高考化学第10章 化学实验 第3讲 化学实验设计与评价

第第3 3讲化学实验设计与评价讲化学实验设计与评价【最新考纲最新考纲】1.能设计、评价或改进实验方案。能设计、评价或改进实验方案。2.了解控制实验条件的方法。了解控制实验条件的方法。3.能分析或处理实验数据能分析或处理实验数据，得出合理结论。得出合理结论。4.能绘制和识别典型的实验仪器装置图。能绘制和识别典型的实验仪器装置图。考点一化学实验方案的设计考点一化学实验方案的设计1实验方案设计和基本要求实验方案设计和基本要求2实验方案设计的基本思路实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实验方案，并且从几种方案中分析选择出最合理的实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。佳方案。3实验设计示例实验设计示例(1)实验目的：设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。实验目的：设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。(2)实验原理实验原理(用化学或离子方程式表示用化学或离子方程式表示)：2KClO3 2KCl3O2，AgCl=AgCl。(3)实验试剂：氯酸钾固体、实验试剂：氯酸钾固体、MnO2、AgNO3溶液、稀溶液、稀硝酸。硝酸。(4)操作步骤。操作步骤。将氯酸钾和将氯酸钾和MnO2混合共热。混合共热。冷却至室温，加水充分溶解后，冷却至室温，加水充分溶解后，过滤过滤。取少量滤液于洁净试管中，加入几滴硝酸酸化的取少量滤液于洁净试管中，加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液。溶液。(5)实验现象：观察到有白色沉淀生成。实验现象：观察到有白色沉淀生成。(6)实验结论：证明氯酸钾中含有氯元素。实验结论：证明氯酸钾中含有氯元素。【典例典例1】(2015新课标新课标卷卷)草酸草酸(乙二酸乙二酸)存在于自存在于自然界的植物中，其然界的植物中，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。草草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为无色，熔点为101 ，易溶于，易溶于水，受热脱水、升华，水，受热脱水、升华，170 以上分解。以上分解。回答下列问题：回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶，由此可知草酸晶体分解的产物中有体分解的产物中有_。装置。装置B的主要作用是的主要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进，为进行验证，选用甲组实验中的装置行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的和下图所示的部分装置部分装置(可以重复选用可以重复选用)进行实验。进行实验。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置。装置H反应管中盛有的物质是反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是的现象是_。(3)设计实验证明：设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸草酸为二元酸_。解析：解析：(1)结合草酸晶体结合草酸晶体(H2C2O42H2O)的组成可知的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分解产物澄清石灰水应是用来检验其分解产物CO2的存在。的存在。因草酸晶体易升华因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水且草酸钙难溶于水，若草酸进若草酸进入入C装置装置，会干扰会干扰CO2的检验的检验，故装置故装置B中冰水的主中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。要作用是冷凝挥发出来的草酸。(2)要验证草酸晶体分解产物中还有要验证草酸晶体分解产物中还有CO，只能通只能通过检验过检验CO与与CuO反应的产物反应的产物CO2的存在来达到这一的存在来达到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有CO2，会会对对CO的检验造成干扰的检验造成干扰，所以在检验所以在检验CO前应将分解前应将分解产物中的产物中的CO2除尽除尽，可选用可选用F装置来除去装置来除去CO2，D装装置用来检验置用来检验CO2是否除尽。