高三化学总复习 专题9 第3讲 物质的制备 实验方案的设计与评价课件 苏教版-苏教版高三全册化学课件

1、第3讲物质的制备 实验方案的设计与评价-2-考纲要求:1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。2.根据化学实验的目的和要求,能做到:设计实验方案;正确选用实验装置;掌握控制实验条件的方法;预测或描述实验现象、分析或处理实验数据,得出合理结论;评价或改进实验方案。3.以上各部分知识与技能的综合应用。-3-必备知识自主预诊关键能力考向突破常见气体的制备导学诱思实验室制取、收集干燥的以下6种气体:CO2H2SNO2O2Cl2NH3如图装置可适用的气体是;制取装置不适用的是;干燥装置不适用的是;收集装置不适用的是。 -4-必备知识自主预诊关键能力考向突破落实基础1.常见

2、气体的制备原理和发生装置暴沸 -5-必备知识自主预诊关键能力考向突破-6-必备知识自主预诊关键能力考向突破-7-必备知识自主预诊关键能力考向突破2.气体的净化(1)除杂试剂选择的依据:制备气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性等。如:酸性杂质用碱性物质吸收;碱性杂质用酸性物质吸收;氧化性杂质用还原性物质吸收;还原性杂质用氧化性物质吸收;易溶于水的物质用水吸收。(2)除杂原则:不损失主体气体,不引入新的杂质气体,在密闭装置内进行,先除易除的气体。-8-必备知识自主预诊关键能力考向突破(3)除杂装置 -9-必备知识自主预诊关键能力考向突破(4)气体净化时应注意的事项用洗气瓶吸收杂质时,气流方向是长管

3、进,短管出;用干燥管吸收杂质时,气流方向是大口进,小口出;用玻璃管或U形管吸收杂质时,气流方向可以任意选择。当气体中含有多种杂质时,若采用洗气装置,通常是除杂在前,干燥在后;若用加热装置除杂时,通常是干燥在前,除杂在后。-10-必备知识自主预诊关键能力考向突破3.气体的干燥(1)干燥的原则。干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。a.酸性干燥剂不能干燥性气体。 b.碱性干燥剂不能干燥性气体。 c.具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强性的气体。(注:H2、CO、SO2虽具有还原性,但可用浓硫酸干燥)碱 酸 还原 -11-必备知识自主预诊关键能力考向突破(2)常用的干燥装置及干燥剂的选用

4、。 -12-必备知识自主预诊关键能力考向突破H2 O2 CO2 Cl2 SO2 H2 O2 NH3 NH3 HI NH3 Cl2 HCl SO2 -13-必备知识自主预诊关键能力考向突破4.气体的收集 不溶于水 大 小 O2 H2 NO C2H4 O2 CO2 NO2 Cl2 HCl SO2 NH3 H2 -14-必备知识自主预诊关键能力考向突破5.尾气处理方法(1)对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl、HBr等,可采用防倒吸装置(即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。(2)对于溶解度不大的尾气。如Cl2、CO2等,可直接将出气管插入吸收剂液面中吸收。(3)对于有毒且易

5、燃的气体。如CO等,可在尾气出口处放置一点燃的酒精灯,使CO燃烧转变为无毒的CO2气体。-15-必备知识自主预诊关键能力考向突破6.具有特殊作用的实验改进装置(1)防堵塞安全装置:如图所示,为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置(见恒压式);为防止粉末或糊状物堵塞导气管,可将棉花团置于导管口处(见防阻式和)。(2)液封装置:为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套上一支小试管(见液封式)。-16-必备知识自主预诊关键能力考向突破(3)启普发生器的拓展创新 -17-必备知识自主预诊关键能力考向突破易错辨析正误判断,正确的画“”,错误的画“”。(1)装配仪器时应先

6、上后下,先左后右()(2)检验装置的气密性应在加入药品之前()(3)右图所示装置在化学实验中应用广泛,被称为“万能瓶”。对该装置的下列用途进行正误判断。气体由A进B出时可以作为洗气瓶,除去气体中的杂质()气体由B进A出时可用作防倒吸装置()气体由A通入时可用于排水法收集NO、CO等气体()气体由B通入时可用于排气法收集H2、NH3、CH4等密度比空气小的气体()-18-必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度一常见气体的制备与收集例1某研究性学习小组利用下图所示装置完成有关实验。【实验一】快速制氨气(1)用装置甲快速制氨气,则装置甲的a仪器中可加入浓氨水,b仪器中可加入。装置乙从(填“c”或“

