届高三化学实验方案的设计
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将混合物放入烧杯中，加入98％ H2SO4，充分搅 拌直到固体不再溶解。
安装好过滤装置，将①的悬浊液沿玻璃棒加入 过滤器中过滤。
③
析出沉淀
在另一个烧杯中放入适量蒸馏水，将②的滤液 沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中，并不断搅拌，
④
过滤
重新安装过滤装置，将③的悬浊液沿玻璃棒加入 过滤器中过滤。
⑤ 洗涤沉淀 向④的过滤器中注入少量蒸馏水，使水面浸过沉
（1）药品和装置是部分或刚好给出还是有多余
（2）题目条件有无特殊要求。如采用最简单和最
合理的实验步骤。
6
（3）实验过程中的隐蔽性操作，如某些必要的干燥、 除杂、冷凝等。 （4）药品（或某些仪器）的规格。如有些药品的准确 描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶 液、浓硫酸、饱和NaHCO3、NaOH溶液。 （5）会画简单的实验装置图
数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜 ①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ ②加入X 溶液Ⅱ W1g
沉淀Ⅰ 无水氯化铜 ⑤ 氯化铜晶体
W2g
W4 g
CuCl2·2H2O
③加入Y
过滤
沉淀ⅡW3 g
④ 溶液Ⅲ
实验过程中所用的物质X、Y及pH值控制可参照下列附表确定。
回答下列问题：
1. 沉淀Ⅱ的成分是（写化学式） Fe(OH)3
数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜 W1g
①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ ②加入X 溶液Ⅱ ⑤
沉淀Ⅰ 无水氯化铜
氯化铜晶体
W2g
W4 g
CuCl2·2H2O
③加入Y
过滤
沉淀ⅡW3 g
④ 溶液Ⅲ
4.⑤步操作中，所需装置如图所示：
a
bc
d
g
e
f
Biblioteka Baidu
A
B
C
D
① 按气流g的方向a从左到b右的顺c序，各d装置的连f 接顺序（填接
淀物，等水滤出后，再次加水洗涤，连续几次。
⑥ 检验沉淀 用小试管从⑤的漏斗下口取少量洗出液，滴入
是否洗净 BaCl2 溶液 ，若没有白色浑浊出现，则说明沉
淀已洗净，
16
有同学设计了一个实验测定Na2CO3固 体的纯度？
稀HCl 碱石灰
Na2CO3样品
思考：此装置图中有哪些缺陷，如何改进？ 17
18
算式为：
。
11
【例2】已知氨气跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3＋3CuO＝△ 3Cu＋3H2O＋N2)，纯氮气跟镁高温下反应可得到氮化镁，但 氮化镁遇水即反应生成氢氧化镁和氨气。
(1)下面是某化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种 方案。
(A)硫酸铵固体与消石灰共热
(B)出热分解氯化铵固体
（即实验原理、操作程序和方法必须正确）
2.安全性原则
（即保护人身、保护环境、保护仪器等）
3.可行性原则
（要满足中学现有的实验条件 ）
4.简约性原则
（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等） 4
三、实验设计题的考查内容
1 2
3
4
其中有定性的，也有定量的。
存在的主要问题
答题不够准确、表述能力差、缺乏化学用语、脱 离实际、思维缺乏严密性与逻辑性，对实验题有恐惧 感，失分率最高。
请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。
序号 实验步骤
① 溶解
②
简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
将混合物放入烧杯中，加入98％ H2SO4，充分搅 拌直到固体不再溶解。
③
④
⑤ 洗涤沉淀
⑥ 检验沉淀
15
是否洗净
序号 实验步骤
① 溶解
② 过滤
简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜 W1g
①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ ②加入X 溶液Ⅱ ⑤
沉淀Ⅰ 无水氯化铜
氯化铜晶体
W2g
W4 g
CuCl2·2H2O
③加入Y
过滤
沉淀ⅡW3 g
④ 溶液Ⅲ
5、若第④步中有80%的氯化铜转入晶体，其余各步骤转化都
是完全的，则样品中氧化铜的质量分数（质量百分含量）的计
。
2 .物质X可选用表二中H的E
，物质Y可选用A表二D 中的
。
（填序号，且全部选出）
3.过滤Ⅱ操作中所用仪器有铁架漏台斗（、带玻铁棒圈）、烧杯、滤9 纸
等， 还需使用的仪器是（填仪器名称）
。
【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶
于酸的杂质）制取无水氯化铜，并测定样品中氧化铜的质量分
5
四、解答实验设计题的策略
１．确定实验方案要根据化学原理
实验原理是解答设计性实验题和评价实验方案的核心， 是进行设计实验的依据和起点。实验原理一般可从题给 的化学情景，并结合元素化合物、化学基本原理等有关 知识获取。
2．解析设计要求，调控实验条件
合理选择仪器，拟定实验步骤，得出正确结论。
3．实验设计的注意事项
大家好
1
化学实验总复习 实验方案的设计
和评价
2
一、化学实验方案的内容
（1）实验名称； （2）实验目的； （3）实验原理； （4）实验用品；（药品、仪器及规格） （5）实验步骤；（包括：仪器装配及操作） （6）实验现象记录及结果处理； （7）实验相关问题和讨论。
3
二、化学实验设计的基本原则
1.科学性原则
因与镁反应的N2中混有NH3，且NH3可与镁反应
生成Mg(NH2)2 ，造成产品不纯。
。
②如何才能解决上述问题？ 可将装置D换成一装有浓硫酸的洗气瓶，并在装置C
14
与D间加一安全瓶。
例、已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等 于98％的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过 实验进行分离，可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤 强酸性液体的耐酸过滤器。)
④防吸水。如：制取在空气中易水解的物质（如Al2S3、 AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物质时，往往在装置末 端再接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入 ⑤防暴沸 ⑥冷凝回流
⑦易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却 8
【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶
于酸的杂质）制取无水氯化铜，并测定样品中氧化铜的质量分
口字母）为 接 、 接 、 接 。
② 。
D
中
所a、发防空生气中反的水应蒸气进的入2NB化a，Cl 而+学H得2S不O方到4 (纯浓程)的无式水2HCCu为lC+l2 N：a2SO4
b、吸收HCl气体及分解产生的水蒸气。
10
③
C
的
作
用
是
【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶
于酸的杂质）制取无水氯化铜，并测定样品中氧化铜的质量分
在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某 物质时，静置分层后，如果不知道那一层是“水 层”，试设计一种简便的判断方法。
取一支小试管，打开分液漏斗活塞，慢慢放出少 量液体，往其中加入少量水，若试管内液体不分层，说 明分液漏斗中下层是“水层”，反之，则上层是水层。
19
【方案一】
①该方案能否制得纯净的氮化镁？简述理由。
不能。因F装置后缺一干燥装置，部分Mg3N2与进入装置的空
气中的水蒸气反应生成Mg(OH)2，导致产品不纯。
②装置C的作用是作安全瓶，防止装置D中的水倒流入13B。中
【方案二】已知：3Mg+6NH3高＝温3Mg(NH2)2+3H2
①该方案中存在的问题有：
(C)浓氨水逐滴加到新制的生石灰中
(D)在一定条件下，氮气与氢气化合
你认为其中较简单易行的方案有 A C（填字母）其反应的
化学方程式为 （NH4)2SO4+Ca(OH)2 ＝△ CaSO4+2NH3↑+2H2O
NH3·H2O+CaO ＝Ca(OH)2+NH3↑
。
12
(2)该小组同学设计的制备氮化镁的方案有以下两个。分别见实 验方案的装置图（夹持及加热仪器没有画出）且在实验前系统 内的空气均已排除。
(6)设计实验时还要考虑以下因素： ①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸； ②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸
7
③防氧化(如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还 原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯， 生成的CO赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯， 而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体 中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并 防止石灰水倒吸
安装好过滤装置，将①的悬浊液沿玻璃棒加入 过滤器中过滤。
③
析出沉淀
在另一个烧杯中放入适量蒸馏水，将②的滤液 沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中，并不断搅拌，