将除去是否除尽。将除去CO2的气体通过的气体通过盛有无水氯化钙的装置盛有无水氯化钙的装置G干燥干燥，然后通过盛有然后通过盛有CuO的装置的装置H，CuO将将CO氧化为氧化为CO2，再将气体通过盛再将气体通过盛有澄清石灰水的有澄清石灰水的D装置装置，用来检验用来检验CO2的存在。因的存在。因CO有毒有毒，最后可将尾气通过排水法收集。最后可将尾气通过排水法收集。若前一个装置若前一个装置D中澄清石灰水不变浑浊中澄清石灰水不变浑浊，说明草说明草酸晶体分解的产物酸晶体分解的产物CO2已除尽；已除尽；H中黑色中黑色CuO变红变红，同时其后的装置同时其后的装置D中澄清石灰水变浑浊中澄清石灰水变浑浊，说明草酸说明草酸晶体分解产物中含有晶体分解产物中含有CO。(3)根据强酸制弱酸的反应原理根据强酸制弱酸的反应原理，可选择可选择NaHCO3加入草酸溶液的实验方法来证明草酸的酸加入草酸溶液的实验方法来证明草酸的酸性比碳酸的强。性比碳酸的强。根据酸碱中和反应原理根据酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方可采用中和滴定的方法用法用NaOH标准溶液来滴定一定物质的量浓度的草标准溶液来滴定一定物质的量浓度的草酸溶液酸溶液，根据反应的草酸与，根据反应的草酸与NaOH的物质的量的比的物质的量的比值为值为12，证明草酸是二元酸。证明草酸是二元酸。答案：答案：(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2冷凝冷凝(水蒸气、草酸等水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置，防止草酸进入装置C反应反应生成沉淀，干扰生成沉淀，干扰CO2的检验的检验(2)F、D、G、H、D、ICuOH中黑色粉末中黑色粉末变为红色，其后的变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊中澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生有气泡产生用用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，标准溶液滴定草酸溶液，消耗消耗NaOH的物质的量为草酸的的物质的量为草酸的2倍倍综合实验设计题的解题思路综合实验设计题的解题思路(1)巧审题。巧审题。明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景给的化学情景(或题首所给实验目的或题首所给实验目的)并结合元素化并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、遵循可靠性、简捷性、安全性的原则简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求确定符合实验目的、要求的方案。的方案。(2)想过程。想过程。理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤确定实验操作的方法步骤，把把握各步实验操作的要点握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。，理清实验操作的先后顺序。( (3)看准图。看准图。分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合合，思考容量大。在分析解答过程中思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致要认真细致地分析图中所示的各项装置地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原并结合实验目的和原理理，确定它们在该实验中的作用。确定它们在该实验中的作用。(4)细分析。细分析。得出正确的实验结论。实验现象得出正确的实验结论。实验现象(或数据或数据)是化学原是化学原理的外在表现。在分析实验现象理的外在表现。在分析实验现象(或数据或数据)的过程中的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因因，或从有关数据中归纳出定量公式或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲绘制变化曲线等。