第第3 3讲化学实验设计与评价讲化学实验设计与评价【最新考纲最新考纲】1.能设计、评价或改进实验方案。能设计、评价或改进实验方案。2.了解控制实验条件的方法。了解控制实验条件的方法。3.能分析或处理实验数据能分析或处理实验数据，得出合理结论。得出合理结论。4.能绘制和识别典型的实验仪器装置图。能绘制和识别典型的实验仪器装置图。考点一化学实验方案的设计考点一化学实验方案的设计1实验方案设计和基本要求实验方案设计和基本要求2实验方案设计的基本思路实验方案设计的基本思路根根据据实实验验目目的的和和原原理理及及所所选选用用的的药药品品和和仪仪器器，设设计计合合理理的的实实验验方方案案，并并且且从从几几种种方方案案中中分分析析选选择择出出最最佳方案。佳方案。3实验设计示例实验设计示例(1)实验目的：设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。实验目的：设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。(2)实验原理实验原理(用化学或离子方程式表示用化学或离子方程式表示)：2KClO3 2KCl3O2，AgCl=AgCl。(3)实实验验试试剂剂：氯氯酸酸钾钾固固体体、MnO2、AgNO3溶溶液液、稀稀硝酸。硝酸。(4)操作步骤。操作步骤。将氯酸钾和将氯酸钾和MnO2混合共热。混合共热。冷却至室温，加水充分溶解后，冷却至室温，加水充分溶解后，过滤过滤。取取少少量量滤滤液液于于洁洁净净试试管管中中，加加入入几几滴滴硝硝酸酸酸酸化化的的AgNO3溶液。溶液。(5)实验现象：观察到有白色沉淀生成。实验现象：观察到有白色沉淀生成。(6)实验结论：证明氯酸钾中含有氯元素。实验结论：证明氯酸钾中含有氯元素。【典典例例1】(2015新新课课标标卷卷)草草酸酸(乙乙二二酸酸)存存在在于于自自然然界界的的植植物物中中，其其K15.4102，K25.4105。草草酸酸的的钠钠盐盐和和钾钾盐盐易易溶溶于于水水，而而其其钙钙盐盐难难溶溶于于水水。草草酸酸晶晶体体(H2C2O42H2O)无无色色，熔熔点点为为101 ，易易溶溶于于水水，受热脱水、升华，受热脱水、升华，170 以上分解。以上分解。回答下列问题：回答下列问题：(1)甲甲组组同同学学按按照照如如图图所所示示的的装装置置，通通过过实实验验检检验验草草酸酸晶晶体体的的分分解解产产物物。装装置置C中中可可观观察察到到的的现现象象是是_，由由此此可可知知草草酸酸晶晶体体分分解解的的产产物物中中有有_。装装置置B的的主主要要作作用用是是_。(2)乙乙组组同同学学认认为为草草酸酸晶晶体体分分解解产产物物中中还还有有CO，为为进进行行验验证证，选选用用甲甲组组实实验验中中的的装装置置A、B和和下下图图所所示示的的部分装置部分装置(可以重复选用可以重复选用)进行实验。进行实验。乙乙组组同同学学的的实实验验装装置置中中，依依次次连连接接的的合合理理顺顺序序为为A、B、 _。 装装 置置 H反反 应应 管管 中中 盛盛 有有 的的 物物 质质 是是_。能能 证证 明明草草 酸酸 晶晶体体分分 解解产产 物物中中有有 CO的的 现现象象是是_。(3)设计实验证明：设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸草酸为二元酸_。解解析析：(1)结结合合草草酸酸晶晶体体(H2C2O42H2O)的的组组成成可可知知，澄澄清清石石灰灰水水应应是是用用来来检检验验其其分分解解产产物物CO2的的存存在在。因因草草酸酸晶晶体体易易升升华华，且且草草酸酸钙钙难难溶溶于于水水，若若草草酸酸进进入入C装装置置，会会干干扰扰CO2的的检检验验，故故装装置置B中中冰冰水水的的主主要作用是冷凝挥发出来的草酸。要作用是冷凝挥发出来的草酸。(2)要要验验证证草草酸酸晶晶体体分分解解产产物物中中还还有有CO，只只能能通通过过检检验验CO与与CuO反反应应的的产产物物CO2的的存存在在来来达达到到这这一一目目的的。因因为为草草酸酸晶晶体体的的分分解解产产物物本本身身含含有有CO2，会会对对CO的检验造成干扰的检验造成干扰，所以在检验所以在检验CO前应将分解前应将分解产产物物中中的的CO2除除尽尽，可可选选用用F装装置置来来除除去去CO2，D装装置置用用来来检检验验CO2是是否否除除尽尽。