第一阶段 专题五实验方案的设计与评价PPT学习教案

1、会计学1第一阶段第一阶段 专题五专题五 实验方案的设计与实验方案的设计与评价评价第1页/共68页第2页/共68页第3页/共68页 1掌握常见气体的实验室制法掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法、反应原理和收集方法)。 2能根据实验试题要求，做到：能根据实验试题要求，做到： (1)设计、评价或改进实验方案；设计、评价或改进实验方案； (2)了解控制实验条件的方法；了解控制实验条件的方法； (3)分析或处理实验数据，得出合理结论；分析或处理实验数据，得出合理结论； (4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。绘制和识别典型的实验仪器装置图。 3了解科学探究的

2、基本过程，并运用以实验和推理了解科学探究的基本过程，并运用以实验和推理为基础的科学探究方法解决有关问题。为基础的科学探究方法解决有关问题。第4页/共68页新课程标准实施以来，化学高考实验题越来越趋向于新课程标准实施以来，化学高考实验题越来越趋向于探究性，这类试题一般具有条件不完整性、结论不确定性探究性，这类试题一般具有条件不完整性、结论不确定性、知识综合性的特点，考生必须从多角度、多层次运用多、知识综合性的特点，考生必须从多角度、多层次运用多种思维模式去解决问题，能够通过实验现象提出合理的猜种思维模式去解决问题，能够通过实验现象提出合理的猜想，或设计对照实验，进行比较探究，或剖析反应原理，想，

3、或设计对照实验，进行比较探究，或剖析反应原理，进行综合探究。设计实验时要求装置简单、操作安全可行进行综合探究。设计实验时要求装置简单、操作安全可行，实验现象明显等。，实验现象明显等。第5页/共68页第6页/共68页思考思考回顾回顾1制取装置制取装置将将H2、O2、Cl2、NH3、CO2、NO2填入下表：填入下表：类型类型固体固体固体固体加热加热固体液体固体液体加热加热固固(或液或液)体液体体液体不加热不加热装置装置适用的适用的气体气体O2、NH3Cl2H2、CO2、NO2、O2、NH3第7页/共68页2气体的净化气体的净化(1)气体的除杂：气体的除杂：除杂除杂(括号内为杂质括号内为杂质)除杂试

4、剂除杂试剂除杂装置除杂装置CO2(HCl)Cl2(HCl)CH4(C2H4) (2)气体的干燥：气体的干燥： 有以下气体：有以下气体：O2、Cl2、SO2、CO2、NO2、NH3、HBr，其中能用浓硫酸干燥的是其中能用浓硫酸干燥的是 ；能用；能用碱石灰干燥的是碱石灰干燥的是 。饱和碳酸氢钠溶液饱和碳酸氢钠溶液饱和食盐水饱和食盐水洗气瓶洗气瓶溴水溴水O2、Cl2、SO2、CO2、NO2O2、NH3第8页/共68页3气体的收集气体的收集有以下气体：有以下气体：H2、O2、CO2、NH3、HCl、NO、Cl2。(1)适合用向下排空气法收集的气体有适合用向下排空气法收集的气体有 ；(2)适合用排水法收

5、集的气体有适合用排水法收集的气体有 ；(3)适合用排饱和适合用排饱和NaHCO3溶液收集的气体为溶液收集的气体为 ；(4)适合用排饱和食盐水收集的气体为适合用排饱和食盐水收集的气体为 。H2、NH3H2、O2、NOCO2Cl2第9页/共68页归纳归纳助学助学第10页/共68页第11页/共68页第12页/共68页第13页/共68页 2有毒气体的处理有毒气体的处理 制取有毒气体制取有毒气体(如如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时，时，应在通风橱或密闭系统中进行，外加尾气吸收装置。应在通风橱或密闭系统中进行，外加尾气吸收装置。 (1)灼烧式灼烧式(如如CO)：(2)收集式收集式(有毒气体

6、均可有毒气体均可)：第14页/共68页(3)吸收式：吸收式：Cl2、SO2、NO2(均可用均可用NaOH溶液吸收溶液吸收)；NO：先通入空气，再用：先通入空气，再用NaOH溶液吸收；溶液吸收；H2S：用：用CuSO4溶液吸收。溶液吸收。第15页/共68页 3常见的防倒吸的装置常见的防倒吸的装置 加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。第16页/共68页鉴赏鉴赏领悟领悟判断下列描述的正误判断下列描述的正误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)。1仅用酒精灯、烧杯、导管

