老師寄語：我們首要去做的事情不是去觀望遙遠(yuǎn)的將來，而是去做手邊的清晰之事濟(jì)北中學(xué)高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案33實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 編制：王茂奇審核：張建亮使用日期：月日高考要求重難點(diǎn)提示應(yīng)對(duì)策略1、 制備實(shí)驗(yàn)裝置的選擇與儀器連接、裝置氣密性的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述、尾氣處理。2、 給定實(shí)驗(yàn)情景或性質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模筮x擇實(shí)驗(yàn)儀器裝置、藥品、確定實(shí)驗(yàn)程序，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案。3、 對(duì)教材演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重組、優(yōu)化和創(chuàng)新。1、 重視對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。2、 抓住本質(zhì)，總結(jié)規(guī)律。訓(xùn)練信息遷移水平，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。重視發(fā)散思維訓(xùn)練，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力。【基礎(chǔ)知識(shí)】i■實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般原則。一個(gè)相對(duì)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案一般包括下述內(nèi)容：（1）實(shí)驗(yàn)名稱；（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模唬?）實(shí)驗(yàn)原理；（4）實(shí)驗(yàn)用品（儀器、藥品及規(guī)格）；（5）實(shí)驗(yàn)步驟（包括實(shí)驗(yàn)儀器的裝配和操作）；（6）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄及結(jié)果處理；（7）問題和討論。2■化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求 （1）科學(xué)性（2）安全性（3）可行性（4）簡(jiǎn)約性對(duì)同一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以設(shè)計(jì)出多種實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)它們進(jìn)行選擇。選擇采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，應(yīng)具有效果明顯、操作安全、裝置簡(jiǎn)單、用藥少、步驟少、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。3■設(shè)計(jì)方案時(shí)思考實(shí)驗(yàn)順序的選擇。（1）思考問題的順序：圍繞主要問題思考，例如：選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線、方法；所用藥品、儀器簡(jiǎn)單易得；實(shí)驗(yàn)過程快速、安全；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題。例如：制取在空氣中易水解的物質(zhì)（如AI2S3、AICI3、Mg3N2等）及易受潮的物質(zhì)時(shí)，往往在裝置末端再接一個(gè)干燥裝置，以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入。思考實(shí)驗(yàn)的種類及如何合理地組裝儀器，并將實(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)比較、聯(lián)系。例如涉及到氣體的制取和處理，對(duì)這類實(shí)驗(yàn)的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為：發(fā)生f除雜質(zhì)f干燥f主體實(shí)驗(yàn)f尾氣處理。（2） 儀器連接的順序：所用儀器是否恰當(dāng)，所給儀器是全用還是選用。儀器是否齊全。例如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實(shí)驗(yàn)是否有尾氣的吸收裝置。安裝順序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，從左到右”的原則；氣體凈化裝置中不應(yīng)先干燥，后又經(jīng)過水溶液洗氣。儀器間連接順序是否正確。例如：洗氣時(shí)“進(jìn)氣管長(zhǎng)，出氣管短“；干燥管除雜質(zhì)時(shí)”大進(jìn)小出''等。（3） 實(shí)驗(yàn)操作的順序：連接儀器。按氣體發(fā)生f除雜質(zhì)f干燥f主體實(shí)驗(yàn)f尾氣處理順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。檢査氣密性，在整套儀器連接完畢后，應(yīng)先檢査裝置的氣密性，然后裝入藥品。檢査氣密性的方法要依裝置而定。裝藥品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

