2014届高三化学一轮复习课件-第11章-化学实验基础-第三讲-物质的制备及实验方案的设计与评价(121张PPT).ppt

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1、1掌掌握握常常见见气气体体的的实实验验室室制制法法。(包包括括所所用用试试剂剂、仪仪器器、反反应原理和收集方法应原理和收集方法)2根据实验试题要求，做到：根据实验试题要求，做到：(1)设计、评价或改进实验方案：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)分析或处理实验数据，得出合理结论。分析或处理实验数据，得出合理结论。第三讲物质的制备及第三讲物质的制备及实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价1气气体体的的制制备备原原理理及及装装置置、净净化化、收收集集、尾尾气气处处理理及及组组合合变形。变形。2给给定定实实验验情情景景或或性性质质、实实验验目目的的

2、、要要求求选选择择实实验验仪仪器器装装置、药品，设计实验程序，评价实验方案。置、药品，设计实验程序，评价实验方案。3对实验对实验(教材上教材上)进行重组，优化和创新。进行重组，优化和创新。一、物质的制备一、物质的制备1常见气体的制备常见气体的制备(1)常见气体的实验室制备原理与收集常见气体的实验室制备原理与收集H2O 排水法或向排水法或向上排空气法上排空气法 H2O 排水法或向下排水法或向下排空气法排空气法 ZnH2SO4=ZnSO4H2 CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O HCl、H2O HCl、H2O H2O 排饱和食盐排饱和食盐水法水法 向下排向下排空气法空气法(2)实验室典型的

3、气体发生装置实验室典型的气体发生装置2Al6HCl=2AlCl33H2，AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl(2)选择最佳原料选择最佳原料如如用用氯氯化化铝铝溶溶液液制制氢氢氧氧化化铝铝：。(3)选择适宜操作方法选择适宜操作方法如如制制氢氢氧氧化化亚亚铁铁：_。(4)选择适宜收集分离方法选择适宜收集分离方法如制乙酸乙酯：如制乙酸乙酯：。Al33NH3H2O=Al(OH)33NH用胶头滴管吸取加热驱赶用胶头滴管吸取加热驱赶O2后的后的NaOH溶液，将滴管末溶液，将滴管末端插入新制的端插入新制的FeSO4溶液液面下，挤出溶液液面下，挤出NaOH溶液溶液饱和饱和Na2CO3溶液溶液

4、用排饱和食盐水法收集用排饱和食盐水法收集Cl2可以吗？可以吗？提提示示可可以以，由由于于Cl2在在饱饱和和食食盐盐水水中中的的溶溶解解度度小小，故故Cl2除用向上排空气法收集外，也可用排饱和食盐水法。除用向上排空气法收集外，也可用排饱和食盐水法。利利用用右右图图装装置置收收集集密密度度比比空空气气小小的的气气体体时时，应应从从哪哪端端进进气气？收收集集密密度度比比空空气气大大的的气气体体时时，应应从从哪哪端端进进气？气？提示提示b进进a出；出；a进进b出。出。二、化学实验方案的设计二、化学实验方案的设计1基本要求基本要求2基本内容基本内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：一个相对完整

5、的化学实验方案一般包括下述内容：(1)实实验验名名称称；(2)实实验验目目的的；(3)实实验验原原理理；(4)实实验验用用品品(药药品品、仪仪器器、装装置置、设设备备)及及规规格格；(5)实实验验装装置置图图、实实验验步步骤骤和和操操作作方方法法；(6)实实验验注注意意事事项项；(7)实实验验现现象象的的记记录录及及结果处理；结果处理；(8)问题与讨论。问题与讨论。3基本思路基本思路4基本步骤：基本步骤：(1)认真审题，明确实验认真审题，明确实验 ，找出实验，找出实验。(2)根据实验原理选择根据实验原理选择 ，并并设设计计出出合合理理的的实验实验。(3)准确地记录实验过程中的准确地记录实验过程

6、中的，并并运运用用 、计计算算、图图表表、推推理理等等方方法法处处理理有有关关实实验验 ，得出正确的，得出正确的 。目的目的原理原理仪器和药品仪器和药品装置和操作步骤装置和操作步骤现象和数据现象和数据分析分析现象和数据现象和数据结论结论三、实验方案的评价三、实验方案的评价1基本原则基本原则一一个个实实验验方方案案的的优优劣劣主主要要从从 是是否否科科学学合合理理，是是否否简简单单可可行行，另另外外还还要要从从 和和 两个角度去评价。两个角度去评价。实验原理实验原理操作与装置操作与装置绿色化学绿色化学安全性安全性2评价类型评价类型 制备氧气的途径有哪些？制备氧气的途径有哪些？提提示示制制备备氧氧