7、、集气瓶就可以用仅用酒精灯、烧杯、导管、集气瓶就可以用NH4Cl固体固体和和Ca(OH)2固体制备并收集固体制备并收集NH3(2012安徽高考安徽高考) ( )解析：解析：因对实验室制取因对实验室制取NH3的装置不熟悉而造成错误；的装置不熟悉而造成错误；用用NH4Cl固体和固体和Ca(OH)2固体制取固体制取NH3需要在试管中进需要在试管中进行。行。第17页/共68页2将混有将混有HCl的的Cl2通入饱和通入饱和NaHCO3溶液中除去溶液中除去HCl(2012广东高考广东高考) ( )解析：解析：因对气体除杂质的要求认识不清而造成判断错误；因对气体除杂质的要求认识不清而造成判断错误；HCl与与

8、NaHCO3反应产生反应产生CO2气体，引入了新的杂质气体气体，引入了新的杂质气体，且，且Cl2也能与也能与NaHCO3溶液发生反应，应改为饱和食盐溶液发生反应，应改为饱和食盐水。水。3因为浓硫酸有强氧化性，所以浓因为浓硫酸有强氧化性，所以浓H2SO4可用于干燥可用于干燥H2和和CO(2012广东高考广东高考) ( )解析：解析：因混淆浓因混淆浓H2SO4的性质与用途间的关系而造成错误的性质与用途间的关系而造成错误；利用浓；利用浓H2SO4的吸水性可用于干燥的吸水性可用于干燥H2和和CO。第18页/共68页 思考思考回顾回顾由铜屑、浓硫酸制取由铜屑、浓硫酸制取CuSO4的方案如下：的方案如下：

9、 试评价上述两种方案制取试评价上述两种方案制取CuSO4的优劣。的优劣。 提示：提示：制取相同量的制取相同量的CuSO4，方案二中，方案二中H2SO4的用量少的用量少，且不产生污染环境的，且不产生污染环境的SO2气体。故方案二为最佳方案。气体。故方案二为最佳方案。第19页/共68页归纳归纳助学助学 1实验方案设计需遵循的原则实验方案设计需遵循的原则 (1)科学性：实验原理准确，实验流程合理。科学性：实验原理准确，实验流程合理。 (2)安全性：保护人身，保护环境，保护仪器。安全性：保护人身，保护环境，保护仪器。 (3)可行性：条件允许，效果明显，操作简便可行。可行性：条件允许，效果明显，操作简便

10、可行。 (4)简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的实验装置简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的实验装置，用较少的步骤和试剂完成实验。，用较少的步骤和试剂完成实验。 第20页/共68页 2实验方案评价实验方案评价“三视角三视角” 判断实验方案的合理与否、严密与否要从合理选择、排除干判断实验方案的合理与否、严密与否要从合理选择、排除干扰、操作准确视角入手。扰、操作准确视角入手。 (1)“合理选择合理选择”是指仪器的选择、试剂的选择、连接方式的选是指仪器的选择、试剂的选择、连接方式的选择等。仪器的选择又包括发生装置择等。仪器的选择又包括发生装置(几种基本类型几种基本类型)、净化装置、净化装置(除

11、除杂质的试剂与顺序杂质的试剂与顺序)、反应装置、尾气处理装置等；试剂的选择、反应装置、尾气处理装置等；试剂的选择包括试剂的种类、浓度、状态等；连接方式的选择指仪器连接的包括试剂的种类、浓度、状态等；连接方式的选择指仪器连接的先后顺序，导管接口的连接等。先后顺序，导管接口的连接等。 (2)“排除干扰排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、是指反应条件的控制、防止空气成分介入、尽量避免副反应、杂质的清除以及防止物质的挥发性、溶解性、尽量避免副反应、杂质的清除以及防止物质的挥发性、溶解性、颜色等对实验的干扰。颜色等对实验的干扰。 (3)“操作准确操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型

