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實驗設計內容概括地講.設計一個實驗通常包括以下幾個方面內容:(1)根據命題要求.說明設計該實驗的原理.畫出實驗裝置.(2)列出實驗操作步驟.說明實驗中應注意的事項.(3)觀察.記錄實驗現象.分析實驗結果(包括寫出有關的化學方程式).得出正確的結論. 二.實驗設計的思維模型 ① 明確實驗目的.要求設計實驗方案 ②構思實驗方法.步驟 ③選擇實驗儀器.藥品 ①觀察實驗現象實驗.收集資料 ②收集實驗數據 ③處理實驗問題 ①整理資料.數據處理分析.得出結論 ②分析概括.得出結論 ③寫出實驗報告掌握化學實驗的記錄方法和運用化學知識設計一些基本實驗. 【查看更多】

某研究性學習小組為了研究Cu與濃H₂SO₄的反應和比較Cu的+1價化合物與+2價化合物的穩定性，設計如下實驗探究方案（裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出）實驗選用細銅絲、98.3%H₂SO₄、品紅溶液、澄清石灰水、CCl₄、NaOH溶液等藥品，銅絲被卷成螺旋狀，一端投入濃H₂SO₄中，另一端露置在液面上方．

以下是該學習小組部分交流記錄及后續探究實驗的記錄．
材料一：小組交流記錄
學生1：加熱前，無現象發生；加熱后，液面下銅絲變黑，產生氣泡，有細小黑色顆粒狀物質從銅絲表面進入濃硫酸中，黑色物質是什么？值得探究！
學生2：我也觀察到黑色顆粒狀物質，后來逐漸轉變為灰白色固體，我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO₄．
學生3：你們是否注意到液面以上的銅絲也發黑，而且試管上部內壁有少量淡黃色S固體凝聚，會不會液面以上的銅絲與硫發生了反應，我查資料發現：2Cu+S

V

.

Cu₂S（黑色）
材料二、探究實驗剪輯
實驗1：將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑，然后插入稀硫酸中，銅絲重新變得光亮，溶液呈藍綠色；將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑，然后插入稀硫酸中無變化．
實驗2：截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲，插入稀硫酸中無變化；將濃硫酸液面下方變黑的銅絲，插入稀硫酸、黑色明顯變淺，溶液呈藍綠色．
實驗3：將溶液中的黑色顆粒狀物質，經過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱，然后冷卻，用電子天平稱重發現質量減小10%左右．
根據上述材料回答下列問題：
（1）A試管上方的長導管的作用是；

導氣、冷凝、回流

；D、E兩支試管中CCl₄的作用是

防止倒吸

．
（2）加熱過程中，觀察到A試管中出現大量白色煙霧，起初部分煙霧在試管上部內壁析出淡黃色固體物質，在持續加熱濃硫酸（沸騰）時，淡黃色固體物質又慢慢地消失．寫出淡黃色固體消失的化學反應方程式：

S+2H₂SO₄（濃）

△

.

3SO₂↑+2H₂O

S+2H₂SO₄（濃）

△

.

3SO₂↑+2H₂O

．
（3）對A試管中的濃H₂SO₄和銅絲進行加熱，很快發現C試管中品紅溶液褪色，但始終未見D試管中澄清石灰水出現渾濁或沉淀．學生1猜想是由于SO₂溶解度較大，生成了Ca（SHO₃）₂的緣故．請你設計實驗驗證學生1的猜想

取樣后，向其中加氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成（其他答案也合理）

．
（4）根據上述研究，結合所學知識，你認為液面下方銅絲表面的黑色物質成分是：

CuO、CuS、Cu₂S

．（寫化學式）
（5）學生2將反應后的反應液稀釋后進行檢驗，發現溶液呈酸性，對比，學生2提出猜想是：銅與濃硫酸反應生成的硫酸銅水解使溶液呈酸性，請寫出該水解反應的離子方程式：

Cu²⁺+H₂O

Cu（OH）₂+2H⁺

Cu²⁺+H₂O

Cu（OH）₂+2H⁺

．
你的猜想是：

銅和濃硫酸反應的實驗中硫酸過量使溶液顯酸性

；
請你設計一個簡單的實驗以驗證你的猜想：

取稀釋后的溶液適量于試管中，加入足量的鐵粉，若有無色無味的氣體產生，證明硫酸過量（其他答案也合理）

．
（6）該研究性學習小組的同學為了比較Cu的+1價化合物和+2價化合物的穩定性，他們取98gCu（OH）₂固體，加熱至80℃-100℃時，得到黑色固體粉末，繼續加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末X．冷卻后稱量，X的質量為72g．向X中加入過量稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在，據此可推得，X的化學式為

Cu₂O

，可以得出的結論是

高于100°C時Cu₂O比CuO穩定，在溶液中Cu²⁺比Cu⁺穩定

．

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Br₂和Fe³⁺的水溶液濃度較小時均呈現黃色，二者都具有較強的氧化性．某化學興趣小組擬通過探究實驗來比較二者氧化性的強弱．
實驗操作：向足量的硫酸亞鐵溶液中加入少量濃溴水，振蕩．
實驗現象：溶液由淺綠色變為黃色．
（1）提出假設：
甲同學認為氧化性：Br₂＞Fe³⁺，則反應的離子方程式為