将将除除去去CO2的的气气体体通通过过盛盛有有无无水水氯氯化化钙钙的的装装置置G干干燥燥，然然后后通通过过盛盛有有CuO的的装装置置H，CuO将将CO氧氧化化为为CO2，再再将将气气体体通通过过盛盛有有澄澄清清石石灰灰水水的的D装装置置，用用来来检检验验CO2的的存存在在。因因CO有毒有毒，最后可将尾气通过排水法收集。最后可将尾气通过排水法收集。若若前前一一个个装装置置D中中澄澄清清石石灰灰水水不不变变浑浑浊浊，说说明明草草酸酸晶晶体体分分解解的的产产物物CO2已已除除尽尽；H中中黑黑色色CuO变变红红，同同时时其其后后的的装装置置D中中澄澄清清石石灰灰水水变变浑浑浊浊，说说明明草草酸酸晶体分解产物中含有晶体分解产物中含有CO。(3)根根 据据 强强 酸酸 制制 弱弱 酸酸 的的 反反 应应 原原 理理 ， 可可 选选 择择NaHCO3加加入入草草酸酸溶溶液液的的实实验验方方法法来来证证明明草草酸酸的的酸酸性性比碳酸的强。比碳酸的强。根根据据酸酸碱碱中中和和反反应应原原理理，可可采采用用中中和和滴滴定定的的方方法法用用NaOH标标准准溶溶液液来来滴滴定定一一定定物物质质的的量量浓浓度度的的草草酸酸溶溶液液，根根据据反反应应的的草草酸酸与与NaOH的的物物质质的的量量的的比比值为值为12，证明草酸是二元酸。证明草酸是二元酸。答答案案：(1)有有气气泡泡逸逸出出、澄澄清清石石灰灰水水变变浑浑浊浊CO2冷冷凝凝(水水蒸蒸气气、草草酸酸等等)，防防止止草草酸酸进进入入装装置置C反反应应生生成沉淀，干扰成沉淀，干扰CO2的检验的检验(2)F、D、G、H、D、ICuOH中中黑黑色色粉粉末末变为红色，其后的变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊中澄清石灰水变浑浊(3)向向盛盛有有少少量量NaHCO3的的试试管管里里滴滴加加草草酸酸溶溶液液，有有气气泡泡产产生生用用NaOH标标准准溶溶液液滴滴定定草草酸酸溶溶液液，消耗消耗NaOH的物质的量为草酸的的物质的量为草酸的2倍倍综合实验设计题的解题思路综合实验设计题的解题思路(1)巧审题。巧审题。明明确确实实验验的的目目的的和和原原理理。实实验验原原理理是是解解答答实实验验题题的的核核心心，是是实实验验设设计计的的依依据据和和起起点点。实实验验原原理理可可从从题题给给的的化化学学情情景景(或或题题首首所所给给实实验验目目的的)并并结结合合元元素素化化合合物物等等有有关关知知识识获获取取。在在此此基基础础上上，遵遵循循可可靠靠性性、简简捷捷性性、安安全全性性的的原原则则，确确定定符符合合实实验验目目的的、要要求求的方案。的方案。(2)想过程。想过程。理理清清实实验验操操作作的的先先后后顺顺序序。根根据据实实验验原原理理所所确确定定的的实实验验方方案案中中的的实实验验过过程程，确确定定实实验验操操作作的的方方法法步步骤骤，把把握各步实验操作的要点握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。，理清实验操作的先后顺序。( (3)看准图。看准图。分分析析各各项项实实验验装装置置的的作作用用。有有许许多多综综合合实实验验题题图图文文结结合合，思考容量大。在分析解答过程中思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致要认真细致地地分分析析图图中中所所示示的的各各项项装装置置，并并结结合合实实验验目目的的和和原原理理，确定它们在该实验中的作用。确定它们在该实验中的作用。(4)细分析。细分析。得得出出正正确确的的实实验验结结论论。实实验验现现象象(或或数数据据)是是化化学学原原理理的的外外在在表表现现。在在分分析析实实验验现现象象(或或数数据据)的的过过程程中中，要要善善于于找找出出影影响响实实验验成成败败的的关关键键以以及及产产生生误误差差的的原原因因，或或从从有有关关数数据据中中归归纳纳出出定定量量公公式式，绘绘制制变变化化曲曲线等。线等。题组一对未知成分探究实验设计题组一对未知成分探究实验设计1硫硫代代硫硫酸酸钠钠是是一一种种常常见见的的化化工工原原料料。