7、d”)管口进气可作为氨气的收集装置。 -19-必备知识自主预诊关键能力考向突破【实验二】收集NO(2)利用装置乙可收集NO,试简述操作方法:。 【实验三】比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱(3)利用所给装置设计实验,完成下列表格(可以不填满,也可以再补充)。答案: (1)生石灰(或氢氧化钠)d(2)将广口瓶中盛满水,NO从d管通入(3)甲稀硫酸、碳酸钠固体固体溶解、有气泡产生丙硅酸钠溶液有白色胶状沉淀出现-20-必备知识自主预诊关键能力考向突破解析: (1)生石灰或氢氧化钠溶于水会放出大量的热,将浓氨水滴加到生石灰或氢氧化钠上,可快速产生氨气,故b仪器中加入的药品为生石灰或氢氧化钠。由于NH

8、3的密度小于空气,故用装置乙收集NH3时,NH3应从d管口进入,密度较大的空气会从c管口排出。(2)由于NO能与O2反应生成NO2,故不能用排空气法收集NO;由于NO不溶于水,故可用排水法收集NO。(3)要比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱,可通过比较它们最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来实现,即通过比较H2SO4、H2CO3、H2SiO3三种酸的酸性强弱来实现。将稀H2SO4滴入Na2CO3固体或溶液中,有气泡产生,说明硫酸的酸性强于碳酸,将生成的CO2气体通入硅酸钠溶液中,有白色胶状沉淀出现,说明碳酸的酸性强于硅酸。化学方程式分别为-21-必备知识自主预诊关键能力考向突破互动探究(1)

9、用装置甲能否制备少量Cl2? (2)用装置乙可以收集哪些气体? 答案: KMnO4的氧化性强于MnO2,在常温下KMnO4和浓盐酸可发生如下反应:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+4H2O+5Cl2,利用该反应可用甲装置制备少量Cl2。答案: 气体由c通入时为向上排空气法,可以收集CO2、Cl2、NO2、H2S等密度比空气大的气体。气体由d通入时为向下排空气法,可以收集H2、NH3、CH4等密度比空气小的气体。当装置中装满液体时,由d管进气是排液法集气。如果液体为水,可以收集H2、NO、O2等气体;如果液体为饱和食盐水可以收集Cl2;如果液体为饱和NaHCO3溶液可以收集

10、CO2;如果液体为CCl4可以收集NH3。-22-必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 气体制备实验应注意的问题(1)看药品和装置是部分给出还是有剩余。若药品和装置只部分给出,则应需要作必要的补充;若有剩余,则应进行筛选和淘汰。(2)看题目条件有无特殊要求。如采用最简单或最合理的实验步骤,这些要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置,确定操作步骤都做了限定,必须高度重视。(3)注意实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等,这些都是实验中必不可少的,容易被忽略。(4)明确药品的名称和仪器的规格。有些题目要求指出药品的名称,这类问题最难答准确,如有些药品的准确描述为硫酸铜粉末、澄清

11、石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸等。此外也应注意某些仪器的规格。(5)会画简单的实验装置图。-23-必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度二气体的净化及尾气处理的实验设计例2某化学兴趣小组利用图一装置制取氨气并探究氨气的有关性质。 图一图二-24-必备知识自主预诊关键能力考向突破(1)装置A中烧瓶内试剂可选用(填序号)。 a.碱石灰b.浓硫酸c.生石灰d.五氧化二磷e.烧碱(2)若探究氨气的溶解性,需在图一的导管末端连接图二装置中的(填序号)装置,当装置D中集满氨气后,关闭K1、K2,打开K3,引发喷泉的实验操作是。 (3)若探究氨气的还原性,需打开K1、K3,K2处导管连接制取纯净、干燥氯

12、气的装置。用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,生成气体必须通过盛有试剂的洗气瓶;D中氨气与氯气反应产生白烟,同时生成一种无色无味的气体,该反应的化学方程式为 。 答案: (1)ace(2)或用热毛巾将烧瓶焐热(3)饱和食盐水、浓硫酸3Cl2+8NH3= 6NH4Cl+N2-25-必备知识自主预诊关键能力考向突破解析: (1)装置A中烧瓶内试剂应该选用碱性物质,即与氨气不反应的物质,且溶解时放出热量,故选ace。(2)K2的导管末端应连接缓冲装置,防止溶液倒吸,故选或;用热毛巾将烧瓶焐热,使氨气膨胀,与水接触溶解,引发喷泉。(3)饱和食盐水能溶解HCl气体且能抑制氯气的溶解,故选饱和食盐水除HCl气体,

