突破点19 实验方案的设计与评价
提炼1 实验方案设计 1.实验方案设计的基本思路
2．设计实验方案时注意的问题
(1)实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件，实验方案要简单易行。
(2)实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排，保证实验准确且高效。同时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的干扰。
(3)实验现象要直观。如“证明醋酸是弱电解质”的实验，可配制一定浓度的CH3COONa溶液，用pH试纸测溶液的pH，通过测定的结果pH＞7从而得出结论，既操作简便又现象明显。
(4)实验结论要可靠。要反复推敲实验步骤和多方论证实验结果，保证实验结论准确可靠。
提炼2 实验方案评价的基本思路1.从试剂、仪器和装置的合理性上评价。 2．从实验原理上评价，实验方案要符合实验原理，保证达到实验目的。 3．从操作步骤、实验现象上评价，实验方案要步骤简单，现象明显。 4．从环境保护上评价，实验方案的设计要充分体现环保意识。
5．从节能、安全可靠上评价，实验方案的设计要节约能源，节省原料且安全可靠。
回访1 (2015·福建高考)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
【导学号：14942072】
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶，过滤，洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有__________________。
(2)若对调B和C装置的位置，________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行)：
试管编号 0.20 mol·L KI/mL KClO3(s)/g 6.0 mol·L H2SO4/mL 蒸馏水/mL 实验现象 －1－11 1.0 0.10 0 9.0 2 1.0 0.10 3.0 6.0 3 1.0 0.10 6.0 3.0 4 1.0 0.10 9.0 0 ①系列a实验的实验目的是_________________________________。 ②设计1号试管实验的作用是______________________________。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为________。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为：使用下图装置，加热15.0 mL饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_______________。
(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：
___________________________________。
资料：ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂；
ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl。
[解析] (1)过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯等仪器，而洗涤沉淀也需要漏斗、玻璃棒、烧杯等仪器。
(2)若对调B和C装置，可以通过水先把Cl2中的HCl除去，可提高KClO3的产率。 (3)①根据图表可看出其他条件都相同，只有H2SO4的浓度不同，因此该实验研究的是硫酸的浓度对反应产物的影响。②1号实验中H2SO4的浓度为0，故该实验起到与其他实验对照的作用；③淀粉遇到碘单质会显蓝色，故氧化产物为碘单质，ClO3被还原为Cl。
(4)产生的Cl2会重新溶于水，同时HClO也会发生分解，生成HCl，极易溶于水，则无法计算氯元素的量。
(5)根据信息可知SO2、H2O2、FeCl2都能将次氯酸或者氯气还原，如果选择SO2会引入SO4，对Cl的测定造成干扰，如果选择FeCl2则会引入Cl，而H2O2不会引入杂质离子，因此选择H2O2将次氯酸或者氯气还原为Cl，再用AgNO3溶液测定Cl。
[答案] (1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可) (2)能 (3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 ②硫酸浓度为0的对照实验 ③ClO3＋6I＋6H===Cl＋3I2＋3H2O
(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)
(5)量取一定量的试样，加入足量的H2O2溶液，加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量(或其他合理答案)
回访2 (2015·全国卷Ⅰ)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10，K2
＝5.4×10。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。
－5
－2
＋
－
－
－
－
－
－
－
2－
－
－
－
回答下列问题：
(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是___________________________________，
由此可知草酸晶体分解的产物中有________。装置B的主要作用是______。
2017届高三化学二轮复习第1部分专题4化学实验突破点19实验方案的设计与评价