线等。题组一对未知成分探究实验设计题组一对未知成分探究实验设计1硫代硫酸钠是一种常见的化工原料。将硫代硫酸钠是一种常见的化工原料。将SO2通入按通入按一定比例配成的一定比例配成的Na2S和和Na2CO3混合溶液中，便可得到混合溶液中，便可得到Na2S2O3，该反应的化学方程式为，该反应的化学方程式为2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2。(1)在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用，其目的是待用，其目的是_。(2)用该方法获得的用该方法获得的Na2S2O35H2O晶体中常混有一定量晶体中常混有一定量的杂质。某兴趣小组欲对其中所含杂质的成分进行的杂质。某兴趣小组欲对其中所含杂质的成分进行探究探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水不考虑副反应和杂质所带的结晶水)。提出假设提出假设假设假设1：晶体中只含：晶体中只含Na2CO3杂质；杂质；假设假设2：晶体中只含：晶体中只含Na2S杂质；杂质；假设假设3：_。查阅资料查阅资料SO22H2S=3S2H2O；Na2S2O3在中性、碱性溶液中较稳定，而在酸性溶在中性、碱性溶液中较稳定，而在酸性溶液中能迅速发生反应：液中能迅速发生反应：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O。判断与思考判断与思考某同学取少量制得的晶体溶于足量稀某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4中，并将中，并将产生的气体通入产生的气体通入CuSO4溶液中，未见黑色沉淀，据此溶液中，未见黑色沉淀，据此认 为 假 设认 为 假 设 2 不 成 立 。 你 认 为 其 结 论 是 否 合 理 ？不 成 立 。 你 认 为 其 结 论 是 否 合 理 ？_(填填“合理合理”或或“不合理不合理”)中，请说明理由：中，请说明理由：_。设计实验方案设计实验方案基于假设基于假设1，完成下表中的实验方案、现象及结论，完成下表中的实验方案、现象及结论(仪器自选仪器自选)。限选实验试剂：限选实验试剂：3 molL1 H2SO4溶液、溶液、1 molL1 NaOH溶液、酸性溶液、酸性KMnO4溶液、饱和溶液、饱和NaHCO3溶液、溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液、澄清石灰水。(3)已知：已知：2Na2S2O3I2=2NaINa2S4O6。为测。为测定所制得晶体的纯度，该小组以淀粉作指示剂，定所制得晶体的纯度，该小组以淀粉作指示剂，用用0.010 molL1的碘水进行多次取样滴定，测得的碘水进行多次取样滴定，测得Na2S2O35H2O的含量约为的含量约为102%。若所用试剂及。若所用试剂及操作均无不当，产生该结果最可能的原因是操作均无不当，产生该结果最可能的原因是_。解析：解析：Na2S2O3与稀与稀H2SO4反应生成的反应生成的SO2对对H2S和和CO2的检验都有干扰。在检验时应充分考虑到：晶的检验都有干扰。在检验时应充分考虑到：晶体中可能含有的杂质体中可能含有的杂质(Na2S)在滴定时参与反应或晶体在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水部分失去结晶水，是解答第是解答第(3)小题的关键。小题的关键。答案：答案：(1)赶走水中的溶解氧赶走水中的溶解氧(或空气或空气)(2)晶体中含晶体中含Na2S和和Na2CO3两种杂质不合理两种杂质不合理Na2S2O3与稀与稀H2SO4反应生成的反应生成的SO2与与H2S发生反应，发生反应，可能无可能无H2S逸出逸出(其他合理答案也可其他合理答案也可)(3)晶体中含有的杂质晶体中含有的杂质(如如Na2S等等)在滴定时参与反应或在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水晶体部分失去结晶水(其他合理答案也可其他合理答案也可)2发酵粉是一种生产面制品和膨化食品的化学膨松发酵粉是一种生产面制品和膨化食品的化学膨松剂，由小苏打、臭粉剂，由小苏打、臭粉(碳酸氢铵碳酸氢铵)、明矾中的两种物质、明矾中的两种物质组成。某研究性学习小组为探究不同品牌发酵粉的化组成。