4■設(shè)計(jì)方案時(shí)需注意的問題。（1） 檢查氣體的純度，點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體（h2、co、ch4、c2h4、c2h2等）的裝置前，必須檢查氣體的純度。例如用h2、CO等氣體還原金屬氧化物時(shí)，需要加熱金屬氧化物，在操作中，不能先加熱，后通氣，應(yīng)當(dāng)先通入氣體，將裝置內(nèi)的空氣排凈后，檢査氣體是否純凈（驗(yàn)純），待氣體純凈后，再點(diǎn)燃酒精燈加熱金屬氧化物。（2） 加熱操作先后順序的選擇。若氣體發(fā)生需加熱，應(yīng)先用酒精燈加熱發(fā)生氣體的裝置，等產(chǎn)生氣體后，再給實(shí)驗(yàn)需要加熱的固體物質(zhì)加熱，目的是：一則防止爆炸（如氫氣還原氧化銅）；二則保證產(chǎn)品純度，防止反應(yīng)物或生成物與空氣中其他物質(zhì)反應(yīng)。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生CO,再用CO還原Fe2O3,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先點(diǎn)燃CO發(fā)生裝置的酒精燈，生成的CO趕走空氣后，再點(diǎn)加熱Fe2O3的酒精燈，而熄滅酒精燈的順序則相反，原因是：在還原性氣體中冷卻Fe可防止灼熱的Fe再被空氣中的02的氧化，并防止石灰水倒吸。（3） 冷凝回流的問題。有的易揮發(fā)的液體反應(yīng)物，為了避免反應(yīng)物質(zhì)損耗和充分利用原料，要在發(fā)生裝置中設(shè)計(jì)冷凝回流裝置。在發(fā)生裝置中安裝長(zhǎng)玻璃管等。（4） 冷卻問題。有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而受損失，需要將冷凝管用冷水冷凝氣體（物質(zhì)蒸氣），使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。（5） 防止倒吸問題。實(shí)驗(yàn)過程用到加熱操作的，要防倒吸；氣體易溶于水的要防倒吸。（6） 具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置。如為防止分液漏斗中的液體不能順利流出，用橡皮管連接成連通裝置；為防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一支小試管等。（7） 拆卸時(shí)的安全性和科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性，有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧化”，應(yīng)考慮停止加熱或停止通氣，如對(duì)有尾氣吸收裝置的實(shí)驗(yàn)，必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才能熄滅酒精燈，以免造成溶液倒吸；用氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)應(yīng)先熄滅加熱氧化銅的酒精燈，同時(shí)繼續(xù)通氫氣，待加熱區(qū)冷卻后才停止通氫，這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化，或形成易爆氣體；拆卸用排水法收集需要的加熱制取氣體的裝置時(shí)，需先把導(dǎo)管從水槽中取出，才能熄滅酒精燈，以防止水倒吸；拆下的儀器要清洗、干燥、歸位。【典型例題分析】乙甲圖5-40【例題】現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)藥品：一定質(zhì)量的鋅（分片狀和粒狀兩種）、濃H2S04（密度1.84g?cm-3）、水以及如圖5-40裝置。圖中量氣管B是由甲、乙兩根玻璃管組成，它們用橡皮管連通，并裝適量水,甲管有刻度（0?100mL），甲、乙管可固定在鐵架上，供量氣用，乙管可上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)液面高低。利用此裝置可測(cè)定鋅的相對(duì)原子質(zhì)量。（設(shè)鋅全部反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體不超過50mL），回答下列問題：乙甲圖5-40⑴實(shí)驗(yàn)前應(yīng)如何檢查裝置的氣密性？ 。（2）①按圖示裝置實(shí)驗(yàn)，要保證不漏出H2,應(yīng)如何操作？答: 。②若改變氣體發(fā)生裝置,但仍要求保證不漏氣，在中學(xué)的常用儀器中，

應(yīng)用（自選儀器） 儀器來裝配；在檢查了裝置的氣密性后，應(yīng)如何操作： 。（3） 為了較準(zhǔn)確地測(cè)量H2的體積，在讀取反應(yīng)前后甲管中液面的讀數(shù)時(shí)，除注意視線與凹液面最低處相平外，還應(yīng)注意 ，原因是 。（4） 設(shè)計(jì)一個(gè)不用量氣管，而用中學(xué)常用儀器來測(cè)量H2體積的裝置，應(yīng)用的儀器（自選）是 。【鞏固訓(xùn)練】（09福建卷25）某研究性小組借助A-D的儀器裝置完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)一】收集NO氣體。（1） 用裝置A收集NO氣體，正確的操作是 （填序號(hào)）。a.從①口進(jìn)氣，用排水法集氣b.從①口進(jìn)d..從②口進(jìn)氣，用排氣法集氣d..從②口進(jìn)氣，用排氣法集氣c.從②口進(jìn)氣，用排水法集氣【實(shí)驗(yàn)二】為了探究鍍鋅薄鐵板上的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鍍層厚度，查詢得知鋅易溶于堿：Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2f據(jù)此，截取面積為S的雙面鍍鋅薄鐵板試樣，剪碎、稱得質(zhì)量為叫g(shù)。用固體燒堿和水作試劑，擬出下列實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。方案甲：通過測(cè)量試樣與堿反應(yīng)生成的氫氣體積來實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)。（2）選用B和 （填儀器標(biāo)號(hào)）兩個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（3）測(cè)得充分反應(yīng)后生成氫氣的體積為VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。（4）計(jì)算鍍層厚度，還需要檢索的一個(gè)物理量是 。