12、的实则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作步骤。验操作步骤。第21页/共68页鉴赏鉴赏领领悟悟判断下列描述的正误判断下列描述的正误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)。1Fe与稀与稀HNO3、稀、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明反应均有气泡产生，说明Fe与两与两种酸均发生置换反应种酸均发生置换反应(2012山东高考山东高考)( )解析：解析：因忽视了稀因忽视了稀HNO3的强氧化性而错误判断的强氧化性而错误判断Fe与稀与稀HNO3发生了置换反应；发生了置换反应；Fe与稀与稀HNO3发生的反应为：发生的反应为：Fe4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3NO2H2O，该反应不属，

13、该反应不属于置换反应。于置换反应。第22页/共68页2将将SO2通入酸性通入酸性KMnO4溶液中，可证明溶液中，可证明SO2具有漂白性具有漂白性(2012合肥模拟合肥模拟) ( )解析：解析：因忽视因忽视SO2的还原性而造成错误；的还原性而造成错误；SO2使酸性使酸性KMnO4溶液褪色的原因是溶液褪色的原因是SO2被酸性被酸性KMnO4氧化，而不氧化，而不是是SO2的漂白性。的漂白性。3将将SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热褪色后的品通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热褪色后的品红溶液，溶液恢复红色，证明红溶液，溶液恢复红色，证明H2SO3的不稳定性的不稳定性(2012潍潍坊模拟坊模拟)

14、( )解析：解析：混淆混淆H2SO3的不稳定性和的不稳定性和SO2的漂白原理而造成判的漂白原理而造成判断错误；断错误；SO2使品红溶液褪色的原因是由于使品红溶液褪色的原因是由于SO2与有色物与有色物质化合生成了不稳定的无色物质，加热后不稳定的无色质化合生成了不稳定的无色物质，加热后不稳定的无色物质分解又使溶液重新变为红色。物质分解又使溶液重新变为红色。第23页/共68页第24页/共68页第25页/共68页命题角度一命题角度一2012上海高考上海高考 实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是是 ()第26页/共68页 A是氨气发生装置是氨

15、气发生装置 B是氨气发生装置是氨气发生装置 C是氨气吸收装置是氨气吸收装置 D是氨气收集、检验装置是氨气收集、检验装置 解析：解析：选选 。实验室制。实验室制NH3是加热是加热NH4Cl固体和固体和Ca(OH)2固体混合物而不是加热固体混合物而不是加热NH4Cl固体，固体，A错误；吸错误；吸收收NH3要防止倒吸，倒置的漏斗边沿接触水面，要防止倒吸，倒置的漏斗边沿接触水面，C错误；错误；收集收集NH3的试管口应放置一团棉花，以防止的试管口应放置一团棉花，以防止NH3与空气对与空气对流，流，D错误。错误。B第27页/共68页 命题角度二命题角度二高考汇编高考汇编 (1)(2012山东高考山东高考)

16、无水无水AlCl3(183升华升华)遇潮湿空气遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。 装置装置B中盛放饱和中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是溶液，该装置的主要作用是_。F中试剂的作用是中试剂的作用是_。用一件仪器装填适当试剂后也。用一件仪器装填适当试剂后也可起到可起到F和和G的作用，所装填的试剂为的作用，所装填的试剂为_。第28页/共68页(2)(2011大纲全国卷大纲全国卷)在实验室欲制取适量在实验室欲制取适量NO气体。气体。下图中最适合完成该实验的简易装置是下图中最适合完成该实验的简易装置是_(填序号填序号)；根据所选的装置完成下

17、表根据所选的装置完成下表(不需要的可不填不需要的可不填)：应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的作用ABCD第29页/共68页 简单描述应观察到的实验现象简单描述应观察到的实验现象_。 解析：解析：(1)装置装置B中饱和中饱和NaCl溶液用于除去挥发出的溶液用于除去挥发出的HCl，F中盛装浓硫酸，作用是吸收水蒸气，防止水蒸气进入中盛装浓硫酸，作用是吸收水蒸气，防止水蒸气进入E中中，G的作用是吸收未反应完的的作用是吸收未反应完的Cl2，用干燥管盛装碱石灰可以，用干燥管盛装碱石灰可以起到起到F和和G的作用。的作用。 (2)实验室制取实验室制取NO气体通常用铜与稀硝酸反应：气体通常用铜与稀硝酸反应