某研究性学习小组为探究不同品牌发酵粉的化学成分，进行如下实验，请完成下列填空：学成分，进行如下实验，请完成下列填空：提出假设提出假设(1)假设假设1：由小苏打和臭粉组成；：由小苏打和臭粉组成；假设假设2：由小苏打和明矾组成；：由小苏打和明矾组成；假设假设3：由：由_组成。组成。方案与流程方案与流程为探究某品牌发酵粉的化学成分，某同学设计如下为探究某品牌发酵粉的化学成分，某同学设计如下实验，得到如下现象：实验，得到如下现象：(2)气体气体A的化学式为的化学式为_，该发酵粉的成分为，该发酵粉的成分为_(填化学式填化学式)，步骤，步骤操作过程中观察到的实操作过程中观察到的实验现象是验现象是_。(3)若步骤若步骤和和操作不变操作不变(现象也相同现象也相同)，将步骤，将步骤中中足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液，观察到有白色沉淀足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生 成 ， 能 否 确 定 发 酵 粉 的 成 分 并 说 明 理 由 ：生 成 ， 能 否 确 定 发 酵 粉 的 成 分 并 说 明 理 由 ：_。(4)另一品牌发酵粉的化学组成可能符合假设另一品牌发酵粉的化学组成可能符合假设2，请你，请你设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。答案：答案：(1)臭粉和明矾臭粉和明矾(2)NH3NH4HCO3和和NaHCO3产生无色有刺激性产生无色有刺激性气味的气体，固体有所减少但尚未消失气味的气体，固体有所减少但尚未消失(3)不能，因为碳酸钠和硫酸铝钾均能与氯化钡溶液不能，因为碳酸钠和硫酸铝钾均能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀反应产生白色沉淀 (4)(或其它合理答案或其它合理答案)题组二对物质性质的探究实验设计题组二对物质性质的探究实验设计3(2015广西南宁高三测试广西南宁高三测试)某实验小组开展自主实某实验小组开展自主实验活动，学校实验室提供如下实验试剂和实验装置：验活动，学校实验室提供如下实验试剂和实验装置：实验试剂：实验试剂：A浓盐酸浓盐酸 B稀盐酸稀盐酸C浓硫酸浓硫酸 D稀硫酸稀硫酸EMnO2粉末粉末 FNa2SO3晶体晶体GNa2SO3稀溶液稀溶液 HNaOH稀溶液稀溶液I品红溶液品红溶液实验装置：实验装置：.该小组拟制备该小组拟制备Cl2和和SO2两种气体，请为其选择两种气体，请为其选择适当的试剂适当的试剂(用字母表示用字母表示)和装置并填入下表：和装置并填入下表：上述制备上述制备Cl2的反应的离子方程式是的反应的离子方程式是_。.该小组进一步探究该小组进一步探究Cl2和和SO2两种气体的化学性两种气体的化学性质，设计如图装置。质，设计如图装置。首先将首先将C中少量中少量SO2通入通入B中，请书写中，请书写SO2与过量与过量NaOH溶液反应的化学方程式：溶液反应的化学方程式：_；为验证此时溶液中大量存在的阴离子，该小组又设为验证此时溶液中大量存在的阴离子，该小组又设计了若干实验方案，其实验简要操作及结论是计了若干实验方案，其实验简要操作及结论是_。待待SO2与过量与过量NaOH溶液反应完全后再将过量溶液反应完全后再将过量Cl2通入通入B中充分反应，此时溶液中一定大量存在的阴离子是中充分反应，此时溶液中一定大量存在的阴离子是_(不考虑空气中的不考虑空气中的CO2影响影响)。解析：解析：.根据提供的实验试剂和装置根据提供的实验试剂和装置，制制Cl2只能用只能用MnO2和浓盐酸和浓盐酸，该反应需要加热该反应需要加热，故选用丙装置；故选用丙装置；制制SO2用浓硫酸和用浓硫酸和Na2SO3晶体晶体，故选用乙装置。故选用乙装置。答案：答案：.4(2015山东济南质检山东济南质检)MnO2是中学化学中常见的是中学化学中常见的一种试剂，可作氧化剂和催化剂。某兴趣小组通过一种试剂，可作氧化剂和催化剂。某兴趣小组通过实验对实验对MnO2的性质进行了一系列的研究。的性质进行了一系列的研究。(1)欲探究欲探究MnO2的催化效果，需要用的催化效果，需要用30%的的H2O2溶溶液液(密度近似为密度近似为1 gcm3)配制浓度为配制浓度为3%的的H2O2溶液溶液(密度近似为密度近似为1 gcm3)100 mL。简述其配制方法：。简述其配制方法：_。(2)该小组设计了如下该小组设计了如下4个方案以验证个方案以验证MnO2的氧化性，的氧化性，可行的是可行的是_(填字母填字母)。