（打包）第10章 实验方案的设计与评价(课件+作业)-2020新高考化学【优化探究】一轮总复习(鲁琼版)

第36讲　物质制备、性质验证类实验方案的设计与评价 考点 　物质制备实验方案的设计与评价 授课提示：对应学生用书第200页 [知识梳理]　 抓基础　夯实必备知识 1．物质制备实验方案的设计原则 (1)设计原则：①条件合适，操作方便：②原理正确，步骤简单；③原料丰富，价格低廉：④产物纯净，污染物少。 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。 (2)常常是根据化学原理和实验操作原理，通过比较、分析和综合的方法对化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作及实验步骤等优劣进行科学论证和评判，并能在必要时提出合理的改进意见。 2．制备实验方案的评价 (1)从实验方案可行性角度评价 只有合理且切实可行的实验方案才有意义。可行性是方案的第一要素，评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析：理论上要科学合理；操作上要简单可行。 (2)从经济效益角度评价 评价一种实验方案，不仅要从科学性上判断是否可行，还要从经济效益上考虑是否切合实际。 (3)从环保角度评价 防止污染的根本途径在于控制“三废”的排放，在对实验方案进行评价时，不可忽视环境保护的重要性。 (4)从“安全性”方面对实验方案作出评价 化学实验安全通常要考虑气密性检查、气体纯度检验、加热的顺序、防倒吸、有毒气体的吸收处理等问题。 3．实验方案设计与评价的注意事项 (1)实验装置的组合顺序： 气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理。 (2)接口的连接顺序： 总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应“长”进“短”出(或“深”入“浅”出)；量气装置应“短”进“长”出；洗气装置应“长”进“短”出；干燥管应“粗”进“细”出。 (3)实验操作顺序 气体发生一般按：装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验→拆卸仪器→其他处理等。 (4)加热操作注意事项 主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯，其目的一是防止爆炸，如H2还原CuO、CO还原Fe2O3；二是保证产品纯度，如制备Mg3N2、CuCl2等。反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气直到冷却为止。 (5)尾气处理：有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃，无毒气体直接排放。 (6)气体的纯度：点燃或加热通有可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的装置前，必须检查气体的纯度。 (7)倒吸问题。实验过程用到加热操作的要防倒吸；气体易溶于水的要防倒吸。 (8)冷凝回流问题。有易挥发的液体反应物时，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置中设计冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等。 (9)拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性，有些实验为防止“爆炸”或“氧化”，应考虑何时停止加热或停止通气，如有尾气吸收装置的实验，必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸；拆卸用排水法收集且需要加热制取气体的装置时，需先把导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，以防止水倒吸。拆下的仪器要清洗、干燥、归位。 [典例]　硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。 Ⅰ.[查阅资料] (1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。 (3)Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。 Ⅱ.[制备产品] 实验装置如图所示(省略夹持装置)： 实验步骤： (1)检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是________；E中的试剂是________(选填下列字母编号)。 A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．饱和NaHSO3溶液 (2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。 Ⅲ.[探究与反思] (1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择) 取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，________，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。 (2)为减少装置C中生成的Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进，改进后的操作是________