高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第42講 化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價 考點2 化學(xué)實驗方案的評價優(yōu)選課件

化學(xué)實驗第第 十十 章章第第4242講化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價講化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價欄目導(dǎo)航板板 塊塊 一一板板 塊塊 二二板板 塊塊 三三板板 塊塊 四四 對化學(xué)實驗方案進(jìn)行評價，主要從正確與錯誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確、可行與不可行等方面作出判斷。另外有無干擾、是否經(jīng)濟(jì)、是否安全、有無污染等也是要考慮的方面。 1可行性方面 (1)分析實驗方案是否科學(xué)可行； (2)實驗操作是否安全合理；考點二化學(xué)實驗方案的評價考點二化學(xué)實驗方案的評價 (3)實驗步驟是否簡單方便； (4)實驗效果是否明顯。 2綠色化學(xué)方面 (1)實驗過程中是否造成環(huán)境污染； (2)原料是否無毒、安全、易得； (3)原料利用率及反應(yīng)速率是否較高。 3安全性方面 化學(xué)實驗從安全角度?？紤]的主要因素如下： (1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防止液體倒吸； (2)進(jìn)行某些易燃易爆實驗時要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點燃前先驗純等)； (3)防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中進(jìn)行等)； (4)污染性的氣體要進(jìn)行尾氣處理；有粉末狀物質(zhì)參加的反應(yīng)，要注意防止導(dǎo)氣管堵塞； (5)防吸水(如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時宜采取必要措施，以保證達(dá)到實驗?zāi)康?。 4規(guī)范性方面 (1)冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置，如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)； (2)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時可為蒸氣)的及時冷卻； (3)儀器拆卸與組裝順序相反，按照從右向左，從高到低的順序； (4)其他(如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順序等)。 1下圖所示的實驗，能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?) A驗證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B驗證溫度對平衡移動的影響 C驗證鐵發(fā)生析氫腐蝕D驗證非金屬性：ClCSiB 2(2018河南洛陽統(tǒng)考)下列能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)C A用圖1所示裝置制取并收集干燥純凈的NH3 B用圖2所示裝置蒸發(fā)FeCl3溶液制備無水FeCl3 C用圖3所示裝置制硫酸和氫氧化鈉溶液 D用圖4所示裝置比較HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強弱 解析 氨氣的密度小于空氣，故用排氣法收集氨氣應(yīng)采用向下排空氣法，A項錯誤；蒸發(fā)FeCl3(aq)不能得到FeCl3(s)，B項錯誤；濃鹽酸易揮發(fā)，干擾H2CO3與H2SiO3酸性的判斷，D項錯誤。 1可行性視角 (1)理論上要科學(xué)合理； (2)操作上要簡單可行。 2經(jīng)濟(jì)效益視角 評價一種實驗方案，不僅要從科學(xué)性上判斷是否可行，還要從經(jīng)濟(jì)效益上考慮是否切合實際?；瘜W(xué)實驗評價的五大視角化學(xué)實驗評價的五大視角 3綠色化視角 (1)分析實驗藥品是否有毒，是否會造成環(huán)境污染； (2)儀器藥品是否價格低廉易得； (3)反應(yīng)是否充分，原子經(jīng)濟(jì)性是否較強。 4安全性視角 (1)避免炸裂； (2)防污染； (3)防失火； (4)防吸水。 5規(guī)范性視角 (1)儀器的安裝與拆卸； (2)試劑添加的順序與用量； (3)加熱的方法和時機(jī)； (4)儀器的查漏、氣密性檢驗； (5)溫度計的規(guī)范使用、水銀球的位置； (6)實驗數(shù)據(jù)的讀取； (7)冷卻、冷凝的方法等。 例1(2016全國卷甲)下列實驗操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)D選項選項實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康膶嶒灢僮鲗嶒灢僮鰽制備制備Fe(OH)3膠體膠體將將NaOH濃溶液滴加到飽和濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中溶液中B由由MgCl2溶液制備無水溶液制備無水MgCl2將將MgCl2溶液加熱蒸干溶液加熱蒸干C除去除去Cu粉中混有的粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥D比較水與乙醇中氫的活潑性比較水與乙醇中氫的活潑性分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中 例1硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O35H2O)。 .查閱資料 (1)Na2S2O35H2O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產(chǎn)品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。 (3)Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl。 .制備產(chǎn)品 實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置)： 實驗步驟： (1)檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑。 (2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)。過濾C中混合物，濾液經(jīng)_(填操作名稱)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。 .探究與反思 (1)為驗證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設(shè)計了以下實驗方案，請將方案補充完整(所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇)。 取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，_， 若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。 (2)為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對實驗步驟(2)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的操作是_。 (3)Na2S2O35H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過_方法提純。 答題送檢答題送檢 來自閱卷名師報告來自閱卷名師報告 解析 裝置A是用濃H2SO4和Na2SO3固體反應(yīng)制SO2氣體，裝置B是安全瓶，能防倒吸，裝置C用來制備Na2S2O3，裝置E是尾氣處理裝置，常用堿液來吸收SO2氣體。.(3)由信息知Na2S2O3晶體易溶于水，所以要從濾液中得到固體需經(jīng)過蒸發(fā)操作。.(1)要檢驗Na2SO4和Na2SO3，先將產(chǎn)品溶于水，再加BaCl2溶液，過濾得到沉淀，再向沉淀中加足量鹽酸，若有刺激性氣味的氣體生成，則說明沉淀中有BaSO3，則原樣品中有Na2SO3，若沉淀部分溶解說明還有BaSO4，則原樣品中有Na2SO4。(2)分析Na2S2O3、Na2SO3、Na2SO4三物質(zhì)中S元素化合價知將裝置中的氧氣排盡則會減少生成Na2SO4的量。 答案 .(3)蒸發(fā) .(1)過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl (2)先向A中燒瓶滴加濃H2SO4，產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液 (3)重結(jié)晶 1(2017江蘇卷)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低，對實驗的影響可忽略)。水浴加熱水浴加熱 會釋放出氮氧化物會釋放出氮氧化物(或或NO、NO2)，造成環(huán)境污染，造成環(huán)境污染 將洗滌后的濾液合并入過濾將洗滌后的濾液合并入過濾的濾液中的濾液中 (4)若省略“過濾”，直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH3H2O反應(yīng)外(該條件下NaClO3與NH3H2O不反應(yīng))，還因為_ _。 (5)請設(shè)計從“過濾”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案：_ _ (實驗中須使用的試劑有：2 molL1水合肼溶液，1 molL1 H2SO4溶液)。未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，且其中含有一定濃度的未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，且其中含有一定濃度的Cl，不，不 利于利于AgCl與氨水反應(yīng)與氨水反應(yīng) 向濾液中滴加向濾液中滴加 2 molL1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時用水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時用1 molL1 H2SO4溶液吸收反溶液吸收反 應(yīng)中放出的應(yīng)中放出的NH3，待溶液中無氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過濾，洗滌，干燥，待溶液中無氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過濾，洗滌，干燥