7、气气的的方方法法有有物物理理方方法法如如分分离离空空气气法法；加加热热方方法法如如加加热热分分解解氯氯酸酸钾钾和和高高锰锰酸酸钾钾；常常温温方方法法如如双双氧氧水水的的分分解、过氧化钠与水的反应；电解法如电解水。解、过氧化钠与水的反应；电解法如电解水。一条归纳一条归纳常见干燥剂选择及装置归纳常见干燥剂选择及装置归纳液态液态干燥剂干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置洗气瓶洗气瓶干燥管或干燥管或U形管形管常见干常见干燥剂燥剂浓硫酸浓硫酸无水氯化钙无水氯化钙碱石灰碱石灰可干可干燥的燥的气体气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、N2、Cl2、SO2、CO2、CH4、H2S

8、、HCl、HBr、HIN2、H2、O2、CH4、CO、NH3不可不可干燥干燥的气体的气体NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2两项原则、两项注意两项原则、两项注意尾气吸收时应遵循的原则及注意事项尾气吸收时应遵循的原则及注意事项 (1)吸收原则吸收原则 能充分吸收气体。能充分吸收气体。不能倒吸。不能倒吸。(2)注意事项注意事项 当当气气体体中中含含有有多多种种杂杂质质时时，若若采采用用洗洗气气装装置置，通通常常是是除除杂杂在在前前，干干燥燥在在后后。若若用用加加热热装装置置除除杂杂时时，通通常常是是干干燥燥在在前，除杂在后。前，除杂在后。尾气处理装置应与

9、大气相通。尾气处理装置应与大气相通。四项要求四项要求化学实验方案设计的四项基本要求化学实验方案设计的四项基本要求 (1)科学性：实验原理准确，实验流程合理。科学性：实验原理准确，实验流程合理。(2)安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。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，方便操作。可行性：条件允许，效果明显，方便操作。(4)简简约约性性：做做到到步步骤骤少少、时时间间短短，节节省省药药品品、效效果果好好等等基本要求。基本要求。我的总结我的总结 实实验验室室制制取取氨氨气气，除除用用氯氯化化铵铵和和消消石石灰灰加加热热外外，还还可可用用浓浓氨氨水水制制取取，可

10、可以以加加热热浓浓氨氨水水使使NH3挥挥发发出出来来，可可用用浓浓氨氨水水和和生生石石灰灰混混合合，生生石石灰灰与与水水反反应应放放热热，使使NH3挥挥发发出出来来，也也可可用用浓浓氨氨水水与与固固体体氢氢氧氧化化钠钠混混合合，借借助助氢氢氧氧化化钠钠溶溶解解放放热，使热，使NH3挥发出来。挥发出来。问题征解问题征解 常用的气体干燥剂有哪几类？分别是什么？常用的气体干燥剂有哪几类？分别是什么？提示提示1.酸性干燥剂：浓酸性干燥剂：浓H2SO4P2O5(固体固体)硅胶硅胶(固固体体)2碱性干燥剂：碱性干燥剂：NaOH固体碱石灰固体碱石灰 3中性干燥剂：无水中性干燥剂：无水CaCl2必考点必考点8

11、5 气体制备相关问题分析气体制备相关问题分析1气体制备实验的操作原则气体制备实验的操作原则(1)“从下往上从下往上”原则原则以以Cl2实实验验室室制制法法为为例例，装装配配发发生生装装置置顺顺序序是是：放放好好铁铁架架台台摆摆好好酒酒精精灯灯根根据据酒酒精精灯灯位位置置固固定定好好铁铁圈圈垫垫上上石石棉棉网网固定好圆底烧瓶。固定好圆底烧瓶。(2)“从左到右从左到右”原则原则装装配配复复杂杂装装置置应应遵遵循循从从左左到到右右顺顺序序。如如上上装装置置装装配配顺顺序序为为：发生装置发生装置集气瓶集气瓶尾气吸收。尾气吸收。(3)先先“塞塞”后后“定定”原则原则带带导导管管的的塞塞子子在在烧烧瓶瓶固

12、固定定前前塞塞好好，以以免免烧烧瓶瓶固固定定后后因因不不宜宜用用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。(4)“固体先放固体先放”原则原则上上例例中中，烧烧瓶瓶内内试试剂剂MnO2应应在在烧烧瓶瓶固固定定前前装装入入，以以免免固固体体放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。(5)“液体后加液体后加”原则原则液液体体药药品品在在烧烧瓶瓶固固定定后后加加入入。如如上上例例中中浓浓盐盐酸酸应应在在烧烧瓶瓶固固定定后从分液漏斗中缓慢加入。后从分液漏斗中缓慢加入。(6)“先验气密性先验气密性”原则原则收收集集

