高考化学总复习 10 化学实验基础(35)化学实验方案的设计与评价(2) 新人教版

答案：D
考向 2 从实验装置方面评价实验方案 【例 2】 (2018 年北京朝阳区模拟)下列实验装置不能达到实验目的的是( )
选项 A B C D
装置
实验 结合秒表测量锌与 硫酸的反应速率 验证温度对化学平 衡的影响 验证化学能转化为 电能
铁的析氢腐蚀实验
【解析】 A 项，通过记录一定时间内产生 H2 的体积可计算反应速率；B 项，通过 观察颜色变化判断温度对化学平衡的影响；C 项，通过电流计是否产生电流可判断化学能 是否转化成电能；D 项，小试管内导管中水柱上升，说明大试管中压强减小，这是吸氧腐 蚀，而不是析氢腐蚀。
【答案】 D
好题冲关
1．(2018 年湖南省怀化市高三上期中质量检测)用下表提供的仪器和药品，能完成实
验目的的是( )
选项仪器药品实验目的A烧杯、分液漏斗、胶头 待提纯 AlCl3 溶 除去 AlCl3 溶液中
滴管、铁架台
液、NaOH 溶液 的 MgCl2 杂质
分液漏斗、烧瓶、锥形 盐酸、大理石、硅 证明非金属性：
10 化学实验基础
第35讲 化学实验方案的设计与评价
考点二 化学实验方案的评价
李仕才
知识梳理
1．基本原则 一个实验方案的优劣主要从________是否科学合理，________是否简单可行，另外还 要从________和________两个角度去评价。 2．评价内容 实验原理评价、实验方案评价、药品和仪器评价、实验现象和结论评价。 对几个实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行 与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑 的问题。
(1)可行性方面 ①实验原理是否科学可行； ②实验操作是否安全合理； ③实验步骤是否简单方便； ④实验效果是否明显。 (2)绿色化学方面 ①原料是否无毒、安全、易得； ②原料利用率及反应速率是否较高； ③实验过程中是否造成环境污染。
(3)从安全性方面对实验方案做出评价 ①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； ②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如 H2 还原 CuO 应先通 H2，气体点燃前先验纯 等)； ③防氧化(如 H2 还原 CuO 后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)； ④污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞； ⑤防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证 达到实验目的)。
(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：评价要从“合理选择，排除干扰，操作准确”等方面入手 (1)“合理选择”是指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等要科学合理。仪 器的选择包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、尾 气处理装置等的选择；药品的选择包括药品的种类、浓度、状态等的选择；连接方式的选 择指仪器的先后顺序、导管接口的连接等的选择。 (2)“排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、尽量避免副反应、清除 杂质以及防止产物的挥发、水解等。 (3)“操作准确”要求掌握主要仪器的性能、用途与使用方法和典型的实验操作步骤。
【答案】 D
好题冲关 2．(2018 年陕西省西安电子科大附中高三月考)用下列实验装置进行相应实验，能达 到实验目的的是( )
A．用图 1 所示装置从 Fe(OH)3 胶体中过滤出 Fe(OH)3 胶粒 B．用图 2 所示装置蒸发 CuCl2 溶液制得 CuCl2 晶体 C．用图 3 所示装置可由自来水制得蒸馏水 D．用图 4 所示装置从 C2H5OH 与 C2H5COOCCH3 的混合物中分离出乙酸乙酯 解析：A.胶体可透过滤纸，不能利用图中过滤装置分离，应选渗析法分离，故 A 错 误；B.蒸发 CuCl2 溶液，水解生成的 HCl 易挥发，蒸干得到氢氧化铜，故 B 错误；C.水 的沸点较低，可蒸馏制备蒸馏水，则图中蒸馏装置可制备，故 C 正确；D.C2H5OH 与 C2H5COOCCH3 的混合物不分层，不能利用图中分液漏斗分离，应选蒸馏法，故 D 错误。
考向探究 好题冲关
考向 1 从可行性方面评价实验方案
【例 1】 (2016 年高考·课标全国卷Ⅱ)下列实验操作能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A. 制备 Fe(OH)3 胶体
将 NaOH 浓溶液滴加到饱和 FeCl3 溶液中
由 MgCl2 溶液制备无水 B.
将 MgCl2 溶液加热蒸干
MgCl2
答案：C
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B 瓶、导管及橡皮塞 酸钠溶液
Cl＞C＞Si
酸式滴定管、锥形瓶、 已知浓度的盐酸、测定 NaOH 溶液
C 铁架台(带铁夹)
待测 NaOH 溶液 的浓度
D 胶头滴管、试管
Na2CO3 溶液、稀 鉴别 Na2CO3 溶
盐酸
液、稀盐酸
解析：A.加入 NaOH 溶液，Mg2＋转化成 Mg(OH)2，Al3＋可能转化成 Al(OH)3 或 AlO－2 ， 故错误；B.非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但 HCl 中 Cl 不是最 高价，故错误；C.没有给出指示剂，故错误；D.碳酸钠加入到盐酸中，有气泡产生，把盐 酸加入到碳酸钠中，开始没有气泡，一段时间后有气泡，故正确。
C. 除去 Cu粉中混有的 CuO 加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥
比较水与乙醇中氢的活
D.
分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
泼性
【解析】 A．向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体，A 项错误；B.氯化 镁是强酸弱碱盐，MgCl2 溶液水解产生的 HCl 易挥发，所以由 MgCl2 溶液制备无水 MgCl2 时要在 HCl 气流中加热蒸干，B 项错误；C.铜与稀硝酸会反应，应该用稀盐酸，C 项错 误；D.分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，反应剧烈的是水，反应平缓的是乙醇， 利用此反应可以比较水和乙醇中羟基氢的活泼性，D 项正确。
答案 1．实验原理 操作与装置 绿色化学 安全性
基础自测
制取 Cu(NO3)2 有以下三个方案，试评价哪个方案为最佳方案？ ①Cu浓―H―N→O3Cu(NO3)2 ②Cu稀―H―N→O3Cu(NO3)2 ③Cu―O△―2→CuO稀―H―N→O3Cu(NO3)2
答案：制取相同量的 Cu(NO3)2，方案③所用 HNO3 最少，节约试剂且方案③不产生 污染环境的氮的氧化物，故方案③为最佳方案。
(4)从规范性方面 ①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)； ②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却； ③仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序； ④其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。