13、选浓硫酸作为干燥剂;氯气和氨气反应生成白烟氯化铵,同时生成氮气:3Cl2+8NH3 = 6NH4Cl+N2。-26-必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 (1)除杂试剂的选择方法。 -27-必备知识自主预诊关键能力考向突破易溶于水或能与水反应不生成其他气体杂质的用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体,下同),可将混合气体通过盛水的A装置来除去。酸性杂质用碱性吸收剂,碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2),可将混合气体通过盛NaOH溶液的A装置,或盛碱石灰的B装置或C装置或D装置来除去杂质。还原性杂质,可用氧化性较强的物质作吸收剂来吸收或转化;氧化

14、性杂质,可用还原性较强的物质作吸收剂来吸收。例如CO2(CO),可将混合气体通过盛灼热CuO的E装置来除去杂质。选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。如O2(H2S),可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的A装置除去杂质。-28-必备知识自主预诊关键能力考向突破(2)气体制备实验中应注意的6项安全问题。爆炸:可燃性气体的点燃、不纯气体受热、气体导管堵塞导致;炸裂:玻璃仪器的骤冷骤热、受热不均等导致;暴沸:大火加热液体、受热液体沸点低等导致;倒吸:气体在用液体吸收或与液态试剂反应时,由于极易溶解或反应导致;堵塞:生成的蒸气易凝结、生成气体的同时产生粉尘等导致;

15、空气污染:生成的气体有毒,缺少尾气处理措施或措施不当导致。-29-必备知识自主预诊关键能力考向突破跟踪训练1.实验室制备下列气体时,所用方法正确的是()A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气 答案解析解析关闭Na2O2与H2O或H2O2在MnO2作催化剂制氧气均选用“固+液”不加热装置, A项正确;用MnO2和浓盐酸制Cl2时,气体中混有HCl,除HCl应该用饱和食盐水,NaHCO3与HCl、Cl2均会发生反应生成新杂质CO2

16、,B项错误;乙烯与空气密度接近,不能用排空气法收集,C项错误;NO2与H2O反应产生NO,污染空气,D项错误。 答案解析关闭A-30-必备知识自主预诊关键能力考向突破2.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是() 答案解析解析关闭本题考查气体的实验室制取,主要从制取装置、收集方法、尾气处理三方面考核。A项,NH3应用向下排气法收集,错误;C项,Cu与稀硝酸反应生成NO,错误;D项,MnO2与浓盐酸反应需要加热,错误。 答案解析关闭B-31-必备知识自主预诊关键能力考向突破3.下列实验方案不能达到实验目的的

17、是() A.图甲装置用Cu和浓硝酸可制取NOB.图乙装置可用于实验室制备Cl2C.图丙装置可用于实验室制取乙酸乙酯D.图丁装置可用于实验室分离CO和CO2 答案解析解析关闭Cu和浓硝酸反应生成NO2,NO2可以与水反应生成NO,故可以用甲装置制取NO,A正确;KMnO4具有强氧化性,在常温下就可以把浓盐酸氧化为Cl2,故乙装置可用于实验室制备Cl2,B正确;乙酸乙酯在强碱性溶液中可以完全水解,故不能用烧碱溶液吸收且导管不能伸到液面以下,否则会发生倒吸,C错误;CO2可以先被碱液吸收,在球胆中收集CO气体,再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液,CO2即可放出,故丁装置可用于实验室分离CO和CO2,D

18、正确。 答案解析关闭C-32-必备知识自主预诊关键能力考向突破4.某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。-33-必备知识自主预诊关键能力考向突破请按有关要求填空。(1)根据上述实验装置,为制备干燥NH3可选用的发生、净化装置为接,其中发生装置中可以选用的药品为(填序号)。 a.碱石灰和浓氨水b.无水CaCl2和浓氨水c.碱石灰和氯化铵d.生石灰和氯化铵(2)根据上述实验装置,为制备纯净、干燥的Cl2可选用的发生、净化装置为接E、E(用两个相同的装置),而第一个E装置内的药品是。 -34-必备知识自主预诊关键能力考向突破(3)利用装置F可探