将将SO2通通入入按按一一定定比比例例配配成成的的Na2S和和Na2CO3混混合合溶溶液液中中，便便可可得得到到Na2S2O3，该该反反应应的的化化学学方方程程式式为为2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2。(1)在在配配制制混混合合溶溶液液前前先先将将蒸蒸馏馏水水加加热热煮煮沸沸一一段段时时间间后后待用，其目的是待用，其目的是_。(2)用该方法获得的用该方法获得的Na2S2O35H2O晶体中常混有一定量晶体中常混有一定量的的杂杂质质。某某兴兴趣趣小小组组欲欲对对其其中中所所含含杂杂质质的的成成分分进进行行探究探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水不考虑副反应和杂质所带的结晶水)。提出假设提出假设假设假设1：晶体中只含：晶体中只含Na2CO3杂质；杂质；假设假设2：晶体中只含：晶体中只含Na2S杂质；杂质；假设假设3：_。查阅资料查阅资料SO22H2S=3S2H2O；Na2S2O3在在中中性性、碱碱性性溶溶液液中中较较稳稳定定，而而在在酸酸性性溶溶液液中中能能迅迅速速发发生生反反应应：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O。判断与思考判断与思考某某同同学学取取少少量量制制得得的的晶晶体体溶溶于于足足量量稀稀H2SO4中中，并并将将产产生生的的气气体体通通入入CuSO4溶溶液液中中，未未见见黑黑色色沉沉淀淀，据据此此认认 为为 假假 设设 2不不 成成 立立 。 你你 认认 为为 其其 结结 论论 是是 否否 合合 理理 ？_(填填“合合理理”或或“不不合合理理”)中中，请请说说明明理理由由：_。设计实验方案设计实验方案基基于于假假设设1，完完成成下下表表中中的的实实验验方方案案、现现象象及及结结论论(仪仪器自选器自选)。限限选选实实验验试试剂剂：3 molL1 H2SO4溶溶液液、1 molL1 NaOH溶溶液液、酸酸性性KMnO4溶溶液液、饱饱和和NaHCO3溶溶液液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液、澄清石灰水。(3)已已知知：2Na2S2O3I2=2NaINa2S4O6。为为测测定定所所制制得得晶晶体体的的纯纯度度，该该小小组组以以淀淀粉粉作作指指示示剂剂，用用0.010 molL1的的碘碘水水进进行行多多次次取取样样滴滴定定，测测得得Na2S2O35H2O的的含含量量约约为为102%。若若所所用用试试剂剂及及操操作作均均无无不不当当，产产生生该该结结果果最最可可能能的的原原因因是是_。解解析析：Na2S2O3与与稀稀H2SO4反反应应生生成成的的SO2对对H2S和和CO2的的检检验验都都有有干干扰扰。在在检检验验时时应应充充分分考考虑虑到到：晶晶体体中中可可能能含含有有的的杂杂质质(Na2S)在在滴滴定定时时参参与与反反应应或或晶晶体体部部分失去结晶水分失去结晶水，是解答第是解答第(3)小题的关键。小题的关键。答案：答案：(1)赶走水中的溶解氧赶走水中的溶解氧(或空气或空气)(2)晶晶体体中中含含Na2S和和Na2CO3两两种种杂杂质质 不不合合理理Na2S2O3与与稀稀H2SO4反反应应生生成成的的SO2与与H2S发发生生反反应应，可能无可能无H2S逸出逸出(其他合理答案也可其他合理答案也可)(3)晶晶体体中中含含有有的的杂杂质质(如如Na2S等等)在在滴滴定定时时参参与与反反应应或或晶体部分失去结晶水晶体部分失去结晶水(其他合理答案也可其他合理答案也可)2发发酵酵粉粉是是一一种种生生产产面面制制品品和和膨膨化化食食品品的的化化学学膨膨松松剂剂，由由小小苏苏打打、臭臭粉粉(碳碳酸酸氢氢铵铵)、明明矾矾中中的的两两种种物物质质组组成成。某某研研究究性性学学习习小小组组为为探探究究不不同同品品牌牌发发酵酵粉粉的的化化学成分，进行如下实验，请完成下列填空：学成分，进行如下实验，请完成下列填空：提出假设提出假设(1)假设假设1：由小苏打和臭粉组成；：由小苏打和臭粉组成；假设假设2：由小苏打和明矾组成；：由小苏打和明矾组成；假设假设3：由：由_组成。组成。