13、或或进进行行气气体体实实验验时时，应应在在装装入入药药品品前前先先进进行行气气密密性性的的检检查。查。(7)“后点酒精灯后点酒精灯”原则原则所有装置装完后，再点燃酒精灯。所有装置装完后，再点燃酒精灯。2气体的净化气体的净化(1)净化原则净化原则不不减减少少被被净净化化气气体体的的量量，不不引引入入新新的的杂杂质质，操操作作简简便便，易易于分离。于分离。(2)气体的净化装置与方法气体的净化装置与方法易易溶溶于于水水或或能能与与水水反反应应不不生生成成其其他他气气体体的的杂杂质质用用水水吸吸收收。如如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括括号号内内为为杂杂质质气气体体，下下同同)，可将

14、混合气体通过盛水的，可将混合气体通过盛水的a来除去杂质气体。来除去杂质气体。酸酸性性杂杂质质用用碱碱性性吸吸收收剂剂、碱碱性性杂杂质质用用酸酸性性吸吸收收剂剂来来吸吸收收。如如CO(CO2)，可可将将混混合合气气体体通通过过盛盛NaOH溶溶液液的的a或或盛盛碱碱石石灰灰的的b或或c或或d来除去杂质。来除去杂质。还还原原性性杂杂质质，可可用用氧氧化化性性较较强强的的物物质质来来吸吸收收或或转转化化；氧氧化化性性杂杂质质，可可用用还还原原性性较较强强的的物物质质来来吸吸收收。例例如如CO2(CO)，可可将混合气体通过盛灼热将混合气体通过盛灼热CuO的的e来除去杂质。来除去杂质。选选用用能能与与气气

15、体体中中的的杂杂质质反反应应生生成成难难溶溶性性物物质质或或可可溶溶性性物物质质的的试试剂剂做做吸吸收收剂剂来来除除去去杂杂质质。如如O2(H2S)，可可将将混混合合气气体体通通过盛有过盛有CuSO4溶液的溶液的a除去杂质。除去杂质。3气体的收集气体的收集确确定定气气体体的的收收集集方方法法时时要要考考虑虑气气体体的的密密度度、溶溶解解性性、稳稳定定性。性。收集方法收集方法排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法收集原理收集原理收集的气体不与收集的气体不与水反应或难溶于水反应或难溶于水水收集的气体密度比收集的气体密度比空气大，不与空气空气大，不与空气中成分反应且与空中成分反

16、应且与空气密度相差较大气密度相差较大收集的气体密度比收集的气体密度比空气小，不与空气空气小，不与空气中成分反应，且与中成分反应，且与空气密度相差较大空气密度相差较大收集装置收集装置适用的气适用的气体体H2、O2、NO、CH4、C2H4Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2H2、NH3、CH44.尾气处理尾气处理通通常常有有毒毒和和有有污污染染的的尾尾气气必必须须适适当当处处理理，常常用用尾尾气气处处理理装装置有：置有：a用用于于NaOH溶溶液液吸吸收收氯氯气气、CO2(气气体体溶溶解解或或反反应应速速率率不不很很快，不易引起倒吸快，不易引起倒吸)。b用于收集少量气体然后处理。用于收集少

17、量气体然后处理。c、d用用于于收收集集极极易易溶溶且且溶溶解解很很快快的的气气体体，如如HCl、HBr、NH3等；其中等；其中d吸收量少。吸收量少。e用于处理难以吸收且可燃的气体，如用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。等。【典例【典例1】如如图图所所示示常常见见气气体体制制备备、分分离离、干干燥燥和和性性质质验验证证的的部部分分仪仪器器装装置置(加加热热设设备备及及夹夹持持固固定定装装置置均均略略去去)，请请根根据据要要求求完完成成下下列列各各题题(仪仪器器装装置置可可任任意意选选用用，必必要要时时可可重重复复选选择择，a、b为活塞为活塞)。(1)若若气气体体入入口口通通入入CO和和

18、CO2的的混混合合气气体体，E内内放放置置CuO，选选择择装装置置获获得得纯纯净净干干燥燥的的CO，并并验验证证其其还还原原性性及及氧氧化化产产物物，所所选选择择装装置置的的连连接接顺顺序序为为_(填填代代号号)。能能验验证证CO氧氧化化产物的现象是产物的现象是_。(2)停停止止CO和和CO2混混合合气气体体的的通通入入，E内内放放置置Na2O2，按按AEDBH装装置置顺顺序序制制取取纯纯净净干干燥燥的的O2，并并用用O2氧氧化化乙乙醇醇。此此时时，活活塞塞a应应_，活活塞塞b应应_，需需要要加加热热的的仪仪器器装装置置有有_(填填代代号号)，m中中反反应应的的化化学学方方程程式式为：为：_。

