台 ③铁夹 ④底部有小洞的试管 ⑤单孔塞 ⑥带活塞的导管以及锌粒及稀硫酸等药品．请组装一套能使制备H 2的实验随时发生，随时停止的装置来，画出图示并做简要的说明．
思路启迪 要使反应随时发生，随时停止，思维定势是仿造启普发生器，但是这样只能保证反应发生，不能保持反应随时停止，必须做必要的说明．
规范解法
按图示安装好装置，若制备氢气，将试管装入带有稀硫酸的烧杯中．若要停止制备，将带有药品的试管取出即可．
点评 ①通过将试管的取出及放入来控制反应是一个创新．
②亦可以用干燥管来代替漏试管．
14．如何利用所给的信息设计实验？
根据信息来设计试验，应充分考虑所给信息，进行恰当的组合，得到最合理的结果，读信
息应尽力做到“逐字逐句”．
例1 测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数．现有下列实验用品：中学实验常用仪器、800mL 烧杯、100mL 量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g ／cm ）、水．
（1）请设计一个能测量一定量合金与金属反应放出气体的装置来（画图）．
（2）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）．
①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ ④________________________________________________________________________
（3）合金样品用铜网包裹的目的是：____________________________________________ 思路启迪 将所给装置组合成答案要求的反应器很容易进行，而（3）则起了提示作用．将一定质量的铝锌合金用铜网包裹好，放在800mL 烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面．这点学生比较容易做到．问题出在下一步，有些学生不加思考直接向烧杯中注入盐酸．忽视了样品与盐酸反应产生的氢气来不及收集而跑掉．正确思路是首先向烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈．再在100mL 量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中，使漏斗颈伸入量筒中．因为水不跟铝锌样品反应，因此不会产生氢气，确保有足够时间做好氢气收集的准备工作．最后，半长颈漏斗插入烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至气体产生．
规范解法 （1）
3
（2）①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL 烧杯底部，把短颈漏斗扣在样品上面．
②往烧杯中注入水，直到水面没过漏斗颈（没答水面没过漏斗颈不得分）．
③在100mL 量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡）．
④将长颈漏斗（或玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生．
（3）使样品在反应时能在烧杯底适当的位置（或答避免反应时样品漂浮）．
15．固体干燥剂和液体干燥剂所使用的仪器一样吗？
使用固体干燥剂和使用液体干燥剂干燥气体时，所用装置不同，固体干燥剂一般使用干燥管，而液体干燥剂则用洗气瓶．
例1 列举固态物质的干燥装置及用途．
规范解法 干燥管分U 型和球型，里面装固体干燥剂，用于干燥或吸收某气体，也可以用于检验某些气体．如用白色的CuSO 4粉末来检验气体中是否会有水．使用干燥管时应注意气流是“大口进小口出”，出气处导管口处放一小棉球以防出气导管口被小的固体尘粒堵塞．
例2 画出液态物质干燥装置及其用途．
①如果此装置装入浓H 2SO 4液体干燥剂，就可以干燥气体（A 进B 出）．
②此装置也可以用来除气体中的杂质．如装入饱和食盐水就可以除去Cl 2中的HCl 气体．装入饱和NaHCO 3就可以除去CO 2中的SO 2气体或HCl 气体（A 进B 出）．
③此装置还能检验某些气体是否存在．如瓶内装入CuSO 4溶液，就可以检验气体中有无H 2S 气体（A 进B 出）．
④证明某些气体的性质．如装入石蕊试液，可以证明气体的酸碱性．装入KI 、淀粉，可以证明Cl 2能将KI 氧化为I 2（A 进B 出）．
⑤如果此装置不加液体，可以成为集气装置，收集那些对空气有污染的气体．若A 进B 出，则用来收集密度比空气大的气体；若B 进A 出，则用来收集密度比空气小的气体．
⑥如果从A 管向此装置中加水，可以将瓶内收集的气体，从B 口排出以进行化学反应． ⑦若在瓶中先装满水，然后把产生的气体从B 口排入瓶中，将水从A 口排入到一个量筒中，可以通过测量水的体积而测出产生气体的体积．
归纳起来说，上述装置可以用于干燥、除杂、检验气体，证明气体性质、排气、集气、测气等．
16．在实验结束后，对仪器的洗涤有哪些要求？
在化学实验中，对仪器的洗涤也是有要求的，洗涤玻璃仪器的方法一般分2种：
（1）普通洗涤法：若容器内附有用水能溶解的物质，先向容器内加少量水，选择合适的毛刷，配合去污粉、洗涤剂反复洗几次，最后用水冲洗干净．
（2）特殊洗涤法：容器内附有不易洗掉的物质，普通洗涤法不能处理的时候，可以选择特殊的试剂，利用有机溶剂或化学反应将其洗涤，仪器内常附有的特殊物及对应的洗涤剂归纳如下：
①MnO 2、KMnO 4、Ca(OH)2、Fe(OH)3——浓HCl ．
②银镜、铜镜——稀HNO 3．
③硫黄——CS 2或热的NaOH 溶液．
④酚醛树脂、碘等——乙醇．
⑤苯酚——浓NaOH 溶液．
⑥油脂——NaOH 溶液．
洗涤干净的标准是：仪器内壁附着水均匀，既不成滴也不成股流下．
17．分离和提纯物质时应注意什么？
在分离和提纯物质时，应遵循的原则是：
（1）被提纯的物质尽量不要减少．例如除去Cl 2中的HCl 时，用水就不如使用饱和食盐法好．
（2）不得引入新的物质．例如用KMnO 4除去乙烷中的乙烯，结果除去乙烯的同时引入了CO 2（乙烯被KMnO 4氧化的产物）．
（3）要易于分离、复原．如用Br 2水除中的，生成的三溴苯酚易溶于中，结果很难分离，所以不能用溴水来除去中的，而应该用NaOH 溶液来提纯．
分离是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开（要还原成原来的形式），分别得到纯净的物质；提纯是通过适当的方法把混合物中的杂质除去，以得到纯净物质（摒弃杂），常用于分离提纯的方法有：
（1）过滤：用于分离固体与液体的混合物．
提纯分离时应注意：
（2）结晶、重结晶：将溶液中的各种成分分离．主要是利用溶质的溶解度不同进行分离提纯．如分离KNO 3和NaCl ．
（3）升华：固体与固体混合物的分离提纯方法．例如利用碘易升华的性质将粗碘提纯，将NaI ，KI ，CaI 2，MgI 2等杂质与I 2分开．
（4）蒸发：将那些不易被氧化，受热分解、水解的溶质从溶液中分离出去．蒸发是将溶液中的水加热蒸发，使溶质成为晶体，如从NaCl 溶液中提取NaCl 晶体．
（5）蒸馏和分馏：将相互溶解的两种或几种液体，利用各自的沸点不同，而将其一一蒸发为气体而分离开或提纯某种物质．
在进行蒸馏和分馏时应注意：
①沸点温度不能相差太小．
②温度计测蒸气温度，所以不能插入液面下，应在蒸馏烧瓶的支管口处略向下．
③冷凝管进水方向应下进上出．
④要加沸石，且不能蒸干．
（6）分液和萃取：分液和萃取是不同的．
分液是用分液漏斗将两种互不相溶的液体分开的操作．而萃取是利用某些物质在不同溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂将另一种溶剂中的溶质提取出来的方法．如用CCl 4、苯将溴水或碘水中的Br 2及I 2萃取出来的操作．
（7）渗析：用半透膜将胶体与溶液分开的方法．
①悬浊液：分散质不能透过滤纸，也不能透过半透膜．
②胶体：分散质能透过滤纸，但不能透过半透膜．
③溶液：分散质能透过滤纸，也能透过半透膜．
（8）盐析：利用某些物质在加某些无机盐时，其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质．如：从皂化液中分离肥皂、甘油；蛋白质的盐析等．