A把把MnO2固体加入到固体加入到FeSO4溶液中，再加入溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红溶液，观察溶液是否变红B把把MnO2固体加入到固体加入到FeCl3溶液中，再加入溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红溶液，观察溶液是否变红C把把MnO2固体加入到固体加入到Na2SO3溶液中，再加入溶液中，再加入BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成溶液，观察是否有白色沉淀生成D把把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成色气体生成(3)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧的氧化能力，他们控制化能力，他们控制KI溶液的浓度和溶液的浓度和MnO2固体的质固体的质量相同，恒定实验温度在量相同，恒定实验温度在298 K，设计如下对比实验：，设计如下对比实验：从 上 述 对 比 实 验 中 ， 可 以 得 出 的 结 论 是从 上 述 对 比 实 验 中 ， 可 以 得 出 的 结 论 是_。写出在酸性条件下，。写出在酸性条件下，MnO2氧化氧化I的离子方程式：的离子方程式：_。(4)利用二氧化锰的氧化性，让其与浓盐酸反应制取利用二氧化锰的氧化性，让其与浓盐酸反应制取氯气，下列仪器可作为该反应的反应容器的是氯气，下列仪器可作为该反应的反应容器的是_(填序号填序号)。解 析 ：解 析 ： ( 1 ) 需需 3 0 % 的的 H2O2溶 液 的 体 积 为溶 液 的 体 积 为 1 0 0 mL3%30%10 mL，质量为质量为10 g，则需水则需水90 g，即即90 mL。(2)B项项MnO2固体不可能将固体不可能将FeCl3氧化氧化，加入加入KSCN溶溶液也无实际意义；液也无实际意义；C项无论项无论Na2SO3是否被氧化是否被氧化，都能都能生成白色沉淀；生成白色沉淀；D项常温下项常温下MnO2不能将稀盐酸氧化。不能将稀盐酸氧化。( (3)根据信息根据信息，棕褐色应该是棕褐色应该是I2溶液的颜色溶液的颜色，因而因而MnO2将将I氧化为单质氧化为单质，本身被还原为本身被还原为Mn2，据此可据此可写出相应的离子方程式。写出相应的离子方程式。(4)C为容量瓶为容量瓶，不能加热；不能加热；B为烧杯为烧杯，无法将制得无法将制得的氯气导入集气瓶。的氯气导入集气瓶。答案：答案：(1)用量筒量取用量筒量取10 mL 30%的的H2O2溶液放入溶液放入烧杯中，再加入烧杯中，再加入90 mL水，搅拌均匀水，搅拌均匀(2)A(3)酸性越强，酸性越强，MnO2的氧化性越强的氧化性越强MnO22I4H=Mn2I22H2O(4)AD【归纳提升归纳提升】实验方案设计中几个易忽视的问题实验方案设计中几个易忽视的问题(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。(2)进行某些易燃、易爆实验时进行某些易燃、易爆实验时，要防止爆炸。例如：要防止爆炸。例如：H2还原还原CuO实验中应先通入实验中应先通入H2，气体点燃前要先验气体点燃前要先验纯。纯。(3)防止氧化。例如：防止氧化。例如：H2还原还原CuO要要“先灭灯再停先灭灯再停氢氢”，白磷切割要在水中进行等。白磷切割要在水中进行等。(4)防止吸水。例如：实验、取用、制取易吸水、防止吸水。例如：实验、取用、制取易吸水、潮解、水解的物质要采取必要措施潮解、水解的物质要采取必要措施，以保证达到实，以保证达到实验目的。验目的。( (5)易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却。的及时冷却。(6)仪器拆卸的科学性与安全性。例如：防污染、仪器拆卸的科学性与安全性。例如：防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。考点二化学实验方案的评价考点二化学实验方案的评价1实验方案的评价解题要点实验方案的评价解题要点(1)理论上要理论上要科学科学。(2)操作上要操作上要简单可行简单可行。(3)原料用量要原料用量要节约节约。(4)要环保，符合要环保，符合绿色化学绿色化学原则。原则。2实验评价题的常见考查角度实验评价题的常见考查角度(1)可行性方面。可行性方面。分析实验方案是否科学可行；分析实验方案是否科学可行；实验操作是否安全合理；实验操作是否安全合理；实验步骤是否简单方便；实验步骤是否简单方便；实验效果是否明显。实验效果是否明显。(2)绿色化学方面。绿色化学方面。