陕西省中考化学总复习 第19讲 实验方案的设计与评价课件

实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价 第十九讲实验方案的设计实验方案的设计 1实验设计的基本要求 (1)科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。 (2)安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质，则应采取安全措施，以防造成环境污染和人身伤害。(3)可行性：设计的实验方案要切实可行，所选药品、仪器、装置要经济可靠。(4)简约性：实验设计应简单易行。装置简单，实验操作简便，实验现象明显。 2解题思路和方法 (1)明确目的原理：明确实验的目的要求，弄清题目给的新信息。 (2)选择仪器药品：选择合理的化学仪器和药品。 (3)设计装置步骤：设计出合理的实验装置和实验操作步骤。 (4)记录现象数据：全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。 (5)分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、画图表、推理等处理，得出正确的结论。 1这类试题的出现，使化学实验命题思想得到更新和升华。对实验方案的评价一般从以下角度进行： (1)可行性 实验原理是否正确、可行； 实验操作是否安全、合理； 实验步骤是否简单、科学； 实验现象是否明显； 实验结果是否与实验目的一致等。实验方案的评价实验方案的评价 (2)“绿色化学” 原料是否易得、安全、无毒； 反应速率是否适中； 原料利用率以及生成物质的产率是否较高； 合成过程中是否会造成环境污染。 【例1】(2014，泸州)下列实验方案或措施合理的是() A除去CaO中混有的CaCO3，先加足量水，然后过滤 B除去MnO2粉末中混有的KCl，先加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥 C用无色酚酞试剂检测氢氧化钠是否变质 D用碘化钾检测食品中是否含有淀粉 答案B解析：除去CaO中混有的CaCO3，若加水，CaOH2O=Ca(OH)2这样就将CaO转化成Ca(OH)2，A错；除去MnO2粉末中的KCl，加水溶解，过滤，MnO2难溶，KCl易溶，除掉了KCl，然后洗涤，干燥得到MnO2，B正确；NaOH变质，是因为NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3显碱性，也能使无色酚酞试剂变红色，C错；检测食品中的淀粉是用碘，而不是碘化钾，是因为碘使淀粉变蓝色，D错。故选B。 【例2】(2013，长沙)下列实验方案合理的是() 答案B解析：除去二氧化碳中少量的一氧化碳，不能通入氧气点燃，这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的且会引入新的气体杂质氧气，故A所采取的方法错误。氯化钠易溶于水，氯化银难溶于水，可采取加水溶解、过滤的方法进行分离除杂，故B所采取的方法正确。锌能与盐酸反应，铜、金均不能与盐酸反应，只能验证锌比铜和金活泼，无法比较铜和金的金属活动性，故C所采取的方法错误。生石灰是氧化钙的俗称，加水后，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，这样会把原物质除去，不符合除杂原则；氧化钙和碳酸钙均能与盐酸反应，加盐酸也会把原物质除去，不符合除杂原则，故D所采取的方法错误。 【例3】(2014，衡阳)下列实验不能达到实验目的的是()A探究水的组成B探究化学反应是否遵循质量守恒定律C探究分子运动D探究二氧化锰能否加快过氧化氢分解 答案B解析：不能将Na2CO3粉末与稀盐酸放在烧杯中来探究质量守恒定律，因为Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，生成的CO2气体逸出，使得物质的总质量减小，若想用Na2CO3粉末和稀盐酸来作反应物，则必须在密闭的容器中进行。B错，A、C、D均正确。【例4】(2013，吉林)下列实验设计方案合理的是()A用碳酸钾和氢氧化镁制备氢氧化钾B用氯化钙溶液检验氢氧化钠是否部分变质C用氢氧化钡溶液区分硫酸铵、硫酸镁和硫酸钠D用氢氧化钠溶液和浓硫酸除去氢气中混有的氯化氢和水蒸气 答案D解析：氢氧化镁难溶于水，不能与碳酸钾溶液发生复分解反应，故方案A不合理；氢氧化钠会与空气中的二氧化碳气体反应生成碳酸钠而变质，氯化钙溶液与碳酸钠反应会产生白色沉淀，可检验样品中是否有碳酸钠，但无法确定样品中是否还有氢氧化钠，即无法确定氢氧化钠是否部分变质，故方案B不合理；氢氧化钡溶液与硫酸镁、硫酸钠反应都会产生白色沉淀，无法区别硫酸镁和硫酸钠，故方案C不合理；氢氧化钠溶液可与氯化氢反应除去氯化氢气体，浓硫酸具有吸水性，可除去水蒸气，故方案D合理。 【例5】(2013，威海)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面出现了大量的白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品进行了探究，请回答下列问题： (1)实验证明，这份氢氧化钠已经变质，但不能确定是否完全变质，请你从下列药品中选择合适的试剂，探究氢氧化钠是否完全变质。 药品：蒸馏水、酚酞试液、稀盐酸、氯化钙溶液。 你的实验方案是_。 用化学方程式表示该实验中所依据的化学反应原理：_。 (2)如果给你一份未知浓度的稀硫酸，要求通过定量实验，测定氢氧化钠变质的程度(即样品中氢氧化钠的含量)，请你给出具体的实验方案。 (3)实验证明，氢氧化钠部分变质，请你设计一个提纯该样品的实验方案，以得到纯净的氢氧化钠固体。 提纯样品应采用的试剂是_。 答案(1)向样品的水溶液中加入氯化钙溶液，至不再产生沉淀，静置；然后取上层清液，滴加酚酞试液，如果溶液变红，则氢氧化钠部分变质，如果溶液不变红，说明氢氧化钠完全变质CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl(2) 或(3)氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液) 解析：(1)氢氧化钠暴露在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，因此要探究氢氧化钠是否完全变质，就要检验样品中是否存在氢氧化钠。由于氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液都能使酚酞变红色，因此首先要向样品水溶液中加入过量的氯化钙溶液，使碳酸钠转化为碳酸钙沉淀而除去，再取上层清液，滴加几滴酚酞试液，如果溶液变红色，说明氢氧化钠部分变质，如果溶液不变红色，说明氢氧化钠完全变质。该实验涉及的是碳酸钠与氯化钙反应，生成碳酸钙沉淀和氯化钠，据此可写出反应的化学方程式。 (2)如果要通过定量实验，测定氢氧化钠变质的程度，即需要测定样品中氢氧化钠的含量。可向样品中加入足量的稀硫酸，充分反应后会生成二氧化碳气体，因此只要测出实验前后物质总质量的变化量(减少的质量就是生成的二氧化碳的质量)，经过计算即可知道样品中氢氧化钠的含量，因此可设计出具体的实验方案，其中所涉及的是碳酸钠与稀硫酸反应，生成硫酸钠、水和二氧化碳，据此可写出反应的化学方程式。 (3)提纯氢氧化钠，即除去样品中所含的碳酸钠杂质，可按溶解，加适量氢氧化钙(或氢氧化钡)溶液至不再产生沉淀为止，过滤，蒸发等步骤进行操作，其中所涉及的是碳酸钠与氢氧化钙(或氢氧化钡)反应，生成碳酸钙(或碳酸钡)沉淀和氢氧化钠，据此可写出反应的化学方程式。 1(2014陕西第14题，2分)下列实验能达到目的的是( )D2(2013陕西第15题，2分)下列实验能达到实验目的的是( )A