1、.實驗方案的設計與評價一、實驗方案的設計（一）、一個相對完整的化學實驗方案一般應包括的容有：實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗用品和實驗步驟、實驗現象記錄，及結果處理、問題和討論等。（二）、實驗方案設計的基本要求1、科學性（1）、當制備具有還原性的物質時，不能用強氧化性酸，如：、制氫氣不能用HNO3、濃 H2SO4，宜用稀H2SO4 等。另外，宜用粗鋅（利用原電池原理加快反應速率） ，不宜用純鋅（反應速率慢）。、同理，制H2S、 HBr、 HI 等氣體時，皆不宜用濃H2SO4。前者宜用稀鹽酸，后兩者宜用濃磷酸。FeS + 2HCl = FeCl2 + H2SH3PO4 + NaBrNaH2PO

2、4 + HBr（制HI 用 NaI ）（2）、與反應進行、停滯有關的問題用 CaCO3制 CO2，不宜用 H2SO4。生成的微溶物 CaSO4會覆蓋在 CaCO3表面，阻止反應進一步進行。（3）、 MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應，制備的Cl 2 中含 HCl 氣體和水蒸氣較多；若用KMnO4代替 MnO2進行反應，由于反應不需加熱，使制得的Cl 2 中含 HCl 氣體和水蒸氣極少。（4）、酸性廢氣可用堿石灰或強堿溶液吸收，不用石灰水，因為Ca（OH） 2 屬于微溶物質，石灰水中Ca（ OH） 2 的含量少。（ 5）、檢查多個連續裝置的氣密性，一般不用手悟法，因為手掌熱量有限。（ 6）、用排水

3、法測量氣體體積時，一定要注意裝置外壓強應相同。（7）、實驗室制備Al （ OH） 3 的反應原理有兩個：由3+，需加氨水；由-Al 制 Al （ OH）3AlO2制 Al （ OH） 3，需通 CO2 氣體。（8）、裝置順序中，應先除雜后干燥。如實驗室制取Cl 2 的裝置中，應先用飽和食鹽水除去HCl 氣體，后用濃24HSO 吸收水蒸氣。2、可行性（1）、在制備 Fe（ OH）2 時，宜將 NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的 FeSO 溶液中加一層苯，可以隔離空氣中的O，防止生成的Fe（ OH）被氧化。422. .（2）、實驗室一般不宜采用高壓、低壓和低溫（低于0）

4、等條件。（3）、在急用時：宜將濃氨水滴入堿石灰中制取NH，不宜用 NHCl 與 Ca（ OH）2反應制取34NH；又如，宜將濃HCl 滴入固體 KMnO中制備 Cl ；還有將H O 滴入 MnO中制 O，或將 H O34222222滴入固體Na2O2 中制備 O2 等。（ 4）、收集氣體的方法可因氣體性質和所提供的裝置而異。（ 5）、尾氣處理時可采用多種防倒吸的裝置。3、安全性實驗設計應盡量避免使用有毒的藥品和一些有危險性的實驗操作，當必須使用時，應注意有毒藥品的回收處理，要牢記操作中應注意的事項，以防造成環境污染和人身傷害。（ 1）、制備可燃性氣體，在點燃前務必認真驗純，以防爆炸！（ 2）、

5、易溶于水的氣體，用溶液吸收時應使用防倒吸裝置。（ 3）、對強氧化劑（如 KClO3 等）及它與強還原劑的混合物，千萬不能隨意研磨，以防止發生劇烈的氧化還原反應，引起人身傷害等事故。（4）、有毒氣體的制備或性質實驗均應在通風櫥或密閉系統中進行，尾氣一般采用吸收或燃燒的處理方法。（ 5）、混合或稀釋時，應將密度大的液體緩慢加到密度小的液體中，以防液體飛濺。如濃硫酸的稀釋等。（6）、用 Cu 制 CuSO4，可先將Cu在空氣中灼燒成CuO，再加稀硫酸，不宜用Cu 和濃硫酸反應，以防產生有毒氣體SO2。4、節約性：實驗設計應盡可能簡單易行，應采用裝置簡單、實驗步驟少、所需藥品少、并能在短時間完成的實驗

