化學實驗基礎第十章第四節(jié)化學實驗方案的設計與評價2017版課程標準素養(yǎng)目標1.運用化學實驗知識，對實驗方案作出分析和判斷。了解實驗設計的基本要求2.通過對實驗設計的分析和判斷，了解實驗設計的一般思路3.預測或描述實驗現象、分析或處理實驗數據，得到合理結論4.評價或改進實驗方案1.科學探究與創(chuàng)新意識：能從問題和假設出發(fā)，確定探究目的，設計探究方案，進行實驗探究；對實驗過程出現的特殊現象敢于提出自己的見解，并進行進一步的研究2.科學精神與社會責任：實驗方案的設計要嚴謹，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念，遵循的優(yōu)化原則是原料廉價，原理綠色，條件優(yōu)化，儀器簡單，分離方便欄目導航01必備知識關鍵能力02真題體驗領悟高考03配套訓練必備知識關鍵能力1【基礎整合】1.化學實驗方案的設計(1)基本原則。①科學性：實驗的原理、操作順序、操作方法等科學合理。②可行性：原理可行，選用的藥品、儀器、設備及實驗方法能夠滿足現行的條件要求。③簡約性：裝置或方法簡單，步驟少，節(jié)約藥品，短時間能完成，符合綠色化學的要求。④安全性：避免使用有毒藥品或進行危險性的實驗操作，有毒氣體的尾氣處理。(2)基本思路。2.化學實驗方案的評價對幾個實驗方案進行評價，主要是看是否正確、嚴密、準確、可行。同時，有無干擾、是否經濟、是否安全、有無污染等也是要考慮的因素。(1)化學實驗從安全角度常考慮的主要因素如下：①凈化、吸收氣體，當熄滅酒精燈及左邊有揮發(fā)性液體加熱，氣壓不恒定時(如乙酸乙酯的制備)要防止液體倒吸；②進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸(如H2還原CuO應先通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行等)；④污染性的氣體要進行尾氣處理；有粉末狀物質參加的反應，要注意防止導氣管堵塞；⑤防吸水(如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的物質時宜采取必要措施，以保證達到實驗目的)。(2)從規(guī)范性方面進行評價：①冷凝回流(有些反應中，為減少易揮發(fā)液體反應物的損耗和充分利用原料，需在反應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)液體產物(導出時可為蒸氣)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)。【答案】方案1，C在空氣中燃燒不能得純凈的CO。方案2，AgNO3溶液價格較高，不經濟。方案4，Fe燃燒后的產物為Fe3O4，不是Fe2O3。因此，只有方案3合理。選項實驗方法實驗方案測量數據A滴定法將樣品配成100mL，取10.00mL，加入甲基橙，用標準鹽酸滴定消耗鹽酸的體積B量氣法將樣品與鹽酸反應，使生成的氣體全部被堿石灰吸收堿石灰增重C重量法將樣品放入燒杯中，置于天平上，加入足量鹽酸減輕的質量D量氣法將樣品與鹽酸反應，氣體通入排水量氣裝置量氣排水體積【答案】A【解析】以甲基橙為指示劑，用標準鹽酸滴定Na2CO3時，達到滴定終點時發(fā)生的反應為Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，根據消耗的HCl的物質的量可求得Na2CO3的質量，進而可求出其質量分數，A正確；測定原理是通過堿石灰吸收樣品與鹽酸反應產生的CO2，但由于堿石灰還能吸收反應中帶出的水蒸氣，會使測定結果偏高，B錯誤；由于CO2可溶于水，產生的CO2不能全部逸出，且部分水蒸氣也會逸出，因此減輕的質量并不是產生的全部CO2的質量，C錯誤；由于CO2可溶于水，測得的體積會小于實際產生的CO2的體積，從而造成結果偏低，D錯誤。以上方案可行的是(

)A．①②③④ B．①②③C．②③④ D．①③④【答案】A【解析】銅鋁混合物中加入鹽酸，只有鋁可以反應，因此可以通過測定生成氣體的體積來計算鋁的質量分數，①可行；銅鋁混合物中加入氫氧化鈉溶液，只有鋁可以反應，因此可以通過測定剩余固體即銅的質量來計算鋁的質量，從而計算鋁的質量分數，②可行；銅鋁混合物在空氣中加熱，都轉化為相應的氧化物，可以根據反應前后的質量變化列方程組解得鋁的質量，從而計算鋁的質量分數，③可行；鐵鋁混合物與足量鹽酸反應，可以根據反應前固體的總質量、反應后生成氣體的總體積列方程組，解得鋁的質量，從而計算鋁的質量分數，④可行。Ⅰ.裝置B的作用____________________________________________________；裝置D的作用______________________________________________________。Ⅱ.如何檢驗反應中是否有O2生成：___________________________________。Ⅲ.對C中固體產物提出如下假設：假設1：只有Na2SO3；假設2：只有Na2SO4；假設3：____________________。【答案】Ⅰ.干燥SO2氣體，防止水蒸氣與Na2O2