化學課件09屆高考化學實驗方案的設計

化學實驗總復習實驗方案的設計和評價一、化學實驗方案的內容（1）實驗名稱；（2）實驗目的；（3）實驗原理；（4）實驗用品；（藥品、儀器及規(guī)格）（5）實驗步驟；（包括：儀器裝配及操作）（6）實驗現(xiàn)象記錄及結果處理；（7）實驗相關問題和討論。二、化學實驗設計的基本原則

1.科學性原則2.安全性原則3.可行性原則4.簡約性原則（即實驗原理、操作程序和方法必須正確）（要滿足中學現(xiàn)有的實驗條件）（裝置簡單、步驟少、藥品用量少、時間短等）（即保護人身、保護環(huán)境、保護儀器等）三、實驗設計題的考查內容

1實驗操作順序的設計2確認某混合物組成的設計3驗證化學原理的設計4測定物質純度的設計其中有定性的，也有定量的。存在的主要問題答題不夠準確、表述能力差、缺乏化學用語、脫離實際、思維缺乏嚴密性與邏輯性，對實驗題有恐懼感，失分率最高。四、解答實驗設計題的策略

實驗原理是解答設計性實驗題和評價實驗方案的核心，是進行設計實驗的依據(jù)和起點。實驗原理一般可從題給的化學情景，并結合元素化合物、化學基本原理等有關知識獲取。１．確定實驗方案要根據(jù)化學原理2．解析設計要求，調控實驗條件

合理選擇儀器，擬定實驗步驟，得出正確結論。3．實驗設計的注意事項

（1）藥品和裝置是部分或剛好給出還是有多余（2）題目條件有無特殊要求。如采用最簡單和最合理的實驗步驟。

（3）實驗過程中的隱蔽性操作，如某些必要的干燥、除雜、冷凝等。

（4）藥品（或某些儀器）的規(guī)格。如有些藥品的準確描述為：硫酸銅粉末、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3、NaOH溶液。（5）會畫簡單的實驗裝置圖

(6)設計實驗時還要考慮以下因素：

①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防液體倒吸；

②進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸

③防氧化(如用濃硫酸和甲酸共熱產生CO，再用CO還原Fe2O3，實驗時應首先點燃CO發(fā)生裝置的酒精燈，生成的CO趕走空氣后，再點燃加熱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O2氧化，并防止石灰水倒吸

④防吸水。如：制取在空氣中易水解的物質（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物質時，往往在裝置末端再接一個干燥裝置，以防止空氣中的水蒸氣進入

⑥冷凝回流

⑦易揮發(fā)液體產物(導出時可為蒸氣)的及時冷卻

⑤防暴沸粗氧化銅W1g

①加過量鹽酸過濾

溶液Ⅰ沉淀Ⅰ

W2g沉淀ⅡW3g②加入X

溶液Ⅱ③加入Y

過濾

溶液Ⅲ⑤

④

氯化銅晶體CuCl2·2H2O無水氯化銅

W4g實驗過程中所用的物質X、Y及pH值控制可參照下列附表確定。

回答下列問題：

1.

沉淀Ⅱ的成分是（寫化學式）

。

2

.物質X可選用表二中的

，物質Y可選用表二中的

。（填序號，且全部選出）

3.過濾Ⅱ操作中所用儀器有鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、濾紙等，還需使用的儀器是（填儀器名稱）

。

Fe(OH)3

HE

AD漏斗、玻棒【例1】某化學興趣小組擬用粗氧化銅（含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質）制取無水氯化銅，并測定樣品中氧化銅的質量分數(shù)（即質量百分含量），其實驗步驟如下：4.⑤步操作中，所需裝置如圖所示：

①

按氣流的方向從左到右的順序，各裝置的連接順序（填接口字母）為

接

、

接

、

接

。②D中所發(fā)生反應的化學方程式為：

。

③

C的作用是

，gabcdf2NaCl+H2SO4(濃)2HCl+Na2SO4

a、防空氣中的水蒸氣進入B，而得不到純的無水CuCl2

b、吸收HCl氣體及分解產生的水蒸氣。

abcdefg【例1】某化學興趣小組擬用粗氧化銅（含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質）制取無水氯化銅，并測定樣品中氧化銅的質量分數(shù)（即質量百分含量），其實驗步驟如下：粗氧化銅W1g

