化学实验方案选优

邹城市唐村中学　付灵芝 

分析物质的组成成分，探究物质性质，制取某种物质时我们都要借助实验来完成，有时为了达到实验目的常常有多条路可走，即有众多实验方案。在这众多的方案中，如何设计出最佳的方案？

首先，方案在理论上可行。

例：某同学设计了将铜转化为氢氧化铜的几种实验方案

(1)

(2)

(3)

(4)

解析：方案（1）中，因在金属活动顺序中，铜排在氢后，铜与稀H₂SO₄不反应，而方案（2）中，由于CuO不于水，不能与水起反应。方案（3）中，由于AgCl难溶于水Cu与AgCl不能发生置换反应生成CuCl₂所以方案（4）中最优。

第二，反应条件易于达到，操作要简单易行

例：某同学设计了实验室中制取氧气的几种方案：

（1）、电解水制取氧气；

（2）、分离液态空气制氧气；

（3）、加热高锰酸钾制氧气；

（4）双氧水在二氧化锰催化下，常温下制氧气。

解析：由于方案（1）的实验装置复杂，而方案（2）反应条件难以达到，方案（3）与（4）相比，（4）既不需加热，装置又简单，所以最佳方案选（4）。

第三，反应速度适中，药品价格便宜。

例：某同学欲探究实验室制取H₂最佳方案：

（1）、若实验室提供药品或试剂有Fe 、Zn、 Mg 和稀H₂SO₄，你认为该同学应进行哪几个实验；

（2）、若三种金属分别与稀H₂SO₄反应相关数据如下：

解析：由于不知三种金属与H₂SO₄反应情况，所以该同学应将三种金属分别与稀H₂SO₄试验，然后选择较好的方案。所以他应做Fe与稀H₂SO₄，Zn与稀H₂SO₄，Mg与H₂SO₄反应三个实验。

根据表中数据可知，相同条件下，Fe与稀H₂SO₄反应速度太慢，不利于收集，而Mg与H₂SO₄反应速度太快难于控制，且镁价格较高，所以实验室制取H₂时最好选用金属锌与稀H₂SO_4。

第四、安全、无污染、节约药品。

例：已知铜与浓硫酸在加热时可发生反应，生成硫酸铜，甲乙两位同学分别设计了由铜制取硫酸铜的方案。

甲方案

（ ）

乙方案

（

试回答，你认为比较合理的方案是＿＿＿方案，理由是＿＿＿＿。

解析：甲方案反应过程中生成的SO₂会污染空气，并且反应过程中使用了浓硫酸不太安全，与方案乙相比，生成等量CuSO₄甲消耗H₂SO₄是乙的2倍，所以比较合理的方案是乙。

练习：1实验室里有Zn、稀H₂SO₄、CuO三种物质，试设计实验制取铜，你有几种方法？从你自己设计的方案中选出最佳方案，并说明理由。

2．某同学设计了制取CO₂四个方案，

粉末状碳酸钠跟稀盐酸反应；

块状石灰跟稀盐酸反应；

块状石灰与浓盐酸反应；

块状石灰石与稀硫酸

你认为最好的是_______理由是________

3.欲除去CO₂中少量的HCl,某同学设计了以下三种方案，你认为最佳的试剂为：＿＿＿＿＿《已知（1）、NaHCO₃和HCl反应生成物与Na₂CO₃和HCl反应生成物相同　（2）、CO₂＋Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃  》　A、NaOH溶液；　B、饱和Na₂CO₃溶液；C、饱和NaHCO₃溶液。