高考化学大一轮复习 第42讲 化学实验方案的设计与评价 考点2 化学实验方案的评价优选课件.ppt

化学实验 第十章 第42讲化学实验方案的设计与评价 栏目导航 对化学实验方案进行评价 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 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方面 1 可行性方面 1 分析实验方案是否科学可行 2 实验操作是否安全合理 考点二化学实验方案的评价 3 实验步骤是否简单方便 4 实验效果是否明显 2 绿色化学方面 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 安全性方面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 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 规范性方面 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 1 下图所示的实验 能达到实验目的的是 a 验证化学能转化为电能b 验证温度对平衡移动的影响c 验证铁发生析氢腐蚀d 验证非金属性 cl c si b 2 2018 河南洛阳统考 下列能达到实验目的的是 c a 用图1所示装置制取并收集干燥纯净的nh3b 用图2所示装置蒸发fecl3溶液制备无水fecl3c 用图3所示装置制硫酸和氢氧化钠溶液d 用图4所示装置比较hcl h2co3和h2sio3的酸性强弱解析氨气的密度小于空气 故用排气法收集氨气应采用向下排空气法 a项错误 蒸发fecl3 aq 不能得到fecl3 s b项错误 浓盐酸易挥发 干扰h2co3与h2sio3酸性的判断 d项错误 1 可行性视角 1 理论上要科学合理 2 操作上要简单可行 2 经济效益视角评价一种实验方案 不仅要从科学性上判断是否可行 还要从经济效益上考虑是否切合实际 化学实验评价的五大视角 3 绿色化视角 1 分析实验药品是否有毒 是否会造成环境污染 2 仪器药品是否价格低廉易得 3 反应是否充分 原子经济性是否较强 4 安全性视角 1 避免炸裂 2 防污染 3 防失火 4 防吸水 5 规范性视角 1 仪器的安装与拆卸 2 试剂添加的顺序与用量 3 加热的方法和时机 4 仪器的查漏 气密性检验 5 温度计的规范使用 水银球的位置 6 实验数据的读取 7 冷却 冷凝的方法等 例1 2016 全国卷甲 下列实验操作能达到实验目的的是 d 例1 硫代硫酸钠是一种重要的化工产品 某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体 na2s2o3 5h2o 查阅资料 1 na2s2o3 5h2o是无色透明晶体 易溶于水 其稀溶液与bacl2溶液混合无沉淀生成 2 向na2co3和na2s混合溶液中通入so2可制得na2s2o3 所得产品常含有少量na2so3和na2so4 3 na2so3易被氧化 baso3难溶于水 可溶于稀hcl 制备产品 实验装置如图所示 省略夹持装置 实验步骤 1 检查装置气密性 按图示加入试剂 2 先向c中烧瓶加入na2s和na2co3的混合溶液 再向a中烧瓶滴加浓h2so4 3 待na2s和na2co3完全消耗后 结束反应 过滤c中混合物 滤液经 填操作名称 结晶 过滤 洗涤 干燥 得到产品 探究与反思 1 为验证产品中含有na2so3和na2so4 该小组设计了以下实验方案 请将方案补充完整 所需试剂从稀hno3 稀h2so4 稀hcl 蒸馏水中选择 取适量产品配成稀溶液 滴加足量bacl2溶液 有白色沉淀生成 若沉淀未完全溶解 并有刺激性气味的气体产生 则可确定产品中含有na2so3和na2so4 2 为减少装置c中生成na2so4的量 在不改变原有装置的基础上对实验步骤 2 进行了改进 改进后的操作是 3 na2s2o3 5h2o的溶解度随温度升高显著增大 所得产品通过 方法提纯 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 装置a是用浓h2so4和na2so3固体反应制so2气体 装置b是安全瓶 能防倒吸 装置c用来制备na2s2o3 装置e是尾气处理装置 常用碱液来吸收so2气体 3 由信息知na2s2o3晶体易溶于水 所以要从滤液中得到固体需经过蒸发操作 1 要检验na2so4和na2so3 先将产品溶于水 再加bacl2溶液 过滤得到沉淀 再向沉淀中加足量盐酸 若有刺激性气味的气体生成 则说明沉淀中有baso3 则原样品中有na2so3 若沉淀部分溶解说明还有baso4 则原样品中有na2so4 2 分析na2s2o3 na2so3 na2so4三物质中s元素化合价知将装置中的氧气排尽则会减少生成na2so4的量 答案 3 蒸发 1 过滤 用蒸馏水洗涤沉淀 向沉淀中加入足量稀hcl 2 先向a中烧瓶滴加浓h2so4 产生的气体将装置中空气排尽后 再向c中烧瓶加入na2s和na2co3的混合溶液 3 重结晶 1 2017 江苏卷 某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量ag 金属层中其他金属含量过低 对实验的影响可忽略 水浴加热 会释放出氮氧化物 或no no2 造成环境污染 将洗涤后的滤液合并入过滤 的滤液中 4 若省略 过滤 直接向冷却后的反应容器中滴加10 氨水 则需要增加氨水的用量 除因过量naclo与nh3 h2o反应外 该条件下naclo3与nh3 h2o不反应 还因为 5 请设计从 过滤 后的滤液中获取单质ag的实验方案 实验中须使用的试剂有 2mol l 1水合肼溶液 1mol l 1h2so4溶液