2019高考化学备考：物质的制备及实验方案设计与评价
导读：实验设计着眼能力立意，综合考查考生的观察能力、思维能力、实验能力和评价能力。在备考复习中应注意：一是根据要求，设计实验方案，分析相关问题，提出自己的见解，处理实验的信息数据，得出实验结论。二是结合相关知识，联系题给信息并联系实际的实验设计。三是源于教材的实验重组题，这种题的立意往往具有创新性。本类试题还有可能在装置选择、方法设计、数据处理、方案评价等方面进行强化考查。
一、气体制备相关问题分析
1.气体制备实验的操作原则
(1)“从下往上”原则：以Cl2实验室制法为例，装配发生装置顺序是：放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→垫上石棉网→固定好圆底烧瓶。
(2)“从左到右”原则：装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为：发生装置→集气瓶→尾气吸收。
(3)先“塞”后“定”原则：带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。
(4)“固体先放”原则：上例中，烧瓶内试剂MnO2应在烧瓶固定前装入，以免固体放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。
(5)“液体后加”原则：液体药品在烧瓶固定后加入。如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后从分液漏斗中缓慢加入。
(6)“先验气密性”原则：收集或进行气体实验时，应在装入药品前先进行气密性的检查。
(7)“后点酒精灯”原则：所有装置装完后，再点燃酒精灯。
2、气体的净化
(1)净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便，易于分离。
二、实验方案设计的注意事项
1、实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。
2、加热操作先后顺序的选择：若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，产生气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度，阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。
3、实验中试剂或产物防止变质或损失
(1)实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水。
(2)易挥发的液体产物要及时冷却。
(3)易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)。
(4)注意防止倒吸的问题。
4、仪器药品的准确描述
(1)实验中所用试剂名称，如无水硫酸铜(CuSO4)，硫酸铜溶液，酸性高锰酸钾溶液;澄清石灰水;饱和碳酸氢钠溶液等。
(2)仪器名称：如坩埚、研钵、100mL容量瓶。
5、会画简单的实验装置图：考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。一般能画出简单的装置图即可，但要符合要求，例如形状、比例等。
6、实验装置的改进如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置;为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。
三、化学实验方案的评价
对几个实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。
1、可行性方面
(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、绿色化学方面
(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)原料利用率及反应速率是否较高;
(4)反应速率是否较快。
3、从安全性方面对实验方案做出评价：化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
(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(如H2还原CuO应先通H2，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)污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞;
(5)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。
4、从规范性方面
(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(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
5、最佳方案的选择：几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。
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导读：实验设计着眼能力立意，综合考查考生的观察能力、思维能力、实验能力和评价能力。在备考复习中应注意：一是根据要求，设计实验方案，分析相关问题，提出自己的见解，处理实验的信息数据，得出实验结论。二是结合相关知识，联系题给信息并联系实际的实验设计。三是源于教材的实验重组题，这种题的立意往往具有创新性。本类试题还有可能在装置选择、方法设计、数据处理、方案评价等方面进行强化考查。
一、气体制备相关问题分析
1.气体制备实验的操作原则
(1)“从下往上”原则：以Cl2实验室制法为例，装配发生装置顺序是：放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→垫上石棉网→固定好圆底烧瓶。
(2)“从左到右”原则：装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为：发生装置→集气瓶→尾气吸收。
(3)先“塞”后“定”原则：带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。
(4)“固体先放”原则：上例中，烧瓶内试剂MnO2应在烧瓶固定前装入，以免固体放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。
(5)“液体后加”原则：液体药品在烧瓶固定后加入。如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后从分液漏斗中缓慢加入。
(6)“先验气密性”原则：收集或进行气体实验时，应在装入药品前先进行气密性的检查。
(7)“后点酒精灯”原则：所有装置装完后，再点燃酒精灯。
2、气体的净化
(1)净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便，易于分离。
二、实验方案设计的注意事项
1、实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。
2、加热操作先后顺序的选择：若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，产生气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度，阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。
3、实验中试剂或产物防止变质或损失
(1)实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水。
(2)易挥发的液体产物要及时冷却。
(3)易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)。
(4)注意防止倒吸的问题。
4、仪器药品的准确描述
(1)实验中所用试剂名称，如无水硫酸铜(CuSO4)，硫酸铜溶液，酸性高锰酸钾溶液;澄清石灰水;饱和碳酸氢钠溶液等。
(2)仪器名称：如坩埚、研钵、100mL容量瓶。
5、会画简单的实验装置图：考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。一般能画出简单的装置图即可，但要符合要求，例如形状、比例等。
6、实验装置的改进如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置;为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。
三、化学实验方案的评价
对几个实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。
1、可行性方面
(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、绿色化学方面
(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)原料利用率及反应速率是否较高;
(4)反应速率是否较快。
3、从安全性方面对实验方案做出评价：化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
(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(如H2还原CuO应先通H2，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)污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞;
(5)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。
4、从规范性方面
(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(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
5、最佳方案的选择：几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。
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