1、【要点解读】1实验方案的评价解题要点(1)理论上要科学。(2)操作上要简单可行。(3)原料用量要节约。(4)要环保,符合绿色化学原则。2实验评价题的常见考查角度(1)可行性方面分析实验方案是否科学可行;实验操作是否安全合理;实验步骤是否简单方便;实验效果是否明显。(2)绿色化学方面实验过程中是否造成环境污染;原料是否无毒、安全、易得;原料利用率是否较高;反应速率是否较快。(3)安全性方面化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下:净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸;防氧化;污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状态物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞;防吸水。(
2、4)规范性方面冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序;其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。(5)最佳方案的选择几个实验方案都能达到目的,选出一个最佳方案。所谓最佳,就是装置最简单,药品容易取得、价格低廉,现象明显,干扰小,无污染。特别提醒化学实验方案主要在以下几个方面容易出现失误:(1)规范方面,如操作、观察、读数等。(2)安全方面,如安全瓶、气体点燃、防暴沸、防倒吸、防污染等。(
3、3)量化方面,如仪器规格的选择、数据记录与处理、误差分析等。(4)创新方面,如装置的改进、方案的优化等。【重难点指数】【重难点考向一】从可行性方面评价实验方案【典型例题1】下列实验现象及结论都正确且两者具有因果关系的是 ( )选项实验现象结论A在浓硝酸中加入一块铁片,充分反应后,滴加NH4SCN溶液溶液不变红色浓硝酸与铁不反应B在盛有水的烧杯中滴几滴酚酞,再加入一小块金属钠剧烈反应,溶液变红色,产生大量气泡钠与水反应生成氢氧化钠和氢气C在0.1 molL1氯化镁溶液中滴几滴氢氧化钠溶液,产生白色沉淀;再滴加0.1 molL1氯化铁溶液白色沉淀转化成红褐色沉淀KspMg(OH)2 KspFe(O
4、H)3D在氢氧化钠溶液中插入一块铝片铝片表面无气泡氧化铝不能和强碱反应【答案】C【解析】A项,浓硝酸使铁片钝化,铁片表面生成致密氧化物保护膜,错误。B项,钠的密度小于水的,钠在水面上反应,不能观察到气泡的产生,错误。C项,氯化镁过量条件下,氢氧化镁沉淀转化成氢氧化铁沉淀,说明氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁的,氢氧化铁的溶度积较小,二者有相关性,正确。D项,铝片表面有氧化铝,氧化铝与氢氧化钠反应不产生气泡,结论错误。【名师点睛】化学实验评价的五大视角(1)可行性视角:只有合理且切实可行的实验方案才有意义。可行性是方案的第一要素,评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析:理论上要科学合理。操作上
5、要简单可行。(2)经济效益视角:评价一种实验方案,不仅要从科学性上判断是否可行,还要从经济效益上考虑是否切合实际。(3)绿色化视角:分析实验药品是否有毒,是否会造成环境污染;仪器药品是否价格低廉、便宜易得;反应是否充分,原子经济性强。(4)安全性视角:避免炸裂:受热不均匀、液体倒吸、气流不畅、易燃气体中混有助燃气体等。防污染;有毒尾气未经处理、剩余药品随意丢弃、实验产生的废液肆意倾倒等。防失火;点燃或熄灭酒精灯的方法不正确、易燃试剂与明火接触等。防吸水:极易水解、吸水性强(潮解)的物质未密封保存或与潮湿空气接触,大量吸水导致液体溢出或反应变质等。(5)规范性视角:仪器的安装与拆卸。试剂添加的顺
6、序与用量。加热的方式、方法和时机。仪器的查漏、气密性检验。温度计的规范使用、水银球的位置。实验数据的读取。冷却、冷凝的方法等。【重难点考向二】从实验装置方面评价实验方案【典型例题2】下列有关实验装置及实验方案的设计正确的是 ( )选项ABCD实验装置实验设计收集干燥的HCl气体测定化学反应速率探究电离常数Ka1(H2CO3) Ka(HClO)探究SO2的氧化性和漂白性【答案】D【解析】HCl的密度比空气的大,集气瓶中的导管应该是进气管长、出气管短,A项错误;生成的气体可能会从长颈漏斗中逸出,且长颈漏斗不能控制滴加速率,故应该用分液漏斗,B项错误;稀硫酸与碳酸钠反应生成的CO2会和烧杯中的次氯酸
7、钠溶液反应生成HClO,但无明显现象,故无法判断Ka1(H2CO3)与Ka(HClO)的大小关系,C项错误;品红褪色,是SO2的漂白性所致,与H2S反应生成淡黄色固体,是SO2的氧化性所致,D项正确。【名师点睛】解答实验评价题的常见失误(1)思路狭窄,思维定势,缺少创新,经验主义严重。(2)恐惧心理严重,虽然题目涉及了许多新情境、新材料,但是问题落脚点并未超出中学教材和考纲要求。(3)答题不规范,词不达意,不讲逻辑,抓不住要点。【趁热打铁】1利用图示装置进行有关实验,其中能达到实验目的或得出正确结论的是 ( )选项实验目的或结论装置A浓盐酸MnO2干燥红色布条NaOH溶液干燥布条不褪色B浓硫酸
