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1、1化学实验方案设计的基本要求(1)科学性：实验原理正确，实验流程合理(2)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，操作方便(4)简约性：步骤少、时间短、节省药品、效果好,2化学实验方案设计的步骤(1)明确目的、原理,(2)选择仪器、药品,(3)化学实验方案设计时仪器选用及连接的顺序,3化学实验方案设计的分类(1)物质制备实验方案的设计发生装置净化装置干燥装置收集装置尾气处理装置,(2)物质性质实验方案的设计性质探索性实验方案设计从物质的结构特点和所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，然后据此设计出合理的实验方案，去探索它可能具有的性质我们推测的物质的
2、性质不一定准确，所以进行实验时要注意分析实验现象，从而得出正确结论性质验证性实验方案设计结合已知的物质具有的性质，选择合适的试剂，设计具体实验方案验证物质是否具有该性质,4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、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定，必须高度重视,(3)实验过程中的隐蔽性操作如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略(4)药品的规格有些题目要求指出药品的名称，如有些药品的
3、准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等此外也应注意某些仪器的规格,(5)会画简单的实验装置图考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示(6)其他应注意的问题冷凝回流的问题冷却问题防止倒吸问题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支小试管等,例1如图是甲、乙两位同学探究铜与稀硝酸反应的装置图，请回答下列问题：(1)写出铜和稀硝酸反应的离子方程式：_,(2)实验装置甲能否证明铜和稀硝酸反应的产物是NO气体？_
4、(填“能”或“不能”)，理由是_.(3)若用实验装置乙进行实验，检查装置气密性的操作是_.,(4)设计实验，利用装置乙制备并检验NO气体写出实验步骤、实验现象及结论：,名师精析实验探究题的关键是把握实验的目的，实验目的是解决问题的核心，问题都是围绕实验目的展开的结合化学方程式知道：理论产物应该为NO，但是由于空气的存在，所以无法肯定是否一定存在NO，要想获得科学结论，必须在无氧环境中进行反应装置甲的烧瓶中有空气，NO立即被氧化为NO2，烧瓶中立即出现红棕色，干扰了NO的观察，所以无法肯定NO的存在改进装置乙是一个简易的启普发生器设计实验验证NO的存在，第一步是在无氧环境中进行反应生成NO，第二
5、步是验证NO的存在,（4）,实验设计题中常穿插大量的现象描述、原理分析、化学方程式的书写等，答题时应简明扼要切中要害，常见的问题是：(1)结论与现象混淆；(2)创造性思维不到位，原因分析不准确；(3)方程式书写错误，如不注明反应条件等,1(2011湘潭模拟)大胆、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的是()A探究SO2与Na2O2反应可能有Na2SO4生成B探究Na与水的反应可能有O2生成C探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质中可能有CuSD探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HCl
6、O的漂白性所致,解析：因为H2O若变成O2，则氧元素的化合价升高，水作还原剂，而金属钠只能作还原剂，故选项B中的实验探究没有实际意义,答案：B,2(2011广州模拟)(1)实验：证明Na2SiO3具有防火性能取两个相同的小木条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干(不再滴液)后，同时分别放置在酒精灯外焰处观察到的现象如下表：,设计实验的目的是_,(2)实验：测定锌与稀硫酸反应的速率测定该反应速率的方法有多种，不同的方法需要测定不同的数据请根据你设计的测定方法，填写需要记录的数据及其单位：_，单位_；_，单位_根据你测定的实验数据，处理后可求得_(填化学式)的
7、反应速率，单位是_,解析：(1)实验中，实验为对照实验，即证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水(2)测定反应速率，可以记录产生相同体积的气体需要的时间或相同时间内产生气体的体积,答案：(1)与实验作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水(2)反应时间min(或s)生成氢气的体积L(或mL)或H的浓度变化molL1；或其他合理答案H2Lmin1(或H2SO4molL1min1；或其他合理答案),对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断要考虑是否完全合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等1从可行性方面对实验方案做出评价科学性和可行性是设计实验方案的两
8、条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可控易行评价时，从以下4个方面分析：,(1)实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、方便；(4)实验效果是否明显等,2从“绿色化学”视角对实验方案做出评价“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面进行综合评价：(1)反应原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否较快；(3)原料利用率以及生成物质的产率是否较高；(4)实
9、验过程中是否造成环境污染,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、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；(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”，白磷切割宜在水中等)；(4)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)；,(5)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)；(6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(