方案与流程方案与流程为为探探究究某某品品牌牌发发酵酵粉粉的的化化学学成成分分，某某同同学学设设计计如如下下实验，得到如下现象：实验，得到如下现象：(2)气气体体A的的化化学学式式为为_，该该发发酵酵粉粉的的成成分分为为_(填填化化学学式式)，步步骤骤操操作作过过程程中中观观察察到到的的实实验现象是验现象是_。(3)若若步步骤骤和和操操作作不不变变(现现象象也也相相同同)，将将步步骤骤中中足足量量稀稀盐盐酸酸改改为为足足量量氯氯化化钡钡溶溶液液，观观察察到到有有白白色色沉沉淀淀生生 成成 ， 能能 否否 确确 定定 发发 酵酵 粉粉 的的 成成 分分 并并 说说 明明 理理 由由 ：_。(4)另另一一品品牌牌发发酵酵粉粉的的化化学学组组成成可可能能符符合合假假设设2，请请你你设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。答案：答案：(1)臭粉和明矾臭粉和明矾(2)NH3NH4HCO3和和NaHCO3产产生生无无色色有有刺刺激激性性气味的气体，固体有所减少但尚未消失气味的气体，固体有所减少但尚未消失(3)不不能能，因因为为碳碳酸酸钠钠和和硫硫酸酸铝铝钾钾均均能能与与氯氯化化钡钡溶溶液液反应产生白色沉淀反应产生白色沉淀 (4)(或其它合理答案或其它合理答案)题组二对物质性质的探究实验设计题组二对物质性质的探究实验设计3(2015广广西西南南宁宁高高三三测测试试)某某实实验验小小组组开开展展自自主主实实验活动，学校实验室提供如下实验试剂和实验装置：验活动，学校实验室提供如下实验试剂和实验装置：实验试剂：实验试剂：A浓盐酸浓盐酸 B稀盐酸稀盐酸C浓硫酸浓硫酸 D稀硫酸稀硫酸EMnO2粉末粉末 FNa2SO3晶体晶体GNa2SO3稀溶液稀溶液 HNaOH稀溶液稀溶液I品红溶液品红溶液实验装置：实验装置：.该该小小组组拟拟制制备备Cl2和和SO2两两种种气气体体，请请为为其其选选择择适当的试剂适当的试剂(用字母表示用字母表示)和装置并填入下表：和装置并填入下表：上述制备上述制备Cl2的反应的离子方程式是的反应的离子方程式是_。.该该小小组组进进一一步步探探究究Cl2和和SO2两两种种气气体体的的化化学学性性质，设计如图装置。质，设计如图装置。首首先先将将C中中少少量量SO2通通入入B中中，请请书书写写SO2与与过过量量NaOH溶液反应的化学方程式：溶液反应的化学方程式：_；为为验验证证此此时时溶溶液液中中大大量量存存在在的的阴阴离离子子，该该小小组组又又设设计计了了若若干干实实验验方方案案，其其实实验验简简要要操操作作及及结结论论是是_。待待SO2与与过过量量NaOH溶溶液液反反应应完完全全后后再再将将过过量量Cl2通通入入B中中充充分分反反应应，此此时时溶溶液液中中一一定定大大量量存存在在的的阴阴离离子子是是_(不考虑空气中的不考虑空气中的CO2影响影响)。解解析析：.根根据据提提供供的的实实验验试试剂剂和和装装置置，制制Cl2只只能能用用MnO2和和浓浓盐盐酸酸，该该反反应应需需要要加加热热，故故选选用用丙丙装装置置；制制SO2用浓硫酸和用浓硫酸和Na2SO3晶体晶体，故选用乙装置。故选用乙装置。答案：答案：.4(2015山山东东济济南南质质检检)MnO2是是中中学学化化学学中中常常见见的的一一种种试试剂剂，可可作作氧氧化化剂剂和和催催化化剂剂。某某兴兴趣趣小小组组通通过过实验对实验对MnO2的性质进行了一系列的研究。的性质进行了一系列的研究。(1)欲欲探探究究MnO2的的催催化化效效果果，需需要要用用30%的的H2O2溶溶液液(密密度度近近似似为为1 gcm3)配配制制浓浓度度为为3%的的H2O2溶溶液液(密密度度近近似似为为1 gcm3)100 mL。简简述述其其配配制制方方法法：_。(2)该该小小组组设设计计了了如如下下4个个方方案案以以验验证证MnO2的的氧氧化化性性，可行的是可行的是_(填字母填字母)。