2019届一轮复习鲁科版 实验方案的设计与评价 学案.doc

第38讲　实验方案的设计与评价 1．化学实验方案的设计 (1)化学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，设计合理的装置，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。 (2)化学实验方案设计的步骤 2．化学实验方案的评价 (1)实验评价的主要形式 从评价的主要针对点来看，实验综合题可分为装置评价型和原理评价型两类。 ①实验装置的评价 对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便可行性等方面进行全面分析，选出最佳装置。 ②实验原理的评价 紧扣实验目的，对各方案的原理综合考虑，从原理是否科学、原料是否节约、误差是否较小等方面进行全面分析，选出最佳方案。 (2)实验方案评价的解题思路 一个实验方案的优劣主要从实验原理是否科学合理，操作与装置是否简单可行，以及绿色化学和安全性的角度去评价。 ①从“科学性”和“可行性”方面对实验方案作出评价 评价时可从以下4个方面分析：实验原理是否科学；实验操作是否合理；实验步骤是否简单、方便；实验效果是否明显。 ②从“绿色化学”视角对实验方案作出评价 反应原料是否易得、安全、无毒；反应速率是否合适；原料利用率以及生成物的产率是否较高；实验过程中是否造成环境污染。 ③从“安全性”方面对实验方案作出评价 化学实验从安全角度常考虑的因素主要有防倒吸、防爆炸、防吸水、防泄漏、防着火、防溅液、防破损等。 1．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　) 选项 实验 现象 结论 A 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液呈血红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋ B 将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 D 将0.1 mol·L－1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol·L－1 CuSO4溶液 先有白色沉 淀生成后变 为蓝色沉淀 Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小 答案　D 解析　稀硝酸与过量的铁粉反应，生成硝酸亚铁和NO气体、水，无铁离子生成，所以加入KSCN溶液后，不变红色，现象错误，A错误；Cu与硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，无黑色固体出现，现象错误，B错误；铝在空气中加热生成的氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，C错误；硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀，再加入硫酸铜，则生成氢氧化铜蓝色沉淀，所以氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小，D正确。 2．氮化镁(Mg3N2)是工业上应用广泛的离子化合物，常温下为浅黄色粉末，极易与水反应。某校化学兴趣小组用镁与氮气反应制备Mg3N2，并测定氮化镁的纯度。 Ⅰ.制备氮化镁 已知：亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速率较快。 (1)制取氮气反应的离子方程式为________________________ ____________________。 (2)实验装置(可重复使用)的连接顺序为a→____，____→____，____→____，____→h，i→____，____(按气流方向，用小写字母表示)。 Ⅱ.测定氮化镁的含量 (3)定性分析 操作步骤 实验现象 解释原因 取少量氮化镁样品于试管中，加足量蒸馏水 __________________________________________ ①写出反应的化学方程式：____________________ 弃去上层清液，加入足量稀盐酸 观察到固体全部溶解且冒气泡 ②冒气泡的原因是__________________________ 答案　(1)NH＋NO===N2↑＋2H2O (2)f　g　b　c　d　e　d　e (3)试管底部有固体不溶物，有刺激性气味的气体产生 ①Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑ ②未反应的镁与盐酸反应产生氢气 解析　(1)NaNO2和(NH4)2SO4反应生成N2为归中反应，离子方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O。 (2)制取的氮气先通过安全瓶，利用硫酸亚铁的还原性除去氧气；为防止水蒸气使氮化镁水解，用浓硫酸干燥氮气；氮气与镁在装置B中反应生成氮化镁，再连接盛有浓硫酸的洗气瓶防止水蒸气进入使氮化镁水解， 所以实验装置的连接顺序为a→f，g→b，c→d，e→h，i→d，e。 (3)氮化镁与水反应生成氨气和氢氧化镁，化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，所以现象为试管底部有固体不溶物，有刺激性气味的气体产生；镁与冷水不反应，镁与盐酸反应放出氢气。 考点1　化学实验方案设计 典例1　(2017·湖北重点中学联考)草