1化学实验方案设计的思路解析

。
（2）硫酸溶液过稀会导致 反应速率慢，不利于晶体析出。
4.实验操作的设计与注意的问题
（1）仪器接口的连接：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
（2）实验操作的顺序：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（按程序）→拆卸仪器→其他处理等。
• 7．结合实验方案的设计与评价，考查选择组装 仪器的能力及绘制简单装置图的能力。
综合性实验的设计与评价
一.化学实验方案设计的思路
二.化学实验方案设计时遵循的原 则
• （1 • （2）安全性：保护人身安全、保护环境、保护仪
• （3）可行性：条件允许，效果明显，操作简便可 • 行。 • （4）简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的
d 代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 （填代
号）。
a.KMnO4
b.(NH4)2S
c.H2wk.baidu.com2
d.KSCN
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸
发、冷却结晶、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过
滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的
主要作用是 引流
（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入 （或先加入）NH3 （或（N填H化3·H学2O式））。若实验过程中有
• （3）如果实验室取用或制取易吸水、潮解、 水解的物质，要采取必要的措施防止其吸水，
• （4）冷凝回流：有些实验中，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 及冷凝管等）。
• 5）仪器拆卸的科学性与安全性：要从防污 染、防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考虑。 （6）其他：如试剂加入先后顺序、实验方 法使用顺序等。
四、化学实验方案设计的类型
考点一 物质制备实验方案的设计
【例1】 （2009·山东理综，30）孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验 室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3， 步骤如下：
（1）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从
C 下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为 （填
药品的选择包括种类、浓度、物态等；连接 方式的选择包括仪器的先后顺序、导管接口 的连接等。
（2 对几个实验方案的正确与错误、严密与不严 密、准确与不准确做出判断，要考虑是否合 理、有无干扰现象、经济效益高低和对环境
• （3
• 几个实验方案都能达到目的，分析各方案 的优劣并选出其中最佳的一个。所谓最佳， 无非是装置最简单、药品容易取得且价格 低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染 等。
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
由于大多数有机反应，副反应较多，且为可逆反 应，因此设计有机物制备实验方案时，尽可能选择 步骤少、副产物少的有机反应。若两种有机物参加 的可逆反应，应考虑多加一些价廉的有机物，以提 高另一种有机物的转化率和产率，另外有机物的制
Ⅱ.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下： 取过量洁净的铁屑加入20%~30%的稀硫酸溶液，在 50℃~80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热 过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静
（1）写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：
Fe+H2SO4（稀） ---------- FeSO4+H2↑
实验装置，用较少的步骤和药品完成
三.实验方案的评价
对所给出的实验方案做出分析、选择、判断 或找出最佳方案，包含的知识点很多，能考查 学生分析问题和解决问题的能力。
（1 包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选 择等。仪器的选择包括发生装置（几种基本类 型）、净化装置（除杂质的试剂与顺序）、反 应装置、收集装置、尾气处理装置等；
如实验室欲制备苯甲酸甲酯，在设计实验方案时， 可这样考虑：用甲醇与苯甲酸进行酯化反应，以浓 H2SO4作催化剂。因为酯化反应是可逆的。根据化学 平衡移动原理，增大反应物如甲醇的浓度，可以使 平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移动。
Ⅰ.化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓 硫酸滴入浓盐酸中。请从图中挑选所需仪器，在方 框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装 置简图，并在图中标明所用试剂。（仪器可重复使 用，固定装置不必画出）
氨气逸出，应选用下列 bd 装置回收（填代号）。
（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配 制某标准溶液，定容时视线应平视刻，度线直到 凹线液相面切的最。低处与刻度
用KMnO4标准溶液滴定时应选用 酸式滴定管（填
“酸式”或“碱式”）。
解析 （1）试剂①的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，同时 又不能再引入新的杂质，只有H2O2符合；Fe3+的检验 用KSCN （2）从溶液中获得晶体，需经过加热蒸发、冷却结 晶、过滤等操作;在过滤操作中玻璃棒的作用为引流。 （3）因NH3在水中的溶解度远远大于CO2在水中的溶 解度，故应先通NH3使CaCl2溶液显碱性，再通CO2才 利于CaCO3的生成；对易溶气体，为防倒吸可采取不
（4）配制一定物质的量浓度溶液时，视线应与凹液 面相切，且要平视；KMnO4具有强氧化性，只能用酸 式滴定管。
答案 （1）c d （2）冷却结晶 （3）NH3 （或NH3·H2O） bd （4）平视凹液面（或平视刻度线） 处与刻度线相切 酸式
凹液面的最低
制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识 和掌握好各类有机物之间的相互转化关系，全面训 练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有 益的。
• 1.根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案 。
• 2．了解控制实验条件的方法。
• 3．分析或处理实验数据得出合理结论。
• 4．绘制和识别典型的实验仪器装置图。
• 5.以科技、生产、生活中的新材料为载体，考查 实验评价、误差分析和定量计算等方面的能力。
• 6．通过对课本实验的改进，考查分析、解决问 题的能力，以及学生思维的灵活性。