（9）洗气：分离和提纯气体，装置是洗气瓶和干燥管．
18．鉴定与鉴别是一样的吗？
鉴定与鉴别是有区别的．
鉴定：指用化学方法确定物质的组成，各组成成分要逐一检验出来．如需鉴定一物质是NaCl ，就要证明出该物质中的Na 和Cl 这两种离子成分；再如鉴定某白色固体中含有NaCl ，+-
Na 2SO 4和CaCO 3，就须将NaCl ，Na 2SO 4，CaCO 3这三种物质一一都检验出来才行．
鉴别：就是区别，即用一定的物理或化学方法把两种或几种物质一一区别开，当有几种物质，只要检验确定出（n -1）种物质就行了．
（1）检验物质的分类方法有：
①根据物质的类别和状态分：
1）气体检验、固体检验、液体检验．
2）阴、阳离子的检验．
3）有机物检验．
②根据检验目的和要求分：
1）鉴别．
2）鉴定．
3）推断．
③根据所用试剂种类和数目的多少分：
1）任选试剂检验．
2）只用一种试剂检验．
3）不用任何试剂检验．
（2）检验物质的原则：
①用最简便的方法：即先用操作比较简单的物理方法．比如先观察颜色→闻气味→溶解性．如果物理方法不行，再考虑化学方法．如先用指示剂或试纸→加试剂→加热．如果能用一次检验出来的方法就不要用多次．总之，先物理后化学，先简单后复杂．
②用最经济和最少量的试剂：即能用较少试剂的不用多试剂；能用易得试剂的不用贵重的试剂；能用一种试剂鉴别出的就不用两种试剂．
③选择现象最鲜明的实验方案：即加入的试剂与被检物质反应能产生明显的现象．如：颜色变化明显，沉淀生成，产生气泡，温度变化等．
19．如何鉴别CCl 4、苯及乙醇，请设计实验方法．
思路启迪 如果不用外加试剂，单凭所给试剂之间的相互混合以及它们外观的物理性质，不能鉴别出来，本题可以考虑只用一种外加试剂．
只限使用一种试剂来检验一组物质时有两种情况：一是所加试剂与组内所有物质相遇后均产生不同的现象．如向AlCl 3、MgCl 2、FeCl 2、FeCl 3、CuCl 2、NaCl 溶液中分别加入NaOH 溶液，NaOH 溶液与上述各物质相遇产生的现象各不相同，这样，用NaOH 溶液这一种试剂就可以鉴别这一组物质．
另一种情况是加入一种试剂后，再采用将已鉴别出的物质当成鉴别试剂去检验其他被检物．或利用反应后的产物作鉴别剂．如只用BaCl 2一种试剂和试管这一种仪器来鉴别Na 2SO 3和H 2SO 4（稀），就是让BaCl 2分别与少量Na 2SO 3和稀H 2SO 4反应后产生沉淀，然后静置一会儿，取上面的清液分别加入到另一个试管的沉淀中，看哪一个沉淀溶解来判断出BaS O 3 ，对应的物质即为Na 2SO 3溶液．
规范解法 选用一种试剂为水．
尽管油层与水层都是无色的，但是两层分界面是可以看出的，它们的折光率不同（就像在空气中能看出水面来．通过再加入少量水，观察哪一层增多，可判断水层的位置．
点评 用一种试剂进行鉴别通常从以下几方面来考虑所选择的试剂：
（1）根据被检物的物理性质来确定鉴别试剂，如利用在水中的溶解度不同、密度不同而确
定试剂．如本题问题中选择水就是这样．也可以利用某些物质遇酸放出气体，以及在酸中溶解度不同来确定鉴别剂．如Fe 粉、C 粉、MnO 2、FeS 四种黑色粉末可用浓HCl 来鉴别．
（2）利用酸碱指示剂遇酸、碱的显色不同来鉴别．
（3）利用阴、阳离子的特性来确定鉴别剂：
Ag 、Fe 、Al ①当阴离子相同或性质相近时，可以利用阳离子的特性来鉴别．如Fe 、3+2++3+、
Na +、Mg 、Cu 2+等遇OH -现象都不同，所以只用OH -来区分这些阳离子（NH 3⋅H 2O 不2+
3+2+能区别Al 和Mg ，但能区别出Zn ） 2+
②当阴离子各不相同时，常选用H 作鉴别剂，根据阴离子溶于H 产生气体不同，或产生沉淀来加以区别．
2--2--2-+CO HCO SO HSO S i 3333H 如：可用于区别：（或）、（或）、HS （或S ）、O ++-2-
3、
+---S O AlO -
2、23等阴离子，Ag 可用于区别：Cl 、Br 、I ． 2-
③利用双水解来区别：
用CO 3区别Ca
色气体）、Al 3+2-2+、H 、Al +3+、Na 4种离子的现象分别为Ca （白色沉淀）、H （无++2++（白色沉淀和无色气体）、Na （无明显现象）．
④也可以同时利用阴、阳离子来考虑鉴别剂：
如用Ba(OH)2鉴别K 2SO 4、(NH4) 2SO 4、NaNO 3、AlCl 3、NH 4Cl 5种溶液．
（4）利用氧化还原反应来考虑鉴别剂：
如用浓H 2SO 4来区别NaCl 、NaBr 、Na 2SO 3、NaHCO 3、KI 等溶液．
（5）利用有机物官能团的特征来考虑鉴别剂：
①用新制的Cu(OH)2悬浊液来区别：HCOOH 、CH 3COOH 、CH 3CHO 、葡萄糖、C 2H 5OH 5种溶液．
②用浓溴水区别：苯酚溶液、苯、乙烯、乙醇等．
③另外，FeCl 3也常用来鉴别多种有机物．
最后，需要指明的是，检验（鉴定和鉴别物质时）要遵循以下的大步骤：
各取少量（取样）→溶解于水中→加入试剂→描述现象→得出结论．
在回答问题时，一定要完整回答，不能只说出试剂的名称，否则回答简答题是不完全的．
20．什么样的物质能够自身相互鉴别？
（1）当一组物质中的每一种物质与其他物质两两反应，产生的现象不同时就能自身相互鉴别．
如果是2种物质：A →B ，B →A ，现象不同即可．
如果是3种物质：三组现象不同即可．
如果是4种物质：四组现象不同即可．
（2）不用任何其他试剂而自身能相互鉴别的问题的规律是：
①如果需要鉴别的物质是两种，这两种物质相互反应，若是受物质的量的影响而产生不同的现象，那么这一对物质就可互相鉴别，这样的物质有：
1）强碱与可溶性的铝盐：即OH 与Al -3+．
-3+⎧⎪OH →Al ：先产生白色沉淀，后沉淀消失．⎨3+-⎪⎩Al →OH ：先无明显现象，后产生白色沉淀．
2）强酸与偏铝酸盐，即H 和AlO 2． +-
+-⎧⎪H →AlO 2：先产生白色沉淀，后沉淀消失．⎨-+⎪⎩AlO 2→H ：先无变化，后产生白色沉淀．
3）硝酸银与氨水：即Ag 与NH 3．
+⎧⎪Ag →NH 3：无变化(直接产生银铵溶液) ．⎨+⎪⎩NH 3→Ag ：先产生褐色沉淀，然后沉淀消失变澄清． +
4）二元弱酸的酸根与强酸：即S （CO 3，SO 3）与H ． 2-2-2-+
+⎧⎪酸根离子→H ：产生大量气泡．⎨+⎪⎩H →酸根：先无变化，后产生大量气泡．
②如果需要鉴别的是多种物质，则分两种情况：
第一种情况是顺序型：先依据外观特征，鉴别出其中一种或几种，或通过加热，焰色或两两混合等方法，先确定某种物质，再由已鉴别出的物质作为新试剂，利用它们去鉴别本组内的各物质．
例 有一组物质：①MgSO 4 ②Ba(NO3) 2 ③NaOH ④CuCl 2 ⑤KCl ．
规范解法 鉴别时，先根据颜色判断CuCl 2，然后用CuCl 2可鉴别出NaOH 溶液，再用NaOH 溶液鉴别出MgSO 4，再用MgSO 4鉴别出Ba(NO3) 2，最后即是HCl ，其鉴别顺序为④→③→①→②→⑤．
第二种情况是无明显外部特征，加热或焰色反应也不能鉴别的一组物质，这时就要考虑两两混合法，记录下混合后的反应现象，分析确定．
例 鉴别BaCl 2，AlCl 3，H 2SO 4，NaHCO 3一组中的各溶液．
规范解法 滴加方法．
现象
①AlCl 3→BaCl 2，H 2SO 4，NaHCO 3 —，↓，↑和↑
②BaCl 2→AlCl 3，H 2SO 4，NaHCO 3 —，↓，—
③H 2SO 4→AlCl 3，BaCl 2，NaHCO 3 —，↓，↑
④NaHCO 3→AlCl 3，BaCl 2，H 2SO 4 ↓和↑，—，↑
点评 根据每一组现象不同来相互鉴别．在实际操作中，这样判断太麻烦，比较简单的做法是：仔细观察四种物质，寻找能产生明显现象的物质：H 2SO 4与NaHCO 3产生↑、BaCl2与H 2SO 4产生↓，NaHCO 3与AlCl 3产生↑及↓，只要出现3种不同的明显现象，就能鉴别4种物质．
21．怎样判断输送Cl 2的管道是否漏气？
（1）可以用AgNO 3溶液来检验：如果AgNO 3溶液变浑，说明漏Cl 2．
（2）可以用浓氨水来检验：当Cl 2泄漏时，管道会产生白烟．
8NH 3+3Cl 26NH 4Cl +N 2
扩展 常见气体检验如下：
⎧1) 燃烧：淡蓝色火焰，产物只有水．①H 2⎨⎩2) 与空气混合点燃→爆鸣声．
②O 2：余烬复燃．