18、：3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。由于。由于NO易与空气易与空气中的中的O2反应生成反应生成NO2，不宜用排空气法收集，不宜用排空气法收集NO气体，应用排气体，应用排水法收集水法收集NO，故装置，故装置和和错误。装置错误。装置和和比较，比较，更简更简单，单，A中中Cu与稀硝酸反应生成与稀硝酸反应生成NO气体，气体，B中盛满水，用排水中盛满水，用排水法收集法收集NO。第30页/共68页答案：答案：(1)除去除去HCl吸收水蒸气碱石灰吸收水蒸气碱石灰(2)应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的作用A铜屑和稀硝酸铜屑和稀硝酸产生产生NO气体气体B水水排水收集排水收集NO

19、气体气体C主要是接收主要是接收B中排出的水中排出的水D 反应开始时，反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色；应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯管中的水逐渐流入烧杯C中。中。第31页/共68页 通过近几年的高考试题可以看出，高考注重了对常见气通过近几年的高考试题可以看出，高考注重了对常见气体如体如Cl2、SO2、NO2、NO的考查，

20、主要侧重于气体的性质、的考查，主要侧重于气体的性质、实验装置的选择、试剂的选择及用途、实验现象的描述等方实验装置的选择、试剂的选择及用途、实验现象的描述等方面的内容，有时还会涉及一些生产、生活中的应用，但主要面的内容，有时还会涉及一些生产、生活中的应用，但主要还是以物质的制备为载体综合考查学生的实验能力。还是以物质的制备为载体综合考查学生的实验能力。第32页/共68页 1气体制备与性质验证设计流程气体制备与性质验证设计流程 任何一个涉及气体制取与性质验证的实验都可以将其任何一个涉及气体制取与性质验证的实验都可以将其分割成四个部分，这四个部分分别为：分割成四个部分，这四个部分分别为： 2装置选择

21、原则装置选择原则 (1)发生装置选择应依据所用试剂的状态及反应条件；发生装置选择应依据所用试剂的状态及反应条件； (2)收集装置选择应依据产物的性质及状态，产物为气收集装置选择应依据产物的性质及状态，产物为气体的则主要考虑其水溶性和相对空气密度大小；体的则主要考虑其水溶性和相对空气密度大小；第33页/共68页 (3)净化装置选择应依据产物与杂质的性质差异，仅使杂净化装置选择应依据产物与杂质的性质差异，仅使杂质被吸收；质被吸收； (4)尾气处理装置选择应依据气体产物的水溶性、酸碱性尾气处理装置选择应依据气体产物的水溶性、酸碱性、可燃性等，勿使有毒气体排入空气中造成环境污染，也勿、可燃性等，勿使有

22、毒气体排入空气中造成环境污染，也勿使空气的成分对装置有不良影响。使空气的成分对装置有不良影响。第34页/共68页命题角度一命题角度一2012福建高考福建高考实验室常用实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示发生装置如图所示)。 (1)制备实验开始时，先检查装置气密性，制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是接下来的操作依次是_(填序号填序号)。 A往烧瓶中加入往烧瓶中加入MnO2粉末粉末 B加热加热 C往烧瓶中加入浓盐酸往烧瓶中加入浓盐酸第35页/共68页 (2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反

23、应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的溶液反应，称量生成的AgCl质量。质量。 乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案：与已知量丙方案：与已知量CaCO3(过量过量)反应，称量剩余的反应，称量剩余的CaCO3质量。质量。 丁方案：与足量丁方案：与足量Zn反应，测量生成的反应，测量生成的H2体积。继而进体积。继而进行行 下列判断和实验：下列判断和实验： 判定甲方案不可行，理由是判定甲方案不可行，理由是_。 第36页/共68页 进行乙方案实验：准确

24、量取残余清液稀释一定倍数后作进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。为试样。 a量取试样量取试样20.00 mL，用，用0.100 0 molL1NaOH标准溶液标准溶液滴定，消耗滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_molL1； b平行滴定后获得实验结果。平行滴定后获得实验结果。 判断丙方案的实验结果判断丙方案的实验结果_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“准确准确”)。 已知：已知：Ksp(CaCO3)2.8109、Ksp(MnCO3)2.31011第37页/共68页 进行丁方案实验：装置如图所示进行丁方案实验：装置如图所