Br₂+2Fe²⁺=2Br^-+2Fe³⁺

；
乙同學認為氧化性：Fe³⁺＞Br₂，則使溶液呈黃色的物質是

Br₂

（填化學式）．
（2）通過進一步實驗可以檢驗甲和乙的結論誰對誰錯，下列是設計的一些實驗方案和預測：

方案	實驗操作	預期現象及結論
1	取少量黃色溶液，加入NaOH溶液	若生成紅褐色沉淀，則甲正確
2	取少量黃色溶液，加入淀粉KI溶液	若溶液變藍色，則乙正確
3	取少量黃色溶液，加入苯溶液，振蕩后靜置	若上層溶液呈橙紅色，則乙乙正確

①方案1是否合理

否

（填“是”或“否”）．
②方案2中，由于存在反應

2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺

（用離子方程式表示），所以預測結論不正確．
③請另外設計一個合理方案，證明已經發生反應．將有關內容填入下表．

實驗操作	預期現象及結論
取少量黃色溶液，滴入幾滴KSCN溶液取少量黃色溶液，滴入幾滴KSCN溶液	若溶液變紅色，則證明已經發生反應若溶液變紅色，則證明已經發生反應

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（2010?四川）碘被稱為“智力元素”，科學合理地補充碘可防止碘缺乏�。馑徕洠↘IO₃）是國家規定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶于水．碘酸鉀在酸性介質中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質碘．以碘為原料，通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如圖所示．請回答下列問題：
（1）碘是

紫黑色

（填顏色）固體物質，實驗室常用

升華

方法來分離提純含有少量雜質的固體碘．
（2）電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時發生反應：
3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，將該溶液加入陽極區．另將氫氧化鉀溶液加入陰極區，電解槽用水冷卻．電解時，陽極上發生反應的電極反應式為

2I^--2e^-=I₂

；陰極上觀察到的實驗現象是

有氣泡產生

．
（3）電解過程中，為確定電解是否完成，需檢驗電解液中是否有I^-．請設計一個檢驗電解液中是否有I^-的實驗方案，并按要求填寫下表．
要求：所需藥品只能從下列試劑中選擇，實驗儀器及相關用品自選．
試劑：淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸．

實驗方法	實驗現象及結論
取少量陽極區電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液，觀察是否變藍．取少量陽極區電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液，觀察是否變藍．	如果不變藍，說明無I^-．（如果變藍，說明有I^-）如果不變藍，說明無I^-．（如果變藍，說明有I^-）

（4）電解完畢，從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下：

步驟②的操作名稱是

冷卻結晶

，步驟⑤的操作名稱是

干燥

．步驟④洗滌晶體的目的是

洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質

．

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某研究性學習小組為研究Cu與濃H₂SO₄的反應，設計如下實驗探究方案（裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出）
實驗選用細銅絲、98.3%H₂SO₄、品紅溶液、澄清石灰水、CC1₄、NaOH溶液等藥品，銅絲被卷成螺旋狀，一端沒入濃H₂SO₄中，另一端露置在液面上方．

以下是該學習小組部分交流記錄及后續探究實驗的記錄

根據上述材料回答下列問題：
（1）A試管上方的長導管的作用是

；D、E兩支試管中CC1₄的作用是

．
（2）加熱過程中，觀察到A試管中出現大量白色煙霧，起初部分煙霧在試管上部內壁析出淡黃色固體物質，在持續加熱濃硫酸（沸騰）時，淡黃色固體物質又慢慢地消失．寫出淡黃色固體消失的化學反應方程式：

．
（3）對A試管中的濃H₂SO₄和銅絲進行加熱，很快發現C試管中品紅溶液褪色，但始終未見D試管中澄清石灰水出現渾濁或沉淀．學生1猜想是由于SO₂溶解度較大，生成了Ca（HSO₄）₂的緣故．請你設計實驗驗證學生1的猜想

．
（4）根據上述研究，結合所學知識，你認為液面下方銅絲表面的黑色物質成分是

．（寫化學式）
（5）學生2將反應后的反應液稀釋后進行檢驗，發現溶液呈酸性，對此，學生2提出的猜想的：銅與濃硫酸反應生成的硫酸銅水解溶液呈酸性．
你的猜想是：

．
請你設計一個簡單的實驗以驗證你的猜想：

．

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（1）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護．若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應該置于

N

處．若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為

犧牲陽極的陰極保護法

．
（2）肼（N₂H₄）又稱聯氨，是一種可燃性液體，其燃燒熱較大且燃燒產物對環境無污染，故可以用作火箭燃料．肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20%-30%的KOH溶液．該電池放電時，通入肼的一極為

負

極，該極的電極反應式是

N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O

，電池工作一段時間后，電解質溶液的pH將

減小

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（3）碘被稱為“智力元素”，科學合理地補充碘可防止碘缺乏�。馑徕洠↘IO₃）是國家規定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶于水．碘酸鉀在酸性介質中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質碘．以碘為原料，可通過電解制備碘酸鉀．（陰、陽兩極均用惰性電極，陰極室與陽極室用陽離子交換膜隔開）請回答下列問題：
①電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時發生反應：3I₂+6KOH═5KI+KIO₃+3H₂O，將該溶液加入陽極區．另將氫氧化鉀溶液加入陰極區，電解槽用水冷卻．電解時，陽極上發生反應的電極反應式為

2I^--2e^-=I₂

．
②電解過程中，為確定電解是否完成，需檢驗電解液中是否有I^-．請設計一個檢驗電解液中是否有I^-的實驗方案，并按要求填寫下表．
要求：所需藥品只能從下列試劑中選擇，實驗儀器及相關用品自選．
試劑：淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸．