实验专题三——实验设计

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1、实验专题三——实验设计　　[考点扫描]　　1．掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计简单实验方案的能力。　　(1)根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。　　(2)根据实验试题的要求，设计基本实验方案。　　(3)能绘制和识别典型的实验仪器装置图。　　2．既考查基本实验操作，也考查实验装置的选择能力，突出了化学和物理仪器的综合运用。　　3．以基本反应为对象，依据基本实验原则，选择和评价相关装置，进行有关计算。　　4．根据定量实验的原理和方法，进行相关的定量实验及设计，考查学生分析实验结

2、果和处理实验数据的能力。　　[知识指津]　　1．化学实验方案设计的基本要求　　化学实验方案设计的基本要求是方法简便、现象明显、操作易行。要根据实验试题的要求，认真分析题给条件，弄清反应原理，选准反应物，明确生成物性质和实验目的，绘好(或连接好)仪器装置，明确操作过程，根据实验现象，得出实验结论。　　2．设计实验方案时要注意以下几点　　(1)药品和装置是部分给出或刚好还是有多余。若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有多余，则应进行筛选和淘汰。　　(2)题设条件有无特殊要求。如采用最简单或最合

3、理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。　　(3)实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。　　(4)仪器药品的规格。有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸等。　　(5)设计实验时还要考虑因素：　　①净化、吸收气体及熄灭酒精时要防液体倒吸；　　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

4、燃先验纯等)；　　③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯后断氢”，白磷切割宜在水中进行等)；　　④防吸水(如取用、制取易吸水或潮解的物质，须采取必要措施，以保证达到实验目的)；　　⑤符合环保要求。　　[范例点击]　　例　用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：　　甲：7　　①称取一定质量的HA配制0.1mol·L-1的溶液100mL；　　②用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。　　乙：　　①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL；　　②分别取

5、这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；　　③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。　　(1)在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是__________________。　　(2)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH__________________1(选填>、<、＝)。　　　乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是__________________(多选扣分)。　　(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；　　(b)装

6、HA溶液的试管中放出H2的速率快；　　(c)两个试管中产生气体速率一样快。　　(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处__________________、__________________。　　(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)，作简明扼要表述。　　解析　　　设计实验判断HA是弱电解质有多种方法，应根据已学知识分析甲、乙两同学的方案是否完善，可从影响化学反应速率的条件、c(H′)(pH值)、Zn片表面积以及配制溶液等角度进行评价。　　答案　　　(1)100mL容量瓶　

7、　　　(2)>　　　　(3)配制pH＝1的HA溶液难以实现，不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同　　　(4)配制NaA溶液，测其pH值>7即证明HA是弱电解质。　　[变式操练]　　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，即可确证试液中有SO42-　　方案甲：试液白色沉淀沉淀不溶解。　　方案乙：试液无沉淀白色沉淀。　　方案丙：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。　　(1)方案甲__________________，因为________

8、__________；　　(2)方案乙__________________，因为__________________；　　(3)方案丙__________________，因为__________________。7　　答案　　　(1)不严密，试样中若含有Ag+离子，也会有此现象。　　　(2)严密，用盐酸酸化可排除了Ag+、SO32-等离子的干扰。　　　(3)不严密，试样中若含有SO32-离子，也会有此现象。　　2．某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