25、示(夹持器夹持器具已略去具已略去)。 (i)使使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将确操作是将_转移到转移到_中。中。 (ii)反应完毕，每间隔反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素排除仪器和实验操作的影响因素)。第38页/共68页答案：答案：(1)ACB(按序写出三项按序写出三项)(2)残余清液中，残余清液中，n(Cl)n(H)(或其他合理答案或其他合理答案)0.110 0偏小偏小(i)Zn粒残余清液粒残余

26、清液(按序写出两项按序写出两项)(ii)装置内气体尚未冷至室温装置内气体尚未冷至室温第39页/共68页 命题角度二命题角度二2012天津高考天津高考 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某。某“变废为宝变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量及少量Au、Pt等金属的等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：第40页/共68页 请回答下列问题：请回答下列问题： (1)

27、第第步步Cu与酸反应的离子方程式为与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣得到滤渣1的主要成分为的主要成分为_。 (2)第第步加步加H2O2的作用是的作用是_，使用，使用H2O2的优点是的优点是_；调溶液；调溶液pH的目的是使的目的是使_生成沉淀。生成沉淀。 (3)用第用第步所得步所得CuSO45H2O制备无水制备无水CuSO4的方法是的方法是_。第41页/共68页 (4)由滤渣由滤渣2制取制取Al2(SO4)318H2O，探究小组设计了三，探究小组设计了三种方案：种方案：第42页/共68页 上述三种方案中，上述三种方案中，_方案不可行，原因是方案不可行，原因是_； 从原子利用率角度考虑，从原子利用

28、率角度考虑，_方案更合理。方案更合理。 解析：解析：(1)由于没有明确加入的硝酸总量，故混合后溶液中由于没有明确加入的硝酸总量，故混合后溶液中硝酸总浓度可能较大硝酸总浓度可能较大(此时还原产物为此时还原产物为NO2)，也可能较小，也可能较小(此时此时还原产物为还原产物为NO)，故离子方程式有两种；滤渣，故离子方程式有两种；滤渣1是不反应的金与是不反应的金与铂。铂。(2)第第步加双氧水的作用是将步加双氧水的作用是将Fe2氧化成氧化成Fe3。因双氧水。因双氧水被还原后生成被还原后生成H2O，故不会带来任何杂质与污染。由调节，故不会带来任何杂质与污染。由调节pH后后可得到沉淀知，调节可得到沉淀知，调

29、节pH的目的是使的目的是使Fe3、Al3转化为沉淀。转化为沉淀。(3)因无水硫酸铜加热时不能水解到底，故可通过直接加热脱水因无水硫酸铜加热时不能水解到底，故可通过直接加热脱水得到无水硫酸铜。得到无水硫酸铜。(4)因滤渣因滤渣2中含有中含有Fe(OH)3，而甲方案没有除，而甲方案没有除去铁的实验设计，得到的产品中会含有较多的去铁的实验设计，得到的产品中会含有较多的Fe2(SO4)3 ，故甲，故甲方方第43页/共68页案不可行；乙方案中涉及的反应有案不可行；乙方案中涉及的反应有2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O及副反应：及副反应：2Fe(OH)33H2SO4=Fe2(SO4)

30、36H2O、Fe2(SO4)32Al=Al2(SO4)32Fe，铁含量少且最终，铁含量少且最终也都转化为也都转化为Al2(SO4)3；丙方案中涉及的反应有；丙方案中涉及的反应有Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O、2NaAlO24H2SO4=Al2(SO4)3Na2SO44H2O。乙、丙两种方案中生成。乙、丙两种方案中生成1 mol Al2(SO4)3时，时，乙方案消耗乙方案消耗3 mol H2SO4，丙方案消耗，丙方案消耗4 mol H2SO4、2 mol NaOH，乙的原子利用率高于丙，故乙方案较合理。，乙的原子利用率高于丙，故乙方案较合理。第44页/共68页第45页/共68页 综