⎧1)KI ＿淀粉试纸→变蓝．③Cl 2⎨⎩2) 漂白湿的石蕊试纸(不可逆) ．
⎧1) 浓氨水→白烟．④HCl ⎨HNO 32) AgNO →白色沉淀−−−→沉淀不溶解．3⎩
⎧1) 浓HCl →白烟．⑤氨水：⎨⎩2) 湿润红色石蕊试纸→蓝色．
⎧1) KMnO 4(H +) 溶液→褪色．⑥SO 2⎨⎩2) 品红溶液或试纸→褪色，加热后红色恢复．
⎧1) 石蕊→变红．⎪⑦H 2S ⎨2) Pb(AC)2试纸→黑色．
⎪3)CuSO 溶液→黑色沉淀．4⎩
⑧NO ：遇空气变为红棕色．
⎧1) 水→无色气体．⎪⑨NO 2⎨2) 湿润KI ＿淀粉试纸→蓝色．
⎪3) 可用湿漂白石蕊等有机色质．⎩
⑩CO ：燃烧→
检验生成的CO 2．
⎧1) 使燃着的木条熄灭．CO 2
⎨⎩2) 使澄清的石灰水变浑浊．
⎧⎪1) 燃烧→检验产物CO 2＋2H 2O (可用无水CuSO 4检验) ．
CH 4
⎨+⎪⎩2) 不使Br 2水，KMnO 4(H ) 褪色．
⎧1) 可燃→检验生成的CO 2及H 2O ，且有黑烟．C 2
H 4⎨+2) 使Br 水，KMnO (H ) 褪色．24⎩
⎧1) 燃烧→检验生成的CO 2及H 2O ，有浓黑烟．C 2H 2⎨+⎩2) 使Br 2水，KMnO 4(H ) 褪色．
22．怎样确定一包白色粉末为NaHCO 3？
第一种方法：
第一步：取少量白色粉末溶于水，配成溶液．
第二步：取少量溶液进行焰色反应，证明Na 存在．
第三步：取少量溶液于试管中，加足量浓HCl ，产生无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，证明是CO 2气体．
2-CO CaCl 3而是2溶液，无白色沉淀产生，说明阴离子不是第四步：取少量溶液，加入+
-HCO 3．
第二种方法：
第一步：取少量白色粉末做焰色反应，证明含有Na ．
第二步：取少量白色粉末于干燥的试管中，加热，并将产生的气体通入澄清的石灰水中，证明有HCO 3．
扩展 在高中化学实验中，经常会遇到检验阴、阳离子的情况，下面总结如下：
（1）常见阳离子的检验．
-+
①H ：石蕊试液→变红．
②K 、Na 、Ca ++2++：焰色反应，分别为浅紫色、黄色、砖红色．
+NH 4：加入碱液并加热→产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体． ③
⎧含Cl -的可溶物与稀HNO →白色沉淀3+⎪④Ag ⎨⎪加NaOH →先产生白色沉淀立即变为棕黑色(2AgOH ⎩
⑤Mg ：NaOH 溶液→白色沉淀
⑥Al 3+Ag 2O +H 2O ) 2+：NaOH 溶液→白色沉淀，NaOH 过量时，白色沉淀溶解．
：含SO 4的可溶物与HNO 3（稀）产生白色沉淀． 2-⑦Ba 2+
⑧Fe 2+⎧1) 加入NaOH 溶液→白色沉淀变为灰绿色又变为红褐色沉淀．⎨⎩2) 加入KSCN 溶液，无变化；再加入氯水后，溶液变为红色．
3+⎧1) NaOH 溶液→红褐色沉淀．⑨Fe ⎨⎩2) KSCN 溶液→溶液变为血红色．
⑩Cu 2+：NaOH 溶液→蓝色絮状沉淀→沉淀变为黑色．
（2）常见阴离子的检验．
-⎧1) 石蕊试液→蓝色．①OH ⎨⎩2) 酚酞试液→红色．
②Cl (Br) ：加入AgNO 3并加入HNO 3→产生白色沉淀（淡黄色沉淀）． --
1) AgNO 3+HNO 3→黄色沉淀．-⎧③I ⎨⎩2) Cl 2水+淀粉→蓝色溶液．
2-2+SO 4：BaCl 2（或其他可溶性含Ba ④的化合物）+HNO 3→白色沉淀．
2-SO 3⑤：H 2SO 4→无色气体→使品红试液褪色．
⑥CO 3：盐酸→无色气体→使澄清石灰水变浑．
2-再加入NaOH −→白色沉淀． ⑦HCO 3：BaCl 2→无变化−−−−−
2-2−→黑色沉淀． ⑧S ：盐酸→臭鸡蛋气味气体−−−2-Pb(Ac)
-NO 3⑨：浓H 2SO 4＋Cu 片→红综色气体．
⑩PO 4：AgNO 3+HNO 3→黄色沉淀，溶于HNO 3且无气体放出．
3-
23．怎样测定晶体中结晶水的含量?
根据晶体中结晶水的质量分数求算公式：
结晶水的质量分数=结晶水的质量
晶体的总质量⨯100%=晶体的质量-无水固体质量晶体的质量⨯100%
可知：测定某晶体的结晶水含量的实验有如下几个环节：
（1）准确测定某晶体的质量和坩埚质量．
（2）小心加热至晶体完全失去结晶水——加热去水过程．
（3）准确测定无水固体的质量．
最后，将实验结果代入公式进行计算，根据计算结果分析产生误差的原因．
例 请分析“硫酸铜晶体中结晶水含量”一实验中各步操作可能引起的误差． 规范解法 实验室测定CuSO 4晶体中结晶水含量的误差分析：设硫酸铜晶体与坩埚的质量为m 1，无水CuSO 4与坩埚的质量为m 2，坩埚的质量为m 3． 则有：W H 2O =m 水
m 1-m 3⨯100m 1-m 2⨯100％m 1-m 3
在上述公式中，m 1是一个定值，影响计算结果的因素是结晶水的质量；而影响m 水的质量关键是m 2的测定，现具体分析如下：
（1）加热时，局部温度过高，使少量CuSO 4分解为CuO 及SO 3，由于SO 3的挥发，结果m 2偏小，m 1-m 2偏大，W H 2O 变大．
（2）加热时，还有少许蓝色晶体存在就停止加热，即还有少量CuSO 4⋅x H 2O 没有分解，这样测得的m 2偏大，m 水=m 1-m 2偏小，则W H 2O 变小．
（3）加热时，由于受热不均匀而有少许CuSO 4溶液溅出坩埚外，结果测得m 2偏小，m 水=m 1-m 2偏大，W H 2O 变大．
（4）实验开始时：称量的坩埚未经干燥，结果m 水=m 1-m 2偏大，W H 2O 偏高．
（5）坩埚的内壁附有受热可完全分解成气体的杂质，结果m 水偏大（含杂质），W H 2O 偏高．
（6）加热完毕后，坩埚没有在干燥器中冷却，吸收了空气中的水分，结果m 2变大，m 水=m 1-m 2偏小，W H 2O 偏低．
24．配制一定物质的量浓度的深液和酸碱中和滴定，这两个定量实验有什么关系？
酸碱中和滴定实验必须有标准溶液，而标准液的配制即为一定物质的量浓度溶液的配制实验．标准液配制的是否准确，直接影响酸碱中和滴定的准确度．
配制一定物质的量浓度溶液和酸碱中和滴定是高中化学中两个非常重要的容量分析实验，包括实验操作和误差分析两方面．
（1）一定物质的量浓度溶液的配制：
操作步骤：①计算②称量（量取）③溶解④转移⑤洗涤⑥定容⑦混匀．
产生误差分析：①如果称量的固体物质已潮解，里面含有水分，结果C 偏低．
②称量时砝码放错位置，则称得的质量比实际质量要小，结果C 偏低．
③容量瓶不干燥，内壁有少量水，不影响浓度．
④在转移溶液后，未洗涤，结果C 偏低（少量溶质流失）．
⑤转移前未冷却浓溶液，转移后使容量瓶内体积变大，加水量增加，结果C 偏低． ⑥定容时，没有平视．
若俯视：加水不到刻度线，C 偏高．
若仰视：加水量超过刻度线，C 偏低．
（2）酸碱中和滴定：
操作步骤：①选滴定管②洗滴定管③装液④调整⑤滴定⑥读数⑦计算．
误差分析： ①滴定管
②滴定前，在用蒸馏水清洗，应再用将要装入滴定管的液体润洗滴定管，否则，由于管内存有少量水，使装入滴定管内的溶液浓度降低．如果是标准溶液，则会使测出的待测液浓度偏C 待=
高．V 标C 标V 待（V 标偏大）
C 标V 标
V 待（V 标偏大） ③滴定前，滴定管内尖端有气泡，滴定后气泡消失，说明一部分标准液用来填充气泡所占C 待=
体积，结果测出的待测液浓度偏高．
④滴定前，用水洗锥形瓶，或锥形瓶中残留水，或取完待测液后再向锥形瓶中加点水以便于观察，都不影响待测液浓度测定，但锥形瓶不能用待测液洗，这会使C 待偏高．
⑤取待测液时，如果用移液管取，则尖端残留液不能吹入锥形瓶，否则C 待偏高．
25．指示剂的选择对酸碱中和的滴定结果有影响吗？
有影响．因为不同的指示剂，pH 变色范围不同，所以选择不同的指示剂，在不同的pH 点变色，消耗标准液的体积就会不同．
根据各指示剂在pH 不同的变色范围可知：如果用酸滴定碱：
若选用酚酞作指示剂：则在pH 为8这一点，颜色由红色→无色．
若选用甲基橙作指示剂：则在pH 为4.5这一点，颜色由黄色→橙色．
选择不同的指示剂，滴定产物也不相同，例如：用HCl 滴定NaOH （含Na 2CO 3） 若用酚酞作指示剂，则黄色时，产物为NaCl 及NaHCO 3 ⎧⎪NaOH +HCl ⎪⎨⎪Na CO +HCl 23⎪⎩反应方程式为NaCl +H 2O NaHCO 3+NaCl