6、。（三）、制備實驗方案的設計制備實驗方案的設計，對鞏固元素及其化合物知識和掌握各類物質之間的相互轉化關系，全面訓練實驗技能，培養分析問題和解決問題的能力是有益的。制備實驗方案的設計，應遵循以下原則：1、條件合適， 操作方便； 2、原理正確， 步驟簡單；3、原料豐富，價格低廉；4、產物純凈，污染物少。即從多種路線中選出一種最佳的制備途徑，合理地選擇化學儀器與藥品，設計合理的實驗裝置和實驗操作步驟。（四）、性質實驗方案的設計1、探索性性質實驗方案的設計. .分析物質結構特點或從所屬類型的典型代表物去推測該物質可能具有的一系列性質，而后據此分別設計出合理的實驗方案，去探索它所可能具有的性質。2、驗證

7、性性質實驗方案的設計對物質具備的性質去求證，關鍵是設計出簡潔的實驗方案，操作簡單， 現象明顯， 安全可行。3、研究物質性質的基本方法和程序研究物質性質的基本方法：觀察法、實驗法、分類法、比較法等。研究物質性質的基本程序：觀察外觀預測物質性質實驗和觀察解釋及結論。4、性質實驗方案設計的一般思路、程序物質的結構或屬性物質的性質驗證或探索物質性質的實驗方案（五）、實驗設計的注意事項1、藥品和裝置是部分或剛好給出還是有剩余若藥品和裝置只有部分給出，則應作必要的補充；若有剩余，則應進行篩選或淘汰。2、題目條件有無特殊要求如采用最簡單或最合理的實驗步驟，這些要求對我們考慮反應原理，選擇藥品和裝置，確定操作

8、步驟都作了限定，必須高度重視。3、實驗過程中的隱蔽性操作某些必要的操作如干燥、除雜、冷凝、尾氣處理等，這些都是實驗中必不可少的，但容易被忽略。4、藥品的規格有些題目要求指出藥品的名稱，要準確描述出來。如硫酸銅粉末、 澄清石灰水、酸性高錳酸鉀、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、 NaOH溶液等。此外，還應注意某些儀器的規格。5、會畫簡單的實驗裝置圖。（六）、設計方案時思考實驗順序的選擇1、思考問題的順序（1）、圍繞主要問題思考。. .如選擇恰當的實驗路線、方法，所用藥品、 儀器簡單， 實驗過程快速、 安全，實驗現象明顯。（2）、思考有關物質的制備、凈化、吸收、和存放等的問題如制取在空氣中易水解的物質

9、（如Al 2S3、 AlCl 3、 Mg3N2 等）及易受潮的物質時，往往在裝置末端接一個干燥裝置，以防止空氣中的水蒸氣進入。（ 3）、思考實驗的種類及如何讓合理地組裝儀器，并將實驗與課本實驗比較、聯系。如涉及氣體的制取和處理，對這類實驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為： 發生除雜質 干燥 主體實驗 尾氣處理。2、儀器連接的順序（ 1）、所用儀器是否恰當，所給儀器是全用還是選用。（ 2）、儀器是否齊全。如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實驗是否有尾氣的處理裝置。（ 3）、安裝順序是否合理。如氣體凈化裝置中不應干燥后又經水溶液洗氣。（4）、儀器間連接順序是否正確。如洗氣時“進氣管長、出氣管短”；

10、 干燥管除雜時“大口進，小口出”等。3、實驗操作的順序（ 1）、連接儀器。（ 2）、檢查氣密性。 在整套儀器連接完畢后， 應先檢查裝置的氣密性， 檢查氣密性的方法要依裝置而定。（ 3）、裝藥品，進行實驗操作。二、實驗方案的評價1、化學實驗方案的評價常常是根據化學原理和實驗操作原理，通過比較分析和綜合的方法對化學實驗原理、試劑與儀器的選用、 實驗基本操作極其順序、實驗步驟等的優劣進行科學的論證和評判，并能在必要時提出合理的改進意見。如，排水法和排空氣法是兩種常用的收集氣體的方法，從收集到的氣體的純度和干燥性看，排水法的優點是比較純凈，缺點是不干燥；排空氣法的優點是比較干燥，缺點是不純凈。2、實驗