31、合实验设计和评价是综合应用实验基础知识、基本操综合实验设计和评价是综合应用实验基础知识、基本操作，结合化学基本理论、元素化合物知识和化学计算等相关作，结合化学基本理论、元素化合物知识和化学计算等相关知识，进行整合，解决有关实验问题。近几年高考试题的主知识，进行整合，解决有关实验问题。近几年高考试题的主要特点是：不出现大型的连接装置，均为小型的又带有研究要特点是：不出现大型的连接装置，均为小型的又带有研究性的试题；一般为无机实验题，主要为填写化学方程式、选性的试题；一般为无机实验题，主要为填写化学方程式、选择仪器装置、评价实验方案、简述所设计的操作步骤、说明择仪器装置、评价实验方案、简述所设计的

32、操作步骤、说明理由等，考查分析问题的能力和语言表达能力。理由等，考查分析问题的能力和语言表达能力。第46页/共68页 评价实验方案应遵循的原则评价实验方案应遵循的原则 (1)装置最简：对于不同的化学实验方案，在能达到实验装置最简：对于不同的化学实验方案，在能达到实验目的的前提下，尽量选择实验装置、实验步骤最简单的方案目的的前提下，尽量选择实验装置、实验步骤最简单的方案； (2)安全无污染：对于不同实验途径、实验药品，在达到安全无污染：对于不同实验途径、实验药品，在达到实验目的的前提下，优先选择实验过程与操作最安全的途径实验目的的前提下，优先选择实验过程与操作最安全的途径； (3)操作方便：不同

33、的实验方案需要不同的实验条件，如操作方便：不同的实验方案需要不同的实验条件，如加热、加压和催化剂等，在评价方案时，看实验条件是否简加热、加压和催化剂等，在评价方案时，看实验条件是否简单、操作是否方便；单、操作是否方便； (4)原理简单、正确：力求选择反应速率易控制的实验方原理简单、正确：力求选择反应速率易控制的实验方案，以便于有利于对生成物的控制和确保实验安全；案，以便于有利于对生成物的控制和确保实验安全； (5)现象最明显：在性质验证或检验的实验中，应选择反现象最明显：在性质验证或检验的实验中，应选择反应现象明显的方案。应现象明显的方案。第47页/共68页第48页/共68页1(2012上海高

34、考上海高考) )碱式碳酸铜碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：碳酸铜的步骤如下：步骤一：废铜屑制硝酸铜步骤一：废铜屑制硝酸铜如图，用胶头滴管吸取浓如图，用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。步骤二：碱式碳酸铜的制备步骤二：碱式碳酸铜的制备向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70左右，用

35、左右，用0.4 mol/L的的NaOH溶液调节溶液调节pH至，振荡，至，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。第49页/共68页第50页/共68页第51页/共68页第52页/共68页第53页/共68页2某研究性学习小组从网上查阅资料得知：某种由氮、镁某研究性学习小组从网上查阅资料得知：某种由氮、镁形成的二元化合物形成的二元化合物Q，它易与水反应，可用于制备特殊的，它易与水反应，可用于制备特殊的陶瓷材料、特种玻璃等。下面是制备陶瓷材料、特种玻璃等。下面是制备Q的工艺流程图：的工艺流程图：该小组成员拟根据上述流程图选用如下装置该小组

36、成员拟根据上述流程图选用如下装置(加热及夹持装加热及夹持装置均略去置均略去)在加热条件下制备一定量的纯净的在加热条件下制备一定量的纯净的Q。第54页/共68页(1)选择必要的装置，按气流的流向由左向右的连接顺序为选择必要的装置，按气流的流向由左向右的连接顺序为_(填仪器接口顺序填仪器接口顺序)。(2)简述检验装置气密性的方法：简述检验装置气密性的方法：_，A中中反应的离子方程式为反应的离子方程式为_。(3)实验中，对装置实验中，对装置A进行加热的最佳方法应该是进行加热的最佳方法应该是_，实，实验开始后，加热装置验开始后，加热装置B的前提条件是的前提条件是_。实验结束时，实验结束时，A、B两处熄

