知识点实验方案的评价

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

科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时要分析实验方案是否科学可行，是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到“可控”、“易行”。评价时可从以下4个方面分析：实验原理是否科学、可行;实验操作是否安全、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

“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成路线，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案可从以下4个方面进行综合评价：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。

3．评价型实验题包括的题型很多，其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、物质制备和应用探究型等，该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程，其实验流程与考查内容一般为

例：碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H·H2O)为原料制备碘化钠。已知：水合肼具有还原性。回答下列问题：

（1）水合肼的制备有关反应原理为：CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3

①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向，用小写字母表示)。

若该实验温度控制不当，反应后测得三颈瓶内ClO−与ClO3−的物质的量之比为5：1，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。

②制备水合肼时，应将___________滴到 __________ 中（填“NaClO溶液”或“尿素溶液”），且滴加速度不能过快。

（2）碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体，其制备流程如图所示：

在“还原”过程中，主要消耗反应过程中生成的副产物IO3−，该过程的离子方程式为__________________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，其原因是_________________________________。

（3）测定产品中NaI含量的实验步骤如下：

a．称取10．00g样品并溶解，在500mL容量瓶中定容；

b．量取25．00mL待测液于锥形瓶中，然后加入足量的FeCl3溶液，充分反应后，再加入M溶液作指示剂：

c．用0．2100mol·L−1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为；2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，重复实验多次，测得消耗标准溶液的体积为15．00mL。

①M为____________(写名称)。

②该样品中NaI的质量分数为_______________。

【答案】（1）ecdabf 5:3 NaClO溶液尿素

（2）2IO3−+3N2H4•H2O=3N2↑+2I−+9H2O N2H4•H2O被氧化后的产物为N2和H2O，不引入杂质

（3）淀粉 94.5%

【解析】（1）水合肼的制备有关反应原理为：CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3

①装置c由二氧化们和浓盐酸制备氯气，用B装置的饱和食盐水除去HCl气体，为保证除杂充分，导气管长进短出，氯气与NaOH在A中反应制备，为充分反应，从a进去，由D装置吸收未反应的氯气，防止污染空气，故导气管连接顺序为：ecdabf；三颈瓶内ClO−与ClO3−的物质的量之比为5：1，设ClO−与ClO3−的物质的量分别为5mol、1mol，根据得失电子守恒，生成5molClO−则会生成Cl−5mol，生成1mol ClO3−则会生成Cl−5mol，则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素，即为Cl−，有5mol+5mol=10mol，被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素，物质的量之比为ClO−与ClO3−共5mol+1mol=6mol，故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为10：6=5:3；

②将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加，都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼，降低产率，故实验中取适量NaClO溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼，滴加顺序不能颠倒，且滴加速度不能过快，防止水合肼被氧化；

（2）根据流程可知，副产物IO3−与水合肼生成碘离子和氮气，反应为：2IO3−+3N2H4•H2O=3N2↑+2I−+9H2O；N2H4•H2O被氧化后的产物为N2和H2O，不引入杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高；

（3）①实验中滴定碘单质，用淀粉做指示剂，即M为淀粉；

②根据碘元素守恒，2I−～I2～2Na2S2O3，则n(NaI)=n(Na2S2O3)，故样品中NaI的质量为：0.2100mol×0.015L××150g/mol=9.45g，故其质量分数为×100%=94.5%。

高考化学：化学考试中的高频考点（48）