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1、第35讲化学实验方案的设计与评价考纲要求 1.能根据试题要求设计、评价或改进实验方案。2了解控制实验条件的方法。3能分析或处理实验数据，得出合理结论。4能绘制和识别典型的实验仪器装置图。5实验知识和技能的综合应用。考点一化学实验方案的设计知识归纳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、；(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实验方案的设计(1)实验方案设计的流程设计实验方案实验，收集资料分析，得出结论【判断思考】 1试设计方案检验乙醇中少量水的存在。2试设计方案检验Fe3。典型例题1 2015全国卷 草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图10351所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置
3、C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。图10351(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和如图10352所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。图10352乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。(3)设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强：_。草酸为二元酸：_。2 2015安徽卷 某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1 molL1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小
4、组提出了如下假设：假设一：溶液中的NO假设二：溶液中溶解的O2(1)验证假设一该小组设计实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象。实验步骤实验现象结论实验1：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL1BaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体_假设一成立实验2：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL1Ba(NO3)2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体_(2)为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如图10353所示。图10353实验1中溶液pH变小的原因是_；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)_。(3
5、)验证假设二请设计实验验证假设二，写出实验步骤、预期现象和结论。(4)若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计)，充分反应后两溶液的pH前者_(填“大于”或“小于”)后者，理由是_。 变式训练某小组以醋酸为例探究弱酸的性质。(1)实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。设计实验方案如下表，表中c_molL1。编号酸的种类酸的浓度/(molL1)酸的体积/mL镁条质量/g1醋酸1.0102.02盐酸c102.0实验步骤：a)检查装置(图10356甲)的气密性后，添加药品；b)反应开始后，_；c)将所记录的数据转化为曲线图(
6、图乙)。甲乙图10356写出05 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：_。(2)实验二：现有一瓶醋酸溶液，常温下测定其中醋酸的电离程度(已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比)。设计实验方案，将待测物理量和对应的测定方法填写在下表中。待测物理量测定方法_量取25.00 mL醋酸溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将0.100 0 molL1NaOH标准溶液装入_，滴定至终点，记录数据，重复滴定2次_考点二化学实验方案的评价知识归纳对几个实验方案进行评价，主要是看是否正确、严密、准确、可行。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。1可行性方面(1)分析实验方案是否科学可行
7、；(2)实验操作是否安全合理；(3)实验步骤是否简单方便；(4)实验效果是否明显。2绿色化学方面(1)实验过程中是否造成环境污染；(2)原料是否无毒、安全、易得；(3)原料利用率及反应速率是否较高。3从安全性方面对实验方案做出评价化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：(1)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；(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；(3)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)；(4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，
8、要注意防止导气管堵塞；(5)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从规范性方面(1)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)；(2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；(4)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。5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。6从评价的主要针对
9、点来看，实验综合题可分为装置评价型和原理评价型两类。(1)实验装置的评价对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便可行等方面进行全面分析，优选最佳装置。(2)实验原理的评价紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学正确、是否节省原料、涉及的操作是否简便易行、是否误差较小等方面进行全面分析，设计或优选出最佳方案。 判断思考1制取CuSO4有以下两个方案，试评价哪个为最佳方案？CuCuSO4CuCuOCuSO42下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的方案是哪个？方案1CCOCO2Na2CO3方案2CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2方案3CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液方案4FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液典型例题3 2014年冬天某校化学课外学习小组在实验探究中发现将镁粉投入到盛氯化铵溶液的试管中，两者立即发生反应，产生了大量的气泡，经检验其中含有两种气体，一种气体有刺激性气味，请你根据所学的知识分析生成的气体可能为_和_(填化学式)。(1)请你设计简单的实验方法检验上述实验中有刺激性气味的气体：_
