2021届高考化学一轮复习化学实验方案的设计与评价学案 5页

第四节　化学实验方案的设计与评价　 ‎ ‎1.实验方案的设计 ‎(1)基本原则 ‎①科学性:实验的原理、操作顺序、操作方法等科学合理。‎ ‎②可行性:原理可行,选用的药品、仪器、设备及实验方法能够满足现行的条件的要求。‎ ‎③简约性:装置或方法简单,步骤少、节约药品,短时间能完成,符合绿色化学的要求。‎ ‎④安全性:避免使用有毒药品或危险性的实验操作,有毒气体的尾气处理。‎ ‎(2)基本思路 ‎(3)实验设计的步骤 ‎①明确实验目的、实验原理;‎ ‎②选择药品和仪器;‎ ‎③设计装置步骤,实施实验操作;‎ ‎④记录实验现象、实验数据;‎ ‎⑤分析得出结论。‎ ‎(4)实验方案设计的流程 如设计实验证明:‎ ‎①草酸的酸性比碳酸的强:向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生。‎ ‎②草酸为二元酸:用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液,消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍。‎ ‎2.化学实验方案的评价 ‎(1)化学实验评价的内容 评价实验原理　是否明确合理 评价实验方案　是否安全可靠 评价药品、仪器　是否方便易得 评价实验现象和结论　是否科学、明确 ‎(2)化学实验评价的4个方面 ‎①可行性方面 a.分析实验方案是否科学可行;‎ b.实验操作是否安全合理;‎ c.实验步骤是否简单方便;‎ d.实验效果是否明显。‎ ‎②绿色化学方面 a.实验过程中是否造成环境污染;‎ b.原料是否无毒、安全、易得;‎ c.原料利用率及反应速率是否较高。‎ ‎③安全性方面 a.净化、吸收气体,当熄灭酒精灯及左边有挥发性液体加热,气压不恒定时(如乙酸乙酯的制备)要防止液体倒吸;‎ b.进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先检验气体的纯度等);‎ c.防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等);‎ d.污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞;‎ e.防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。‎ ‎④规范性方面 a.冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);‎ b.易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;‎ c.仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序;‎ d.其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。‎ e.最佳方案的选择 几个实验方案都能达到目的,选出一个最佳方案。所谓最佳,就是装置最简单,药品容易取得、价格低廉,现象明显,干扰小,无污染。‎ ‎1.(RJ必修2·P40改编题)下列实验合理的是 (　　)‎ A.用湿润的pH试纸测定CH3COONa溶液的pH B.用蒸馏的方法分离乙醇(沸点为‎78.3 ℃‎)和苯(沸点为‎80.1 ℃‎)的混合物 C.用淀粉KI试纸鉴别碘水和FeCl3溶液 D.用Na2CO3溶液鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸 ‎【解析】选D。A项,用其他试纸时需要湿润,但是pH试纸是不需要湿润的,若湿润会稀释溶液,导致pH出现误差;B项,蒸馏只能分离沸点相差较大的物质,乙醇和苯沸点相近,不能用蒸馏的方法分离;C项,Fe3+和I-会发生氧化还原反应,生成I2,也会使淀粉变蓝,两种物质的现象一样,无法鉴别;D项,Na2CO3和CaCl2会反应生成沉淀,Na2CO3和NaCl不反应没有明显现象,Na2CO3和稀硫酸反应会产生气泡,可以鉴别。‎ ‎2.(RJ必修1·P10改编题)下列实验方法正确的是 (　　)‎ A.除去NaCl溶液中的Cl2,可加入酒精后分液 B.滴定管用蒸馏水洗净后,直接装入标准浓度的溶液滴定 C.用排水法收集稀硝酸和Cu反应产生的NO气体 D.用KSCN溶液和氯水鉴别FeCl3溶液中是否含有FeCl2‎ ‎【解析】选C。A项,酒精是乙醇的俗称,它与水互溶不分层,不能作氯气的萃取剂;B项,若不用标准浓度的溶液润洗滴定管,滴定管内壁残留的蒸馏水能稀释标准浓度的溶液,导致实验时消耗标准浓度溶液的体积增大,测定结果偏高;C项,铜与稀硝酸易反应,产生硝酸铜、一氧化氮气体和水,一氧化氮难溶于水,水还能除去NO中混有的硝酸蒸气;D项,虽然亚铁离子遇硫氰化钾溶液不变红,氯水能将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子遇硫氰化钾溶液变红,但是已有的氯化铁溶液能干扰亚铁离子的检验。‎ ‎3.在3支试管中分别盛有稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸,设计简单的实验方案鉴别它们。下列试剂的选择不合理的是 (　　)‎ A.Cu和BaCl2溶液 B.Fe和Ba(NO3)2溶液 C.AgNO3溶液和稀硝酸 D.AgNO3溶液和BaCl2溶液 ‎【解析】选C。Cu与稀盐酸和稀硫酸不反应,Cu与稀硝酸发生反应;BaCl2溶液只与稀硫酸反应产生白色沉淀,A项正确;Fe与三种酸都反应,但是稀硝酸会在试管口看到红棕色气体,Ba(NO3)2溶液只与稀硫酸反应产生白色沉淀,B项正确;AgNO3溶液与稀盐酸和稀硫酸反应生成白色沉淀,稀硝酸与稀盐酸和稀硫酸不反应,无法鉴别稀盐酸和稀硫酸,C项错误;AgNO3溶液与稀盐酸和稀硫酸反应生成白色沉淀,与稀硝酸不反应,BaCl2溶液能与稀硫酸反应生成白色沉淀,与稀盐酸不反应,D项正确。‎ 关闭Word文档返回原板块