11、評價試題的幾種常見類型評價實驗原理、評價實驗方法、評價藥品、儀器、評價實驗現象和結論。. .練習1、工業上常用鐵質容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應，某學習小組進行了以下探究活動：探究一（1）、將已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，10 分鐘后移人硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是。（2）、另取鐵釘6.0g 放入 15.0ml 濃硫酸中， 加熱， 充分應后得到溶液X并收集到氣體 Y。、甲同學認為X 中除 Fe3+外還可能含有 Fe2+。若要確認其中的Fe2+，應先用選填序號）。a KSCN溶液和氯水 b 鐵粉和 KSCN溶液 c 濃氨水 d酸性

12、KMnO 4溶液、乙同學取 336ml（標準狀況）氣體 Y 通入足量溴水中，發生反應：SO2 + Br 2+ 2H2O= 2HBr + H2SO ，然后加入足量BaCl2溶液，經適當操作后得干燥固體233g。由于此推知氣4體 Y 中 SO2 的體積分數為。探究二分析上述實驗中SO2 體積分數的結果，丙同學認為氣體Y 中還可能含量有H2 和 Q氣體。為此設計了下列探究實驗狀置（圖中夾持儀器省略）。（3）、裝置 B 中試劑的作用是。（4）、認為氣體Y 中還含有 Q的理由是（用化學方程式表示） 。（5）、為確認 Q的存在，需在裝置中添加M于（選填序號）。a A 之前b A-B 間c B-C 間d C

13、-D 間（6）、如果氣體Y 中含有 H2，預計實驗現象應是。（7）、若要測定限定體積氣體Y 中的 H2 含量（標準狀況下約有28ml H 2），除可用測量H2 體積的方法外，可否選用質量稱量的方法？做出判斷并說明理由。. .2、已知氨可以與灼熱的氧化銅反應得到氮氣和金屬銅，用示意圖中的裝置可以實現該反應。回答下列問題：（ 1）、 A 中加入的物質是 _ ，發生反應的化學方程式是_；（ 2）、 B 中加入的物質是 _，其作用是 _ ；（3）、實驗時在 C 中觀察到得現象是 _，發生反應的化學方程式是 _；(4) 實驗時在 D 中觀察到得現象是 _，D中收集到的物質是_ ，檢驗該物質的方法和現象是

14、_ 。3、某研究小組利用裝置探究溫度對CO還原 Fe2O3 的影響 ( 固定裝置略 )MgCO 3Zn 粉Fe O32ABD無水 CaCl2澄清石灰水足量 NaOH 溶液CEF（1）、 MgCO的分解產物為。3（2）、裝置 C 的作用是，處理尾氣的方法為。（ 3）、將研究小組分為兩組，按題圖裝置進行對比實驗， 甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置 D 加熱，反應產物均為黑色粉末 ( 純凈物 ) 。兩組分別用產物進行以下實驗：步驟操作甲組現象乙組現象1取黑色粉末加入鹽酸溶解，無氣泡溶解，有氣泡2取 步 驟1 中溶液，滴加藍色沉淀藍色沉淀. .K3Fe(CN) 6 溶液3取步驟 1中溶液，滴加 KS

15、CN溶液變紅無現象4取步驟 3溶液中滴加新制氯水紅色褪去先變紅，后褪色、乙組得到的黑色粉末是。、甲組步驟1 中反應的離子方程式為。、乙組步驟4 中，溶液變紅的原因為，溶液褪色可能的原因及其驗證方法為。、從實驗安全考慮，題圖裝置可采取的改進措施是。4、現擬用下圖所示裝置（尾氣處理部分略）來制取一氧化碳，并用以測定某銅粉樣品（混有 CuO粉末）中金屬銅的含量。（1）、制備一氧化碳的化學方程式是；（2）、試驗中， 觀察到反應管中發生的現象時；尾氣的主要成分是；（3）、反應完成后，正確的操作順序為（填字母）a、關閉漏斗開關b、熄滅酒精1c、熄滅酒精燈2（4）、若試驗中稱取銅粉樣品5.0 g ，充分反應

16、后，反應管中剩余固體的質量為4.8 g ，則原樣品中單質銅的質量分數為；（ 5）、從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水、雙氧水中選用合適的試劑，設計一個測定樣品中金屬銅質量分數的方案；、設計方案的主要步驟是（不必描述操作過程的細節）；、寫出有關反映的化學方程式。. .5、氫化鈣固體登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。請回答下列問題：（1）、請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為_（填儀器接口的字母編號）；（ 2）、根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞； _ _ （請按正確的順序填入下列步驟的標號）。A、加熱反應一段時間B、收集氣

