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高三化学实验方案的设计
第43讲 实验方案的设计和气体的制备
〔建议2课时完成〕
[考试目标]
1．掌握见气体的实验室制法〔包括所用试剂、仪器、反响原理和收集方法〕。
2．设计、评价或改良实验方燥剂。有复原性的气体不能选用有氧化性的枯燥剂。能与气体反响的物质不能选作枯燥剂，如不能用CaCI2来枯燥NH3〔因生成 CaCl2·8NH3〕，不能用浓 H2SO4枯燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
(5)气体净化与枯燥考前须知
①一般情况下，假设采用溶液作除杂试剂，那么是先除杂后枯燥；假设采用加热除去杂质，那么是先枯燥后加热。
②对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收〔或点燃〕，使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2〔蒸气〕等可用NaOH溶液吸收；尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。
③对于易爆的气体应点燃尾气,不能排放在实验室中。
5．气体实验装置的设计
〔1〕装置顺序：制气装置→净化装置→反响或收集装置
→除尾气装置
〔2〕安装顺序：由下向上，由左向右
〔3〕操作顺序：装配仪器→检验气密性→参加药品
二、实验方案的设计
1．性质实验方案设计
(1)在进行性质实验方案的设计时，要充分了解物质的结构，性质，用途与制法之间的相互联系。
(2)性质实验的设计一般包括反响原理，实验仪器与操作、反响现象和实验结论几个方面。
(3)化学性质实验方案的设计,首先要求抓住物质本质特征进行整理和思考,然后进行分析、比拟、综合和概括。需要在元素周期律等化学理论知识的指导下，将元素及其化合物的知识进行整理，使之系统化、网络化、在提取知识时能够准确、全面，并能注重知识间的内在联系。
2．制备实验方案设计
(1)物质制备方案的设计，首先要弄清物质制备的原理，从原理为切入点设计方案，方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。
(2)针对一个实验，可以设计出多种方案，要会得对每个方案进行科学的评价，评价可从以下几个方面进行：①理论上要科学。②操作上要简单可行。③原料用量要节约。
④要环保，符合绿色化学原那么。
[例题3]以下图表示某种盐的制备步骤：
稀硫酸
金属屑A
80℃
过滤，除杂质
滤液
结晶
水合盐B
300℃
氮气保护
无水盐C
：%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。
请写出物质的化学式或名称：
A ，B ，C ，D ，
E ，F 。
[分析]红棕色固体是一个特征信息，可联想到氧化铁等显红棕色的物质。逆向推测无水盐可能含铁的硫酸盐。再根据反响条件可推断出C是硫酸亚铁，根据B中含水的质量分数可得出B是FeSO4·7H2O。
[答案]A．Fe；B．FeSO4·7H2O；C．FeSO4；D．Fe2O3；E．SO2；F．SO3〔E．SO3，F．SO2〕。
3．检验实验方案设计
(1)熟练掌握各类物质的物理性质〔顔色，气味，熔、沸点，水溶性〕，化学性质及相互反响的现象，尤其是一些选择性反响与特征反响。
(2)物质鉴定的关键在于通过分析，推理设计出合理的鉴定过程。
(3)鉴定的根本原那么：
①被鉴定的物质是固体，那么一般需要用蒸馏水溶解；②待鉴定物质在实验时应取少量；③要检验多种成份，应进行平行实验，防止一只试管进行到底，造成前后干扰；④由现象定结论，由特定条件下的特定现象，证明其含有特定的微粒。
[例5]仅用一种试剂鉴别如下物质：苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液，以下试剂中不能选用的是〔 〕
A．溴水 B．FeCl3溶液 C．酸性KMnO4 D．AgNO3溶液
[答案]D。
[分析讲解]苯、CCl4都是一种非极性溶剂，但前者的密度比水小，后者的密度比水大。
溴水滴入苯中振荡后，水中的Br2转移到到苯层中，苯层浮在上层。溴水滴入到CCl4中振荡后，水的Br2转移到CCl4层中，CCl4层沉在下层。溴水滴入NaI溶液中，会置换出I2，溶液颜色变深。溴水滴入亚硫酸钠溶液中时，Br
2跟亚硫酸钠反响，颜色褪去。溴水滴入氯化钠溶液中，不发生化学反响，溴水稀释。所以溴水能将五种溶液检别开来。
FeCl3溶液滴入苯、CCl4中，可根据