19、(3)若若气气体体入入口口改改通通空空气气，分分液液漏漏斗斗内内改改加加浓浓氨氨水水，圆圆底底烧烧瓶瓶内内改改加加NaOH固固体体，E内内放放置置铂铂铑铑合合金金网网，按按AGED装装置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。装置装置A中能产生氨气的原因有中能产生氨气的原因有_。实实验验中中观观察察到到E内内有有红红棕棕色色气气体体出出现现，证证明明氨氨气气具具有有_性。性。解解析析本本题题旨旨在在考考查查气气体体制制备备、净净化化及及性性质质实实验验，通通过过一一题题多多变变，分分别别考考查查了了CO性性质质、CH3CH2OH的的催催化化氧氧化化，N

20、H3的的催催化化氧氧化化，另另外外还还涉涉及及到到CO(CO2)的的净净化化及及干干燥燥，有有毒毒气气体体(CO)的尾气处理。考查知识面较广。的尾气处理。考查知识面较广。(1)混混合合气气体体除除去去CO2干干燥燥CO还还原原性性实实验验验验证证产产物物尾气吸收，即尾气吸收，即ACBECF。能能验验证证CO氧氧化化产产物物的的现现象象：原原混混合合气气体体中中CO2被被除除尽尽且且CO还原性实验后有还原性实验后有CO2生成。生成。(2)停停止止CO、CO2气气体体通通入入，圆圆底底烧烧瓶瓶中中的的NaOH溶溶液液会会部部分分或或全全部部转转化化为为Na2CO3或或NaHCO3，要要制制取取O2

21、，应应关关闭闭a，打打开开 b，H2SO4和和 圆圆 底底 烧烧 瓶瓶 中中 Na2CO3(NaHCO3)反反 应应 生生 成成CO2,2CO22Na2O2=2Na2CO3O2生生成成气气体体经经除除杂杂(除除未未反反应应的的CO2)干干燥燥后后，制制取取纯纯净净O2，在在加加热热、催催化化剂剂条条件件下下CH3CH2OH与与O2发生反应。发生反应。有关气体制备实验装置解题总思路有关气体制备实验装置解题总思路【应用【应用1】下图是几种常见的加热装置。下图是几种常见的加热装置。(1)A、B、C、D四四装装置置都都是是用用酒酒精精灯灯直直接接加加热热，E、F装装置置加加热热时时需需垫垫_。其其中中

22、F装装置置中中对对试试管管的的加加热热方方式式是是_，采用这种加热方式的目的是，采用这种加热方式的目的是_。(2)H2还原还原CuO可选用可选用_装置。装置。(3)NH4Cl与与Ca(OH)2混合制混合制NH3可选用可选用_装置。装置。(4)胆矾中结晶水含量的测定可选用胆矾中结晶水含量的测定可选用_装置。装置。(5)乙酸乙酯的制备可选用乙酸乙酯的制备可选用_装置。装置。(6)MnO2与与浓浓盐盐酸酸混混合合制制氯氯气气可可选选用用_装装置置。若若该该装装置只加热液体时，容器内必须放置只加热液体时，容器内必须放 _。答答案案(1)石石棉棉网网水水浴浴加加热热使使仪仪器器受受热热均均匀匀，便便于于

23、控控制制溶溶液的温度液的温度(2)A(3)C(4)D(5)B(6)E碎瓷片或沸石碎瓷片或沸石必考点必考点86 实验方案设计的注意事项实验方案设计的注意事项1实验操作顺序实验操作顺序装装置置选选择择与与连连接接气气密密性性检检查查加加固固体体药药品品加加液液体体药药品品开始实验开始实验(按程序按程序)拆卸仪器拆卸仪器其他处理等。其他处理等。2加热操作先后顺序的选择加热操作先后顺序的选择若若气气体体制制备备实实验验需需加加热热，应应先先加加热热气气体体发发生生装装置置，产产生生气气体体排排出出装装置置中中的的空空气气后后，再再给给实实验验中中需需要要加加热热的的物物质质加加热热。目目的的是是：防防

24、止止爆爆炸炸(如如氢氢气气还还原原氧氧化化铜铜)；保保证证产产品品纯纯度度，阻阻止止反反应应物物或或生生成成物物与与空空气气中中的的物物质质反反应应。熄熄灭灭酒酒精精灯的顺序则相反。灯的顺序则相反。3实验中试剂或产物防止变质或损失实验中试剂或产物防止变质或损失(1)实实验验中中反反应应物物或或产产物物若若易易吸吸水水、潮潮解解、水水解解等等，要要采采取取措施防止吸水。措施防止吸水。(2)易挥发的液体产物要及时冷却。易挥发的液体产物要及时冷却。(3)易易挥挥发发的的液液体体反反应应物物，需需在在反反应应装装置置中中加加装装冷冷凝凝回回流流装装置置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等如长导管、竖直的