19、究Cl2与 NH3的反应。实验时打开开关1、3,关闭2,先向烧瓶中通入,然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中慢慢通入一定量的另一种气体。一段时间后烧瓶内出现的现象为。其中装置F烧杯中发生反应的离子方程式。请设计一个实验方案(答出操作过程、实验现象)鉴定生成固体中的阳离子 。已知Cl2与NH3可发生反应:3Cl2+2NH3=N2+6HCl。(4)若制取的Cl2与CH4在装置F(光照)中发生反应,其有机产物有(填化学式)。 -35-必备知识自主预诊关键能力考向突破-36-必备知识自主预诊关键能力考向突破-37-必备知识自主预诊关键能力考向突破化学实验方案的设计与评价导学诱思实验室用如图装置制取氢氧化亚

20、铁。(1)在图中横线处注明试剂名称。(2)采用该装置的优点是能防止 。 (3)其操作步骤是:弹簧夹a;反应至左侧试管内产生气泡的速度明显变慢后,弹簧夹a。 稀硫酸 铁粉 氢氧化钠溶液 氢氧化亚铁被氧化 打开 关闭 -38-必备知识自主预诊关键能力考向突破落实基础1.化学实验方案的设计(1)基本原则。-39-必备知识自主预诊关键能力考向突破-40-必备知识自主预诊关键能力考向突破详细的实验方案应包含多方面内容,关键是实验原理和步骤-41-必备知识自主预诊关键能力考向突破(3)设计步骤。明确目的,弄清原理:选择实验用品:-42-必备知识自主预诊关键能力考向突破实施实验操作注意严谨性、逻辑性、规范性

21、、安全性。记录实验现象、数据全面而准确。分析、归纳得出结论。-43-必备知识自主预诊关键能力考向突破(4)注意事项。实验操作顺序:装置选择与连接气密性检查加固体药品加液体药品开始实验(按程序)拆卸仪器其他处理等。加热操作先后顺序的选择:若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,通入气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。目的是:a.防止爆炸(如氢气还原氧化铜);b.保证产品纯度,防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。-44-必备知识自主预诊关键能力考向突破实验中试剂或产物防止变质或损失:a.实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等,要采取措施防止吸水;b

22、.易挥发的液体产物要及时冷却;c.易挥发的液体反应物,需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等);d.注意防止倒吸的问题。会画简单的实验装置图:考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图,可用“示意装置图”表示。一般能画出简单的装置图即可,但要符合要求,例如形状、比例等。-45-必备知识自主预诊关键能力考向突破2.化学实验方案的评价(1)化学实验评价的内容。评价实验原理是否明确、合理评价实验方案是否安全、可行评价药品、仪器是否方便、易得评价实验现象和结论是否明显、清晰(2)化学实验评价的三大视角。绿色化视角:分析实验方案是否科学可行;实验操作是否安全合理;实验步骤是否简

23、单方便;实验效果是否明显。-46-必备知识自主预诊关键能力考向突破安全性视角:避免炸裂:受热不均匀、液体倒吸、气流不畅、易燃气体中混有助燃气体等。防污染:有毒尾气未经处理、剩余药品随意丢弃、实验产生的废液肆意倾倒等。防失火:点燃或熄灭酒精灯的方法不正确、易燃试剂与明火接触等。防吸水:极易水解、吸水性强(潮解)的物质未密封保存或与潮湿空气接触,大量吸水导致液体溢出或反应变质等。-47-必备知识自主预诊关键能力考向突破规范性视角:仪器的安装与拆卸;试剂添加的顺序与用量;加热的方式方法和时机;仪器的查漏、气密性检验;温度计的规范使用、水银球的位置;实验数据的读取;冷却、冷凝的方法等。-48-必备知识

24、自主预诊关键能力考向突破考查角度一化学实验方案的设计例1(2019广西桂林高三月考)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料,某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案。已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。-49-必备知识自主预诊关键能力考向突破(1)如图C装置中球形干燥管的作用是。 (2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先;再加入实验药品。接下来的实验操作是 ,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质

25、量变化。通入氮气的目的是。 (3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见。 -50-必备知识自主预诊关键能力考向突破【方案2】用如下图装置测定m g样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。 (4)导管a的主要作用是。 (5)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是(填序号)。 A.CCl4B.H2OC.NH4Cl溶液D. (6)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),则AlN的质量分数为(用含V、m的代数式表示)。-51-必备知识自主预诊关键能力考向突破答案 (1)防止倒吸(2)检查装置气密性关闭K1、打开K2把装置中残留的氨气全部赶入C装置

