
1. 科学性原则是实验设计的首要原则,它要求实验的原理、操作顺序和方法必须与化学理论知识相一致。例如,在验证氯酸钾中的氯元素时,应先与MnO2混合反应,然后冷却并溶解固体于水,最后滴入AgNO3溶液观察白色沉淀,以证明氯元素的存在。
2. 可行性原则要求实验设计在现有条件下切实可行。例如,鉴别NaCl和Na2SO4时,不可使用硝酸银溶液,因为无法区分它们。正确的方法是使用澄清石灰水或NaOH溶液。
3. 简约性原则强调实验设计应尽可能简单,使用较少步骤和药品在较短时间内完成。例如,除去铜表面的氧化铜杂质,使用稀硫酸或稀盐酸清洗是更简便的方法。
4. 安全性原则要求实验设计避免使用有毒或危险的物质。例如,鉴别溴水和碘水时,不宜加热蒸发,而应使用CCl4萃取或硝酸银溶液。
综上所述,化学实验设计的优选标准应包括原理恰当、效果明显、装置简单、操作安全、节约药品、步骤简单、误差小等方面,符合“绿色化学”的要求。这些标准不仅是设计时需注意的,也是评价实验设计优劣的重要依据。