专题20 化学实验方案的设计与评价VIP免费

专题20化学实验方案的设计与评价赣榆高级中学顾延俊【考纲要求】1．了解控制实验条件的方法，根据实验试题要求，设计、评价和改进简单的实验方案2．能绘制和识别简单的实验仪器装置图。3．能根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，并得出合理结论4．以上各部分知识与技能的综合应用（仪器使用、基本操作、制备、分离提纯、鉴别和记录法及实验设计）。【知识梳理】一．实验设计的总体思路1．明确实验目的，弄清实验原理，理顺实验步骤，注意三个顺序（思考问题的顺序、仪器连接的顺序、实验操作的顺序）。2．根据要求正确选择仪器和药品：（反应装置、除杂装置、干燥装置、冷凝装置、集气装置、尾气处理装置的选择）。3．设计实验装置和实验步骤（装置简单合理、步骤便捷清楚）(1)对于有气体参加的实验，仪器连接的顺序是：气体发生装置→除杂、干燥装置→主体实验装置→尾气处理装置。(2)仪器连接时遵循的原则：自下而上、自左而右。4．观察现象、记录数据，分析、得出结论二．实验设计注意的问题1．检查装置的气密性（加热法，水差法）2．检查气体的纯度3．加热操作的先后及酒精灯熄灭顺序4．防止倒吸5．一般来讲，除杂在前、干燥在后。先除后干（在使用液体除杂剂时），先干后热（需加热进行除杂的或吸热反应），长进短出（洗气瓶用于洗气时），短进长出（洗气瓶用于排水量气时），先大后小（干燥管用于干燥气体时）。6．其它安全问题：防爆炸，防氧化，防飞溅，防止产生有毒气体污染大气等。三．实验设计的一般类型：①物质制备实验设计②物质的性质实验设计③物质检验实验设计④物质综合实验设计【典型例题】[例1]浓氨水可与新制生石灰作用生成氨气，干燥的氨气在高温下能被CuO氧化成N2实验室欲用图仪器装置和药品来制取纯净的氮气。试回答下列问题：（1）这些装置按气流方向自左向右的连接顺序是（填A、B、C……）_______。（2）E中发生反应的化学方程式是________。（3）装置④中应当选用的干燥剂是（写名称）_________。（4）装置①中发生氧化还原反应的化学方程式是________。其中氧化剂是______，氧化产物是_______（写化学式）。（5）装置②中浓硫酸的作用是_________。[例2]已知某混合金属粉末，除铝处还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。完成以下实验探究过程：（1）提出假设：假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有元素；假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有元素；假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；（2）设计实验方案基于假设3，设计出实验方案（不要在答题卡上作答）。（3）实验过程根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。编号实验操作预期现象和结论①②③④[例3]含苯酚的工业废水处理的流程图如下：（1）上述流程里，设备1中进行的是___操作（填写操作名称）。实验室里这一步操作可以用____进行（填仪器名称）。（2）由设备2进入设备3的物质A是______，由设备3进入设备4的物质B是______。（3）在设备3中发生反应的化学方程式为_________。（4）在设备4中，物质B的水溶液和CaO反应，产物是NaOH、H2O和________。通过____操作（填写操作名称），可以使产物相互分离。（5）上图中，能循环使用的物质是C6H6、CaO、____、_____。[例4].为探究铜跟浓硫酸的反应情况，取6.4g铜片和12mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到无气体产生，发现烧瓶中有铜片剩余，根据所学的化学知识可知有一定量的硫酸剩余。现为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两学生进行了如下设计：(1)甲设计方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度。他认为测定SO2的量的方法有多种，请问下列实验方案中不可行的是（填写字母编号）。A．将产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量B．将产生的气体缓缓通入足量酸性KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀C．用排水法测定产生...