④
过滤
重新安装过滤装置，将③的悬浊液沿玻璃棒加入 过滤器中过滤。
⑤ 洗涤沉淀 向④的过滤器中注入少量蒸馏水，使水面浸过沉
（1）药品和装置是部分或刚好给出还是有多余
（2）题目条件有无特殊要求。如采用最简单和最
合理的实验步骤。
6
（3）实验过程中的隐蔽性操作，如某些必要的干燥、 除杂、冷凝等。 （4）药品（或某些仪器）的规格。如有些药品的准确 描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶 液、浓硫酸、饱和NaHCO3、NaOH溶液。 （5）会画简单的实验装置图
数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜 ①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ ②加入X 溶液Ⅱ W1g
沉淀Ⅰ 无水氯化铜 ⑤ 氯化铜晶体
W2g
W4 g
CuCl2·2H2O
③加入Y
过滤
沉淀ⅡW3 g
④ 溶液Ⅲ
实验过程中所用的物质X、Y及pH值控制可参照下列附表确定。
回答下列问题：
1. 沉淀Ⅱ的成分是（写化学式） Fe(OH)3
数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜 W1g
①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ ②加入X 溶液Ⅱ ⑤
沉淀Ⅰ 无水氯化铜
氯化铜晶体
W2g
W4 g
CuCl2·2H2O
③加入Y
过滤
沉淀ⅡW3 g
④ 溶液Ⅲ
4.⑤步操作中，所需装置如图所示：
a
bc
d
g
e
f
Biblioteka Baidu
A
B
C
D
① 按气流g的方向a从左到b右的顺c序，各d装置的连f 接顺序（填接
淀物，等水滤出后，再次加水洗涤，连续几次。
⑥ 检验沉淀 用小试管从⑤的漏斗下口取少量洗出液，滴入
是否洗净 BaCl2 溶液 ，若没有白色浑浊出现，则说明沉
淀已洗净，
16
有同学设计了一个实验测定Na2CO3固 体的纯度？
稀HCl 碱石灰
Na2CO3样品
思考：此装置图中有哪些缺陷，如何改进？ 17
18
算式为：
。
11
【例2】已知氨气跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3＋3CuO＝△ 3Cu＋3H2O＋N2)，纯氮气跟镁高温下反应可得到氮化镁，但 氮化镁遇水即反应生成氢氧化镁和氨气。
(1)下面是某化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种 方案。
(A)硫酸铵固体与消石灰共热
(B)出热分解氯化铵固体
（即实验原理、操作程序和方法必须正确）
2.安全性原则
（即保护人身、保护环境、保护仪器等）
3.可行性原则
（要满足中学现有的实验条件 ）
4.简约性原则
（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等） 4
三、实验设计题的考查内容
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其中有定性的，也有定量的。
存在的主要问题
答题不够准确、表述能力差、缺乏化学用语、脱 离实际、思维缺乏严密性与逻辑性，对实验题有恐惧 感，失分率最高。
请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。
序号 实验步骤
① 溶解
②
简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
将混合物放入烧杯中，加入98％ H2SO4，充分搅 拌直到固体不再溶解。
③
④
⑤ 洗涤沉淀
⑥ 检验沉淀
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是否洗净
序号 实验步骤
① 溶解
② 过滤
简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜 W1g
①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ ②加入X 溶液Ⅱ ⑤
沉淀Ⅰ 无水氯化铜
氯化铜晶体
W2g
W4 g
CuCl2·2H2O
③加入Y
过滤
沉淀ⅡW3 g
④ 溶液Ⅲ
5、若第④步中有80%的氯化铜转入晶体，其余各步骤转化都
是完全的，则样品中氧化铜的质量分数（质量百分含量）的计
。
2 .物质X可选用表二中H的E
，物质Y可选用A表二D 中的
。
（填序号，且全部选出）
3.过滤Ⅱ操作中所用仪器有铁架漏台斗（、带玻铁棒圈）、烧杯、滤9 纸
等， 还需使用的仪器是（填仪器名称）
。
【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶
于酸的杂质）制取无水氯化铜，并测定样品中氧化铜的质量分
5
四、解答实验设计题的策略
１．确定实验方案要根据化学原理