若甲基橙作指示剂，则变色时的产物为NaCl 、CO 2、H 2O ⎧NaCl +H 2O ⎪NaOH +HCl ⎪⎨⎪2HCl +Na CO NaCl +CO 2↑+H 2O 23⎪反应方程式为⎩
在此例中，对NaOH 而言，使用酚酞和甲基橙作指示剂消耗酸的体积相同，但对于Na 2CO 3而言，使用酚酞消耗酸的体积为使用甲基橙消耗体积的一半．
26．综合实验有什么特点？
综合实验是以气体的制取为主线，将化学实验基本操作、物质的定性检验和定量实验结合成一体，把中学化学所学到的基本理论和元素化合物知识与基本原理和基本技能相互融合的实验．
综合实验是近年来高考中的热点，它能全面考查学生的综合能力，下面从几个方面来讨论综合实验题的解题思路．
（1）根据所给实验题进行简单的实验设计．
在设计实验时应遵循的原则：
①选择最佳实验方案：即所选择的实验方案，现象明显，操作简单，仪器的使用切合实际．便于控制，易于分离提纯，尾气吸收科学合理，药品易得等．
②对于易水解的物质，在设计时要考虑安装合理装置，并给予保护．如：接一个干燥管等． ③注意细微末节．有些看似小问题的实验细节，往往影响整个实验，所以要注意，如棉花的使用，导管的连接，试管的倾斜程度，装置内外压强的调节等．
（2）根据实验要求对所给仪器进行组装．
组装仪器时要注意：
①需要选择仪器时，要考虑仪器是否齐全，所给出的仪器是全用还是选用．
②安装顺序是“由下而上，从左到右”．
③全面审题，明确实验目的，按程序组装．如涉及制气后进行某个实验的实验程序是：
制气→除杂→干燥→气体实验→生成物的性质分析→生成物性质应用→尾气处理
④检查气密性：在整套装置连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品；大型组装仪器装置，在检查气密性时要分成几部分检查，用酒精灯微热．
（3）根据给出的实验装置回答实验问题．
这类问题一般针对：
①原理：反应原理（要求写方程式），制气原理，实验原理．
②错误装置及错误的使用试剂、操作错误的判断．
③实验怎样改进．
④实验结果分析．
化学实验方案的设计经典答疑
1．“化学实验方案的设计”的学法旨要是什么？
（1）“化学实验方案的设计”一章教材是高中培养学生创造能力的一种尝试，目的是通过化学实验方案的设计（包括制备实验方案的设计和性质实验方案的设计）使学生综合运用高中阶段所学的知识，积极主动地去思考化学实验的实施过程，从设计实验的学习中深化和发展知识，对学生进行理性思维方法的训练，是提高学生分析问题和解决问题的有效方法和途径，给学生的创造思维能力的培养提供最大的可能．
（2）元素化合物的制备实验，要求有牢固的元素化合物知识和熟练的实验技能．有机化合物的制备实验，要求学生理解和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，充分利用这种关系，可以为寻找有机物制备的合理途径、正确地进行有机制备提供科学的依据和正确的方法．因此，了解制备实验方案的设计方法，即可以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都是有益的．
（3）在性质实验方案设计中，以乙二酸为例，注意在设计有机化合物的性质实验方案时应考虑的问题和方法，本节中的“怎样进行铜和铜的化合物的性质实验方案设计”的讨论，能够将高中教材中对铜和铜的化合物知识介绍有一个综合展现，应充分注意．
（4）设计化学实验方案时应遵循科学性、安全性、可能性、简约性等基本要求．
（5）设计一个相对完整的化学实验方案应包含哪些主要内容，考虑实验设计的思路．
（6）同一个化学实验，可以设计出多种实验方案，应对它们进行选择以及选择的原则．
2．学习“化学实验方案的设计”一章知识的学习目标是什么？
（1）了解制备实验方案的设计方法和要求．
（2）运用学过的铝和氢氧化铝的性质及强碱弱酸盐和强酸弱碱盐水解反应的相互促进关系，并分析评价氢氧化铝制备的最佳途径．
（3）培养并发展思维能力，初步具有分析、综合、评价的能力，培养出辩证唯物主义观点．
（4）初步学会运用酯化反应和水解反应原理，分析苯甲酸甲酯的合成与皂化反应．
（5）了解性质实验方案的设计方法和要求．
（6）应用乙二醇的性质，设计完整的化学实验方案．
（7）综合运用高中阶级有关铜和铜的化合物知识，设计性质实验方案验证铜和铜的化合物的性质并检验铜离子的存在．
（8）了解化学实验方案设计的基本要求．
【经点答疑】
1．高中化学教材所涉及的基本概念和原理由哪些教学内容组成？它们之间的关系如何？ 高中化学教材中涉及的基本概念和原理主要由下述教学内容组成：原子结构、元素周期律和元素周期表、化学键、晶体的类型与性质的关系、物质的量、化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液、胶体及其应用、氧化还原反应、原电池原理及其应用、电解原理
及其应用等．
它们之间内容联系如下：
2．请将高中阶段涉及的部分烃及烃的衍生物之间的转化关系用图示的形式表示出来．
3．如何设计出苯甲酸甲酯的合成过程？并画出相应过程的图示来．
在有机化学中，可以利用醇与酸的反应来制备酯．
在设计实验方案时，可以这样考虑：用甲醇与苯甲酸（苯的同系物甲苯可被氧化成苯甲酸），进行酯化反应，以硫酸作催化剂，能制取苯甲酸甲酯．因为酯化作用的过程是可逆的，根据化学平衡原理，增大反应物（如甲醇）的浓度，可以使平衡向着有利于苯甲酸甲酯生成的方向移动．具体操作过程如下：
4．怎样设计出苯甲酸甲酯的皂化反应？画出图示，并进行说明．
苯甲酸甲酯的皂化反应即其在碱性条件下发生水解反应，根据要求，可以设计出如下页图所示的实验来．
从操作过程中可以看出，若将碱液与苯甲酸甲酯一起煮沸，经皂化作用，使苯甲酸甲酯转变为甲醇和苯甲酸根离子（）．可见，苯甲酸甲酯的皂化是苯甲酸与甲醇进行酯化反应的逆过程．可见苯甲酸与甲醇在有浓硫酸存在并加热的条件下，可以生成苯甲酸甲酯，而在有碱存在的条件下，苯甲酸甲酯又能发生水解反应转变为甲醇及苯甲酸根离子．
5．如何用废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁，请设计出相应的实验过程来？
首先用碱液除去废铁屑表面的油污．制备硫酸亚铁的操作如下：
（1）在250mL 的烧杯内倒入40mL 的稀硫酸，加入足量废铁屑，以使稀硫酸浸没所有铁屑为适度．小心加热（保持温度50～80℃之间，不要沸腾，最好选用水浴加热的方法），直到只有极少量气泡发生，同时溶液呈浅绿色为止（此时烧杯底部应仍留有少量铁屑）．
（2）趁热过滤：用少量热水冲洗过滤装置（漏斗及内部的滤纸），以提高它的温度（防止溶液在漏斗里析出晶体），然后将溶液趁热过滤．将滤液转入试管中，用橡皮塞塞住管口（防止空气进入），静置、冷却、结晶，观察滤液冷却生长出浅绿色硫酸亚铁晶体的现象．
（3）待结晶完毕后，取出晶体，用少量水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干．
（4）把制得的硫酸亚铁晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存．
6．请设计实验验证铜的化学性质．
在设计铜的化学性质的实验方案时，应该从以下几方面考虑：
（1）将用砂纸打磨干净的铜丝在酒精灯火焰上灼烧，以验证铜在高温下能跟空气里的氧气反应的性质．
（2）将铜片分别放入稀硫酸（常温和加热条件）、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸中，验证铜能跟氧化性酸起反应的性质．
（3）将铜片放入AgNO 3溶液中，验证铜与银的金属活动性顺序．
（4）如果有条件，可将铜放在潮湿的空气中一段时间，使其表面生成绿色的碱式碳酸铜．
7．请设计实验验证铜的化合物的性质．
对于铜化合物的化学性质，可按下面几个思路设计实验方案．
（1）将CuO 分别放入稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸中，观察在不加热或加热条件下的现象，验证CuO 做为碱性氧化物能与酸反应的性质．
（2）加热胆矾，观察分解现象；待加热后试管冷却后，加入2滴水，观察现象，展示CuSO 4⋅5H 2O 与CuSO 4颜色的区别．
（3）向CuSO 4溶液中滴加NaOH 溶液，然后将沉淀分为三份，向其中二份中分别加入稀H 2SO 4、NaOH 溶液，给第三份加热．验证Cu(OH)2的一些性质．
