化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)第1頁(yè)/共25頁(yè)欄目導(dǎo)航板塊一板塊二板塊三板塊四第2頁(yè)/共25頁(yè)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要從正確與錯(cuò)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(wú)干擾、是否經(jīng)濟(jì)、是否安全、有無(wú)污染等也是要考慮的方面。1．可行性方面(1)分析實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)可行；(2)實(shí)驗(yàn)操作是否安全合理；考點(diǎn)二化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)第3頁(yè)/共25頁(yè)(3)實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單方便；(4)實(shí)驗(yàn)效果是否明顯。2．綠色化學(xué)方面(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是否造成環(huán)境污染；(2)原料是否無(wú)毒、安全、易得；(3)原料利用率及反應(yīng)速率是否較高。第4頁(yè)/共25頁(yè)3．安全性方面化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度常考慮的主要因素如下：(1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防止液體倒吸；(2)進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)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(shí)驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時(shí)宜采取必要措施，以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。第5頁(yè)/共25頁(yè)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(zhǎng)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(shí)可為蒸氣)的及時(shí)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(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。第6頁(yè)/共25頁(yè)1．下圖所示的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)A．①驗(yàn)證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．②驗(yàn)證溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響C．③驗(yàn)證鐵發(fā)生析氫腐蝕 D．④驗(yàn)證非金屬性：Cl>C>SiB第7頁(yè)/共25頁(yè)第8頁(yè)/共25頁(yè)2．(2018·河南洛陽(yáng)統(tǒng)考)下列能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)C第9頁(yè)/共25頁(yè)A．用圖1所示裝置制取并收集干燥純凈的NH3B．用圖2所示裝置蒸發(fā)FeCl3溶液制備無(wú)水FeCl3C．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(qiáng)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(xiàng)錯(cuò)誤；蒸發(fā)FeCl3(aq)不能得到FeCl3(s)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；濃鹽酸易揮發(fā)，干擾H2CO3與H2SiO3酸性的判斷，D項(xiàng)錯(cuò)誤。第10頁(yè)/共25頁(yè)1．可行性視角(1)理論上要科學(xué)合理；(2)操作上要簡(jiǎn)單可行。2．經(jīng)濟(jì)效益視角評(píng)價(jià)一種實(shí)驗(yàn)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(shí)際。化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的五大視角第11頁(yè)/共25頁(yè)3．綠色化視角(1)分析實(shí)驗(yàn)藥品是否有毒，是否會(huì)造成環(huán)境污染；(2)儀器藥品是否價(jià)格低廉易得；(3)反應(yīng)是否充分，原子經(jīng)濟(jì)性是否較強(qiáng)。4．安全性視角(1)避免炸裂；(2)防污染；(3)防失火；(4)防吸水。第12頁(yè)/共25頁(yè)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(shí)機(jī)；(4)儀器的查漏、氣密性檢驗(yàn)；(5)溫度計(jì)的規(guī)范使用、水銀球的位置；(6)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取；(7)冷卻、冷凝的方法等。第13頁(yè)/共25頁(yè)[例1](2016·全國(guó)卷甲)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)D選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作A制備Fe(OH)3膠體將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2將MgCl2溶液加熱蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，過(guò)濾、洗滌、干燥D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第14頁(yè)/共25頁(yè)[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(Na2S2O3·5H2O)。Ⅰ.[查閱資料](1)Na2S2O3·5H2O是無(wú)色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)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。第15頁(yè)/共25頁(yè)Ⅱ.[制備產(chǎn)品]實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(省略?shī)A持裝置)：實(shí)驗(yàn)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(guò)濾C中混合物，濾液經(jīng)_______________(填操作名稱)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。第16頁(yè)/共25頁(yè)Ⅲ.[探究與反思](1)為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)將方案補(bǔ)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?cè)醒b置的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟(2)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的操作是________________________。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過(guò)_______________方法提純。第17頁(yè)/共25頁(yè)[答題送檢]····································來(lái)自閱卷名師報(bào)告第18頁(yè)/共25頁(yè)[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(lái)制備Na2S2O3，裝置E是尾氣處理裝置，常用堿液來(lái)吸收SO2氣體。Ⅱ.(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(guò)蒸發(fā)操作。Ⅲ.(1)要檢驗(yàn)Na2SO4和Na2SO3，先將產(chǎn)品溶于水，再加BaCl2溶液，過(guò)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(shuō)明沉淀中有BaSO3，則原樣品中有Na2SO3，若沉淀部分溶解說(shuō)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(jià)知將裝置中的氧氣排盡則會(huì)減少生成Na2SO4的量。第19頁(yè)/共25頁(yè)[答案]Ⅱ.(3)蒸發(fā)Ⅲ.(1)過(guò)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)晶第20頁(yè)/共25頁(yè)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(guò)低，對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可忽略)。第21頁(yè)/共25頁(yè)水浴加熱會(huì)釋放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成環(huán)境污染將洗滌后的濾液合并入過(guò)濾Ⅱ的濾液中第22頁(yè)/共25頁(yè)(4)若省略“過(guò)濾Ⅰ”，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(guò)量NaClO與NH3·H2O反應(yīng)外(該條件下NaClO3與NH3·H2O不反應(yīng))，還因?yàn)開(kāi)_________________________________________________________________________________。(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從“過(guò)濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實(shí)驗(yàn)方案：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：2mol·L－1水合肼溶液，1mol·L－1H2SO4溶液)。