高考化学 考前实验专题热点突破与训练 第6章 第14节 化学实验方案的设计与评价.doc

高考考前实验专题热点突破与训练 第6章 第1-4节 化学实验方案的设计与评价考纲解读考点展示1.根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出结论。2.根据实验试题要求，设计或评价实验方案1.利用限定的仪器装置、药品，根据题目要求进行实验方案的设计。2.利用部分实验环节，根据题目要求设计完整的实验方案3.对给出的实验方案作出科学的评估，选出最佳方案 第一节 制备实验方案的设计与评价【真题再现】（2011全国卷i.28） 氢化钙固体登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化酸；同时为防止空气中水蒸气进入，最后还需要连接干燥管，所以正确的顺序为：ie，fd，cj，k（或k，j）a；（2）由于多余的氢气需要燃烧反应掉，所以应该先收集一部分气体并检验其纯度，反应结束后还需要使氢化钙在氢气的氛围中冷却，所以应该最后关闭分液漏斗活塞，因此正确的顺序为badc；（3）氢化钙中h显1价，极易与水反应生成氢氧化钙和氢气，方程式为：cah22h2o=ca(oh)2h2；因为金属钙与水反应也会生成氢氧化钙和氢气，同样会出现上述现象，所以该同学的判断不正确。（4）由于氢化钙中含有氢元素，因此氢化钙的燃烧产物有水，所以可以利于无水硫酸实验操作和现象：操作现象关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热a中有白雾生成，铜片表面产生气泡b中有气泡冒出，产生大量白色沉淀c中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失打开弹簧夹，通入n2，停止加热，一段时间后关闭从b、c中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸均未发现白色沉淀溶解a中反应的化学方程式是 。c中白色沉淀是 ，该沉淀的生成表明so2具有 性。c中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 。分析b中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是 ；乙在a、b间增加洗气瓶d，d中盛放的试剂是 。甲大量白色沉淀乙少量白色沉淀进行实验，b中现象： h2so4 还原 2no+o22no2 通n2一段时间，排除装置中的空气 饱和nahso3溶液 甲：so42+ba2baso4，乙：2ba2+2so2+o2+2h2o2baso4+4h 白雾的量远多于装置中o2的量 so2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成baso3沉淀 第三节 知识与方法归纳一、知识网络二.化学实验设计与评价的要求(1) 科学性科学性是化学实验方案设计的首要原则。所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确。例如，鉴别na2so3和nai，在试剂的选择上就不宜选用硝酸等具有氧化性的酸，在操作程序的设计上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入试剂，而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。(2) 安全性实验设计时应尽量避免使用有毒的药品和进行具有一定危险性的实验操作。如果必须使用，应在所设计的化学实验方案中详细写明注意事项，以防造成环境污染和人身伤害。(3) 可行性实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。 (4) 简约性实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。对同一个化学实验，可以设计出多种实验方案，并对它们进行选择。选择采用的实验设计方案，应具有效果明显、操作安全、装置简单、用药少、步骤少、时间短等优点。三.化学实验设计的一般思路 接受信息。接受、分析、筛选信息，明确实验设计的课题、条件和要求。 实验设计原理。通过对新旧信息的加工，实现制定的实验设计。从设计的要求及解决问题的顺序分析，大致有以下两个层次：一是实验方案的选定。二是实验装置与实验操作的设计。 设计实验内容。见上。1. 设计思想、规律和方法（1）思考问题的顺序： 围绕主要问题思考。例如：选择适当的实验路线、方法；所用药品、仪器简单易得；2. 设计时，应全方位思考的问题（1）检查气体的纯度，点燃或加热通有可燃性气体（h2、co、ch4、c2h4、c2h2等）的装置前，必须检查气体的纯度。例如用h2、co等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排干净后，检查气体是否纯净（验纯），待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。（2）加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热。目的是：一则防止爆炸（如氢气还原氧化铜）；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中其它物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生co，再用co还原fe2o3，实验时应首先点燃co发生装置的酒精灯，生成的co赶走空气后，再点燃加热fe2o3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却fe可防止灼热的fe再被空气中的o2氧化，并防止石灰水倒吸。（3）冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置设计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。（4）冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体（物质蒸气），使物质蒸气冷凝为液态便于收集。（5）防止倒吸问题。（6）具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试3实验设计的注意事项(1)药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰(2)题目条件有无特殊要求如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理