17、體并檢驗其純度C、關閉分液漏斗活塞D、停止加熱，充分冷卻（ 3）、實驗結束后，某同學取少量產物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學據此判斷，上述實驗確有CaH2 生成。、寫出CaH2 與水反應的化學方程式_、該同學的判斷不正確，原因是_（4）、請你設計一個實驗，用化學方法區分鈣與氫化鈣，寫出實驗簡要步驟及觀察到的現象_，。（5）、登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優點是_。6、為了探究AgNO3的氧化性和熱穩定性，某化學興趣小組設計了如下實驗。I、 AgNO3的氧化性:將光亮的鐵絲伸人AgNO3溶液中，一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中 Fe 的氧化

18、產物， 將溶液中的Ag 除盡后， 進行了如下實驗。可選用的試劑： KSCN溶液、K3Fe(CN) 6 溶液、氯水。（1）、請完成下表:操作現象結論取少除盡 Ag 后的溶液于試管中，加入KSCN存在 Fe3溶液，振蕩. .取少量除盡 Ag 后的溶液于試管中，加入存在 Fe2，振蕩【實驗結論】 Fe 的氧化產物為Fe2+和 Fe3、 AgNO的熱穩定性 :用下圖所示的實驗裝置A 加熱 AgNO固體，產生紅棕色氣體。在裝33置 D 中收集到無色氣體。當反應結束后，試管中殘留固體為黑色。（2）、裝置 B 的作用是。（3）、經小組討論并驗證該無色氣體為O2 ，其驗證方法是。（4）、【查閱資料】Ag2O和

19、粉末狀的Ag 均為黑色； Ag2O可溶于氨水。【提出設想】試管中殘留的黑色固體可能是：、Ag；、 Ag2O；、 Ag 和 Ag2O。【實驗驗證】該小組為驗證上述設想，分別取少量黑色固體放人試管中，進行了如下實驗。實驗編號操作現象a加入足量氨水，振蕩黑色固體不溶解b加入足量稀硝酸，振蕩黑色固體溶解，并有氣體產生【實驗評價】根據上述實驗，不能確定固體產物成分的實驗是(填實驗編號 ) 。【實驗結論】根據上述實驗結果，該小組得出AgNO3固體熱分解的產物有。7、亞硫酸鹽是一種常見食品添加劑。為檢測某食品中亞硫酸鹽含量( 通常以1kg 樣品中含SO2 的質量計 ) ，某研究小組設計了如下兩種實驗流程：甲

20、方案流程 H2O2 溶液充分吸收H SO NaOH 標準溶液數據24溶液滴定處理樣品足量稀硫酸氣體邊通 N2，邊煮沸A堿液充分吸收后，溶液I2 標準溶液數據用鹽酸調節至弱酸性B滴定處理乙方案流程. .（1）、氣體 A 的主要成分是。為防止煮沸時發生爆沸，必須先向燒瓶中加入；通入 N2 的目的是。（2）、寫出甲方案第步反應的離子方程式：。（3）、甲方案第步滴定前，滴定管需用NaOH標準溶液潤洗，其操作方法是。（ 4）、若用鹽酸代替稀硫酸處理樣品，則按乙方案實驗測定的結果(填“偏高”、“偏低”或“無影響” ) 。（5）、若取樣品 W g，按乙方案測得消耗0.01000 mol·L-1 I

21、 2 溶液 V ml ，則 1 kg 樣品中含SO的質量是g（用含 w、 V 的代數式表示） 。28、溴苯是一種化工原料，實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關數據如下：按下列合成步驟回答問題：苯溴溴苯密度 /g ·cm-30.883.101.50沸點/ °C8059156水中溶解度微溶微溶微溶（1）、在 a 中加入 15mL無水苯和少量鐵屑。在b 中小心加入4.0mL 液態溴。向a 中滴入幾滴溴，有白色煙霧產生，是因為生成了_氣體。繼續滴加至液溴滴完。裝置d 的作用是 _；（2）、液溴滴完后，經過下列步驟分離提純：、向 a 中加入 10mL水，然后過濾除去未反應的鐵屑；、濾液依