37、灭酒精灯的顺序为两处熄灭酒精灯的顺序为_。(4)若某次实验开始时准确称取若某次实验开始时准确称取3.6 g经过酸洗后的干燥镁粉，经过酸洗后的干燥镁粉，实验中持续地通入实验中持续地通入N2直至不再发生反应为止，最后称量所得直至不再发生反应为止，最后称量所得固体的质量为固体的质量为5.0 g，则，则Q的化学式为的化学式为_，写出主要计算，写出主要计算过程过程_。第55页/共68页(5)假设在加热装置假设在加热装置B的操作顺序上出现了错误，则所得固体中镁的操作顺序上出现了错误，则所得固体中镁元素的百分含量与元素的百分含量与Q中镁元素的百分含量中镁元素的百分含量_(填填“相等相等”、“前者高前者高”或

38、或“前者低前者低”)。解析：解析：(1)由于氮化镁易与水反应，故进入由于氮化镁易与水反应，故进入B中的气体应该是干燥中的气体应该是干燥的，为方便检查装置的气密性，装置应该按的，为方便检查装置的气密性，装置应该按ACBD的顺序连接。的顺序连接。(3)因因A中液体的温度要控制在中液体的温度要控制在7080，故最好采取水浴加热，故最好采取水浴加热。因镁粉能与氧气反应，故在加热。因镁粉能与氧气反应，故在加热B中的试剂之前，应该用氮气中的试剂之前，应该用氮气排尽装置内的空气，反应结束时，要注意防止排尽装置内的空气，反应结束时，要注意防止D中的浓硫酸倒流中的浓硫酸倒流，应先停止，应先停止B处的加热，继续通

39、处的加热，继续通N2直到直到B冷却至室温，以防止浓冷却至室温，以防止浓硫酸倒吸。硫酸倒吸。(5)若装置内存在空气时加热若装置内存在空气时加热B，会有，会有MgO生成，生成，MgO中镁的百分含量比氮化镁中镁的百分含量低，故含有中镁的百分含量比氮化镁中镁的百分含量低，故含有MgO的固体中镁的百分含量较的固体中镁的百分含量较Q中的低。中的低。第56页/共68页第57页/共68页 探究物质化学性质的实验方案设计探究物质化学性质的实验方案设计 设计性质探究实验方案有以下四点要求：设计性质探究实验方案有以下四点要求： (1)实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特

40、殊催化剂等实验室难以达到的条件，实验方案要简单易行。剂等实验室难以达到的条件，实验方案要简单易行。 (2)实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排，保证实验的准确高效，同时要减少副反应的发划和安排，保证实验的准确高效，同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的干扰。生和避免实验步骤间的干扰。 (3)实验现象要直观。要求设计的实验在操作过程中有实验现象要直观。要求设计的实验在操作过程中有明显的实验现象，便于物质化学性质的确认。明显的实验现象，便于物质化学性质的确认。 (4)实验结论要可靠。要反复推敲实验步骤和多方论证实验结论要可靠。要反复推敲

41、实验步骤和多方论证实验结果，做到实验结论准确、可靠。实验结果，做到实验结论准确、可靠。第58页/共68页 典例示法典例示法 某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现向过某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现向过量量FeSO4溶液中滴入几滴溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。请你协助他们完成该反应中还原产物的探究。液立即变黄。请你协助他们完成该反应中还原产物的探究。 (1)甲同学推测该反应的还原产物为甲同学推测该反应的还原产物为Cl2，乙同学推测该，乙同学推测该反应的还原产物为反应的还原产物为_。 (2)你认为甲同学的推测是否正确？你认为甲同学的推测是否正确？_(填填“正确正确”或或“不正确不正确”)。请用简要的文字或离子方程式说明理由：。请用简要的文字或离子方程式说明理由：_。根据乙同学的推测，。根据乙同学的推测，上述反应的离子方程式为上述反应的离子方程式为_。第59页/共68页 (3)请你设计一个实验方案验证乙同学的推测是否正请你设计一个实验方案验证乙同学的推测是否正确。要求在下表中写出实验操作步骤、预期现象和结论确。要求在下表中写出实验操作步骤、预期现象和结论(可以不填满可以不填满)： 实验操作实验操作预期现象和结论预期现象和结论步骤步骤1：步骤步骤2：步骤步骤