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1、 高考实验辅导 杨兴文 化学实验复习 三 实验方案的设计 制备实验方案的设计性质实验方案的设计物质检验实验方案的设计 考试说明要求的实验能力 1 用正确的化学实验基本操作 完成规定的 学生实验 的能力 2 观察记录实验现象 分析实验结果和处理实验数据 得出正确结论的能力 3 初步处理实验过程中的有关安全问题的能力 4 能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力 5 根据实验试题的要求 设计简单实验方案的能力 包括 某个实验操作顺序的设计 确认某混合物组分实验的设计 验证化学原理的设计 测定物质纯度的设计 高考命题走向 实验题在命题方法上趋向于重视动手能力 安全操作以及设计 评价和改进实验的能力 设
2、计一个实验 你首先从入手 A 实验目的B 实验原理C 实验步骤D 实验装置 综合实验方案设计的一般方法 明确实验目的 要求构思实验方法 步骤选择实验仪器 药品观察现象 记录数据分析 得出结论 一 性质实验方案设计 1 设计实验室制备硫酸亚铁的方案 制备硫酸亚铁的实验步骤如下 在烧杯中到入40ml稀硫酸 加入足量废铁屑 以使稀硫酸浸没所有铁屑为度 小心加热 保持温度在50 80 之间 不要沸腾 直到只有极少量气泡发生 同时溶液呈浅绿色为止 这时烧杯底部仍应留有少量铁屑 用少量热水通过过滤器 以提高它的温度 防止溶液在漏斗里析出晶体 然后将溶液趁热过滤 将滤液转入试管中 用橡皮塞塞住管口 防止空气
3、进入 静置 冷却 结晶 观察滤液冷却生长出浅绿色硫酸亚铁晶体的现象 待结晶完毕后 取出晶体 用少量水洗涤2 3次 再用滤纸将晶体擦干 把制得的晶体放在小广口瓶中 密闭保存 性质实验方案设计要点 熟悉各种性质的验证途径 提高发散思维能力 重视基本操作要点及注意事项 注意整体设计的可操作性 有序性 严密性 注意文字表达 二 实验装置创新设计 2 1 在没有现成的CO2气体发生器的情况下 请你选用下图中的部分仪器 装配成一个简易的 能随开随用 随关随停的CO2气体发生装置 应选用的仪器是 填入仪器的编号 acde 实验装置创新设计要点 掌握一些装置和仪器药品的替代方法 力求使设计的实验仪器简单 操作
4、便捷 节省试剂 现象明显 安全防污等 防倒吸装置 防堵塞装置 干燥装置 冷凝装置 量气装置 三 物质检验实验方案设计 4 某学生要做检验碳酸钠粉末中含有少量的氢氧化钠和氯化钠的实验 他的实验设计了7个步骤 其中5个步骤所用试剂及实验操作均已写明 实验步骤如下 a 取少量样品放入试管甲中b 再向溶液里滴加几滴硝酸银溶液c 过滤 取少量滤液盛在试管乙里d 向试管里加入适量蒸馏水 振荡e 滴入几滴酚酞试剂f g 试将上面尚缺的两个步骤所用的试剂 自选 及实验操作补写完整 然后按实验操作的顺序排列 注意排除CO32 对OH 和Cl 的干扰 滴加硝酸钡 或硝酸钙 溶液至沉淀不增加 滴加稀硝酸至酚酞褪至无
5、色 adfcegb 物质检验实验方案设计要点 物质检验尽可能利用特征反应 注意检验顺序 排除干扰 5 欲制无水氯化铝并保存备用 现有仪器如下图所示 并有食盐晶体 水 固体烧碱 铝粉 二氧化锰 浓硫酸等六种试剂 设计的制取过程是 制氯气 加净化和干燥氯气 制氯化铝 易潮解 易升华 请回答下列问题 从上面仪器中选取必须的几种 连接成一个制无水氯化铝的连续装置 按前后顺序填写图的编号 不一定填满 并写出各仪器里放入的试剂的化学式 参考答案 本设计的缺点是未能收集升华的氯化铝 可能造成导管堵塞 直接通入氢氧化钠溶液会造成氯化铝潮解 制备实验方案设计要点 基本思路 列出可能的几种制备方法和途径 从方法是
6、否可行 装置和操作是否简单 是否经济与安全等方面进行分析和比较 从中选取最佳的实验方法 在制定具体的实验方案时 还应注意对实验条件进行严格有效的控制 制备实验应注意防污染 防倒吸 防氧化 防潮解 防爆炸 防挥发 同时要求产率高 易分离 易收集 杂质少 步骤少 6 碱式碳酸镁有多种不同的组成 如Mg2 OH 2CO3 Mg4 OH 2 CO3 3 Mg5 OH 2 CO3 4等 请你设计一个测定碱式碳酸镁组成的实验方案 包括 1 测定原理 2 测定实验的装置图 3 简要的操作步骤 可选用的仪器 试剂和用品如下 主要仪器 天平 附砝码 大试管 酒精灯 洗气瓶 球形干燥管 角匙 固定及连接仪器自选
7、试剂 碱式碳酸镁 粉状 浓硫酸 石灰水 无水氯化钙 碱石灰 五 定量测定实验设计 参考答案 1 通过测定MgO CO2 H2O的物质的量之比来确定碱式碳酸镁的组成 2 装置图如下 3 操作步骤 将装置连接好后 检查装置的气密性 称取一定量 W1 样品放于大试管底部 称量洗气瓶和干燥管C的质量 加热至样品完全分解 实验结束后称量洗气瓶和干燥管的增重 设为W2 W3 计算 MgO CO2 H2O的物质的量之比为 W1 W2 W3 40 W3 44 W2 18然后确定组成 定量测定实验设计要点 实验项目包括 一定温度下硝酸钾溶解度的测定 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定 质量百分比浓度溶液的配制 物质的量浓度溶液的配制 酸碱中和滴定 中和热测定 保证测定结果具有较高准确度和精确度对于实验结果的分析 一般是要求考生分析实验的关键 细节以及产生误差的因素等 小结 实验设计基本原则 科学性 安全性 可行性 简约性 化学实验设计应注意的问题 1 供选用药品和装置是部分 刚好或有剩余 2 题目条件有无特殊要求 如采用最简单 最合理的实验步骤 3 实验过程中的隐蔽性操作 如必要的干燥 除杂 冷凝 静置 振荡 等不能忽略4 所需药品应准确描述 如粉末 固体 溶液 饱和 澄清 酸性 浓 稀 浓度值 仪器要注明规格 5 防倒吸 防爆炸 防潮解 防氧化 防污染等