A把把MnO2固固体体加加入入到到FeSO4溶溶液液中中，再再加加入入KSCN溶液，观察溶液是否变红溶液，观察溶液是否变红B把把MnO2固固体体加加入入到到FeCl3溶溶液液中中，再再加加入入KSCN溶液，观察溶液是否变红溶液，观察溶液是否变红C把把MnO2固固体体加加入入到到Na2SO3溶溶液液中中，再再加加入入BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成溶液，观察是否有白色沉淀生成D把把MnO2固固体体加加入入到到稀稀盐盐酸酸中中，观观察察是是否否有有黄黄绿绿色气体生成色气体生成(3)该该小小组组为为研研究究在在不不同同酸酸碱碱性性的的溶溶液液中中MnO2的的氧氧化化能能力力，他他们们控控制制KI溶溶液液的的浓浓度度和和MnO2固固体体的的质质量相同，恒定实验温度在量相同，恒定实验温度在298 K，设计如下对比实验：，设计如下对比实验：从从 上上 述述 对对 比比 实实 验验 中中 ， 可可 以以 得得 出出 的的 结结 论论 是是_。写写出出在在酸酸性性条条件件下下，MnO2氧氧化化I的离子方程式：的离子方程式：_。(4)利利用用二二氧氧化化锰锰的的氧氧化化性性，让让其其与与浓浓盐盐酸酸反反应应制制取取氯氯气气，下下列列仪仪器器可可作作为为该该反反应应的的反反应应容容器器的的是是_(填序号填序号)。解解 析析 ： (1)需需 30%的的 H2O2溶溶 液液 的的 体体 积积 为为 100 mL3%30%10 mL，质质量量为为10 g，则则需需水水90 g，即即90 mL。(2)B项项MnO2固固体体不不可可能能将将FeCl3氧氧化化，加加入入KSCN溶溶液液也也无无实实际际意意义义；C项项无无论论Na2SO3是是否否被被氧氧化化，都都能能生生成白色沉淀；成白色沉淀；D项常温下项常温下MnO2不能将稀盐酸氧化。不能将稀盐酸氧化。( (3)根根据据信信息息，棕棕褐褐色色应应该该是是I2溶溶液液的的颜颜色色，因因而而MnO2将将I氧氧化化为为单单质质，本本身身被被还还原原为为Mn2，据据此此可可写写出相应的离子方程式。出相应的离子方程式。(4)C为为容容量量瓶瓶，不不能能加加热热；B为为烧烧杯杯，无无法法将将制制得得的氯气导入集气瓶。的氯气导入集气瓶。答答案案：(1)用用量量筒筒量量取取10 mL 30%的的H2O2溶溶液液放放入入烧杯中，再加入烧杯中，再加入90 mL水，搅拌均匀水，搅拌均匀(2)A(3)酸酸性性越越强强，MnO2的的氧氧化化性性越越强强MnO22I4H=Mn2I22H2O(4)AD【归纳提升归纳提升】实验方案设计中几个易忽视的问题实验方案设计中几个易忽视的问题(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。(2)进进行行某某些些易易燃燃、易易爆爆实实验验时时，要要防防止止爆爆炸炸。例例如如：H2还还原原CuO实实验验中中应应先先通通入入H2，气气体体点点燃燃前前要要先先验验纯。纯。(3)防防止止氧氧化化。例例如如：H2还还原原CuO要要“先先灭灭灯灯再再停停氢氢”，白磷切割要在水中进行等。白磷切割要在水中进行等。(4)防防止止吸吸水水。例例如如：实实验验、取取用用、制制取取易易吸吸水水、潮潮解解、水水解解的的物物质质要要采采取取必必要要措措施施，以以保保证证达达到到实实验目的。验目的。( (5)易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却。的及时冷却。(6)仪仪器器拆拆卸卸的的科科学学性性与与安安全全性性。例例如如：防防污污染染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。考点二化学实验方案的评价考点二化学实验方案的评价1实验方案的评价解题要点实验方案的评价解题要点(1)理论上要理论上要科学科学。(2)操作上要操作上要简单可行简单可行。(3)原料用量要原料用量要节约节约。(4)要环保，符合要环保，符合绿色化学绿色化学原则。原则。2实验评价题的常见考查角度实验评价题的常见考查角度(1)可行性方面。可行性方面。分析实验方案是否科学可行；分析实验方案是否科学可行；实验操作是否安全合理；实验操作是否安全合理；实验步骤是否简单方便；实验步骤是否简单方便；实验效果是否明显。实验效果是否明显。(2)绿色化学方面。绿色化学方面。实验过程中是否造成环境污染；实验过程中是否造成环境污染；原料是否无毒、安全、易得；原料是否无毒、安全、易得；原料利用率是否较高；原料利用率是否较高；反应速率是否较快。反应速率是否较快。(3)安全性方面。安全性方面。