25、干燥管、冷凝管等)。(4)注意防止倒吸的问题。注意防止倒吸的问题。4仪器药品的准确描述仪器药品的准确描述(1)实实验验中中所所用用试试剂剂名名称称，如如无无水水硫硫酸酸铜铜(CuSO4)，硫硫酸酸铜铜溶溶液液，酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液；澄澄清清石石灰灰水水；饱饱和和碳碳酸酸氢氢钠钠溶溶液等。液等。(2)仪器名称：如坩埚、研钵、仪器名称：如坩埚、研钵、100 mL容量瓶。容量瓶。5会画简单的实验装置图会画简单的实验装置图 考考纲纲要要求求能能够够绘绘制制和和识识别别典典型型的的实实验验仪仪器器装装置置图图，可可用用“示示意意装装置置图图”表表示示。一一般般能能画画出出简简单单的的装装置置

26、图图即即可可，但但要要符合要求，例如形状、比例等。符合要求，例如形状、比例等。6实实验验装装置置的的改改进进如如为为防防止止分分液液漏漏斗斗中中的的液液体体不不能能顺顺利利流流出出，用用橡橡皮皮管管连连接接成成连连通通装装置置；为为防防止止气气体体从从长长颈颈漏漏斗斗中中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。【典例【典例2】(2013太太原原模模考考)已已知知某某纯纯碱碱样样品品中中含含有有NaCl杂杂质质，某某校校化化学学兴兴趣趣小小组组的的同同学学设设计计实实验验方方案案测测定定该该样样品品中中纯纯碱碱的的质质量量分数。分数。(1)实实

27、验验室室只只提提供供盐盐酸酸、天天平平、蒸蒸发发皿皿、玻玻璃璃棒棒、铁铁架架台台(带带铁铁夹夹、铁铁圈圈)，甲甲同同学学设设计计了了一一个个实实验验方方案案。实实验验中中有有关关反反应应的的化化学学方方程程式式为为_，甲甲同同学学的做法是的做法是_。(2)乙同学设计了如图所示的实验装置。实验步骤为乙同学设计了如图所示的实验装置。实验步骤为如如果果不不计计称称量量误误差差，该该同同学学的的实实验验结结果果有有无无误误差差？(填填“有有”或或“无无”)_，如如果果有有，是是偏偏大大还还是是偏偏小小？_(如如果果无无误误差差，此此空空和和后后面面的的空空不不用用填填写写)，产产生生此此误误差差的的主

28、主要要原原因是因是_。(3)丙丙同同学学认认为为乙乙同同学学在在实实验验装装置置设设计计和和使使用用药药品品上上均均有有缺缺陷陷，若若要要解解决决乙乙同同学学实实验验中中的的问问题题，可可对对乙乙同同学学的的实实验验装装置置和和实实验验药药品品进进行行适适当当的的改改动动，请请按按合合理理顺顺序序选选择择仪仪器器并并完完成成下下表表：(用大写字母代表仪器，仪器可重复使用，夹持仪器略用大写字母代表仪器，仪器可重复使用，夹持仪器略)解析解析(1)本题中所给的试剂是盐酸，显然应使样品和盐酸反本题中所给的试剂是盐酸，显然应使样品和盐酸反应应；所所给给的的称称量量仪仪器器是是天天平平，通通过过称称量量反

29、反应应前前后后固固体体样样品品的的质质量量可可计计算算纯纯碱碱样样品品的的纯纯度度。(2)装装置置中中残残留留有有CO2，未未被被碱碱石石灰灰吸吸收收，使使所所测测结结果果可可能能偏偏小小；同同时时实实验验中中使使用用了了易易挥挥发发的的盐盐酸酸，使使CO2中中混混有有HCl和和水水蒸蒸气气，碱碱石石灰灰可可以以吸吸收收这这种种混混合合气气体体，使使测测量量结结果果偏偏大大，碱碱石石灰灰还还有有吸吸收收空空气气中中的的CO2和水蒸气，使所测结果可能偏大。和水蒸气，使所测结果可能偏大。选用的仪器选用的仪器添加的药品添加的药品(必要的操作必要的操作)(3)明明确确了了导导致致实实验验误误差差的的原

30、原因因，据据此此可可以以设设计计并并改改进进实实验验：通通过过B装装置置鼓鼓入入空空气气，使使Na2CO3反反应应生生成成的的CO2全全部部进进入入干干燥燥管管；将将盐盐酸酸改改为为硫硫酸酸；用用浓浓硫硫酸酸对对CO2进进行行干干燥燥；另另加加一一干干燥燥管管可可防防止止空空气气中中的的水水蒸蒸气气和和CO2进进入入吸吸收收反反应应生生成成CO2的干燥管中。的干燥管中。答案答案(1)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2称称取取一一定定质质量量的的样样品品，向向其其中中加加入入足足量量的的盐盐酸酸，反反应应后后将将所所得得溶溶液液蒸蒸干干，称称量量所所得得固固体体的的质质量量(用用所所得

