簡析化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價在高考中的考查

寧小進(jìn)

化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價是高考中的高頻考點，主要考查中學(xué)化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識、基本技能和實際實驗中的常識，涉及到物質(zhì)的制備、混合物的分離與提純、物質(zhì)及離子的檢驗、化學(xué)反應(yīng)原理等知識點的考查。只有掌握了物質(zhì)的性質(zhì)和相關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理，側(cè)重分析和實驗技能的積累，才能更準(zhǔn)確地解決此類問題，以達(dá)到題中的目的和要求。

例1圖1所示實驗裝置應(yīng)用于銅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫和硫酸銅晶體，能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

圖1

A.用圖1甲裝置制取并收集二氧化硫

B.用圖1乙裝置向反應(yīng)后的混合物中加水稀釋

C.用圖1丙裝置過濾出稀釋后混合物中的不溶物

D.用圖1丁裝置將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶

解析本題以銅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫和硫酸銅晶體為題材，結(jié)合圖示，考查了反應(yīng)制備裝置、氣體收集原理及反應(yīng)后物質(zhì)的分離原理等。二氧化硫比空氣重，瓶口向上，又在密閉系統(tǒng)收集，故收集時進(jìn)氣管應(yīng)伸到瓶底，出口管在瓶口，故選項A錯誤。反應(yīng)后的混合物有濃硫酸，濃硫酸密度比水大，稀釋放出大量的熱，圖1乙裝置是向反應(yīng)后的混合物中加水稀釋，會導(dǎo)致水沸騰向外飛濺傷人，存在安全隱患，應(yīng)把反應(yīng)后的混合物慢慢加入水中并不斷攪拌，故選項B錯誤。圖1丙是考查了過濾操作，未用玻璃棒引流，故選項C錯誤。選項D是從硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶獲得硫酸銅晶體，故選項D正確。

答案：D

實驗?zāi)康牟僮?/p>

A欲證明CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵滴入酸性KMnO4溶液

B欲除去苯中混有的苯酚向混合液中加入濃溴水，充分反應(yīng)后，過濾

C證明SO2具有漂白性將SO2通入酸性KMnO4溶液中

D確定碳和硅兩元素非金屬性強(qiáng)弱測同溫同濃度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH

解析本題以表格式呈現(xiàn)，考查了化學(xué)實驗設(shè)計方案正誤判斷的知識。選項A的實驗?zāi)康挠盟嵝訩MnO4溶液來證明CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵，而CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵和醛基，酸性KMnO4溶液可以把兩者氧化而褪色，達(dá)不到證明CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵，故選項A錯誤。選項B的實驗?zāi)康氖怯ケ街谢煊械谋椒?，苯酚與濃溴水反應(yīng)生三溴苯酚不溶于水，但能溶于苯，所以除去了苯酚又引進(jìn)了新的三溴苯酚雜質(zhì)，故選項B錯誤。選項C欲證明SO2具有漂白性，SO2的漂白原理是SO2與某些有色物質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無色不穩(wěn)定的物質(zhì)量具有漂白性，而本題的操作是將SO2通入酸性KMnO4溶液中，是因為SO2的還原性，將酸性KMnO4還原而使酸性KMnO4溶液褪色，故選項C錯誤。選項D是利用了非金性越強(qiáng)，其對應(yīng)的最高價含氧酸的酸性越強(qiáng)，形成的最高價含氧酸鈉鹽的水解程度就越弱的原理，因非金屬最高價含酸鈉鹽水解呈堿性，所以可利用測定溶液的pH大小來比較碳和硅兩元素非金屬性強(qiáng)弱，方案可行且好操作，故選項D正確。答案：D

例3圖2所列各裝置能夠達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

圖2

A.用裝置甲除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸

B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫

C.用裝置丙制取無水MgCl2

D.用裝置丁制取乙烯

解析圖2甲中NaOH濃溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸，乙酸乙酯在NaOH濃溶液中會發(fā)生水解而影響乙酸乙酯的產(chǎn)量，方案設(shè)計不嚴(yán)密，故選項A錯誤。圖2乙中的目的是用AgNO3溶液除去氯氣中的少量氯化氫，氯氣能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀，促進(jìn)氯氣與水反應(yīng)， AgNO3溶液也能吸收氯氣，所以選項B方案設(shè)計錯誤。MgCl2·2H2O在加熱時發(fā)生促進(jìn)Mg2+的水解，生成Mg（OH）2， Mg（OH）2受熱分解生成MgO，所以在氯化氫氣流保護(hù)下抑制裝置Mg2+的水解，并以氯化氫氣流帶走結(jié)晶水，故選擇項C正確。圖2丁是用濃硫酸與乙醇在170℃條件下反應(yīng)備乙烯，該反應(yīng)對溫度控制要求較高，否則副反應(yīng)較多，乙烯的產(chǎn)率低，溫度控制不好就得不到乙烯，若反應(yīng)溫度在140℃時主要生成乙醚，所以要用溫度計來調(diào)控反應(yīng)液的溫度，溫度計的水銀球應(yīng)插入液面以下，故選項D錯誤。

答案：C

（收稿日期：2016-06-25）