第十一单元 第4讲 探究类实验方案的评价与设计-【金版教程】2024高考化学一轮复习创新方案word（全国统考版）

高考总复习·化学［全国统考版］ 第4讲 探究类实验方案的评价与设计 复习目标 根据化学实验的目的和要求，能做到：(1)设计实验方案；(2)掌握控制实验条件的方法；(3)正确选用实验装置；(4)预测或描述实验现象，分析或处理实验数据，得出合理结论；(5)评价或改进实验方案。 一、探究类实验方案的评价 1．实验方案的评价形式 实验装置 的评价 对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便性和可行性等方面进行全面分析，选出最佳装置 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.实验方案评价类试题的解题思路 (1)从可行性方面进行评价 ①实验原理(如药品的选择)是否正确、可行。 ②实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理。 ③实验步骤是否简单、方便。 ④实验现象是否明显，实验结论是否正确。 (2)从规范性视角进行评价 ①仪器的安装与拆卸。 ②仪器的查漏、气密性检验。 ③试剂添加的顺序与用量。 ④加热的方式方法和时机。 ⑤温度计的规范使用、水银球的位置。 ⑥实验数据的读取。 ⑦冷却、冷凝的方法等。 (3)从“绿色化学”视角进行评价 ①反应原料是否易得、安全、无毒。 ②反应速率是否较快。 ③原料利用率以及合成物质的产率是否较高。 ④合成过程中是否造成环境污染。 (4)从实验设计的安全性方面进行评价 ①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸。 ②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2后加热，气体点燃前先验纯等)。 ③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)。 ④防吸水(如取用、制取易吸水、潮解、水解的药品，宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。 ⑤冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、冷凝管等)。 ⑥易挥发液体产物导出时若为蒸气的要及时冷却。 ⑦其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。 二、探究类实验方案的设计 1．性质验证型实验 设计性质验证实验方案可分为多种情况：一是已知物质的性质，设计实验验证物质的某些性质；二是已知某类物质的结构(或含有的官能团)，设计性质实验来验证这类物质的结构；三是根据性质设计定量实验；四是根据物质性质验证化学原理(理论)或根据化学原理来验证物质的某些性质。设计性质验证实验方案的常用程序有如下两种： (1)根据物质性质设计实验方案 ―→―→―→ (2)根据物质的结构(或官能团)设计验证性质实验方案 2．性质探究型实验 设计性质探究实验方案时要注意： 实验方案要可行 要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件，实验方案要简单易行 实验顺序要科学 要对各个实验步骤进行统一的规划和安排，保证实验准确高效，同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的相互干扰 实验现象要直观 如“证明CH3COOH是弱电解质”的实验，可配制一定浓度的CH3COONa溶液，用pH试纸测溶液的pH，通过测定的结果(常温下，pH>7)得出结论，操作简便且现象明显 实验结论要可靠 要反复推敲实验步骤，多方验证实验结果，做到实验结论准确可靠 1．(2022·哈尔滨市第三中学高三一模)为验证氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。 Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。 Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2。 Ⅳ.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。 Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。 Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中离子。 Ⅶ.实验结束后，打开弹簧夹K1～K4，再通入一段时间N2，然后拆卸，洗涤，整理仪器。 (1)过程Ⅰ的目的是________________________________________。 (2)棉花中浸润的溶液为____________，过程Ⅶ的目的是________________。 (3)C中发生反应的化学方程式为________________________________。 (4)用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是______________________________________。 (5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。