化学实验方案的设计与评价鲁科版高中化学一轮复习(配套练习)剖析.ppt

课时4　化学实验方案的设计与评价 必威体育精装版考纲 1．能根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案。 2．综合应用化学实验基础知识与基本技能解决一些化学问题。 考点一　化学实验方案的设计　 2．化学实验设计的基本内容 一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容： ①实验名称；② ；③实验原理；④实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格；⑤实验装置图、实验步骤和操作方法；⑥实验注意事项；⑦实验现象的记录及结果处理；⑧问题与讨论。 3．实验方案设计的基本思路 根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。 探究思考 　实验方案创新设计的几种方法。 (1)尾气处理装置的设计： 在设计尾气处理装置时，要充分考虑装置是否符合以下几点：能充分吸收气体、不能倒吸、尾气处理装置应与大气相通。 如：下列吸收氨气的装置(未标出的液体为水)________均能防止倒吸，________均不能。 (2)防污染安全装置设计： 如：下列尾气处理装置中，________可吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)，________装置吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)，________可用于除去CO等可燃性气体，________可用于收集所有气体。 (3)量气装置的设计与评价： 如：下列装置中A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的装置，而装置E则不能测量气体体积。 (4)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，是气体制备的常用装置。实验室中没有启普发生器时，可以根据启普发生器的原理设计出简易制气装置，如下图所示的装置。 答案　(1)A、C、F、G、H　B、D、E (2)A　B和C　D　E 【示例1】(2012·江苏，19)废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下： (1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是_______________________(用化学方程式表示)。 ②铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是________________。 (3)已知pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。 实验中可选用的试剂：30%H2O2、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1 NaOH。 由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为： ①__________________________________________________； ②________________________________________________； ③过滤； ④________________________________________________； ⑤过滤、洗涤、干燥；⑥900 ℃煅烧。 思维启迪 实验步骤的设计需要考虑实验目的、实验过程，提供的信息及药品。 解析　(1)铜与稀硫酸不反应，加入H2O2可以将铜氧化。H2O2不稳定，受热分解生成氧气逸出。(2)根据淀粉遇碘变蓝色的性质，可用淀粉作指示剂。在锥形瓶中加入淀粉溶液，溶液变蓝色，滴入Na2S2O3标准溶液，待溶液的蓝色退去，即证明I2全部反应。若溶液中的H2O2没有除尽，H2O2具有强氧化性，会氧化Na2S2O3，导致Na2S2O3标准溶液使用偏多，算出的Cu2＋的含量偏高。 (3)Fe2＋与Zn2＋完全沉淀时的pH相差不大，直接沉淀时生成的Zn(OH)2不纯，故可先加入氧化剂H2O2(该氧化剂不引入杂质离子)将Fe2＋转化为Fe3＋，调节pH在3.2至5.9之间，目的是将Fe3＋全部沉淀，而保留Zn2＋不沉淀。过滤后，再调节pH大于8.9，使Zn2＋全部沉淀，但是pH不能超过11，否则Zn(OH)2会被溶解。最后煅烧Zn(OH)2使其分解得ZnO。 1．(2013·天津化学，9)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。 Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下： ①检验装置的气密性； ②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气； ③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成； ④…… ⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。 请回答下列问题： (1)装置A中反应的化学方程式为_____________________