实验过程中是否造成环境污染；实验过程中是否造成环境污染；原料是否无毒、安全、易得；原料是否无毒、安全、易得；原料利用率是否较高；原料利用率是否较高；反应速率是否较快。反应速率是否较快。(3)安全性方面。安全性方面。化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸液体倒吸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；防氧化；防氧化；污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状态物质污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状态物质参加的反应，要注意防止导气管参加的反应，要注意防止导气管堵塞堵塞；防吸水。防吸水。(4)规范性方面。规范性方面。冷凝回流冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应有些反应中，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凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等等)；易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却；的及时冷却；仪器拆卸与组装顺序相反，按照从仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左右向左，从，从高高到低到低的顺序；的顺序；其他其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等法使用顺序等)。(5)最佳方案的选择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。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。低廉，现象明显，干扰小，无污染。思考提示：思考提示：第第种，制备过程中不产生环境污染物，种，制备过程中不产生环境污染物，原料利用率高。原料利用率高。实验方案设计中易出错的几个方面实验方案设计中易出错的几个方面(1)规范方面规范方面，如操作、观察、读数等。如操作、观察、读数等。( (2)安全方面安全方面，如安全瓶、气体点燃、防暴沸、防倒如安全瓶、气体点燃、防暴沸、防倒吸、防污染等。吸、防污染等。(3)量化方面量化方面，如仪器规格的选择、数据记录与处理、如仪器规格的选择、数据记录与处理、误差分析等。误差分析等。(4)创新方面创新方面，如装置的改进、方案的优化等。如装置的改进、方案的优化等。【典例典例2】(2015福建卷福建卷)下列实验操作正确且能达下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是到相应实验目的的是()解析：解析：NaOH易潮解易潮解，具有腐蚀性具有腐蚀性，不能放在滤纸不能放在滤纸上称量上称量，A项错误；配制项错误；配制FeCl3溶液时溶液时，为防止水为防止水解解，可将其先溶解在盐酸中可将其先溶解在盐酸中，然后稀释至所需浓然后稀释至所需浓度度，B项错误；项错误；NH能够与碱反应生成能够与碱反应生成NH3H2O，受热分解产生受热分解产生NH3，C项正确；在酸性条件下项正确；在酸性条件下，铁铁发生的是析氢腐蚀发生的是析氢腐蚀，D项错误。项错误。答案：答案：C化学实验评价的五大视角化学实验评价的五大视角(1)可行性视角。可行性视角。只有合理且切实可行的实验方案才有意义。只有合理且切实可行的实验方案才有意义。可行性是方案的第一要素可行性是方案的第一要素，评价方案时应注意从实评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析：验原理和操作两个方面分析：理论上要科学合理。理论上要科学合理。操作上要简单可行。操作上要简单可行。(2)经济效益视角。经济效益视角。评价一种实验方案评价一种实验方案，不仅要从科学性上判断是否可不仅要从科学性上判断是否可行行，还要从经济效益上考虑是否切合实际。还要从经济效益上考虑是否切合实际。(3)绿色化视角。绿色化视角。分析实验药品是否有毒分析实验药品是否有毒，是否会造成环境污染。是否会造成环境污染。仪器药品是否价格低廉、便宜易得。仪器药品是否价格低廉、便宜易得。反应是否充分反应是否充分，原子经济性强。，原子经济性强。( (4)安全性视角。安全性视角。