2020年高考化学一轮总复习第十一章第35讲实验方案的设计与评价学案（含解析）

第35讲 实验方案的设计与评价

1.化学实验方案的设计(主要是物质制备和提纯的方案设计) (1)化学实验方案设计的基本思路

根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的装置，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。

(2)化学实验方案设计的步骤

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(3)物质制备与提纯的实验方案设计

2．化学实验方案的评价

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(1)实验评价的主要形式

从评价的主要针对点来看，实验综合题可分为装置评价型和原理评价型两类。 ①实验装置的评价

对比各方案装置，从装置的合理性、操作的简便可行性等方面进行全面分析，选出最佳装置。

②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)实验方案评价的解题思路

一个实验方案的优劣主要从实验原理是否科学合理，操作与装置是否简单可行，以及绿色化学和安全性的角度去评价。

①从“科学性”和“可行性”方面对实验方案作出评价

评价时可从以下4个方面分析：实验原理是否科学；实验操作是否合理；实验步骤是否简单、方便；实验效果是否明显。

②从“绿色化学”视角对实验方案作出评价

反应原料是否易得、安全、无毒；反应速率是否合适；原料利用率以及生成物的产率是否较高；实验过程中是否造成环境污染。

③从“安全性”方面对实验方案作出评价

化学实验从安全角度常考虑的因素主要有防倒吸、防爆炸、防吸水、防泄漏、防着火、防溅液、防破损等。

1．(2018·南昌市一模)下列实验操作中，对应的实验现象以及实验结论都正确且两者具有因果关系的是( ) A B C 实验操作 向碳酸钠溶液中先滴入酚酞，再滴加稀盐酸 将氯化铝溶液蒸干 取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量苯，振荡、溶液分层，下层呈紫红色 静置 D 将铜片放入浓硫酸中，加热 答案 D

解析 盐酸是无氧酸，不能根据盐酸酸性强弱判断非金属性，应该用高氯酸，A项错误；将氯化铝溶液蒸干析出的白色固体是氢氧化铝，B项错误；苯的密度比水小，溶液分层后，应该是上层呈紫红色，C项错误；铜与浓硫酸加热，生成硫酸铜、二氧化硫、水，表现了浓硫酸的强氧化性和酸性，D项正确。

2．氮化镁(Mg3N2)是工业上应用广泛的离子化合物，常温下为浅黄色粉末，极易与水反

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实验现象 溶液先变红，后溶液红色变浅直至消失 析出白色固体 Cl>C 实验结论 非金属性： 白色固体是氯化铝 原无色溶液中一定有I 浓硫酸具有强氧化性和酸性 －产生大量气体，溶液变为蓝色 应。某校化学兴趣小组用镁与氮气反应制备Mg3N2，并测定氮化镁的纯度。

Ⅰ.制备氮化镁

已知：亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速率较快。 (1)制取氮气反应的离子方程式为____________________。

(2)实验装置(可重复使用)的连接顺序为a→____，____→____，____→____，____→h，i→____，____(按气流方向，用小写字母表示)。

Ⅱ.测定氮化镁的含量 (3)定性分析

操作步骤 加足量蒸馏水 弃去上层清液，加入足量稀盐酸 △＋－

答案 (1)NH4＋NO2=====N2↑＋2H2O (2)f g b c d e d e

(3)试管底部有固体不溶物，有刺激性气味的气体产生 ①Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑ ②未反应的镁与盐酸反应产生氢气

△＋－

解析 (1)NaNO2和(NH4)2SO4反应生成N2为归中反应，离子方程式为NH4＋NO2=====N2↑＋2H2O。

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实验现象 _________________ 观察到固体全部溶解且冒气泡 解释原因 ①写出反应的化学方程式：________________ ②冒气泡的原因是______________________ 取少量氮化镁样品于试管中，_________________________