①加過量鹽酸過濾

溶液Ⅰ沉淀Ⅰ

W2g沉淀ⅡW3g②加入X

溶液Ⅱ③加入Y

過濾

溶液Ⅲ⑤

④

氯化銅晶體CuCl2·2H2O無水氯化銅

W4gABCD【例1】某化學興趣小組擬用粗氧化銅（含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質）制取無水氯化銅，并測定樣品中氧化銅的質量分數(shù)（即質量百分含量），其實驗步驟如下：粗氧化銅W1g

①加過量鹽酸過濾

溶液Ⅰ沉淀Ⅰ

W2g沉淀ⅡW3g②加入X

溶液Ⅱ③加入Y

過濾

溶液Ⅲ⑤

④

氯化銅晶體CuCl2·2H2O無水氯化銅

W4g5、若第④步中有80%的氯化銅轉入晶體，其余各步驟轉化都是完全的，則樣品中氧化銅的質量分數(shù)（質量百分含量）的計算式為：

?！纠?】已知氨氣跟氧化銅反應可以制備氮氣(2NH3＋3CuO＝3Cu＋3H2O＋N2)，純氮氣跟鎂高溫下反應可得到氮化鎂，但氮化鎂遇水即反應生成氫氧化鎂和氨氣。(1)下面是某化學課外小組的同學提出的實驗室制備氨氣的幾種方案。(A)硫酸銨固體與消石灰共熱(B)出熱分解氯化銨固體(C)濃氨水逐滴加到新制的生石灰中(D)在一定條件下，氮氣與氫氣化合你認為其中較簡單易行的方案有

（填字母）其反應的化學方程式為

。

△AC（NH4)2SO4+Ca(OH)2＝CaSO4+2NH3↑+2H2O△NH3·H2O+CaO＝Ca(OH)2+NH3↑【方案一】①該方案能否制得純凈的氮化鎂？簡述理由。②裝置C的作用是

。(2)該小組同學設計的制備氮化鎂的方案有以下兩個。分別見實驗方案的裝置圖（夾持及加熱儀器沒有畫出）且在實驗前系統(tǒng)內的空氣均已排除。不能。因F裝置后缺一干燥裝置，部分Mg3N2與進入裝置的空氣中的水蒸氣反應生成Mg(OH)2，導致產品不純。作安全瓶，防止裝置D中的水倒流入B中【方案二】已知：3Mg+6NH3＝3Mg(NH2)2+3H2高溫①該方案中存在的問題有：

。②如何才能解決上述問題？因與鎂反應的N2中混有NH3，且NH3可與鎂反應生成Mg(NH2)2，造成產品不純?？蓪⒀b置D換成一裝有濃硫酸的洗氣瓶，并在裝置C與D間加一安全瓶。例、已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于質量分數(shù)大于或等于98％的硫酸，而乙不溶?，F(xiàn)有一份甲和乙的混合物樣品，通過實驗進行分離，可得到固體甲。(實驗中使用的過濾器是用于過濾強酸性液體的耐酸過濾器。)請?zhí)顚懕碇锌崭?，完成由上述混合物得到固體甲的實驗設計。序號實驗步驟

簡述實驗操作(不必敘述如何組裝實驗裝置)

①溶解

將混合物放入燒杯中，加入98％

H2SO4，充分攪拌直到固體不再溶解。

②③④⑤洗滌沉淀

⑥檢驗沉淀

是否洗凈

序號實驗步驟

簡述實驗操作(不必敘述如何組裝實驗裝置)

①溶解

將混合物放入燒杯中，加入98％

H2SO4，充分攪拌直到固體不再溶解。

②③④⑤洗滌沉淀

⑥檢驗沉淀

是否洗凈

過濾

安裝好過濾裝置，將①的懸濁液沿玻璃棒加入過濾器中過濾。

析出沉淀

在另一個燒杯中放入適量蒸餾水，將②的濾液沿玻璃棒慢慢加入該燒杯中，并不斷攪拌，過濾

重新安裝過濾裝置，將③的懸濁液沿玻璃棒加入過濾器中過濾。

向④的過濾器中注入少量蒸餾水，使水面浸過沉淀物，等水濾出后，再次加水洗滌，連續(xù)幾次。

用小試管從⑤的漏斗下口取少量洗出液，滴入BaCl2溶液

，若沒有白色渾濁出現(xiàn)，則說明沉淀已