（4）向CuSO 4溶液中滴加NaOH 溶液，然后加入浓氨水，再滴加NaOH 溶液．验证四氨合铜络离子的特征颜色，同样，这个实验可用来检验铜离子的存在．
8．请设计出几种制备碱性碳酸铜的方法．
（1）由Na 2CO 3⋅10H 2O 与CuSO 4⋅5H 2O 反应制备：
根据CuSO 4与Na 2CO 3反应的化学方程式：
2CuSO 4+2Na 2CO 3+H 2O Cu 2(OH)2CO 3↓+2Na 2SO 4+CO 2↑
，
①计算，称取14g CuSO 4⋅5H 2O ，16g Na 2CO 3⋅10H 2O ，用研钵分别研细后再混合研磨，此时即发生反应，有“滋滋”产生气泡的声音，而且混合物吸湿很厉害，很快成为“粘胶状”．
②将混合物迅速投入200mL 沸水中，快速搅拌并撤离热源，有蓝绿色沉淀产生．
③过滤，用水洗涤沉淀，至滤液中不含SO 4为止，取出沉淀、风干，得到蓝绿色晶体． 注释：①该方法制得的晶体，主要成分是Cu 2(OH)2CO 3，因反应产物与温度、溶液的酸2-
O ⋅C u (O H ) 2CuCO 3⋅3Cu(OH)2和2、碱性等有关，因而同时可能有蓝色的2C u C 3
2CuCO 3⋅5Cu(OH)2生成，使晶体带有蓝色．
②如果把两种反应物分别研细后再混合（不研磨），采用同样的操作方法也可以得到蓝绿色晶体．
（2）由Na 2CO 3溶液与CuSO 4溶液反应制备：
①分别称取12.5g CuSO 4⋅5H 2O ，14.3g Na 2CO 3⋅10H 2O ，各配成200mL 溶液（溶液
浓度为0.25mol ／L ）．
②在室温下，把Na 2CO 3溶液滴加到CuSO 4溶液中，并搅拌，用红色石蕊试纸检验溶液至变蓝为止，得蓝色沉淀．
③过滤，用水洗沉淀，至滤液中不含SO 4为止，取出沉淀、风干，得蓝色晶体．
注释：①该晶体的主要成分为5CuO ⋅2CO 2．
②如果使沉淀与Na 2CO 3的饱和溶液接触数日，沉淀将转变为Cu(OH)2．
③如果先加热Na 2CO 3溶液至沸腾，滴加CuSO 4溶液时会立即产生黑色沉淀．
④如果加热CuSO 4溶液至沸腾时，滴加Na 2CO 3溶液，产生蓝绿色沉淀，并一直滴加2-Na 2CO 3溶液，直至用红色石蕊试纸检验变蓝为止．但条件若控制不好的话，沉淀颜色会逐渐加深，最后变成黑色．
⑤如果先不加热溶液，向CuSO 4溶液中滴加Na 2CO 3溶液，并用红色石蕊试纸检验至变蓝为止，然后加热，沉淀颜色也易逐渐加深，最后变成黑色．
⑥上述③④⑤出现黑色沉淀的原因可能是由于产物分解成CuO 的缘故．因此，当加热含有沉淀的溶液时，一定控制好加热时间．
（3）由NaHCO 3跟CuSO 4⋅5H 2O 反应制备：
①称取4.2g NaHCO 3，6.2g CuSO 4⋅5H 2O ，将固体混合（不研磨）后，投入100mL 沸水中，搅拌，并撤离热源，有草绿色沉淀生成．
②抽滤、洗涤、风干，得到草绿色晶体．
注释：该晶体的主要成分为CuCO 3⋅Cu(OH)2⋅H 2O ．
（4）由Cu(NO3) 2跟Na 2CO 3反应来制备：
①将冷的Cu(NO3) 2饱和溶液倒入Na 2CO 3的冰冷溶液（等体积等物质的量浓度）中，即有碱式碳酸铜生成．
②抽滤、洗涤、风干后，得到蓝色晶体．
注释：其成分为2CuCO 3⋅Cu(OH)2．
评价：由上述几种方法制得的晶体颜色各不相同．这是因为产物的组成与反应物组成、溶液的酸碱度、温度等有关，从而使晶体的颜色发生变化．从加热分解碱式碳酸铜的实验结果看，由第一种方法制得的晶体分解最完全，产生的气体量最大．
9．设计实验检验胃舒平中的氢氧化铝．
（1）取胃舒平2片，放在研钵中研成细粉．先取少量样品于试管中，加入蒸馏水3mL ，振
荡，上层呈浑浊状，下层有沉淀，说明它难溶于水．
（2）将研成细粉的胃舒平放入大试管，滴加20％（质量分数）的盐酸，边滴边振荡，直至样品几乎全部溶解为止，过滤，滤去不溶物．
（3）把滤液移入锥形瓶中，向滤液中滴加20％（质量分数）的NaOH 溶液，直到用pH 试纸测定溶液呈中性为止，这时就有白色絮状Al(OH)3沉淀产生．继续滴加NaOH 溶液，白色絮状沉淀又被溶解，生成了可溶性的NaAlO 2．
10．设计实验检验红砖中的氧化铁．
（1）把约20g 红砖碎块研成粉末，放入小烧杯中，加入20～30mL 3mol／L 的盐酸，放置约30min ．
（2）从烧杯中取2mL 溶液于试管中，滴入0.1mol ／L KSCN溶液2～3滴，溶液立即显血红色，证明溶液中含有Fe ．
11．化学实验设计可分为哪些类型？
根据不同的标准，可以将中学化学教学中的实验设计划分成不同的类型．
（1）根据实验在化学教学认识过程中的作用来划分．
①启发式（或探索性）实验设计：
设计这类实验时，注意效果明显，易操作，时间短，安全可靠．
②验证性实验设计：
设计这类实验时，除上述要求外，还注意说服力要强．
③运用性实验设计：
这类实验的目的是综合运用所学的化学知识和技能，解决一些化学实验习题或实验问题．在此类实验设计中，要注意灵活性和综合性，尽可能设计多种方案，并加以比较，进而进行优选．
（2）根据化学实验的工具来划分．
①化学实验仪器、装置和药品的改进或替代．
②化学实验方法的改进．
（3）根据化学实验内容来划分．
①物质的组成、结构和性质实验设计．
②物质的制备实验设计．
③物质的分离、提纯、鉴别实验设计．
12．一个完整的化学实验方案应包括哪些方面的内容？
（1）实验目的．
（2）实验原理．
（3）实验用品（药品、仪器、装置、设备）及规格．
（4）实验装置图、实验步骤及操作方法．
3
（5）注意事项．
（6）实验现象及结论记录表．
13．设计一个制备H 2的实验，要求制备能随时开始，随时停止．
实验室制备H 2的原理为Zn +H 2S O 4=ZnS O 4+H 2↑
该反应特点为块状固体与液体反应，在不加热的条件下制备一种气体，可以采用启普发生器．如下图所示：该装置分为3部分
启普发生器
①球型漏斗：球的容积要求足够大，其容积大于容器容积．
②容器：葫芦型的，中间的“腰”特别细，在球型漏斗底部插入之后，留下的缝隙特别小，只允许液体流动，而不允许块状固体转移．
③导气管：上有活塞．
制备时，先将Zn 粒放入容器的上半部，从球型漏斗中加入足量稀酸．打开活塞，则球型漏斗中的液体由于大气压的作用而进入容器中，与锌粒接触，发生反应产生H 2由导气管导出；当需要停止反应，只需关闭活塞继续产生的氢气会将与Zn 接触的酸推回球型漏斗中．
评价：（1）本装置还可以采用简易的装置，如下图：
简易装置
①长颈漏斗——相当于球形漏斗．
②多孔塑料片——盛放锌粒，允许反应液自由出入．
③导气管——带活塞．
（2）启普发生器还可以制备的气体：H 2S 、CO 2．
（3）制备SO 2时为什么不能用启普发生器? 实验室用Na 2SO 3与70％的H 2SO 4来制取SO 2：
H 2SO 4+Na 2SO 3Na 2SO 4+H 2O +SO 2↑
其中反应物Na 2SO 3是一种粉末状固体，而不是块状固体，若使用启普发生器，则Na 2SO 3粉末将进入容器的下半部分而失去了控制反应进行的作用．
（4）制备Cl 2时为什么不用启普发生器?
制备Cl 2的反应为NaCl +H 2SO 4(浓) ∆NaHSO 4+HCl ↑
，反应需要加热，而启普发
生器是不适宜加热的；且NaCl 是粉末状的．
（5）制备乙炔（C 2H 2）气时为什么不用启普发生器．
实验室制备乙炔反应：
CaC 2+2H 2O Ca(OH)2+C 2H 2↑
①虽然反应不需要加热，但该反应放出了大量的热．
②尽管CaC 2是块状固体，但它与水反应生成浆状物Ca(OH)2，将容器上下连接处堵上，失去使反应停止的意义．
例1 用图示的装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应．产生的氢气由支管导出；若关闭弹簧夹，则试管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止．需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气发生．这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置．
回答下面问题：
（1）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降?
（2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性?