22、次用10mL水、 8mL10%的 NaOH溶液、 10mL水洗滌。 NaOH溶液洗滌的作用是_、向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是_；（3）、經以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質為_，要進一步提純，下列操作中必須的是_（填入正確選項前的字母）；A、重結晶B、過濾C、蒸餾D、萃取（4）在該實驗中，a 的容積最適合的是_（填入正確選項前的字母）。. .A、 25 mLB、 50 mLC、 250 mLD、 500 mL9、 3 ， 5- 二甲氧基苯酚是重要的有機合成中間體，可用于天然物質白檸檬素的合成。一種以間苯三酚為原料的合成反應如下：甲醇、乙醚和3， 5

23、- 二甲氧基苯酚的部分物理性質見下表：物質沸點熔點密度 (20) /溶解性/ / g·cm-3甲醇64. 7無0. 7915易溶于水乙醚34. 5無0. 7138微溶于水3， 5- 二甲氧基苯無33 36無易溶于甲醇、乙醚，微溶于水酚（ 1 ）、反應結束后，先分離出甲醇，再加入乙醚進行萃取。、分離出甲醇的操作是的。、萃取用到的分液漏斗使用前需并洗凈，分液時有機層在分液漏斗的填（“上”或“下”）層。（2）、分離得到的有機層依次用飽和NaHCO3溶液、飽和食鹽水、少量蒸餾水進行洗滌。用飽和 NaHCO3 溶液洗滌的目的是；用飽和食鹽水洗滌的目的是。（3）、洗滌完成后，通過以下操作分離、提

24、純產物，正確的操作順序是(填字母 ) 。A、蒸餾除去乙醚b、重結晶c 、過濾除去干燥劑d 、加入無水CaCl 2 干燥10、正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛。. .發生的反應如下：Na2Cr2O7CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHOH2SO4 加熱反應物和產物的相關數據列表如下：沸點 / 。 c密度 /(g ·cm-3 )水中溶解性正丁醇11.720.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶實驗步驟如下：將 6.0 g Na2Cr2O7 放入 100mL 燒杯中，加 30mL 水溶解，再緩慢加入5mL濃硫酸，將所得溶液小心轉移至B 中。在 A

25、中加入 4.0g正丁醇和幾粒沸石，加熱。當有蒸汽出現時，開始滴加 B 中溶液。滴加過程中保持反應溫度為90 95，在 E 中收集 90以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機層干燥后蒸餾， 收集 75 77餾分，產量 2.0g 。回答下列問題： （ 1）、實驗中，能否將Na2Cr2O7 溶液加到濃硫酸中，說明理由。（2）、加入沸石的作用是。若加熱后發現未加沸石，應采取的正確方法是。（3）、上述裝置圖中，B 儀器的名稱是， D儀器的名稱是。（4）、分液漏斗使用前必須進行的操作是（填正確答案標號） 。a、潤濕b、干燥c、檢漏d、標定（5）、將正丁醛粗產品置于分液漏斗中分水時，水在層（填“

26、上”或“下”）（6）、反應溫度應保持在9095，其原因是。（7）、本實驗中，正丁醛的產率為%。. .1、答案：（ 1）、鐵釘表面被鈍化（或其它合理答案）；（ 2）、 d66.7%（或其它合理答案）（ 3）、檢驗 SO2 是否除盡；（ 4）、 C + 2 H 2SO4（濃） = CO 2 + 2 SO 2 + 2 H 2O；（5）、 c；（6）、 D 中固體由黑變紅和E 中固體由白變藍； （ 7）、否，用托盤天平無法稱量D 或 E 的差量可，用分析天平稱量 D或 E 的差量。2、答案：（ 1）、固體 NHCl Ca(OH)2 ； 2 NH4Cl + Ca （ OH）2CaCl2+2NH 3+2H2O4（其他答案合理也給分）；（ 2）、堿石灰（或CaO）；除去 NH3 氣流中的水蒸汽；（3）、黑色粉末部分逐漸變為紅色；2 NH3+ 3 CuON+ 3 HO + 3 Cu ；22（4）、出現無色液體；氨水；用紅色石蕊試紙檢驗、試紙變藍，用無水硫酸銅檢驗、無水硫酸銅變藍。3、答案：（ 1）、 MgO、CO ；（ 2）、除 CO ； 點燃 ；（3）、 F