化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：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净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸液体倒吸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；防氧化；防氧化；污污染染性性的的气气体体要要进进行行尾尾气气处处理理；有有粉粉末末状状态态物物质质参加的反应，要注意防止导气管参加的反应，要注意防止导气管堵塞堵塞；防吸水。防吸水。(4)规范性方面。规范性方面。冷冷凝凝回回流流(有有些些反反应应中中，为为减减少少易易挥挥发发液液体体反反应应物物的的损损耗耗和和充充分分利利用用原原料料，需需在在反反应应装装置置上上加加装装冷冷凝凝回回流流装装置置，如如长长玻玻璃璃管管、竖竖装装的的干干燥燥管管及及冷冷凝凝管管等等)；易挥发液体产物易挥发液体产物(导出时可为蒸气导出时可为蒸气)的及时冷却；的及时冷却；仪仪器器拆拆卸卸与与组组装装顺顺序序相相反反，按按照照从从右右向向左左，从从高高到低到低的顺序；的顺序；其其他他(如如实实验验操操作作顺顺序序、试试剂剂加加入入顺顺序序、实实验验方方法使用顺序等法使用顺序等)。(5)最佳方案的选择最佳方案的选择几几个个实实验验方方案案都都能能达达到到目目的的，选选出出一一个个最最佳佳方方案案。所所谓谓最最佳佳，就就是是装装置置最最简简单单，药药品品容容易易取取得得、价价格格低廉，现象明显，干扰小，无污染。低廉，现象明显，干扰小，无污染。思思考考提提示示：第第种种，制制备备过过程程中中不不产产生生环环境境污污染染物物，原料利用率高。原料利用率高。实验方案设计中易出错的几个方面实验方案设计中易出错的几个方面(1)规范方面规范方面，如操作、观察、读数等。如操作、观察、读数等。( (2)安安全全方方面面，如如安安全全瓶瓶、气气体体点点燃燃、防防暴暴沸沸、防防倒倒吸、防污染等。吸、防污染等。(3)量量化化方方面面，如如仪仪器器规规格格的的选选择择、数数据据记记录录与与处处理理、误差分析等。误差分析等。(4)创新方面创新方面，如装置的改进、方案的优化等。如装置的改进、方案的优化等。【典典例例2】(2015福福建建卷卷)下下列列实实验验操操作作正正确确且且能能达达到相应实验目的的是到相应实验目的的是()解解析析：NaOH易易潮潮解解，具具有有腐腐蚀蚀性性，不不能能放放在在滤滤纸纸上上称称量量，A项项错错误误；配配制制FeCl3溶溶液液时时，为为防防止止水水解解，可可将将其其先先溶溶解解在在盐盐酸酸中中，然然后后稀稀释释至至所所需需浓浓度度，B项项错错误误；NH能能够够与与碱碱反反应应生生成成NH3H2O，受受热热分分解解产产生生NH3，C项项正正确确；在在酸酸性性条条件件下下，铁铁发生的是析氢腐蚀发生的是析氢腐蚀，D项错误。项错误。答案：答案：C化学实验评价的五大视角化学实验评价的五大视角(1)可行性视角。可行性视角。只有合理且切实可行的实验方案才有意义。只有合理且切实可行的实验方案才有意义。可可行行性性是是方方案案的的第第一一要要素素，评评价价方方案案时时应应注注意意从从实实验原理和操作两个方面分析：验原理和操作两个方面分析：理论上要科学合理。理论上要科学合理。操作上要简单可行。操作上要简单可行。(2)经济效益视角。经济效益视角。评评价价一一种种实实验验方方案案，不不仅仅要要从从科科学学性性上上判判断断是是否否可可行行，还要从经济效益上考虑是否切合实际。还要从经济效益上考虑是否切合实际。(3)绿色化视角。绿色化视角。分析实验药品是否有毒分析实验药品是否有毒，是否会造成环境污染。是否会造成环境污染。仪器药品是否价格低廉、便宜易得。仪器药品是否价格低廉、便宜易得。反应是否充分反应是否充分，原子经济性强。，原子经济性强。( (4)安全性视角。安全性视角。避避免免炸炸裂裂：受受热热不不均均匀匀、液液体体倒倒吸吸、气气流流不不畅畅、易燃气体中混有助燃气体等。易燃气体中混有助燃气体等。防防污污染染：有有毒毒尾尾气气未未经经处处理理、剩剩余余药药品品随随意意丢丢弃弃、实验产生的废液肆意倾倒等。