2019高考化学 考点必练 专题24 实验方案的设计和评价知识点讲解

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1、考点二十四实验方案的设计和评价知识点讲解一.基本要求1.科学性：实验原理、实验方法和操作程序必须科学合理。2.安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触，若无法避免则应采取安全措施。3.环保性：有毒物质必须处理，以防污染环境。4.可行性：设计的实验方案要切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法在现有的条件下能得到满足。5.简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤，能在较短的时间内完成实验，且效果明显。6.经济性：综合考虑原料的用量、价格。7.创新性：创新性是设计的灵魂。近几年的高考化学实验题，

2、最显著的特点就是由基础知识、基本实验或常见题型创新而成的。通常化学实验设计方案的创新性可从以下两个方面考虑；一是反应原理的创新设计,凡是物质间满足“反应容易发生”、“速度快慢适当”、“产物较纯且易分离”的反应均可用于制备所需产物；二是实验装置的创新设计，根据现有仪器，考虑题给药品的状态，是否需要加热等反应条件，所给仪器还有哪些灵活的用途等，可大胆改进制备装置、净化装置、收集装置、除杂装置，体现创新精神。在设计实验时，应在各种所设计的方案中，通过对比和归纳选择出具有安全性好、药品易得、操作简便、装置简单而且现象明显的最佳方案。典例1（2018届广西柳

3、州高级中学高三5月冲刺模拟）过碳酸钠(Na2CO4) 是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸发生反应的化学方程式为：2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度，某化学兴趣小组采用以下两种方案实施：方案一：（1）操作①和③的名称分别为_______、________。（2）上述操作中，使用到玻璃棒的有________  (填操作序号)。（3）请简述操作③的操作过程___________。方案二：按下图组装好实验装置，Q为一可鼓胀的塑料气袋，取适

4、量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应10（4）为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭____打开____(均填“K1”、“K2”或“K3”)；导管A的作用是________。（5）当上述反应停止后，使K1、K3处于关闭状态，K2处于打开状态，再缓缓打开K1。B中装的固体试剂是_________，为什么要缓缓打开K1?_______________。（6）实验结束时，量筒1中有xmL水，量筒II中收集到了ymL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是________(用含有x、y的代数式表示)【答案】称量蒸发结晶②③加热蒸发

5、至蒸发皿中出现大量晶体时，停止加热，然后利用余热蒸干蒸发皿中的固体K1、K2K3平衡分液漏斗内和反应体系内压强，使稀盐酸顺利滴下，同时消除滴下的稀盐酸体积对气体体积的影响碱石灰(其他合理答案均可以)让生成的CO2能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到较纯诤O2l22y/(53x-37y)×100%是吸收CO2，B中盛放碱石灰或氢氧化钠固体等；缓缓打开K1的目的是让生成的CO2能充分被B吸收，使量筒内收到的较纯净的O2；（6）量筒I中测定的是CO2和O2体积，量筒II测定氧气的体积，根据过碳酸钠与盐酸反应方程式，求出过碳酸钠的质量为，CO2的体积为(

6、x－y)mL，过碳酸钠产生CO210的体积为2ymL，碳酸钠产生CO2的体积为(x－3y)mL，即碳酸钠的质量为g，过碳酸钠的质量分数为×100%=l22y/(53x-37y)×100%。二.实验设计思路1.设计思路：实验目的→实验原理→反应的仪器装置→操作步骤→数据处理方法→形成方案2.实验操作的顺序（1）连接仪器。按气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理顺序连接好实验仪器。（2）检查气密性。（3）装药品，进行实验操作。典例2（2018届山西省太原市第五中学高三第二次模拟考试）氢化锂（LiH）在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧。某

7、活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。甲同学的实验方案如下：（1）仪器的组装连接：上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为________________，加入药品前首先要进行的实验操作是____________（不必写出具体的操作方法）；其中装置B的作用是___________。（2）添加药品：用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂（固体石蜡密封），然后在甲苯中浸洗数次，该操作的目的是____________________，然后快速把锂放入到石英管中。（3）通入一段时间氢气后加热石英管，通氢气的作用是__________________________

8、_；在加热D处的石英管之前，必须进行的实验操作是__________。（4）加热一段时间后，停止加热，继续通氢气冷却，然后