31、得固固体体的的质质量量、样样品品的的质质量量计计算算样样品品中中Na2CO3的的质质量量和和Na2CO3的的质质量量分分数数)(2)干干燥燥管管增增加加的的质质量量有有偏偏小小有有部部分分CO2滞滞留留在在广广口口瓶瓶中中(或或偏偏大大生生成成的的CO2中中混混有有HCl和和水水蒸蒸气气或或空空气气中中的的CO2和水蒸气进入干燥管中和水蒸气进入干燥管中)(3)选用的仪器选用的仪器BCBAA添加的药品添加的药品(必要的操作必要的操作)NaOH溶液溶液从从c口鼓入口鼓入空气空气稀硫酸稀硫酸和样品和样品浓硫浓硫酸酸碱石碱石灰灰碱石碱石灰灰(1)巧巧审审题题，明明确确实实验验的的目目的的和和原原理理。

32、实实验验原原理理是是解解答答实实验验题题的的核核心心，是是实实验验设设计计的的依依据据和和起起点点。实实验验原原理理可可从从题题给给的的化化学学情情景景(或或题题首首所所给给实实验验目目的的)并并结结合合元元素素化化合合物物等等有有关关知知识识获获取取。在在此此基基础础上上，遵遵循循可可靠靠性性、简简捷捷性性、安安全全性性的的原则，确定符合实验目的、要求的方案。原则，确定符合实验目的、要求的方案。(2)想想过过程程，理理清清实实验验操操作作的的先先后后顺顺序序。根根据据实实验验原原理理所所确确定定的的实实验验方方案案中中的的实实验验过过程程，确确定定实实验验操操作作的的方方法法步步骤骤，把把握

33、握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。(3)看看准准图图，分分析析各各项项实实验验装装置置的的作作用用。有有许许多多综综合合实实验验题题图图文文结结合合，思思考考容容量量大大。在在分分析析解解答答过过程程中中，要要认认真真细细致致地地分分析析图图中中所所示示的的各各项项装装置置，并并结结合合实实验验目目的的和和原原理理，确确定定它它们们在该实验中的作用。在该实验中的作用。(4)细细分分析析，得得出出正正确确的的实实验验结结论论。实实验验现现象象(或或数数据据)是是化化学学原原理理的的外外在在表表现现。在在分分析析实实验验现现象象(或或数数据据

34、)的的过过程程中中，要要善善于于找找出出影影响响实实验验成成败败的的关关键键以以及及产产生生误误差差的的原原因因，或或从从有有关关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。甲甲(1)实实验验时时应应先先点点燃燃_(填填“A”或或“B”)处的酒精灯。处的酒精灯。(2)硬硬质质玻玻璃璃管管中中反反应应的的化化学学方方程程式式为为_。(3)乙乙同同学学认认为为甲甲装装置置有有待待优优化化，如如尾尾气气可可先储存在瓶内，然后再处理。先储存在瓶内，然后再处理。如如 图图 是是 他他 设设 计计 的的 贮贮 气气 瓶瓶，尾尾 气气 应应 从从_(填填“a”或或“b”)口口

35、通通入入(其其他他装装置置略略)。乙乙(4)丙丙同同学学质质疑疑：CO能能否否使使澄澄清清石石灰灰水水变变浑浑浊浊？因因此此，他他设设计计在在CO通通入入CuO之之前前，应应先先通通入入澄澄清清石石灰灰水水，以以比比较较排排除除CO与与澄澄清清石石灰灰水水反反应应，试试对对此此作作出出评评价价。你你认认为为丙丙的的设设计计是否有必要是否有必要_，理由是，理由是_。(5)如如果果开开始始时时通通入入的的是是CO和和CO2的的混混合合气气体体，则则应应如如何何设设计才能达到实验目的？计才能达到实验目的？_。必考点必考点87 化学实验方案的评价化学实验方案的评价对几个实验方案进行评价，主要从正确与错

36、误、严密与对几个实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。要考虑的。1可行性方面可行性方面(1)分析实验方案是否科学可行；分析实验方案是否科学可行；(2)实验操作是否安全合理；实验操作是否安全合理；(3)实验步骤是否简单方便；实验步骤是否简单方便；(4)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(1)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；(2)原料是否无

37、毒、安全、易得；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；原料利用率及反应速率是否较高；(4)反应速率是否较快。反应速率是否较快。3从安全性方面对实验方案做出评价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：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)进进行行某某些些易易燃燃易易爆爆实实验验时时要要防防爆爆炸炸(如如H2还还原原CuO应应先先通通H2，气体点燃前先验纯等，气体点燃前先验纯等)；(3)防防氧氧化化(如如H2还还原原CuO后后要要“先先灭灭灯灯