避免炸裂：受热不均匀、液体倒吸、气流不畅、避免炸裂：受热不均匀、液体倒吸、气流不畅、易燃气体中混有助燃气体等。易燃气体中混有助燃气体等。防污染：有毒尾气未经处理、剩余药品随意丢弃、防污染：有毒尾气未经处理、剩余药品随意丢弃、实验产生的废液肆意倾倒等。实验产生的废液肆意倾倒等。防失火：点燃或熄灭酒精灯的方法不正确、易燃防失火：点燃或熄灭酒精灯的方法不正确、易燃试剂与明火接触等。试剂与明火接触等。防吸水：极易水解、吸水性强防吸水：极易水解、吸水性强(潮解潮解)的物质未密封的物质未密封保存或与潮湿空气接触保存或与潮湿空气接触，大量吸水导致液体溢出或大量吸水导致液体溢出或反应变质等。反应变质等。(5)规范性视角。规范性视角。仪器的安装与拆卸。仪器的安装与拆卸。试剂添加的顺序与用量。试剂添加的顺序与用量。加热的方式方法和时机。加热的方式方法和时机。仪器的查漏、气密性检验。仪器的查漏、气密性检验。温度计的规范使用、水银球的位置。温度计的规范使用、水银球的位置。实验数据的读取。实验数据的读取。冷却、冷凝的方法等。冷却、冷凝的方法等。题组一从可行性方面评价实验方案题组一从可行性方面评价实验方案1(2015北京朝阳区模拟北京朝阳区模拟)下列实验装置不能达到下列实验装置不能达到实验目的的是实验目的的是()解析：解析：A项通过记录一定时间内产生项通过记录一定时间内产生H2的体积可计的体积可计算反应速率；算反应速率；B项通过观察颜色变化判断温度对化项通过观察颜色变化判断温度对化学平衡的影响；学平衡的影响；C项项，通过电流计是否产生电流可通过电流计是否产生电流可判断化学能是否转化成电能；判断化学能是否转化成电能；D项项，小试管内导管小试管内导管中水柱上升中水柱上升，说明大试管中压强减小说明大试管中压强减小，不能证明有不能证明有H2放出。放出。答案：答案：D2为了探究为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。趣小组设计了如下实验。.AgNO3的氧化性。的氧化性。将光亮的铁丝伸入将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的的氧化产物，将溶液中的Ag除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：KSCN溶液、溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。溶液、氯水。(1)请完成下表：请完成下表：实验结论实验结论Fe的氧化产物为的氧化产物为Fe2和和Fe3。.AgNO3的热稳定性的热稳定性用下图所示的实验装置用下图所示的实验装置A加热加热AgNO3固体，产生红固体，产生红棕色气体，在装置棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。束后，试管中残留固体为黑色。(2)装置装置B的作用是的作用是_。(3)经小组讨论并验证该无色气体为经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法，其验证方法是是_。(4)查阅资料查阅资料Ag2O和粉末状的和粉末状的Ag均为黑色；均为黑色；Ag2O可溶于氨水。可溶于氨水。提出设想提出设想试管中残留的黑色固体可能是试管中残留的黑色固体可能是.Ag；.Ag2O；.Ag和和Ag2O。实验验证实验验证该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。管中，进行了如下实验。实验评价实验评价根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是_(填实验编号填实验编号)。实验结论实验结论根据上述实验结果，该小组得出根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解固体热分解的产物有的产物有_。解析：解析：(1)能用来检验能用来检验Fe3的试剂是的试剂是KSCN溶液溶液，加加入后如果溶液变为红色入后如果溶液变为红色，则其中含有则其中含有Fe3。若溶液。若溶液中含有中含有Fe2，加入加入K3Fe(CN)6溶液后溶液后，溶液中有蓝溶液中有蓝色沉淀生成。色沉淀生成。(2)装置装置B中的进气管和出气管的长度相等中的进气管和出气管的长度相等，故为安故为安全瓶全瓶，防止防止C中的溶液倒吸入中的溶液倒吸入A装置中装置中，引起试管引起试管炸裂。炸裂。(3)检验检验O2的方法：将带火星的木条伸入集气瓶内的方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明气体为氧气。