知識點? ?實驗方案的評價

1．實驗評價的主要形式

從評價的主要針對點來看，實驗綜合題可分為裝置評價型和原理評價型兩類。

（1）實驗裝置的評價

對比各方案裝置，從裝置的合理性、操作的簡便可行性等方面進行全面分析，選出最佳裝置。

（2）實驗原理的評價

緊扣實驗目的，對各方案的原理綜合考慮，從原理是否科學、原料是否節(jié)約、誤差是否較小等方面進行全面分析，選出最佳方案。

2．實驗方案評價的解題思路

一個實驗方案的優(yōu)劣主要從實驗原理是否科學合理，操作與裝置是否簡單可行，以及綠色化學和安全性角度去評價。

（1）從“科學性”和“可行性”方面對實驗方案作出評價

科學性和可行性是設計實驗方案的兩條重要原則，在對實驗方案進行評價時要分析實驗方案是否科學可行，是否遵循化學理論和實驗方法要求，在實際操作時能否做到“可控”、“易行”。評價時可從以下4個方面分析：實驗原理是否科學、可行;實驗操作是否安全、合理;實驗步驟是否簡單、方便; 實驗效果是否明顯。

（2）從“綠色化學”視角對實驗方案作出評價

“綠色化學”要求設計安全的、對環(huán)境友好的合成路線，降低化學工業(yè)生產(chǎn)過程中對人類健康和環(huán)境的危害，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。據(jù)此，對化學實驗過程或方案可從以下4個方面進行綜合評價：反應原料是否易得、安全、無毒;反應速率是否合適;原料利用率以及生成物的產(chǎn)率是否較高;實驗過程中是否造成環(huán)境污染。

（3）從“安全性”方面對實驗方案作出評價

化學實驗從安全角度?？紤]的因素主要有防倒吸、防爆炸、防吸水、防泄漏、防著火、防濺液、防破損等。

3．評價型實驗題包括的題型很多，其中比較典型的有物質(zhì)性質(zhì)探究型、組成成分探究型、物質(zhì)制備和應用探究型等，該類試題一般以實驗裝置圖的形式給出實驗的流程，其實驗流程與考查內(nèi)容一般為

例：碘化鈉在醫(yī)療及食品方面有重要的作用。實驗室用NaOH、單質(zhì)碘和水合肼(N2H·H2O)為原料制備碘化鈉。已知：水合肼具有還原性?；卮鹣铝袉栴}：

（1）水合肼的制備有關(guān)反應原理為：CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3

①制取次氯酸鈉和氧氧化鈉混合液的連接順序為__________(按氣流方向，用小寫字母表示)。

若該實驗溫度控制不當，反應后測得三頸瓶內(nèi)ClO?與ClO3?的物質(zhì)的量之比為5：1，則氯氣與氫氧化鈉反應時，被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為________。

②制備水合肼時，應將___________滴到?__________?中（填“NaClO溶液”或“尿素溶液”），且滴加速度不能過快。

（2）碘化鈉的制備采用水合肼還原法制取碘化鈉固體，其制備流程如圖所示：

在“還原”過程中，主要消耗反應過程中生成的副產(chǎn)物IO3?，該過程的離子方程式為__________________。工業(yè)上也可以用硫化鈉或鐵屑還原碘酸鈉制備碘化鈉，但水合肼還原法制得的產(chǎn)品純度更高，其原因是_________________________________。

（3）測定產(chǎn)品中NaI含量的實驗步驟如下：

a．稱取10．00g樣品并溶解，在500mL容量瓶中定容；

b．量取25．00mL待測液于錐形瓶中，然后加入足量的FeCl3溶液，充分反應后，再加入M溶液作指示劑：

c．用0．2100mol·L?1的Na2S2O3標準溶液滴定至終點(反應方程式為；2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，重復實驗多次，測得消耗標準溶液的體積為15．00mL。

①M為____________(寫名稱)。

②該樣品中NaI的質(zhì)量分數(shù)為_______________。

【答案】（1）ecdabf????5:3????NaClO溶液 ???尿素 ???

（2）2IO3?+3N2H4?H2O=3N2↑+2I?+9H2O????N2H4?H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O，不引入雜質(zhì) ???

（3）淀粉 ???94.5%????

【解析】（1）水合肼的制備有關(guān)反應原理為：CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3

①裝置c由二氧化們和濃鹽酸制備氯氣，用B裝置的飽和食鹽水除去HCl氣體，為保證除雜充分，導氣管長進短出，氯氣與NaOH在A中反應制備，為充分反應，從a進去，由D裝置吸收未反應的氯氣，防止污染空氣，故導氣管連接順序為：ecdabf；三頸瓶內(nèi)ClO?與ClO3?的物質(zhì)的量之比為5：1，設ClO?與ClO3?的物質(zhì)的量分別為5mol、1mol，根據(jù)得失電子守恒，生成5molClO?則會生成Cl?5mol，生成1mol ClO3?則會生成Cl?5mol，則被還原的氯元素為化合價降低的氯元素，即為Cl?，有5mol+5mol=10mol，被氧化的氯元素為化合價升高的氯元素，物質(zhì)的量之比為ClO?與ClO3?共5mol+1mol=6mol，故被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為10：6=5:3；

②將尿素滴到NaClO溶液中或過快滴加，都會使過量的NaClO溶液氧化水合肼，降低產(chǎn)率，故實驗中取適量NaClO溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制備水合肼，滴加順序不能顛倒，且滴加速度不能過快，防止水合肼被氧化；

（2）根據(jù)流程可知，副產(chǎn)物IO3?與水合肼生成碘離子和氮氣，反應為：2IO3?+3N2H4?H2O=3N2↑+2I?+9H2O；N2H4?H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O，不引入雜質(zhì)，水合肼還原法制得的產(chǎn)品純度更高；

（3）①實驗中滴定碘單質(zhì)，用淀粉做指示劑，即M為淀粉；

②根據(jù)碘元素守恒，2I?～I2～2Na2S2O3，則n(NaI)=n(Na2S2O3)，故樣品中NaI的質(zhì)量為：0.2100mol×0.015L××150g/mol=9.45g，故其質(zhì)量分數(shù)為×100%=94.5%。