（5）若裝置B中的恒壓分液漏斗改為普通分液漏斗，測(cè)量結(jié)果將 （填“偏大”、“偏小"或"無影響”）。方案乙：通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)。選用儀器C做實(shí)驗(yàn)，試樣經(jīng)充分反應(yīng),濾出不溶物、洗滌、烘干，稱得其質(zhì)量為m2g。（6）鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。方案丙：通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后儀器、試樣和試劑的總質(zhì)量（其差值即為h2的質(zhì)量）實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)同樣使用儀器C。（7）從實(shí)驗(yàn)誤差角度分析，方案丙 方案乙（填“優(yōu)于"、“劣于"或“等同于”）。（08海南卷16）■現(xiàn)擬在實(shí)驗(yàn)室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg3N2）。已知實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：△△△①2Mg+O2 2MgO；?3Mg+N2 Mg3N2:③2Mg+CO2 2MgO+C

_\△Mg+H2O MgO+H2t⑤Mg3N2+6也0 3Mg(0H)2+2NH3f可供選擇的裝置和藥品如下圖所示(鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是完全的,整套裝置的末端與干燥管相連)。回答下列問題；(1)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，除裝置A、E外，還應(yīng)選擇的裝置(填字母代號(hào)) 其目的分別 A他和ZaHCOj溶液整套裝置的末端與干燥管相連)。回答下列問題；(1)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，除裝置A、E外，還應(yīng)選擇的裝置(填字母代號(hào)) 其目的分別 A他和ZaHCOj溶液C>c==3irr==31nfi迥和NaOH溶液還原Fe粉FTOC\o"1-5"\h\z⑵連接并檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開自來水的開關(guān)，將空氣從5升的儲(chǔ)氣瓶壓入反應(yīng)裝置，則氣流流經(jīng)導(dǎo)管的順序是(填字母代號(hào)) ；(3)通氣后，如果同時(shí)點(diǎn)燃A、F裝置的酒精燈，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響? ，原因是 ；請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)物是氮化鎂：(09上海)實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取安全無毒的殺菌劑過氧化鈣。大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：CaCOjFe(OH)j丸理石CaCOjFe(OH)j丸理石溶解大理石時(shí)，用硝酸而不用硫酸的原因是 。操作II的目的是 ，溶液A(溶質(zhì)是共價(jià)化合物)是 。寫出檢驗(yàn)濾液中是否含鐵離子的方法： 寫出加入碳酸銨所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 寫出濾液B的一種用途： CaO中一般含CaO。試按下列提示完成CaO含量分析的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。22試劑：氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、酚酞儀器：電子天平、錐形瓶、滴定管實(shí)驗(yàn)步驟：① ;②加入 ;③加入酚酞，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。若理論上滴定時(shí)耗用標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL恰好完全反應(yīng)，實(shí)際操作中過量半滴(1mL溶液為25滴)，則相對(duì)誤差為 （08海南卷16解析：16、（1）B、D、F 選擇B,目的：除去空氣中的水蒸氣選擇D，目的：除去空氣中的CO2 選擇F,目的：除去空氣中的02（2） hfgfdfcfkf1~afb（3） 制得的氮化鎂將不純；因?yàn)锳裝置沒有排完空氣前就加熱會(huì)讓空氣中的氧氣、C02、水蒸氣等與鎂反應(yīng)。（4） 將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，將潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明產(chǎn)物是氮化鎂。答案1.（1）有兩種方法：①固定A、甲、乙三管，在乙管內(nèi)注入適量水，將A、甲兩管橡皮塞塞緊，上（或下）移動(dòng)乙管至某一位置固定，使甲、乙兩管內(nèi)水面不相平，靜置片刻后水面保持不變，表明裝置氣密性良好；或：②固定A、甲、乙三管，將A、甲兩管橡皮塞塞緊，向乙管注入適量水，使乙管液面高于甲管液面，靜置片刻，水面保持不變，表明裝置氣密性良好（2） ①取下試管A，向其加入適量水，再沿試管壁慢慢加入少量濃H2S04,振蕩，使液體總體積不超過試管容積的1/3；將試管斜放，把鋅片放在試管內(nèi)壁上，塞緊塞子，慢慢豎立，使鋅片滑下與稀H2SO4接觸②100mL燒瓶、帶分液漏斗和導(dǎo)管的雙孔塞、燒杯及玻璃棒；將鋅粒（或鋅片）放入燒瓶后，用雙孔塞塞緊；在燒杯里將濃H2SO4稀釋為適當(dāng)濃度的稀H2SO4后轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，打開活塞，使反應(yīng)發(fā)生（3） 調(diào)節(jié)甲、乙兩管液面高度至相平；由于水柱本身有壓強(qiáng)，須使氣體壓強(qiáng)與外壓相等，以減少測(cè)量誤差。（4） 洗氣瓶、帶導(dǎo)管的雙孔塞、50mL量筒（或：水槽、50mL量筒）65V 2.9V224m m答案：（09福建卷25）（1