实验原理是解答设计性实验题和评价实验方案的核心， 是进行设计实验的依据和起点。实验原理一般可从题给 的化学情景，并结合元素化合物、化学基本原理等有关 知识获取。
2．解析设计要求，调控实验条件
合理选择仪器，拟定实验步骤，得出正确结论。
3．实验设计的注意事项
大家好
1
化学实验总复习 实验方案的设计
和评价
2
一、化学实验方案的内容
（1）实验名称； （2）实验目的； （3）实验原理； （4）实验用品；（药品、仪器及规格） （5）实验步骤；（包括：仪器装配及操作） （6）实验现象记录及结果处理； （7）实验相关问题和讨论。
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二、化学实验设计的基本原则
1.科学性原则
因与镁反应的N2中混有NH3，且NH3可与镁反应
生成Mg(NH2)2 ，造成产品不纯。
。
②如何才能解决上述问题？ 可将装置D换成一装有浓硫酸的洗气瓶，并在装置C
14
与D间加一安全瓶。
例、已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等 于98％的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过 实验进行分离，可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤 强酸性液体的耐酸过滤器。)
④防吸水。如：制取在空气中易水解的物质（如Al2S3、 AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物质时，往往在装置末 端再接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入 ⑤防暴沸 ⑥冷凝回流
⑦易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却 8
【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶
于酸的杂质）制取无水氯化铜，并测定样品中氧化铜的质量分
口字母）为 接 、 接 、 接 。
② 。
D
中
所a、发防空生气中反的水应蒸气进的入2NB化a，Cl 而+学H得2S不O方到4 (纯浓程)的无式水2HCCu为lC+l2 N：a2SO4
b、吸收HCl气体及分解产生的水蒸气。
10
③
C
的
作
用
是
【例1】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶
于酸的杂质）制取无水氯化铜，并测定样品中氧化铜的质量分
在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某 物质时，静置分层后，如果不知道那一层是“水 层”，试设计一种简便的判断方法。
取一支小试管，打开分液漏斗活塞，慢慢放出少 量液体，往其中加入少量水，若试管内液体不分层，说 明分液漏斗中下层是“水层”，反之，则上层是水层。
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【方案一】
①该方案能否制得纯净的氮化镁？简述理由。
不能。因F装置后缺一干燥装置，部分Mg3N2与进入装置的空
气中的水蒸气反应生成Mg(OH)2，导致产品不纯。
②装置C的作用是作安全瓶，防止装置D中的水倒流入13B。中
【方案二】已知：3Mg+6NH3高＝温3Mg(NH2)2+3H2
①该方案中存在的问题有：
(C)浓氨水逐滴加到新制的生石灰中
(D)在一定条件下，氮气与氢气化合
你认为其中较简单易行的方案有 A C（填字母）其反应的
化学方程式为 （NH4)2SO4+Ca(OH)2 ＝△ CaSO4+2NH3↑+2H2O
NH3·H2O+CaO ＝Ca(OH)2+NH3↑
。
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(2)该小组同学设计的制备氮化镁的方案有以下两个。分别见实 验方案的装置图（夹持及加热仪器没有画出）且在实验前系统 内的空气均已排除。
(6)设计实验时还要考虑以下因素： ①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸； ②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸
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③防氧化(如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还 原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯， 生成的CO赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯， 而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体 中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并 防止石灰水倒吸