NaHCO3和Na2CO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定
2019-04-13 07:49:46劉爽
考試周刊 2019年31期
摘 要：以NaHCO3和Na2CO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的求算為例設(shè)計各種實驗方案。
關(guān)鍵詞：實驗?zāi)康模粚嶒炘恚粚嶒灧桨冈O(shè)計；實驗裝置；實驗步驟
化學(xué)實驗題是高考中的必考內(nèi)容和難點，是學(xué)生的重要失分點，是化學(xué)教學(xué)的重中之重。
所以化學(xué)實驗的設(shè)計思路是學(xué)生做好實驗的前提，對于每一類的實驗的原理、裝置、操作等方面總有規(guī)律可循的。化學(xué)實驗方案的設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，同時也能夠提高學(xué)生的接替能力。化學(xué)實驗方案設(shè)計的思路是明確實驗的目的原理，選擇試劑藥品，設(shè)計裝置步驟，記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)，分析得出結(jié)論。下面以設(shè)計實驗求Wg NaHCO3和Na2CO3固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為例，設(shè)計不同的實驗方案設(shè)計，來考查學(xué)生對知識點的掌握程度。
例：設(shè)計實驗求Wg NaHCO3和Na2CO3固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
方案一：利用NaHCO3具備的性質(zhì)，Na2CO3不具備的性質(zhì)來設(shè)計實驗方案。
1. 原理：利用NaHCO3受熱分解的性質(zhì)，即加熱法。
2. 方程式：2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑。
3. 需測量的數(shù)據(jù)：加熱后固體的質(zhì)量。
4. 實驗裝置如圖一（或用試管加熱）
5. 實驗步驟：
①首先稱量坩堝的質(zhì)量；
②將Wg試樣放入坩堝中；
③加熱至無水蒸氣逸出時停止加熱，冷卻，稱量；
④計算。
方案二：利用Na2CO3具備的性質(zhì)，NaHCO3不具備的性質(zhì)來設(shè)計實驗方案。
1. 原理：利用Na2CO3的性質(zhì)，即沉淀法。
2. 反應(yīng)方程式：Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl。
3. 需測量的數(shù)據(jù)：生成沉淀的質(zhì)量。
4. 實驗步驟：
①溶解 ②加過量的氯化鋇溶液 ③過濾 ④洗滌 ⑤干燥 ⑥稱量 ⑦計算
5. 可設(shè)計出如下問題
（1）用到玻璃棒的步驟和作用分別是 。
（2）步驟②中如何證明所加氯化鋇溶液是過量的？ 。
答案：（1）步驟①中玻璃棒的作用是攪拌，加速溶解；步驟③④中玻璃棒的作用引流
（2）取②中上層清液于潔凈試管中，滴加氯化鋇溶液，若無渾濁則證明氯化鋇溶液已過量。
方案三：利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性質(zhì)，方法為生成并測量氣體的體積法。
1. 原理即主要方程式：
Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2H2O+2CO2↑
2. 需測量的數(shù)據(jù)：生成CO2氣體的體積。
3. 實驗裝置如圖二
方案四：利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性質(zhì)，方法為生成并測量氣體的質(zhì)量法。
1. 原理即主要方程式：
H2SO4+Na2CO3Na2SO4+H2O+CO2↑
H2SO4+2NaHCO3Na2SO4+2H2O+2CO2↑
2. 需測量的數(shù)據(jù)：生成氣體的質(zhì)量。
3. 實驗裝置如圖三
4. 實驗步驟：
①連接好實驗裝置（如圖三），先檢查裝置的氣密性，再加入藥品；
②稱量“U形”管的質(zhì)量；
③實驗開始前在導(dǎo)管口a先通入一段時間空氣，排除裝置中空氣的干擾；
④然后打開裝置分液漏斗的活塞，讓樣品完全反應(yīng)；
⑤待反應(yīng)完全后再在導(dǎo)管口a通空氣一段時間，讓產(chǎn)生的氣體全部被吸收；
⑥稱量“U形”管的質(zhì)量，兩次質(zhì)量的差就是生成氣體CO2的質(zhì)量；
⑦計算。
總之，化學(xué)實驗設(shè)計思路是培養(yǎng)學(xué)生理性思維和動手能力，同時也培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和探究意識，做實驗題首先明確目的，抓住實驗的目的，找到需要實驗的儀器和藥品，連接好實驗裝置的順序，研究和分析實驗步驟，得出有效的實驗現(xiàn)象和結(jié)論。通過實驗方案的設(shè)計能解決實驗中的問題，達到實驗解決問題的目的，化學(xué)實驗設(shè)計是化學(xué)實驗知識和技能的綜合運用，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力的有效途徑。
作者簡介：
劉爽，山東省聊城市，東阿縣實驗高中。