若木条复燃则证明气体为氧气。( (4)银不溶于氨水银不溶于氨水，实验实验a中中，加入氨水后固体不溶加入氨水后固体不溶解解，说明黑色固体为说明黑色固体为Ag；金属银与稀硝酸反应生成；金属银与稀硝酸反应生成NO，故实验故实验b不能说明固体是不能说明固体是Ag还是还是Ag与与Ag2O的的混合物；根据上述分析可知只能采用实验混合物；根据上述分析可知只能采用实验a的结论的结论，故故AgNO3固体分解的产物为固体分解的产物为Ag、NO2、O2。答案：答案：(1)溶液呈红色溶液呈红色K3Fe(CN)6溶液溶液产生蓝色沉淀产生蓝色沉淀(2)防倒吸防倒吸(3)用带火星的木条伸用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2(4)bAg、NO2、O2题组二从实验装置方面评价实验方案题组二从实验装置方面评价实验方案3(2014新课标新课标卷卷)下列图示实验正确的是下列图示实验正确的是()解析：解析：A.过滤时要求过滤时要求“一贴、二低、三靠一贴、二低、三靠”，该实验该实验中玻璃棒悬在漏斗上方中玻璃棒悬在漏斗上方，没有靠在三层滤纸上没有靠在三层滤纸上，且漏且漏斗下端在长管口没有紧贴烧杯内壁斗下端在长管口没有紧贴烧杯内壁，故不正确。，故不正确。B.加加热分解碳酸氢钠时热分解碳酸氢钠时，因为有水生成因为有水生成，试管口应略向下试管口应略向下倾斜倾斜，否则容易炸裂试管否则容易炸裂试管，且加热时应用酒精灯外焰且加热时应用酒精灯外焰，故不正确。故不正确。C.该装置为洗气装置该装置为洗气装置，导管口应该是长进导管口应该是长进短出短出，故不正确。故不正确。D.由教材中的实验可知制备乙酸乙由教材中的实验可知制备乙酸乙酯的实验装置及药品都正确酯的实验装置及药品都正确，故故D正确。正确。答案：答案：D4已知已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2，若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并检验它与金属的反应，每个虚线框表示一个单元并检验它与金属的反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是装置，其中有错误的是()A只有只有和和处处 B只有只有处处C只有只有和和处处 D只有只有和和处处解析：解析：据题目要求制备纯净、干燥的氯气。而据题目要求制备纯净、干燥的氯气。而KMnO4与浓盐酸制得的氯气中混有与浓盐酸制得的氯气中混有HCl气体和水蒸气。气体和水蒸气。这要求先用饱和食盐水除这要求先用饱和食盐水除Cl2中的中的HCl气体气体，并降低并降低Cl2的溶解度；用浓硫酸作干燥剂除去水蒸气。对于的溶解度；用浓硫酸作干燥剂除去水蒸气。对于洗气瓶装置洗气瓶装置，进气管管口应在下进气管管口应在下，出气管管口应在上；出气管管口应在上；对于对于Cl2与金属的反应装置应用双孔塞与金属的反应装置应用双孔塞，并要处理剩并要处理剩余的余的Cl2防止污染环境防止污染环境，装置不应密封造成安全隐患。装置不应密封造成安全隐患。答案：答案：D5(2015天津市滨海新区五所重点学校联考天津市滨海新区五所重点学校联考)下下图所示对实验选用或实验操作正确的是图所示对实验选用或实验操作正确的是() A滴定滴定FeSO4溶液溶液B制取制取O2C制备制备Fe(OH)2D除去乙醇中的乙酸除去乙醇中的乙酸解析：解析：酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，不能使用不能使用碱式滴定管碱式滴定管，应用酸式滴定管盛装应用酸式滴定管盛装，A项错误；氧气项错误；氧气的密度比空气的大的密度比空气的大，收集时应长导管进气收集时应长导管进气，短导管短导管出气出气，B项错误；用苯隔绝了与空气的接触项错误；用苯隔绝了与空气的接触，将滴管将滴管尖端插入液面下尖端插入液面下，挤出挤出NaOH溶液溶液，可以防止可以防止Fe(OH)2被氧化被氧化，C项正确；乙醇与乙酸混溶项正确；乙醇与乙酸混溶，不能不能用分液法分离用分液法分离，D项错误。项错误。答案：答案：C【归纳提升归纳提升】解答实验评价题的常见失误解答实验评价题的常见失误(1)思路狭窄思路狭窄，思维定势思维定势，缺少创新缺少创新，经验主义严重。经验主义严重。( (2)恐惧心理严重恐惧心理严重，虽然题目涉及了许多新情境、虽然题目涉及了许多新情境、新材料新材料，但是问题落脚点并未超出中学教材和考纲但是问题落脚点并未超出中学教材和考纲要求。要求。(3)答题不规范答题不规范，词不达意词不达意，不讲逻辑不讲逻辑，抓不住要点。抓不住要点。