38、再再停停氢氢”，白白磷磷切切割割宜在水中进行等宜在水中进行等)；(4)污污染染性性的的气气体体要要进进行行尾尾气气处处理理；有有粉粉末末状状物物质质参参加加的的反反应，要注意防止导气管堵塞；应，要注意防止导气管堵塞；(5)防防吸吸水水(如如实实验验取取用用、制制取取易易吸吸水水、潮潮解解、水水解解的的物物质质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。4从规范性方面从规范性方面(1)冷冷凝凝回回流流(有有些些反反应应中中，为为减减少少易易挥挥发发液液体体反反应应物物的的损损耗耗和和充充分分利利用用原原料料，需需在在反反应应装装置置上上加加装装冷冷凝凝回回流流装装

39、置置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；(2)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；(3)仪仪器器拆拆卸卸与与组组装装顺顺序序相相反反，按按照照从从右右向向左左，从从高高到到低低的的顺序；顺序；(4)其其他他(如如实实验验操操作作顺顺序序、试试剂剂加加入入顺顺序序、实实验验方方法法使使用用顺序等顺序等)。5最佳方案的选择最佳方案的选择几几个个实实验验方方案案都都能能达达到到目目的的，选选出出一一个个最最佳佳方方案案。所所谓谓最最佳佳，就就是是装装置置最最简简单单，药药品品容容易易取取得得、价价格格低低廉廉，现现

40、象象明明显，干扰小，无污染。显，干扰小，无污染。【典例【典例3】(2013山东八校联考山东八校联考)资料表明，在加热条件下资料表明，在加热条件下SO3具有具有 比较强的氧化性。某研究性学习小组的同学对绿矾比较强的氧化性。某研究性学习小组的同学对绿矾 (FeSO47H2O)受热分解的情况进行探究。受热分解的情况进行探究。(1)甲同学认为，绿矾受热分解的产物是甲同学认为，绿矾受热分解的产物是FeO、SO3、H2O。你支持该观点吗？说明理由。你支持该观点吗？说明理由。_。(2)乙乙同同学学设设计计如如图图装装置置通通过过实实验验来来探探究究绿绿矾矾受受热热分分解解的的情情况况(部部分分夹夹持持装装置

41、置未未画画出出，C装装置置的的水水槽槽中中加加冰冰盐盐水水)。请请填填写写下下列表格。列表格。(3)本实验设计明显不足之处是本实验设计明显不足之处是_。(4)实实验验结结束束后后，要要检检验验绿绿矾矾是是否否分分解解完完全全，请请简简述述实实验验方方法法。_。仪器仪器加入试剂加入试剂预期实验现象预期实验现象A绿矾试样绿矾试样BD(5)若若绿绿矾矾分分解解完完全全，C装装置置中中U形形管管内内有有无无色色晶晶体体出出现现，请请写出绿矾受热分解的化学方程式写出绿矾受热分解的化学方程式_。解解析析(1)因因题题目目中中已已知知“在在加加热热条条件件下下SO3具具有有比比较较强强的的氧氧化化性性”，而

42、而FeO具具有有还还原原性性，二二者者受受热热时时会会发发生生氧氧化化还还原原反反应应而而不能共存，故不支持该观点。不能共存，故不支持该观点。(2)FeSO47H2O受受热热分分解解的的产产物物一一定定有有Fe2O3，根根据据化化合合价价升升降降可可知知一一定定有有SO2，还还一一定定有有H2O，故故A中中应应残残留留红红棕棕色色固固体体；B中中试试剂剂用用于于检检验验产产物物水水，无无水水CuSO4变变蓝蓝；D中中试试剂剂用用于于检检验验SO2，品红或酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。，品红或酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。(3)实实验验设设计计的的不不足足之之处处一一般般从从有有没没有有防防止止倒倒

43、吸吸的的装装置置以以及及尾尾气处理装置等方面考虑。本实验设计明显没有尾气吸收装置。气处理装置等方面考虑。本实验设计明显没有尾气吸收装置。答答案案(1)不不支支持持，FeO有有还还原原性性，SO3有有氧氧化化性性，二二者者受受热热时会发生氧化还原反应而不能共存时会发生氧化还原反应而不能共存(2)仪器仪器加入试剂加入试剂预期实验现象预期实验现象A残留红棕色固体残留红棕色固体B无水无水CuSO4白色粉末变蓝白色粉末变蓝D品红或酸性高锰酸钾溶品红或酸性高锰酸钾溶液或溴水液或溴水溶液褪色溶液褪色原原理理反反应应物物质质仪仪器器装装置置现现象象结结论论作作用用意意义义联联想想。具体分析为：具体分析为：(1

44、)实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？(2)所所用用各各物物质质名名称称、状状态态、代代替替物物(根根据据实实验验目目的的和和相相关关的的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。(3)有有关关装装置置：性性能能、使使用用方方法法、适适用用范范围围、注注意意问问题题、是是否否有替代装置可用、仪器规格等。有替代装置可用、仪器规格等。(4)有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象：自下而上，自左而

