(通用版)高考化学一轮复习课件第十章化学实验基础第4节化学实验方案的设计与评价 (含解析)

这是一份(通用版)高考化学一轮复习课件第十章化学实验基础第4节化学实验方案的设计与评价 (含解析)，共35页。PPT课件主要包含了考纲解读，栏目导航，夯实考点，知识梳理，2基本思路，思维深化，考点突破等内容，欢迎下载使用。

1．化学实验方案的设计(1)基本原则。①科学性：实验的原理、操作顺序、操作方法等科学合理。②可行性：原理可行，选用的药品、仪器、设备及实验方法能够满足现行的条件要求。③简约性：装置或方法简单，步骤少，节约药品，短时间能完成，符合绿色化学的要求。④安全性：避免使用有毒药品或进行危险性的实验操作，有毒气体的尾气处理。
(3)实验设计的步骤：①明确实验目的、实验原理；②选择药品和仪器；③设计实验操作步骤，实施实验操作；④记录实验现象、实验数据；⑤分析得出结论。
2．化学实验方案的评价对几个实验方案进行评价，主要是看是否正确、严密、准确、可行。同时，有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的因素。(1)从可行性方面进行评价：①分析实验方案是否科学可行；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。
(2)从绿色化学方面进行评价：①实验过程中是否造成环境污染；②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。
(3)从安全性方面进行评价。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，当熄灭酒精灯及左边有挥发性液体加热，气压不恒定时(如乙酸乙酯的制备)要防止液体倒吸；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，气体点燃前先验纯等)；③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；④污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；⑤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)。
(4)从规范性方面进行评价：①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)；②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；③仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；④其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
(5)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。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。(6)实验综合题分类(从评价的主要针对点来看)。①实验装置的评价：对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便可行等方面进行全面分析，优选最佳装置。②实验原理的评价：紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学正确、是否节省原料、涉及的操作是否简便易行、误差是否较小等方面进行全面分析，设计或优选出最佳方案。
1．试设计方案检验乙醇中少量水的存在？如何检验Fe3＋？【答案】取适量乙醇样品于试管中，向其中加少量无水硫酸铜固体，若固体由白色变为蓝色，则说明乙醇中含有水。取待测溶液少许于试管中，向试管中加入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则说明待测液中含有Fe3＋。
【答案】方案1，C在空气中燃烧不能得纯净的CO。方案2，AgNO3溶液价格较高，不经济。方案4，Fe燃烧后的产物为Fe3O4，不是Fe2O3。因此，只有方案3合理。
1．(2019·山东济宁模拟)某硫酸厂用氨水吸收尾气中的二氧化硫，防止其污染环境并综合利用。某课题组模拟该生产工艺，进行如下实验探究活动。【探究二氧化硫的性质并吸收二氧化硫】设计如图实验装置。
化学实验方案的设计★★★
(1)B用于探究二氧化硫的漂白性，则所盛试剂为________；C、D分别探究的是二氧化硫的________性、________性。(2)从实验安全性角度考虑，可以代替上图中E装置的是____________。
2. (2019届湖北八校第一次联考)工业上废弃资源回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5～10 min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。(2)酸浸净化后的废铁屑：将2 g Fe粉、10 mL 3 ml·L－1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，保持温度70～80 ℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体的质量。
①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：__________________。②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________。
3．某研究小组在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下：①连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。②先让某一装置发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，C中出现固体。继续向C中通入两种气体，直到不再有固体产生。③分离C中所得的混合物，得到NaHCO3固体。④向滤液中加入适量的某固体粉末，有NH4Cl晶体析出。
化学实验方案的评价★★★★
(1)下图所示装置的连接顺序是：a接________；________接________；b接____________ (填接口编号)。
A　　　　　　B　　　　　C　　　　D
(2)A中反应的离子方程式为__________________；B中常选用的液体反应物为________；D中应选用的液体为________。(3)步骤②让________装置先发生反应。(4)C中用球形干燥管而不用直导管，其作用是________________；装有无水CaCl2的U形管的作用是_______________________。(5)步骤③分离出NaHCO3固体的操作是__________________。(6)步骤④中所加固体粉末化学式为__________________。所得的晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3(占5%～8%)，请设计一个简单的实验，不使用其他任何试剂，证明所得晶体大部分是NH4Cl。简要写出操作和现象：__________________。
【答案】(1)f　e　d　c(2)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑　浓氨水　饱和碳酸氢钠溶液(或饱和NaHCO3溶液)(3)B　(4)防止倒吸　吸收多余的NH3　(5)过滤(6)NaCl　取少量固体放入试管中，加热，固体大部分消失，在试管口内壁又有较多的固体凝结