实验产生的废液肆意倾倒等。防防失失火火：点点燃燃或或熄熄灭灭酒酒精精灯灯的的方方法法不不正正确确、易易燃燃试剂与明火接触等。试剂与明火接触等。防防吸吸水水：极极易易水水解解、吸吸水水性性强强(潮潮解解)的的物物质质未未密密封封保保存存或或与与潮潮湿湿空空气气接接触触，大大量量吸吸水水导导致致液液体体溢溢出出或或反应变质等。反应变质等。(5)规范性视角。规范性视角。仪器的安装与拆卸。仪器的安装与拆卸。试剂添加的顺序与用量。试剂添加的顺序与用量。加热的方式方法和时机。加热的方式方法和时机。仪器的查漏、气密性检验。仪器的查漏、气密性检验。温度计的规范使用、水银球的位置。温度计的规范使用、水银球的位置。实验数据的读取。实验数据的读取。冷却、冷凝的方法等。冷却、冷凝的方法等。题组一从可行性方面评价实验方案题组一从可行性方面评价实验方案1(2015北北京京朝朝阳阳区区模模拟拟)下下列列实实验验装装置置不不能能达达到到实验目的的是实验目的的是()解解析析：A项项通通过过记记录录一一定定时时间间内内产产生生H2的的体体积积可可计计算算反反应应速速率率；B项项通通过过观观察察颜颜色色变变化化判判断断温温度度对对化化学学平平衡衡的的影影响响；C项项，通通过过电电流流计计是是否否产产生生电电流流可可判判断断化化学学能能是是否否转转化化成成电电能能；D项项，小小试试管管内内导导管管中中水水柱柱上上升升，说说明明大大试试管管中中压压强强减减小小，不不能能证证明明有有H2放出。放出。答案：答案：D2为为了了探探究究AgNO3的的氧氧化化性性和和热热稳稳定定性性，某某化化学学兴兴趣小组设计了如下实验。趣小组设计了如下实验。.AgNO3的氧化性。的氧化性。将将光光亮亮的的铁铁丝丝伸伸入入AgNO3溶溶液液中中，一一段段时时间间后后将将铁铁丝丝取取出出。为为检检验验溶溶液液中中Fe的的氧氧化化产产物物，将将溶溶液液中中的的Ag除除尽尽后后，进进行行了了如如下下实实验验。可可选选用用的的试试剂剂：KSCN溶液、溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。溶液、氯水。(1)请完成下表：请完成下表：实验结论实验结论Fe的氧化产物为的氧化产物为Fe2和和Fe3。.AgNO3的热稳定性的热稳定性用用下下图图所所示示的的实实验验装装置置A加加热热AgNO3固固体体，产产生生红红棕棕色色气气体体，在在装装置置D中中收收集集到到无无色色气气体体。当当反反应应结结束后，试管中残留固体为黑色。束后，试管中残留固体为黑色。(2)装置装置B的作用是的作用是_。(3)经经小小组组讨讨论论并并验验证证该该无无色色气气体体为为O2，其其验验证证方方法法是是_。(4)查阅资料查阅资料Ag2O和粉末状的和粉末状的Ag均为黑色；均为黑色；Ag2O可溶于氨水。可溶于氨水。提出设想提出设想试试管管中中残残留留的的黑黑色色固固体体可可能能是是.Ag；.Ag2O；.Ag和和Ag2O。实验验证实验验证该该小小组组为为验验证证上上述述设设想想，分分别别取取少少量量黑黑色色固固体体放放入入试试管中，进行了如下实验。管中，进行了如下实验。实验评价实验评价根根据据上上述述实实验验，不不能能确确定定固固体体产产物物成成分分的的实实验验是是_(填实验编号填实验编号)。实验结论实验结论根根据据上上述述实实验验结结果果，该该小小组组得得出出AgNO3固固体体热热分分解解的产物有的产物有_。解解析析：(1)能能用用来来检检验验Fe3的的试试剂剂是是KSCN溶溶液液，加加入入后后如如果果溶溶液液变变为为红红色色，则则其其中中含含有有Fe3。若若溶溶液液中中含含有有Fe2，加加入入K3Fe(CN)6溶溶液液后后，溶溶液液中中有有蓝蓝色沉淀生成。色沉淀生成。(2)装装置置B中中的的进进气气管管和和出出气气管管的的长长度度相相等等，故故为为安安全全瓶瓶，防防止止C中中的的溶溶液液倒倒吸吸入入A装装置置中中，引引起起试试管管炸裂。炸裂。(3)检检验验O2的的方方法法：将将带带火火星星的的木木条条伸伸入入集集气气瓶瓶内内，若木条复燃则证明气体为氧气。若木条复燃则证明气体为氧气。