10、7)仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；(8)其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等,例2世界环保联盟将全面禁止在自来水中加氯气，取而代之的是安全高效的杀菌消毒剂ClO2.ClO2在常温下是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，熔点：59，沸点：11.0，它可以看作是亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐，少量的ClO2可用饱和草酸(H2C2O4)溶液与KClO3粉末在60时反应制得甲、乙、丙三位同学分别设计了三套制备ClO2的实验装置：,(1)从甲、乙、丙三套装置中选出合理部分(按气流从左向右的方向)组成一套较为完善的实验装
11、置(填所选部分的编号)_(2)为了能使反应在适宜条件下进行，在组装的装置中还应添加某一仪器，该仪器名称是_(3)在组装后的装置中尾气吸收剂与尾气(含ClO2等气体)发生反应，生成的主要物质(除水外)是_、_和_(写化学式)(4)文献报道，等质量时，ClO2的消毒效果是Cl2的2.63倍，由此可判断ClO2的最终还原产物是_(用离子符号或化学式表示),名师精析解答本题时应结合题给信息从反应条件、反应物、收集、尾气处理四个方面进行分析(1)由题意“少量的ClO2可用饱和草酸(H2C2O4)溶液与KClO3粉末在60时反应制得”，因此反应宜采用水浴加热以控制温度，应选A3或A2，其中A3较A2易于控
12、制反应速率，故A3最佳；ClO2的沸点：11.0，可通过冰水浴冷却获得，选B1；为防止ClO2污染空气，应用碱液吸收，选C2.(2)为使水浴温度控制在60，需要温度计,答案(1)A3B1C2(2)温度计(3)NaClO2NaClO3Na2CO3(4)Cl,评价一个实验方案的优劣从以下几个方面入手：实验方法和操作程序是否科学合理，实验方案是否切实可行，实验步骤是否简单易行，实验现象是否明显，实验数据的获得是否准确，实验过程中安全及环保问题是否得以妥善解决,3某同学利用锌、氧化铜和稀硫酸制取铜，他设计了两套方案，方案：利用锌与足量稀硫酸反应制氢气，氢气还原氧化铜；方案：氧化铜溶于稀硫酸生成硫酸铜，
13、然后用锌与硫酸铜反应制备铜下列关于方案和的评价不正确的是(),.,A方案比方案操作简便B等质量的锌，相同条件下在方案和方案中制得的铜的质量相同C等质量的H2SO4参加反应，方案制取铜的质量比方案的少D为了加快锌与稀硫酸反应，可以在溶液中加入少量氧化铜,解析：氢气还原氧化铜的实验操作顺序是：先通入氢气排除装置中的空气(防止加热时，氢气中混有空气发生事故)，将氧化铜还原成铜后，继续通入氢气至铜冷却(防止赤热的铜再被氧化成氧化铜)，所以用于还原氧化铜的氢气的量小于生成氢气的总量,答案：B,4某无色混合气体中可能含有乙烯、二氧化碳、二氧化硫和氧气，为确定其中一定含有二氧化碳、二氧化硫，甲、乙、丙3位同
14、学分别设计了下述实验方案，并都认为：如果观察到的现象与自己设计的方案一样，就可确认无色气体中一定含有二氧化碳和二氧化硫(1)方案甲：,试用简要语言评价上述各实验方案是否严密？并说明原因(1)方案甲：_；(2)方案乙：_；(3)方案丙：_.,解析：因混合气体中可能含C2H4、CO2、SO2、O2，当混合气体通过酸性高锰酸钾溶液和溴水而分别使之褪色时，可能是C2H4，也可能是SO2反应引起的，不能确定一定含SO2，因此甲、乙的方案设计不严密而上述混合气体中能使品红溶液褪色的只有SO2，且品红溶液颜色变浅而不是褪色，说明SO2完全被吸收，再使澄清的石灰水变浑浊，说明一定含有CO2.,答案：(1)不严
15、密，有乙烯的干扰(2)不严密，有乙烯的干扰(3)严密，上述气体中只有SO2能使品红溶液褪色，通过足量品红溶液后，除去二氧化硫，剩余气体能使澄清石灰水变浑浊，则一定有CO2存在,1解题思路、方法(1)巧审题，明确实验目的和原理实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点实验原理可从题给的化学情境(或题首所给实验目的)，结合元素化合物等有关知识获取在此基础上，遵循正确性、可靠性、简捷性、精确性和安全性的原则，确定符合实验目的要求的方案(2)想过程，理清实验操作的先后顺序根据由实验原理所确定的实验方案，确定实验操作步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序,(3)看准图，分析各项实验
16、装置的作用有许多综合实验题图文结合，思考容量大在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用(4)细分析，得出正确的实验结论实验现象(或数据)是化学原理的外在表现在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键，以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等,2解题技巧一个化学实验，必须依据一定的实验原理，使用一定的仪器组装成一套实验装置，按一定顺序操作，才能顺利完成因此，一道综合实验题，我们总是可以把它分解成几个既相互独立又互相关联的小实验、小操作来解答由各个小实验确定各步操作，再由各个小实验之间的关联确定
17、操作的先后顺序基本思路如下：,例(2011莆田高三质检)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫硫的含量，采用以下方案：甲方案：如下图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A.,(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是：_.(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代，请你举出一种：_.,(5)步骤中洗涤沉淀的方法是_.(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时，该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为_(用含有V、m的代数式表示)丙方案：将乙方案中步骤省略，直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中，其余步骤与乙方案相同(7)你认为丙方案是否合理，说明理由：_.,点击下图进入“针对训练 测与评”,
