初三化學實驗設計題的解題思路和方法

一、思考問題的順序

1、圍繞主要問題思考。例如：選擇適當的實驗路線、方法;所用藥品、儀器簡單易得;實驗過程快速、安全;實驗現象明顯。

2、思考有關物質的制備、凈化、吸收和存放等有關問題。例如：制取在空氣中易水解的物質(如AL2S3、ALCL3、MG3N2等)及易受潮的物質時，往往在裝置末端再接一個干燥裝置，以防止空氣中的水蒸氣進入。

3、思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器，并將實驗與課本實驗比較、聯系。例如：涉及到氣體的制取和處理時，實驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為：氣體發生→除雜質→干燥→主體實驗→尾氣處理。

二、儀器連接的順序

1、所用儀器是否恰當，所給儀器是全用還是選用。

2、儀器是否齊全。例如：制有毒氣體及涉及有毒氣體的實驗是否有尾氣的吸收裝置。

3、安裝順序是否合理。例如：是否遵循“自上而下，從左到右”;氣體凈化裝置中不應先干燥，后又經過水溶液洗氣。

4、儀器間連接順序是否正確。例如：洗氣時“進氣管長，出氣管短”;干燥管除雜質時“大進小出”等。

三、實驗操作的順序

1、連接儀器。按“氣體發生→除雜質→干燥→主體實驗→尾氣處理”的順序連接好實驗儀器。

2、檢查氣密性。在整套儀器連接完畢后，應先檢查裝置的氣密性，然后裝入藥品。檢查氣密性的方法要依裝置而定。

3、裝藥品進行實驗操作。

例題：在實驗室里制氧氣時常用氯酸鉀作原料，用二氧化錳作催化劑，根據催化劑的含義，二氧化錳的質量和化學性質都不發生改變。試設計一個實驗，證明二氧化錳在氯酸鉀分解前后的質量不變，并說明實驗程序和主要操作步驟。

解析：要證明二氧化錳在氯酸鉀分解前后質量不變，就必須測定兩個質量，一個是加到反應器中的二氧化錳的質量，另一個是反應后剩余固體中的二氧化錳的質量。

加到反應器中的MnO2的質量可以在加入前測得，而反應后的質量，必須從反應后剩余固體中將MnO2分離出來才能測得。因此，整個實驗便以如何解決MnO2的分離為實驗目的。

根據學過的知識，MnO2不溶于水，而KCL溶于水，由此可應用溶解過濾的方法將它們分離開。

 

(1)用天平稱量w1gKCLO3和w2gMnO2，混合均勻，放入大試管中;

 

(2)組裝成制氧氣的裝置，加熱，至不再有氣體放出為止;

(3)待大試管冷卻后將剩余固體取出放入一小燒杯中，加水攪拌使KCL溶解;

(4)取一張濾紙對折后剪去多余部分，稱量其質量為w3;

(5)用該濾紙做成過濾器，過濾(3)制成的液體，全部過濾完后，再用清水洗滌不溶物;

(6)取下濾紙，小心干燥后稱量，濾紙連同濾紙上濾出的不溶物的質量共為w4;

(7)將濾液蒸干稱量其質量為w5;

(8)將收集到的氧氣換算成質量為w6;

(9)比較各質量之間的關系，若w5+w6=w1,w4-w3=w2，則證明氯酸鉀分解前后MnO2的質量沒有改變。

注意：本題是較簡單的實驗設計，但也需要全面考慮。通過只要證明w4-w3=w2即認為任務完成，但由于沒有驗證溶質和濾渣的性質，有必要從質量守恒的角度證明濾渣確實為MnO2。事實上可能有誤差，即可能是w4-w3<w2，這是因為MnO2是絕對不溶，濾紙也不能完全將MnO2全部濾出。

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