8、NaCl粉末空气NaOH溶液制备收集HClC浓硝酸木炭空气NaOH溶液浓硝酸具有氧化性D浓氨水NaOH固体空气水制备收集氨气【答案】C【解析】A反应生成的氯气中有水,则干燥的红色布条褪色,结论不合理,故A错误;B氯化氢易溶解于NaOH溶液,容易产生倒吸现象,故B错误;C浓硝酸和碳在加热条件下生成NO2红棕色气体,可观察到中出现红棕色,同时用NaOH溶液吸收尾气,能体现浓硝酸具有氧化性,故C正确;D氨气的密度比空气小,且易发生倒吸,图中收集方法不合理,且倒吸,故D错误;故选C。2下列装置或操作不能达到实验目的的是 ( )【答案】B3下列实验操作与实验目的或结论一致的是 ( )。选项实验操作实验目
9、的或结论A取酸雨试样,加入10%H2O2溶液,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成该酸雨试样中一定含有H2SO4B将锌片和银片用导线连接后同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,银片表面产生大量气泡形成的原电池中锌作负极,银作正极C某无色溶液,加银氨溶液,水浴加热,有银镜生成溶液中一定含有醛类化合物D配制FeCl2溶液时,先将FeCl2溶于适量稀硝酸,再用蒸馏水稀释,最后在试剂瓶中加入少量的铁粉抑制Fe 2水解,并防止Fe 2被氧化为Fe3【答案】B【解析】A、双氧水具有氧化性,如果雨水中含有亚硫酸可以被氧化为硫酸,即不一定含有硫酸,结论错误,A错误;B、二者构成原电池,锌的金属性强于银,锌是负极,银是正
10、极,氢离子在正极放电产生氢气,B正确;C、有银镜产生,证明分子中一定含有醛基,但不一定是醛类化合物,例如葡萄糖等,C错误;D、稀硝酸具有强氧化性,能把亚铁离子氧化为铁离子,应该用浓盐酸,D错误,答案选B。4下列图中的实验方案,能达到实验目的的是 ( )实验方案实验目的A验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用B制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色C除去CO2气体中混有的SO2D比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱【答案】B5某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数。(1)m克铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现
11、象,其原因是 常温下碳与浓硫酸不反应; 。(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 。(3)B中的现象是: ;C的作用是: 。(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为 (写化简后的表达式)。(5)甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大,请你写出可能的原因: 。(6)最后对所得测量结果进行评价,小组内有同学提出,本套装置在设计上存在多处缺陷而导致实验结果不准确,其中会导致铁质量分数测量值偏低是(任答一条即可) 。【答案】(1) 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化(2) C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2 + 2H2O(3) 品红
12、溶液褪色 除尽反应产物中的SO2气体(4)(11m3b)/11m (5)装置内的CO2难以赶尽,导致E质量增重偏小(6)SO2不一定能全部被品红、KMnO4除去或E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O【解析】(1)常温下,碳与浓硫酸不反应,Fe遇浓硫酸发生钝化,因此无明显现象。(2)在加热的条件下碳与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水,反应的化学方程式为C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2 + 2H2O。(4)E增重的是CO2的质量,bgCO2中C的质量为,因此Fe的质量分数为。(5)该实验的原理是通过测量CO2的量计算铁的质量分数,CO2的质量通过干燥管E的实验前后质量差获得,但由于装置内的CO2难以赶尽,导致E质量增重偏小,所以导致铁的质量分数偏大。(6)根据(5)中分析可知由于SO2不一定能全部被品红、KMnO4除去或E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O导致E质量增重偏大,所以导致铁的质量分数偏小。