( (4)银银不不溶溶于于氨氨水水，实实验验a中中，加加入入氨氨水水后后固固体体不不溶溶解解，说说明明黑黑色色固固体体为为Ag；金金属属银银与与稀稀硝硝酸酸反反应应生生成成NO，故故实实验验b不不能能说说明明固固体体是是Ag还还是是Ag与与Ag2O的的混混合合物物；根根据据上上述述分分析析可可知知只只能能采采用用实实验验a的的结结论论，故故AgNO3固体分解的产物为固体分解的产物为Ag、NO2、O2。答答案案：(1)溶溶液液呈呈红红色色K3Fe(CN)6溶溶液液产产生生蓝蓝色色沉沉淀淀(2)防防倒倒吸吸(3)用用带带火火星星的的木木条条伸伸入入集集气气瓶瓶内内，木木条条复复燃燃，证证明明无无色色气气体体为为O2(4)bAg、NO2、O2题组二从实验装置方面评价实验方案题组二从实验装置方面评价实验方案3(2014新课标新课标卷卷)下列图示实验正确的是下列图示实验正确的是()解解析析：A.过过滤滤时时要要求求“一一贴贴、二二低低、三三靠靠”，该该实实验验中中玻玻璃璃棒棒悬悬在在漏漏斗斗上上方方，没没有有靠靠在在三三层层滤滤纸纸上上，且且漏漏斗斗下下端端在在长长管管口口没没有有紧紧贴贴烧烧杯杯内内壁壁，故故不不正正确确。B.加加热热分分解解碳碳酸酸氢氢钠钠时时，因因为为有有水水生生成成，试试管管口口应应略略向向下下倾倾斜斜，否否则则容容易易炸炸裂裂试试管管，且且加加热热时时应应用用酒酒精精灯灯外外焰焰，故故不不正正确确。C.该该装装置置为为洗洗气气装装置置，导导管管口口应应该该是是长长进进短短出出，故故不不正正确确。D.由由教教材材中中的的实实验验可可知知制制备备乙乙酸酸乙乙酯的实验装置及药品都正确酯的实验装置及药品都正确，故故D正确。正确。答案：答案：D4已已知知KMnO4与与浓浓盐盐酸酸在在常常温温下下反反应应能能产产生生Cl2，若若用用下下图图所所示示的的实实验验装装置置来来制制备备纯纯净净、干干燥燥的的氯氯气气，并并检检验验它它与与金金属属的的反反应应，每每个个虚虚线线框框表表示示一一个个单单元元装置，其中有错误的是装置，其中有错误的是()A只有只有和和处处 B只有只有处处C只有只有和和处处 D只有只有和和处处解解析析：据据题题目目要要求求制制备备纯纯净净、干干燥燥的的氯氯气气。而而KMnO4与与浓浓盐盐酸酸制制得得的的氯氯气气中中混混有有HCl气气体体和和水水蒸蒸气气。这这要要求求先先用用饱饱和和食食盐盐水水除除Cl2中中的的HCl气气体体，并并降降低低Cl2的的溶溶解解度度；用用浓浓硫硫酸酸作作干干燥燥剂剂除除去去水水蒸蒸气气。对对于于洗洗气气瓶瓶装装置置，进进气气管管管管口口应应在在下下，出出气气管管管管口口应应在在上上；对对于于Cl2与与金金属属的的反反应应装装置置应应用用双双孔孔塞塞，并并要要处处理理剩剩余余的的Cl2防止污染环境防止污染环境，装置不应密封造成安全隐患。装置不应密封造成安全隐患。答案：答案：D5(2015天天津津市市滨滨海海新新区区五五所所重重点点学学校校联联考考)下下图所示对实验选用或实验操作正确的是图所示对实验选用或实验操作正确的是() A滴定滴定FeSO4溶液溶液B制取制取O2C制备制备Fe(OH)2D除去乙醇中的乙酸除去乙醇中的乙酸解解析析：酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液具具有有强强氧氧化化性性，不不能能使使用用碱碱式式滴滴定定管管，应应用用酸酸式式滴滴定定管管盛盛装装，A项项错错误误；氧氧气气的的密密度度比比空空气气的的大大，收收集集时时应应长长导导管管进进气气，短短导导管管出出气气，B项项错错误误；用用苯苯隔隔绝绝了了与与空空气气的的接接触触，将将滴滴管管尖尖端端插插入入液液面面下下，挤挤出出NaOH溶溶液液，可可以以防防止止Fe(OH)2被被氧氧化化，C项项正正确确；乙乙醇醇与与乙乙酸酸混混溶溶，不不能能用分液法分离用分液法分离，D项错误。项错误。答案：答案：C【归纳提升归纳提升】解答实验评价题的常见失误解答实验评价题的常见失误(1)思路狭窄思路狭窄，思维定势思维定势，缺少创新缺少创新，经验主义严重。经验主义严重。( (2)恐恐惧惧心心理理严严重重，虽虽然然题题目目涉涉及及了了许许多多新新情情境境、新新材材料料，但但是是问问题题落落脚脚点点并并未未超超出出中中学学教教材材和和考考纲纲要求。要求。(3)答题不规范答题不规范，词不达意词不达意，不讲逻辑不讲逻辑，抓不住要点。抓不住要点。