冒北林

一、依據(jù)性質(zhì)確定實驗方案

元素化合物的知識是九年級化學教育的重要組成部分，是實現(xiàn)物質(zhì)分離與轉(zhuǎn)化的重要依據(jù)，熟練掌握物質(zhì)的性質(zhì)才能更快、更準的將混合物中各組分離或轉(zhuǎn)化。常用的物質(zhì)分離或轉(zhuǎn)化的方法有過濾法、結(jié)晶法、氣化法、沉淀法等。混合物中各成分均保持原有的性質(zhì)，依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異，選擇恰當?shù)姆椒ǚ蛛x或轉(zhuǎn)化某一組分，是測定混合物中某組分含量的首要任務(wù)。

例1我國某些鹽湖出產(chǎn)天然堿中含有雜質(zhì)為氯化鈉及少量泥沙。某校初三學生為了該天然堿中，提出了兩個方案，具體過程如圖1所示。

請回答：

（1）A試劑化學式是 ，A試劑須“過量”原因是 。

（2）方案二中“操作Ⅰ”應是 操作。

分析鹽類是元素化合物的重要基礎(chǔ)知識之一，碳酸鹽的性質(zhì)是鹽的重要內(nèi)容。碳酸鈉能與酸反應產(chǎn)生氣體；還能與含鈣離子或鋇離子的溶液反應生成白色沉淀。題目依據(jù)碳酸鹽的化學性質(zhì)確定實驗原理，設(shè)計了兩種轉(zhuǎn)化方案。

依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，可以確定物質(zhì)分離和轉(zhuǎn)化的方法。測定物質(zhì)中某組分的含量，也能幫助學生了解化學與生活、化學與社會的密切關(guān)系，激發(fā)學生關(guān)注化學，親近化學，渴望學習化學的情感，培養(yǎng)學生的物質(zhì)意識，形成正確使用的物質(zhì)科學思想。在生活實例中運用元素化合物的性質(zhì)，能復習鞏固元素化合物的知識，有助于學生建立元素化合物知識之間的聯(lián)系，實現(xiàn)所學知識的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化。

二、依托實驗獲取數(shù)據(jù)

實驗是科學探究的重要手段，是中學化學教育中不可缺少的重要組成部分，根據(jù)實驗操作和實驗的精確度，將初中化學實驗分為定性實驗和定量實驗。定量實驗是從數(shù)量的角度揭示物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律。定量實驗中出現(xiàn)的物質(zhì)與物質(zhì)之間存在“量”的關(guān)系，通常需要借助計量儀器來實現(xiàn)。如例1方案一中裝置M可為圖2，圖2中運用盛有碳酸氫鈉飽和溶液的洗氣瓶來收集二氧化碳氣體，排出的碳酸氫鈉飽和溶液即為二氧化碳氣體的體積，實驗后取出量筒中的導管，讀出液體的體積，記錄實驗數(shù)據(jù)。裝置M若換成圖3，經(jīng)濃硫酸干燥后的二氧化碳氣體，被氫氧化鈉固體完全吸收，可通過稱量裝置A和氫氧化鈉固體實驗前后的質(zhì)量，實驗后增加的質(zhì)量即為二氧化碳氣體的質(zhì)量。

圖2圖3定量實驗中要求獲得某些物質(zhì)的正確、精確的“量”。熟練的化學實驗基本操作、準確記錄是學生必備技能，是實驗得以成功的前提和保障。通過測定實驗中某物質(zhì)或某組分含量實驗，訓練學生規(guī)范的實驗基本操作和科學的實驗習慣，培養(yǎng)學生精細化的定量觀念和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

合理的實驗方案，規(guī)范的實驗操作，是實驗得以成功進行的保障。實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差分析也是定量實驗中一個重要的環(huán)節(jié)，選擇正確的數(shù)據(jù)運算才能確保計算結(jié)果的準確。

例2某同學欲測定Na2CO3和NaCl固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)，分別取a g樣品，下列方案進行實驗，合理的是（）。

A.與足量稀鹽酸充分反應，用排水法收集到V mL氣體

B.與足量稀鹽酸充分反應，稱量反應后的溶液，質(zhì)量為m1g

C.與足量氯化鈣溶液充分反應，將沉淀過濾、洗滌、干燥，得到m2g固體

D.與足量濃鹽酸充分反應，逸出的氣體用NaOH固體充分吸收，固體質(zhì)量增加m3g

分析本題設(shè)計四種實驗方案測定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，并都記錄了實驗數(shù)據(jù)。依據(jù)碳酸鈉能與酸反應生成二氧化碳氣體，設(shè)計的A、B、D三種實驗方案。因二氧化碳氣體能溶于水，并能與水反應，故A選項中排水法收集的二氧化碳氣體比理論值少，計算的碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)偏低；D選項中濃鹽酸具有揮發(fā)性，氫氧化鈉固體不僅吸收了二氧化碳氣體，還有氯化氫氣體和水蒸氣，氫氧化鈉固體增重的質(zhì)量偏大，計算的碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)偏高；B選項欲運用實驗前后質(zhì)量差，即二氧化碳氣體的質(zhì)量，但缺少稀鹽酸的質(zhì)量，因而不能實現(xiàn)。根據(jù)碳酸鈉能與氯化鈣反應，稱量沉淀碳酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)化學方程式求出碳酸鈉，故C選項正確。

混合物中某組分含量的測定實驗，能考察學生的基礎(chǔ)知識和基本技能，訓練學生的觀察能力、記錄分析數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，引領(lǐng)學生從定性的認識水平上升到定量的認識水平，提高學生的創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)。在今后的學習中，定量的研究物質(zhì)的組分將成為中學化學實驗考察的重要內(nèi)容。