（3）从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取的气体，填写下表中的空白．
①大理石与盐酸反应制取二氧化碳
②黄铁矿与盐酸反应制取硫化氢
③用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气
（4）食盐跟浓硫酸反应制氯化氢不能用这种装置随制随停．试说明理由．
规范解法 （1）关闭弹簧夹时，反应产生的气体使试管内液面上的压力增加，所以液面下降．
（2）塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗中注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气．
（3）
（4）此反应需加热，食盐是粉末状．
例2 有如下几个仪器：①烧杯 ②铁架台 ③铁夹 ④底部有小洞的试管 ⑤单孔塞 ⑥带活塞的导管以及锌粒及稀硫酸等药品．请组装一套能使制备H 2的实验随时发生，随时停止的装置来，画出图示并做简要的说明．
思路启迪 要使反应随时发生，随时停止，思维定势是仿造启普发生器，但是这样只能保证反应发生，不能保持反应随时停止，必须做必要的说明．
规范解法
按图示安装好装置，若制备氢气，将试管装入带有稀硫酸的烧杯中．若要停止制备，将带有药品的试管取出即可．
点评 ①通过将试管的取出及放入来控制反应是一个创新．
②亦可以用干燥管来代替漏试管．
14．如何利用所给的信息设计实验？
根据信息来设计试验，应充分考虑所给信息，进行恰当的组合，得到最合理的结果，读信
息应尽力做到“逐字逐句”．
例1 测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数．现有下列实验用品：中学实验常用仪器、800mL 烧杯、100mL 量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g ／cm ）、水．
（1）请设计一个能测量一定量合金与金属反应放出气体的装置来（画图）．
（2）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）．
①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ ④________________________________________________________________________
（3）合金样品用铜网包裹的目的是：____________________________________________ 思路启迪 将所给装置组合成答案要求的反应器很容易进行，而（3）则起了提示作用．将一定质量的铝锌合金用铜网包裹好，放在800mL 烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面．这点学生比较容易做到．问题出在下一步，有些学生不加思考直接向烧杯中注入盐酸．忽视了样品与盐酸反应产生的氢气来不及收集而跑掉．正确思路是首先向烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈．再在100mL 量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中，使漏斗颈伸入量筒中．因为水不跟铝锌样品反应，因此不会产生氢气，确保有足够时间做好氢气收集的准备工作．最后，半长颈漏斗插入烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至气体产生．
规范解法 （1）
3
（2）①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL 烧杯底部，把短颈漏斗扣在样品上面．
②往烧杯中注入水，直到水面没过漏斗颈（没答水面没过漏斗颈不得分）．
③在100mL 量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡）．
④将长颈漏斗（或玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生．
（3）使样品在反应时能在烧杯底适当的位置（或答避免反应时样品漂浮）．
15．固体干燥剂和液体干燥剂所使用的仪器一样吗？
使用固体干燥剂和使用液体干燥剂干燥气体时，所用装置不同，固体干燥剂一般使用干燥管，而液体干燥剂则用洗气瓶．
例1 列举固态物质的干燥装置及用途．
规范解法 干燥管分U 型和球型，里面装固体干燥剂，用于干燥或吸收某气体，也可以用于检验某些气体．如用白色的CuSO 4粉末来检验气体中是否会有水．使用干燥管时应注意气流是“大口进小口出”，出气处导管口处放一小棉球以防出气导管口被小的固体尘粒堵塞．
例2 画出液态物质干燥装置及其用途．
①如果此装置装入浓H 2SO 4液体干燥剂，就可以干燥气体（A 进B 出）．
②此装置也可以用来除气体中的杂质．如装入饱和食盐水就可以除去Cl 2中的HCl 气体．装入饱和NaHCO 3就可以除去CO 2中的SO 2气体或HCl 气体（A 进B 出）．
③此装置还能检验某些气体是否存在．如瓶内装入CuSO 4溶液，就可以检验气体中有无H 2S 气体（A 进B 出）．
④证明某些气体的性质．如装入石蕊试液，可以证明气体的酸碱性．装入KI 、淀粉，可以证明Cl 2能将KI 氧化为I 2（A 进B 出）．
⑤如果此装置不加液体，可以成为集气装置，收集那些对空气有污染的气体．若A 进B 出，则用来收集密度比空气大的气体；若B 进A 出，则用来收集密度比空气小的气体．
⑥如果从A 管向此装置中加水，可以将瓶内收集的气体，从B 口排出以进行化学反应． ⑦若在瓶中先装满水，然后把产生的气体从B 口排入瓶中，将水从A 口排入到一个量筒中，可以通过测量水的体积而测出产生气体的体积．
归纳起来说，上述装置可以用于干燥、除杂、检验气体，证明气体性质、排气、集气、测气等．
16．在实验结束后，对仪器的洗涤有哪些要求？
在化学实验中，对仪器的洗涤也是有要求的，洗涤玻璃仪器的方法一般分2种：
（1）普通洗涤法：若容器内附有用水能溶解的物质，先向容器内加少量水，选择合适的毛刷，配合去污粉、洗涤剂反复洗几次，最后用水冲洗干净．
（2）特殊洗涤法：容器内附有不易洗掉的物质，普通洗涤法不能处理的时候，可以选择特殊的试剂，利用有机溶剂或化学反应将其洗涤，仪器内常附有的特殊物及对应的洗涤剂归纳如下：
①MnO 2、KMnO 4、Ca(OH)2、Fe(OH)3——浓HCl ．
②银镜、铜镜——稀HNO 3．
③硫黄——CS 2或热的NaOH 溶液．
④酚醛树脂、碘等——乙醇．
⑤苯酚——浓NaOH 溶液．
⑥油脂——NaOH 溶液．
洗涤干净的标准是：仪器内壁附着水均匀，既不成滴也不成股流下．
17．分离和提纯物质时应注意什么？
在分离和提纯物质时，应遵循的原则是：
（1）被提纯的物质尽量不要减少．例如除去Cl 2中的HCl 时，用水就不如使用饱和食盐法好．
（2）不得引入新的物质．例如用KMnO 4除去乙烷中的乙烯，结果除去乙烯的同时引入了CO 2（乙烯被KMnO 4氧化的产物）．
（3）要易于分离、复原．如用Br 2水除中的，生成的三溴苯酚易溶于中，结果很难分离，所以不能用溴水来除去中的，而应该用NaOH 溶液来提纯．
分离是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开（要还原成原来的形式），分别得到纯净的物质；提纯是通过适当的方法把混合物中的杂质除去，以得到纯净物质（摒弃杂），常用于分离提纯的方法有：
（1）过滤：用于分离固体与液体的混合物．
提纯分离时应注意：
（2）结晶、重结晶：将溶液中的各种成分分离．主要是利用溶质的溶解度不同进行分离提纯．如分离KNO 3和NaCl ．
（3）升华：固体与固体混合物的分离提纯方法．例如利用碘易升华的性质将粗碘提纯，将NaI ，KI ，CaI 2，MgI 2等杂质与I 2分开．
（4）蒸发：将那些不易被氧化，受热分解、水解的溶质从溶液中分离出去．蒸发是将溶液中的水加热蒸发，使溶质成为晶体，如从NaCl 溶液中提取NaCl 晶体．
（5）蒸馏和分馏：将相互溶解的两种或几种液体，利用各自的沸点不同，而将其一一蒸发为气体而分离开或提纯某种物质．
在进行蒸馏和分馏时应注意：
①沸点温度不能相差太小．
②温度计测蒸气温度，所以不能插入液面下，应在蒸馏烧瓶的支管口处略向下．
③冷凝管进水方向应下进上出．
④要加沸石，且不能蒸干．
（6）分液和萃取：分液和萃取是不同的．
分液是用分液漏斗将两种互不相溶的液体分开的操作．而萃取是利用某些物质在不同溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂将另一种溶剂中的溶质提取出来的方法．如用CCl 4、苯将溴水或碘水中的Br 2及I 2萃取出来的操作．
（7）渗析：用半透膜将胶体与溶液分开的方法．
①悬浊液：分散质不能透过滤纸，也不能透过半透膜．
②胶体：分散质能透过滤纸，但不能透过半透膜．
③溶液：分散质能透过滤纸，也能透过半透膜．
（8）盐析：利用某些物质在加某些无机盐时，其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质．如：从皂化液中分离肥皂、甘油；蛋白质的盐析等．
（9）洗气：分离和提纯气体，装置是洗气瓶和干燥管．
18．鉴定与鉴别是一样的吗？
鉴定与鉴别是有区别的．
鉴定：指用化学方法确定物质的组成，各组成成分要逐一检验出来．如需鉴定一物质是NaCl ，就要证明出该物质中的Na 和Cl 这两种离子成分；再如鉴定某白色固体中含有NaCl ，+-
Na 2SO 4和CaCO 3，就须将NaCl ，Na 2SO 4，CaCO 3这三种物质一一都检验出来才行．
鉴别：就是区别，即用一定的物理或化学方法把两种或几种物质一一区别开，当有几种物质，只要检验确定出（n -1）种物质就行了．
（1）检验物质的分类方法有：
①根据物质的类别和状态分：
1）气体检验、固体检验、液体检验．
2）阴、阳离子的检验．
3）有机物检验．
②根据检验目的和要求分：
1）鉴别．
2）鉴定．
3）推断．
③根据所用试剂种类和数目的多少分：
1）任选试剂检验．
2）只用一种试剂检验．
3）不用任何试剂检验．
（2）检验物质的原则：
①用最简便的方法：即先用操作比较简单的物理方法．比如先观察颜色→闻气味→溶解性．如果物理方法不行，再考虑化学方法．如先用指示剂或试纸→加试剂→加热．如果能用一次检验出来的方法就不要用多次．总之，先物理后化学，先简单后复杂．
②用最经济和最少量的试剂：即能用较少试剂的不用多试剂；能用易得试剂的不用贵重的试剂；能用一种试剂鉴别出的就不用两种试剂．
③选择现象最鲜明的实验方案：即加入的试剂与被检物质反应能产生明显的现象．如：颜色变化明显，沉淀生成，产生气泡，温度变化等．
19．如何鉴别CCl 4、苯及乙醇，请设计实验方法．
思路启迪 如果不用外加试剂，单凭所给试剂之间的相互混合以及它们外观的物理性质，不能鉴别出来，本题可以考虑只用一种外加试剂．
只限使用一种试剂来检验一组物质时有两种情况：一是所加试剂与组内所有物质相遇后均产生不同的现象．如向AlCl 3、MgCl 2、FeCl 2、FeCl 3、CuCl 2、NaCl 溶液中分别加入NaOH 溶液，NaOH 溶液与上述各物质相遇产生的现象各不相同，这样，用NaOH 溶液这一种试剂就可以鉴别这一组物质．
另一种情况是加入一种试剂后，再采用将已鉴别出的物质当成鉴别试剂去检验其他被检物．或利用反应后的产物作鉴别剂．如只用BaCl 2一种试剂和试管这一种仪器来鉴别Na 2SO 3和H 2SO 4（稀），就是让BaCl 2分别与少量Na 2SO 3和稀H 2SO 4反应后产生沉淀，然后静置一会儿，取上面的清液分别加入到另一个试管的沉淀中，看哪一个沉淀溶解来判断出BaS O 3 ，对应的物质即为Na 2SO 3溶液．
规范解法 选用一种试剂为水．
尽管油层与水层都是无色的，但是两层分界面是可以看出的，它们的折光率不同（就像在空气中能看出水面来．通过再加入少量水，观察哪一层增多，可判断水层的位置．
点评 用一种试剂进行鉴别通常从以下几方面来考虑所选择的试剂：
（1）根据被检物的物理性质来确定鉴别试剂，如利用在水中的溶解度不同、密度不同而确
定试剂．如本题问题中选择水就是这样．也可以利用某些物质遇酸放出气体，以及在酸中溶解度不同来确定鉴别剂．如Fe 粉、C 粉、MnO 2、FeS 四种黑色粉末可用浓HCl 来鉴别．
（2）利用酸碱指示剂遇酸、碱的显色不同来鉴别．
（3）利用阴、阳离子的特性来确定鉴别剂：
Ag 、Fe 、Al ①当阴离子相同或性质相近时，可以利用阳离子的特性来鉴别．如Fe 、3+2++3+、
Na +、Mg 、Cu 2+等遇OH -现象都不同，所以只用OH -来区分这些阳离子（NH 3⋅H 2O 不2+
3+2+能区别Al 和Mg ，但能区别出Zn ） 2+
②当阴离子各不相同时，常选用H 作鉴别剂，根据阴离子溶于H 产生气体不同，或产生沉淀来加以区别．
2--2--2-+CO HCO SO HSO S i 3333H 如：可用于区别：（或）、（或）、HS （或S ）、O ++-2-
3、
+---S O AlO -
2、23等阴离子，Ag 可用于区别：Cl 、Br 、I ． 2-
③利用双水解来区别：
用CO 3区别Ca
色气体）、Al 3+2-2+、H 、Al +3+、Na 4种离子的现象分别为Ca （白色沉淀）、H （无++2++（白色沉淀和无色气体）、Na （无明显现象）．
④也可以同时利用阴、阳离子来考虑鉴别剂：
如用Ba(OH)2鉴别K 2SO 4、(NH4) 2SO 4、NaNO 3、AlCl 3、NH 4Cl 5种溶液．
（4）利用氧化还原反应来考虑鉴别剂：
如用浓H 2SO 4来区别NaCl 、NaBr 、Na 2SO 3、NaHCO 3、KI 等溶液．
（5）利用有机物官能团的特征来考虑鉴别剂：
①用新制的Cu(OH)2悬浊液来区别：HCOOH 、CH 3COOH 、CH 3CHO 、葡萄糖、C 2H 5OH 5种溶液．
②用浓溴水区别：苯酚溶液、苯、乙烯、乙醇等．
③另外，FeCl 3也常用来鉴别多种有机物．
最后，需要指明的是，检验（鉴定和鉴别物质时）要遵循以下的大步骤：
各取少量（取样）→溶解于水中→加入试剂→描述现象→得出结论．
在回答问题时，一定要完整回答，不能只说出试剂的名称，否则回答简答题是不完全的．
20．什么样的物质能够自身相互鉴别？
（1）当一组物质中的每一种物质与其他物质两两反应，产生的现象不同时就能自身相互鉴别．
如果是2种物质：A →B ，B →A ，现象不同即可．
如果是3种物质：三组现象不同即可．
如果是4种物质：四组现象不同即可．
（2）不用任何其他试剂而自身能相互鉴别的问题的规律是：
①如果需要鉴别的物质是两种，这两种物质相互反应，若是受物质的量的影响而产生不同的现象，那么这一对物质就可互相鉴别，这样的物质有：
1）强碱与可溶性的铝盐：即OH 与Al -3+．
-3+⎧⎪OH →Al ：先产生白色沉淀，后沉淀消失．⎨3+-⎪⎩Al →OH ：先无明显现象，后产生白色沉淀．
2）强酸与偏铝酸盐，即H 和AlO 2． +-
+-⎧⎪H →AlO 2：先产生白色沉淀，后沉淀消失．⎨-+⎪⎩AlO 2→H ：先无变化，后产生白色沉淀．
3）硝酸银与氨水：即Ag 与NH 3．
+⎧⎪Ag →NH 3：无变化(直接产生银铵溶液) ．⎨+⎪⎩NH 3→Ag ：先产生褐色沉淀，然后沉淀消失变澄清． +
4）二元弱酸的酸根与强酸：即S （CO 3，SO 3）与H ． 2-2-2-+
+⎧⎪酸根离子→H ：产生大量气泡．⎨+⎪⎩H →酸根：先无变化，后产生大量气泡．
②如果需要鉴别的是多种物质，则分两种情况：
第一种情况是顺序型：先依据外观特征，鉴别出其中一种或几种，或通过加热，焰色或两两混合等方法，先确定某种物质，再由已鉴别出的物质作为新试剂，利用它们去鉴别本组内的各物质．
例 有一组物质：①MgSO 4 ②Ba(NO3) 2 ③NaOH ④CuCl 2 ⑤KCl ．
规范解法 鉴别时，先根据颜色判断CuCl 2，然后用CuCl 2可鉴别出NaOH 溶液，再用NaOH 溶液鉴别出MgSO 4，再用MgSO 4鉴别出Ba(NO3) 2，最后即是HCl ，其鉴别顺序为④→③→①→②→⑤．
第二种情况是无明显外部特征，加热或焰色反应也不能鉴别的一组物质，这时就要考虑两两混合法，记录下混合后的反应现象，分析确定．
例 鉴别BaCl 2，AlCl 3，H 2SO 4，NaHCO 3一组中的各溶液．
规范解法 滴加方法．
现象
①AlCl 3→BaCl 2，H 2SO 4，NaHCO 3 —，↓，↑和↑
②BaCl 2→AlCl 3，H 2SO 4，NaHCO 3 —，↓，—
③H 2SO 4→AlCl 3，BaCl 2，NaHCO 3 —，↓，↑
④NaHCO 3→AlCl 3，BaCl 2，H 2SO 4 ↓和↑，—，↑
点评 根据每一组现象不同来相互鉴别．在实际操作中，这样判断太麻烦，比较简单的做法是：仔细观察四种物质，寻找能产生明显现象的物质：H 2SO 4与NaHCO 3产生↑、BaCl2与H 2SO 4产生↓，NaHCO 3与AlCl 3产生↑及↓，只要出现3种不同的明显现象，就能鉴别4种物质．
21．怎样判断输送Cl 2的管道是否漏气？
（1）可以用AgNO 3溶液来检验：如果AgNO 3溶液变浑，说明漏Cl 2．
（2）可以用浓氨水来检验：当Cl 2泄漏时，管道会产生白烟．
8NH 3+3Cl 26NH 4Cl +N 2
扩展 常见气体检验如下：
⎧1) 燃烧：淡蓝色火焰，产物只有水．①H 2⎨⎩2) 与空气混合点燃→爆鸣声．
②O 2：余烬复燃．
⎧1)KI ＿淀粉试纸→变蓝．③Cl 2⎨⎩2) 漂白湿的石蕊试纸(不可逆) ．
⎧1) 浓氨水→白烟．④HCl ⎨HNO 32) AgNO →白色沉淀−−−→沉淀不溶解．3⎩
⎧1) 浓HCl →白烟．⑤氨水：⎨⎩2) 湿润红色石蕊试纸→蓝色．
⎧1) KMnO 4(H +) 溶液→褪色．⑥SO 2⎨⎩2) 品红溶液或试纸→褪色，加热后红色恢复．
⎧1) 石蕊→变红．⎪⑦H 2S ⎨2) Pb(AC)2试纸→黑色．
⎪3)CuSO 溶液→黑色沉淀．4⎩
⑧NO ：遇空气变为红棕色．
⎧1) 水→无色气体．⎪⑨NO 2⎨2) 湿润KI ＿淀粉试纸→蓝色．
⎪3) 可用湿漂白石蕊等有机色质．⎩
⑩CO ：燃烧→
检验生成的CO 2．
⎧1) 使燃着的木条熄灭．CO 2
⎨⎩2) 使澄清的石灰水变浑浊．
⎧⎪1) 燃烧→检验产物CO 2＋2H 2O (可用无水CuSO 4检验) ．
CH 4
⎨+⎪⎩2) 不使Br 2水，KMnO 4(H ) 褪色．
⎧1) 可燃→检验生成的CO 2及H 2O ，且有黑烟．C 2
H 4⎨+2) 使Br 水，KMnO (H ) 褪色．24⎩
⎧1) 燃烧→检验生成的CO 2及H 2O ，有浓黑烟．C 2H 2⎨+⎩2) 使Br 2水，KMnO 4(H ) 褪色．
22．怎样确定一包白色粉末为NaHCO 3？
第一种方法：
第一步：取少量白色粉末溶于水，配成溶液．
第二步：取少量溶液进行焰色反应，证明Na 存在．
第三步：取少量溶液于试管中，加足量浓HCl ，产生无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，证明是CO 2气体．
2-CO CaCl 3而是2溶液，无白色沉淀产生，说明阴离子不是第四步：取少量溶液，加入+
-HCO 3．
第二种方法：
第一步：取少量白色粉末做焰色反应，证明含有Na ．
第二步：取少量白色粉末于干燥的试管中，加热，并将产生的气体通入澄清的石灰水中，证明有HCO 3．
扩展 在高中化学实验中，经常会遇到检验阴、阳离子的情况，下面总结如下：
（1）常见阳离子的检验．
-+
①H ：石蕊试液→变红．
②K 、Na 、Ca ++2++：焰色反应，分别为浅紫色、黄色、砖红色．
+NH 4：加入碱液并加热→产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体． ③
⎧含Cl -的可溶物与稀HNO →白色沉淀3+⎪④Ag ⎨⎪加NaOH →先产生白色沉淀立即变为棕黑色(2AgOH ⎩
⑤Mg ：NaOH 溶液→白色沉淀
⑥Al 3+Ag 2O +H 2O ) 2+：NaOH 溶液→白色沉淀，NaOH 过量时，白色沉淀溶解．
：含SO 4的可溶物与HNO 3（稀）产生白色沉淀． 2-⑦Ba 2+
⑧Fe 2+⎧1) 加入NaOH 溶液→白色沉淀变为灰绿色又变为红褐色沉淀．⎨⎩2) 加入KSCN 溶液，无变化；再加入氯水后，溶液变为红色．
3+⎧1) NaOH 溶液→红褐色沉淀．⑨Fe ⎨⎩2) KSCN 溶液→溶液变为血红色．
⑩Cu 2+：NaOH 溶液→蓝色絮状沉淀→沉淀变为黑色．
（2）常见阴离子的检验．
-⎧1) 石蕊试液→蓝色．①OH ⎨⎩2) 酚酞试液→红色．
②Cl (Br) ：加入AgNO 3并加入HNO 3→产生白色沉淀（淡黄色沉淀）． --
1) AgNO 3+HNO 3→黄色沉淀．-⎧③I ⎨⎩2) Cl 2水+淀粉→蓝色溶液．
2-2+SO 4：BaCl 2（或其他可溶性含Ba ④的化合物）+HNO 3→白色沉淀．
2-SO 3⑤：H 2SO 4→无色气体→使品红试液褪色．
⑥CO 3：盐酸→无色气体→使澄清石灰水变浑．
2-再加入NaOH −→白色沉淀． ⑦HCO 3：BaCl 2→无变化−−−−−
2-2−→黑色沉淀． ⑧S ：盐酸→臭鸡蛋气味气体−−−2-Pb(Ac)
-NO 3⑨：浓H 2SO 4＋Cu 片→红综色气体．
⑩PO 4：AgNO 3+HNO 3→黄色沉淀，溶于HNO 3且无气体放出．
3-
23．怎样测定晶体中结晶水的含量?
根据晶体中结晶水的质量分数求算公式：
结晶水的质量分数=结晶水的质量
晶体的总质量⨯100%=晶体的质量-无水固体质量晶体的质量⨯100%
可知：测定某晶体的结晶水含量的实验有如下几个环节：
（1）准确测定某晶体的质量和坩埚质量．
（2）小心加热至晶体完全失去结晶水——加热去水过程．
（3）准确测定无水固体的质量．
最后，将实验结果代入公式进行计算，根据计算结果分析产生误差的原因．
例 请分析“硫酸铜晶体中结晶水含量”一实验中各步操作可能引起的误差． 规范解法 实验室测定CuSO 4晶体中结晶水含量的误差分析：设硫酸铜晶体与坩埚的质量为m 1，无水CuSO 4与坩埚的质量为m 2，坩埚的质量为m 3． 则有：W H 2O =m 水
m 1-m 3⨯100m 1-m 2⨯100％m 1-m 3
在上述公式中，m 1是一个定值，影响计算结果的因素是结晶水的质量；而影响m 水的质量关键是m 2的测定，现具体分析如下：
（1）加热时，局部温度过高，使少量CuSO 4分解为CuO 及SO 3，由于SO 3的挥发，结果m 2偏小，m 1-m 2偏大，W H 2O 变大．
（2）加热时，还有少许蓝色晶体存在就停止加热，即还有少量CuSO 4⋅x H 2O 没有分解，这样测得的m 2偏大，m 水=m 1-m 2偏小，则W H 2O 变小．
（3）加热时，由于受热不均匀而有少许CuSO 4溶液溅出坩埚外，结果测得m 2偏小，m 水=m 1-m 2偏大，W H 2O 变大．
（4）实验开始时：称量的坩埚未经干燥，结果m 水=m 1-m 2偏大，W H 2O 偏高．
（5）坩埚的内壁附有受热可完全分解成气体的杂质，结果m 水偏大（含杂质），W H 2O 偏高．
（6）加热完毕后，坩埚没有在干燥器中冷却，吸收了空气中的水分，结果m 2变大，m 水=m 1-m 2偏小，W H 2O 偏低．
24．配制一定物质的量浓度的深液和酸碱中和滴定，这两个定量实验有什么关系？
酸碱中和滴定实验必须有标准溶液，而标准液的配制即为一定物质的量浓度溶液的配制实验．标准液配制的是否准确，直接影响酸碱中和滴定的准确度．
配制一定物质的量浓度溶液和酸碱中和滴定是高中化学中两个非常重要的容量分析实验，包括实验操作和误差分析两方面．
（1）一定物质的量浓度溶液的配制：
操作步骤：①计算②称量（量取）③溶解④转移⑤洗涤⑥定容⑦混匀．
产生误差分析：①如果称量的固体物质已潮解，里面含有水分，结果C 偏低．
②称量时砝码放错位置，则称得的质量比实际质量要小，结果C 偏低．
③容量瓶不干燥，内壁有少量水，不影响浓度．
④在转移溶液后，未洗涤，结果C 偏低（少量溶质流失）．
⑤转移前未冷却浓溶液，转移后使容量瓶内体积变大，加水量增加，结果C 偏低． ⑥定容时，没有平视．
若俯视：加水不到刻度线，C 偏高．
若仰视：加水量超过刻度线，C 偏低．
（2）酸碱中和滴定：
操作步骤：①选滴定管②洗滴定管③装液④调整⑤滴定⑥读数⑦计算．
误差分析： ①滴定管
②滴定前，在用蒸馏水清洗，应再用将要装入滴定管的液体润洗滴定管，否则，由于管内存有少量水，使装入滴定管内的溶液浓度降低．如果是标准溶液，则会使测出的待测液浓度偏C 待=
高．V 标C 标V 待（V 标偏大）
C 标V 标
V 待（V 标偏大） ③滴定前，滴定管内尖端有气泡，滴定后气泡消失，说明一部分标准液用来填充气泡所占C 待=
体积，结果测出的待测液浓度偏高．
④滴定前，用水洗锥形瓶，或锥形瓶中残留水，或取完待测液后再向锥形瓶中加点水以便于观察，都不影响待测液浓度测定，但锥形瓶不能用待测液洗，这会使C 待偏高．
⑤取待测液时，如果用移液管取，则尖端残留液不能吹入锥形瓶，否则C 待偏高．
25．指示剂的选择对酸碱中和的滴定结果有影响吗？
有影响．因为不同的指示剂，pH 变色范围不同，所以选择不同的指示剂，在不同的pH 点变色，消耗标准液的体积就会不同．
根据各指示剂在pH 不同的变色范围可知：如果用酸滴定碱：
若选用酚酞作指示剂：则在pH 为8这一点，颜色由红色→无色．
若选用甲基橙作指示剂：则在pH 为4.5这一点，颜色由黄色→橙色．
选择不同的指示剂，滴定产物也不相同，例如：用HCl 滴定NaOH （含Na 2CO 3） 若用酚酞作指示剂，则黄色时，产物为NaCl 及NaHCO 3 ⎧⎪NaOH +HCl ⎪⎨⎪Na CO +HCl 23⎪⎩反应方程式为NaCl +H 2O NaHCO 3+NaCl
若甲基橙作指示剂，则变色时的产物为NaCl 、CO 2、H 2O ⎧NaCl +H 2O ⎪NaOH +HCl ⎪⎨⎪2HCl +Na CO NaCl +CO 2↑+H 2O 23⎪反应方程式为⎩
在此例中，对NaOH 而言，使用酚酞和甲基橙作指示剂消耗酸的体积相同，但对于Na 2CO 3而言，使用酚酞消耗酸的体积为使用甲基橙消耗体积的一半．
26．综合实验有什么特点？
综合实验是以气体的制取为主线，将化学实验基本操作、物质的定性检验和定量实验结合成一体，把中学化学所学到的基本理论和元素化合物知识与基本原理和基本技能相互融合的实验．
综合实验是近年来高考中的热点，它能全面考查学生的综合能力，下面从几个方面来讨论综合实验题的解题思路．
（1）根据所给实验题进行简单的实验设计．
在设计实验时应遵循的原则：
①选择最佳实验方案：即所选择的实验方案，现象明显，操作简单，仪器的使用切合实际．便于控制，易于分离提纯，尾气吸收科学合理，药品易得等．
②对于易水解的物质，在设计时要考虑安装合理装置，并给予保护．如：接一个干燥管等． ③注意细微末节．有些看似小问题的实验细节，往往影响整个实验，所以要注意，如棉花的使用，导管的连接，试管的倾斜程度，装置内外压强的调节等．
（2）根据实验要求对所给仪器进行组装．
组装仪器时要注意：
①需要选择仪器时，要考虑仪器是否齐全，所给出的仪器是全用还是选用．
②安装顺序是“由下而上，从左到右”．
③全面审题，明确实验目的，按程序组装．如涉及制气后进行某个实验的实验程序是：
制气→除杂→干燥→气体实验→生成物的性质分析→生成物性质应用→尾气处理
④检查气密性：在整套装置连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品；大型组装仪器装置，在检查气密性时要分成几部分检查，用酒精灯微热．
（3）根据给出的实验装置回答实验问题．
这类问题一般针对：
①原理：反应原理（要求写方程式），制气原理，实验原理．
②错误装置及错误的使用试剂、操作错误的判断．
③实验怎样改进．
④实验结果分析．