45、右全面观察。实验现象：自下而上，自左而右全面观察。(6)实验结论：直接结论或导出结论。实验结论：直接结论或导出结论。【应用【应用3】(2012安安徽徽巢巢湖湖一一模模，18)某某校校化化学学兴兴趣趣小小组组用用如如下下装装置置图图验证验证NO2的氧化性和的氧化性和NO的还原性。的还原性。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)写出甲中反应的离子方程式：写出甲中反应的离子方程式：_；(2)说明说明NO2具有氧化性的现象是具有氧化性的现象是_；(3)说明说明NO具有还原性的操作和现象是具有还原性的操作和现象是_；(4)小小组组一一成成员员对对实实验验设设计计提提出出了了质质疑疑，他他认认为为乙乙中中

46、的的现现象象不不足以证明足以证明NO2的氧化性，他的理由是的氧化性，他的理由是_；经经小小组组讨讨论论，他他们们设设计计了了以以下下方方案案，其其中中合合理理的的是是_。ANO2与与HCl气体混合气体混合BNO2与与H2S气体混合气体混合CNO2通入通入Na2S溶液中溶液中解解析析(1)甲甲中中铜铜屑屑与与浓浓硝硝酸酸反反应应，离离子子方方程程式式为为Cu4H2NO=Cu22NO22H2O。(2)NO2具具有有氧氧化化性性，能能将将I氧氧化化为为I2，而而使使乙乙试试管管中中溶溶液液变变蓝。蓝。(3)打打开开开开关关，挤挤压压空空气气囊囊，空空气气中中的的O2能能将将无无色色的的NO氧氧化化为

47、红棕色的为红棕色的NO2，丙中气体由无色变为红棕色。，丙中气体由无色变为红棕色。(4)质质疑疑的的理理由由是是：浓浓HNO3是是挥挥发发性性酸酸，挥挥发发出出来来的的HNO3溶溶于于水水形形成成HNO3溶溶液液、NO2和和水水反反应应生生成成的的HNO3均均可可将将I氧氧化化成成I2，使使溶溶液液变变蓝蓝；为为了了防防止止NO2和和水水反反应应生生成成的的HNO3以以及及挥挥发发出出来来的的HNO3对对实实验验产产生生干干扰扰，可可以以选选择择非非水水体体系系进进行实验，行实验，B方案合理。方案合理。1设计要点设计要点实验方案的设计要明确以下要点：实验方案的设计要明确以下要点：题题目目有有无无

48、特特殊殊要要求求题题给给的的药药品品、装装置置的的数数量量注注意意实实验验过过程程中中的的安安全全性性操操作作会会画画简简单单的的实实验验装装置置图图注注意意仪仪器器的的规规格格要要防防倒倒吸吸、防防爆爆炸炸、防防燃燃烧烧、防防暴暴沸沸、防防氧氧化化、防防吸吸水水、冷冷凝凝、冷冷却却、水水浴浴加加热热时时采采取取相相应应措措施施同同一一仪仪器器在在不不同同位位置置的的相相应应作作用用等等要要严严格按照格按照“操作操作(实验步骤实验步骤)现象结论现象结论”的格式叙述。的格式叙述。2评价角度评价角度(1)操作可行性评价。操作可行性评价。实实验验原原理理是是否否科科学学、合合理理，操操作作是是否否简

49、简单单、可可行行，基基本本仪仪器的使用、基本操作是否正确。器的使用、基本操作是否正确。(2)经济效益评价。经济效益评价。原料是否廉价、转化率是否高，产物产率是否高。原料是否廉价、转化率是否高，产物产率是否高。(3)环保评价。环保评价。原原料料是是否否对对环环境境有有污污染染，产产物物是是否否对对环环境境有有污污染染，污污染染物物是否进行无毒、无污染处理。是否进行无毒、无污染处理。试卷采样试卷采样(5分分)2011山东高考山东高考30(4)常温下，常温下，H2SO3的电离常数的电离常数Ka11.2102，Ka26.3103，H2CO3的电离常数的电离常数Ka14.5107，Ka24.71011。

50、某同学设计实验验证。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于酸性强于H2CO3：供供选选择择的的试试剂剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸蒸馏馏水水、饱饱和和石石灰灰水水、酸酸性性KMnO4溶溶液液、品品红红溶溶液、液、pH试纸。试纸。当场指导当场指导解题关键点解题关键点比较比较H2SO3和和H2CO3酸性强弱的关键有两个：酸性强弱的关键有两个：(1)选择合理、可操作的原理。选择合理、可操作的原理。例例如如利利用用水水解解原原理理(酸酸越越弱弱其其相相应应的的强强碱碱盐盐就就越越易易水水解解，溶溶液液碱性越强碱性越强)，也可以利用较强的酸制取较弱的酸的原理