2012屆高三化學實驗精講精析
1.製備實驗裝置的選擇與儀器連線、裝置氣密性的檢驗、實驗現象描述、尾氣處理。
2.給定實驗情景或性質實驗目的，要求選擇實驗儀器裝置、藥品、確定實驗程式，評價實驗方案。
3.對教材演示實驗進行重組、優化和創新。
綜合實驗設計和評價是綜合應用實驗基礎知識、基本操作，結合化學基本理論，元素化合物知識和化學計算等相關知識，進行整合，解決有關實驗問題。
一、實驗設計和評價的題型
利用給出的一些裝好藥品的單個實驗裝置，要求根據實驗目的連線儀器，敘述現象說明理由。
利用給出的實驗的裝置和反應條件，要求根據實驗現象和物質的性質判斷物質和化學反應。
利用限定的儀器、藥品、融氣體製備、除雜、集氣及設計操作程度、儀器連線、定量計算於一體。考查學生設計實驗、基本操作和資料處理的能力。
給出部分實驗環節，根據實驗要求設計完整的實驗或補充部分實驗步驟。
據實驗目的，實驗進行的條件，選取適當藥品、儀器（或應用所指定的藥品、儀器）完全某次指定的實驗操作。
對給出的實驗方案，做出科學的評估，依據「儀器簡單、操作方便、藥品易得、節省試劑、現象明顯、安全防汙」選擇出最佳方案。
新情境實驗題，運用已有知識解決新情境中的新問題，考查學生靈活運用知識的遷移能力、自學能力、觀察能力、實驗能力和思維能力。
二、實驗設計的一般規律
1、 實驗方案設計的一般原則。
乙個相對完整的化學實驗方案一般包括下述內容：（1）實驗名稱；（2）實驗目的；（3）實驗原理；（4）實驗用品（儀器、藥品及規格）；（5）實驗步驟（包括實驗儀器的裝配和操作）；（6）實驗現象和記錄及結果處理；（7）問題和討論。
實驗方案的設計原則是方法簡便、現象明顯、操作易行，對於定量實驗還要考慮系統誤差要求。確定了實驗所選用的方法和原理後，就要考慮選擇用什麼實驗裝置來完成此實驗，即進行實驗裝置的設計，一套完整的實驗裝置往往是由多個基本實驗裝置相互連線而成的，如有關氣體的製取和性質實驗一般分為氣體的發生裝置（或氣體反應裝置）、氣體的洗滌裝置、氣體的收集裝置、尾氣的吸收裝置等部分，要熟悉各基本裝置的功能，並注意各基本裝置連線順序的合理性。
2、 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，例如：選擇適當的實驗路線、方法；所用藥品、儀器簡單易得；實驗過程快速、安全；實驗現象明顯。
②思考有關物質的製備、淨化、吸收和存放等有關問題。例如：製取在空氣中易水解的物質（如al2s3、alcl3、mg3n2等）及易受潮的物質時，往往在裝置末端再接乙個乾燥裝置，以防止空氣中水蒸氣進入。
③思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器，並將實驗與課本實驗比較、聯絡。例如涉及到氣體的製取和處理，對這類實驗的操作程式及裝置的連線順序大體可概括為：發生→除雜質→乾燥→主體實驗→尾氣處理。
（2）儀器連線的順序：
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。例如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實驗是否有尾氣的吸收裝置。
3 安裝順序是否合理。例如：是否遵循「自下而上，從左到右」的原則；氣體淨化裝置中不應先乾燥，後又經過水溶液洗氣。
4 儀器間連線順序是否正確。例如：洗氣時「進氣管長，出所氣管短「；乾燥管除雜質時」大進小出「等。
（3）實驗操作的順序：
1 連線儀器。按氣體發生→除雜質→乾燥→主體實驗→尾氣處理順序連線好實驗儀器。
2 檢查氣密性，在整套儀器連線完畢後，應先檢查裝置的氣密性，然後裝入藥品。檢查氣密性的方法要依裝置而定。
3 裝藥品，進行實驗操作。
3、 設計方案時需注意的問題。
（1）檢查氣體的純度，點燃或加熱通有可燃性（h2、co、ch4、c2h4、c2h2等）的裝置前，必須檢查氣體的純度。例如用h2、co等氣體還原金屬氧化物時，需要加熱金屬氧化物，在操作中，不能先加熱，後通氣，應當先通入氣體，將裝置內的空氣排淨後，檢查氣體是否純淨（驗純），待氣體純淨後，再點燃酒精燈加熱金屬氧化物。
（2）加熱操作先後順序的選擇。若氣體發生需加熱，應先用酒精燈加熱發生氣體的裝置，等產生氣體後，再給實驗需要加熱的固體物質加熱，目的是：一則防止**（如氫氣還原氧化銅）；二則保證產品純度，防止反應物或生成物與空氣中其他物質反應。
例如用濃硫酸和甲酸共熱產生co，再用co還原fe2o3，實驗時應首先點燃co發生裝置的酒精燈，生成的co趕走空氣後，再點加熱fe2o3的酒精燈，而熄滅酒精燈的順序則相反，原因是：在還原性氣體中冷卻fe可防止灼熱的fe再被空氣中的o2的氧化，並防止石灰水倒吸。
