内容正文:
考点3 化学实验设计和目的评价
1.化学实验方案设计与评价的“五项原则”
2.化学实验方案设计与评价要考虑的“四角度”
(1)可行性角度
①分析实验方案是否科学可行;②实验操作是否安全合理;③实验步骤是否简单方便;④实验效果是否明显。
(2)绿色性角度
①实验过程中是否造成环境污染;②原料是否无毒、安全、易得;③原料利用率是否较高;④反应速率是否较快。
(3)安全性角度
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸;③防氧化、防吸水;④污染性的气体要进行尾气处理;⑤有粉末状态物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞。
(4)规范性角度
①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、竖装的干燥管及冷凝管等;②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;③仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序;④其他方面,如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。
3.“四步法”突破化学实验方案的评价题
(化学实验方案的评价)
(2022·辽宁卷)下列实验能达到目的的是( )
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
探究浓度对化学反应速率的影响
量取同体积不同浓度的NaClO溶液,分别加入等体积等浓度的Na2SO3溶液,对比现象
C
判断反应后Ba2+是否沉淀完全
将Na2CO3溶液与BaCl2溶液混合,反应后静置,向上层清液中再加1滴Na2CO3溶液
D
检验淀粉是否发生了水解
向淀粉水解液中加入碘水
C 解析:酸碱中和滴定操作没有采取保温措施,热量损失较多,不能用于测定中和反应的反应热,A错误;NaClO溶液和Na2SO3溶液反应生成NaCl和Na2SO4,无明显实验现象,不能用于探究浓度对化学反应速率的影响,B错误;取上层清液,加入1滴Na2CO3溶液,若生成白色沉淀,证明Ba2+未完全沉淀,否则,沉淀完全,C正确;检验淀粉是否发生了水解,应检验其水解液中是否含葡萄糖,要选用新制Cu(OH)2或银氨溶液,不能加入碘水,D错误。
(2022·全国甲卷)根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是( )
实验目的
实验及现象
结论
A
比较CH3COO-和HCO的水解常数
分别测浓度均为0. 1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者
Kh(CH3COO-)<Kh(HCO)
B
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
探究氢离子浓度对CrO、Cr2O相互转化的影响
向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸,黄色变为橙红色
增大氢离子浓度,转化平衡向生成Cr2O的方向移动
D
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体
乙醇中含有水
C 解析:CH3COONH4溶液中,CH3COO-与NH能发生相互促进的水解反应,测得的CH3COONH4溶液的pH不能反映出CH3COO-的水解程度,因此测定相同浓度的CH3COONH4溶液和NaHCO3溶液的pH,不能说明Kh(CH3COO-)<Kh(HCO),A错误;浓盐酸能与KMnO4溶液反应产生Cl2,从而使KMnO4溶液褪色,因此无法用KMnO4溶液检验铁锈中含有二价铁,B错误;Cr2O、CrO在溶液中存在如下平衡:Cr2O(橙红色)+H2O⥫⥬2CrO(黄色)+2H+,滴加稀硫酸溶液由黄色变为橙红色,说明平衡向生成Cr2O的方向移动,C正确;乙醇和水均能与钠反应产生无色气体,因此不能用钠检验乙醇中是否含水,D错误。
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