实验设计与评价67396

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1、第六讲实验设计与评价【考纲要求】1．掌握物质制备、检验、鉴别等实验设计的基本要求，并能根据题目要求，设计切实可行的制备方案。2．能针对题目所给的实验方案或自己设计的实验方案进行评价。【复习方略】实验方案设计的原则是方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要小。制备实验方案的设计，还要做到：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料易得，价格低廉；副反应少，污染物少。确定了实验所用的方法和原理之后，就要考虑选择用什么实验装置来完成，一套完整的实验装置，往往是由多个基本实验装置相互连接而成的。近年来各种实验命题对实验设计的评价考查逐渐增多，归纳起来主要集中在以下几个方面：1．反

2、应原理的评价，是否有副反应以及副反应的控制；2．装置的选取；3．实验步骤的顺序设计；4．反应条件和反应速率是否容易控制；5．绿色化学方面，原子利用率是否较高，对环境的影响等。另外，在对几个方案的评价的基础上进行优化组合得出新的方案，也可以重新设计新的原理及有关实验。【精题点评】例1．三位学生设计了下述三个方案，并都认为：如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可证明溶液中含有SO42—。方案甲：BaCl2溶液足量稀盐酸试液白色沉淀沉淀不溶解方案乙：BaCl2溶液足量稀盐酸试液无沉淀白色沉淀方案丙：Ba（NO3）2溶液足量稀硝酸试液无沉淀白色沉淀试评价上述各方案是否严密，并说明理由。点评：方案甲

3、向试液加BaCl2溶液，生成的白色沉淀有两种可能：一种是AgCl沉淀，一种是BaSO4沉淀，且都不溶于稀盐酸，不能证明溶液中有SO42—。方案乙先向试液中加稀盐酸，不产生沉淀，排除了Ag+的可能，然后再向此溶液中加入BaCl2溶液，只有BaSO4沉淀是不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，由此可证明溶液中含有SO42—。方案丙用硝酸代替了盐酸，硝酸具有强氧化性，可将SO32—氧化成SO42—，因此不能排除SO32—的干扰。答案：方案甲不严密，因为含有Ag+而不含SO42—的溶液也会出现同样的现象。方案乙严密，因为先向试液中加稀盐酸，无沉淀，排除了Ag+的干扰。方案丙不严密，因为它不能排除SO32—的干

4、扰。例2．有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。请回答下列问题：（1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是：（2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。（3）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4生成BaCl2溶液白色沉淀将B中反应后的固体溶解于水稀硝酸上述方案是否合理

5、?。请简要说明两点理由：①；②。点评：过氧化钠与二氧化硫的反应教材上并没有涉及，所以对该反应的产物的实验探究是有实际意义的。要想证明反应中有亚硫酸钠生成，就要应用亚硫酸钠的性质进行检验，当然可以应用它的还原性反应（如使酸性高锰酸钾溶液褪色等），最明显的就是应用和强酸反应产生的二氧化硫的漂白性检验。第二小组的检验硫酸钠的方案不合理的原因主要是没有考虑到亚硫酸钠的干扰，因为亚硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应生成亚硫酸钡沉淀，该沉淀遇到稀硝酸转化为硫酸钡也不溶解，所以检验失败。另外一个原因就是过氧化钠具有强氧化性，溶于水后也可以将亚硫酸钠氧化为硫酸钠。答案：（1）2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O

6、2（2）取白色固体，加稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液中，品红褪色，证明白色固体中含有Na2SO3。（3）不合理①稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡②如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根【基础过关】一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）1．下列分离混合物的方法正确的是①用盐析法可以提纯蛋白质；②用渗析法可以除去淀粉溶液中的NaCl；③直接用加热的方式可以除去碘中的NH4Cl固体；④用重结晶法可以分离硝酸钾和氯化钠A．①②③B．①②④C．②③④D．全部2．下列实验中设计出的“代用品”，其中正确的是①高锰酸钾代替KClO3（MnO2）加热分解制氧气；②浓溴水代替液溴

7、与苯反应制溴苯③用硝酸铵代替氯化铵做实验室制氨气实验；④用饱和食盐水代替水与电石反应制乙炔；⑤用粗锌粉代替锌粒用启普发生器制H2；⑥用稀硫酸代替盐酸与大理石反应制CO2；⑦用酒精代替CCl4萃取碘水中的碘；⑧用氯气代替明矾净化水质A．①④B．②③⑤C．①④⑦D．全部3．实验室用加热法测定硫酸铜晶体的结晶水含量，实验中有如下两个操作：①加热温度过高使固体部分变黑；②加热后的固体在空气中冷却，然后再称