（3）冷凝回流的問題。有的易揮發的液體反應物，為了避免反應物質損耗和充分利用原料，要在發生裝置中設計冷凝回流裝置。發在發生裝置中安裝長玻璃管等。
（4）冷卻問題。有的實驗為防止氣體冷凝不充分而受損失，需要冷凝管可用冷水或冷水冷凝氣體（物質蒸氣），使物質蒸氣冷凝為液態便於收集。
（5）防止倒吸問題。實驗過程用到加熱操作的，要防倒吸；氣體易溶於水的要防倒吸。
（6）具有特殊作用的實驗改進裝置。如為防止分液漏斗中的液體不能順利流出，用橡皮管連線成連通裝置；為防止氣體從長頸漏斗中逸出，可在發生裝置中的漏斗末端套住一支小試管等。
（7）拆卸時的安全性和科學性。實驗儀器的拆卸要注意安全性和科學性，有些實驗為防止「**」或「氧化」，應考慮停止加熱或停止通氣，如對有尾氣吸收裝置的實驗，必須將尾氣導管提出液面後才能熄滅酒精燈，以免造成溶液倒吸；用氫氣還原氧化銅的實驗應先熄滅加熱氧化銅的酒精燈，同時繼續通氫氣，待加熱區冷卻後才停止通氫，這是為了避免空氣倒吸入加熱區使銅氧化，或形成易爆氣體；拆卸用排水法收集需要的加熱製取氣體的裝置時，需先把導管從水槽中取出，才能熄滅酒精燈，以防止水倒吸；拆下的儀器要清洗、乾燥、歸位。
【例1】實驗室可用氯氣與金屬鐵反應製備無水三氯化鐵，該化合物是棕紅色，易潮解，100℃左右時昇華。下圖是兩個學生設計的實驗裝置，左邊的反應裝置相同，而右邊的產品收集裝置則不同，分別如(ⅰ)和(ⅱ)所示。試回答：
(1)b中反應的化學方程式為
(2)d中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應採取的方法是
(3)d中反應化學方程式是
(4)裝置(ⅰ)的主要缺點是
(5)裝置(ⅱ)的主要缺點是
如果選用此裝置來完成實驗，則必須採取的改進措施是
答案 (1)4hcl+mno2*****mncl2+2h2o+cl2↑
或16hcl+2kmno4*****=2kcl+2mncl2+8h2o+5cl2↑
(2)b中的反應進行一段時間後，看到黃綠色的氣體充滿裝置，再開始加熱d；
(3)2fe+3cl2*****=2fecl3；
(4)導管易被產品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環境汙染；
(5) 產品易受潮解；在瓶e和f之間連線裝有乾燥劑的裝置。
【例2】航天飛行器座艙內空氣更新過程如圖所示：
空氣、co2、h2o
co2c
空氣h2h2o
o2 h2o
(1)ⅱ是co2和h2的反應裝置，該反應的化學方程式
(2)從裝置ⅰ、ⅱ、ⅲ可看出，o2的**是co2和h2o，宇航中每天消耗28molo2，撥出23molco2，則太空飛行員生天撥出的氣體中含h2o________mol。
（3）以下是另一種將co2轉化為o2的實驗設想：
其中，由mgcl2·6h2o製取無水mgcl2的部分裝置(鐵架臺、酒精燈已略)如下：
1 上圖中，裝置a由雙孔塞和導管組成。
2 迴圈物質的名稱是
3 製取無水氯化鎂必須在***存在的條件下進行，原因是
4 裝置b是填充的物質可能是填入編號)
e矽膠f、鹼石灰 g、無水氯化鈣 h、濃硫酸
5 設計d中裝置要注意防止倒吸，請在方框中畫出d裝置的簡略圖，並要求與裝置c的出口處相連(鐵架臺不必畫出)。
答案 (1)2h2+co2 2h2o+c
(2)10
(3)防止水解
(4)e、g
(5)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
專題複習化學實驗 三 化學實驗設計與評價習題
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化學實驗設計與評價習題 答案 1 共19分 1 naoh溶液 1分 吸收co2 2分 濃硫酸 1分 吸收h2o 2分 玻璃管中黑色固體變紅 2分 cuo co cu co2 3分 驗證co氧化產物是co2 2分 2 c 2分 防止丁中的液體倒吸 2分 2分 2 18分 1 2分排盡整個裝置中的空氣 ...
化學實驗設計與評價專項練習
一 選擇題 下列每小題只有乙個選項符合題意，把符合題意的選項填入題後括號中 1 某同學設計了四種物質製備的實驗方案其中理論上正確，操作上可行的是 2 某 小組設計了下列四種製備物質的實驗方案，其中不能實現的是 3 某課外興趣小組利用廢銅屑製取cuso4，設計方案如下 從理論 操作 經濟 環保等方面考...