26、(3)C装置出口处连接一个干燥装置(4)保持气压恒定,使NaOH浓溶液容易流下(5)AD-52-必备知识自主预诊关键能力考向突破解析 (1)氨气是与浓硫酸能发生反应的气体,易发生倒吸,图C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸;(2)组装好实验装置,需要先检查装置气密性,加入实验药品,接下来的实验操作是关闭K1、打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体,打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是,反应生成氨气后为把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收,准确测定装置C的增重;(3)装置存在的缺陷是空气中的水蒸气也可以进入装置C,使测定结果偏高,需

27、要连接一个盛碱石灰的干燥管;(4)导管a可以保持分液漏斗上方和反应装置内的气压恒定,使NaOH浓溶液容易流下;-53-必备知识自主预诊关键能力考向突破(5)CCl4不能溶解氨气,可以用排四氯化碳溶液的方法测定氨气体积,故A正确;氨气极易溶于水,不能用排水法测定,故B错误;氨气极易溶于水,不能用排NH4Cl溶液的方法测定气体体积,故C错误;氨气不溶于苯,可以利用排苯溶液的方法测定氨气的体积,故D正确;(6)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),-54-必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 性质实验方案的设计依据(1)证明酸性:pH试纸或酸碱指示剂;与碳酸钠反

28、应;与锌等反应。(2)证明弱酸性:证明存在电离平衡;测定对应盐溶液的酸碱性;测量在稀释前后的pH变化。(3)证明氧化性:与还原剂反应现象明显。(4)证明还原性:与氧化剂反应现象明显。(5)证明为胶体分散系:丁达尔效应。(6)证明有碳碳双键(或叁键):使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。(7)比较金属的活动性:与水反应;与酸反应;金属间的置换反应;原电池原理;电解原理;最高价氧化物对应水化物的碱性。-55-必备知识自主预诊关键能力考向突破(8)比较非金属性的强弱:非金属间的置换反应;与氢气化合的难易;气态氢化物的稳定性;最高价氧化物对应水化物的酸性。(9)比较酸碱性:强酸或强碱制弱酸或弱碱。-56-必

29、备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度二化学实验方案的评价例2(2018陕西西安高三质检)两个研究性学习小组分别进行探究性的实验:甲组:为了探究Cl2和SO2同时通入H2O中发生的反应,设计了如图所示的实验装置。 (1)气体发生装置A中产生的气体化学式为。(2)装置D中发生反应的化学方程式为 。 (3)装置E的作用是。 -57-必备知识自主预诊关键能力考向突破乙组:为了分别研究SO2和Cl2的性质,设计了如图所示的实验装置。 (4)当通入SO2时,装置中发生反应的离子方程式为;该反应中SO2表现出性。 (5)若装置中装有5.0 mL 1.010-3 molL-1碘水,当通入足量Cl2完全反应后

30、,共转移了5.010-5 mol电子,则该反应的化学方程式为 。 (6)你认为乙组设计的装置是否有不足之处?(填“有”或“无”)。如果有,请写出改进方法:(如果无,此空不答)。 -58-必备知识自主预诊关键能力考向突破-59-必备知识自主预诊关键能力考向突破-60-必备知识自主预诊关键能力考向突破-61-必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 实验方案评价的思维方法(1)从实验原理上评价,实验方案要符合原理,保证达到实验目的。(2)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。(3)从环境保护上评价,实验方案的设计要充分体现出环保意识。(4)从节能、安全可靠上评价,实验方案的设计

31、要节约能源,节约原料且安全可靠。-62-必备知识自主预诊关键能力考向突破跟踪训练跟踪训练1.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是() A.、中依次盛装KMnO4溶液、浓硫酸、焦性没食子酸溶液B.管式炉加热前,用试管在处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 答案解析解析关闭A项,杂质中有水蒸气时应最后除去,故浓硫酸应在中,A项错误;可燃性气体在受热前应先验纯,B项正确;C项,实验结束后为防止生成的金属W被氧化

32、应在停止加热后继续通一段时间的H2,故C项错误;D项,二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,而启普发生器(装置Q)不能受热,故D项错误。 答案解析关闭B-63-必备知识自主预诊关键能力考向突破2.由下列实验及现象不能推出相应结论的是() 答案解析解析关闭 答案解析关闭-64-必备知识自主预诊关键能力考向突破3.用下图所示装置进行下列实验:将中溶液滴入中,预测的现象与实际相符的是 () 答案解析解析关闭盐酸首先中和氢氧化钠,A项错误;常温下铝在浓硝酸中钝化,B项错误;氯化铝溶液滴入氢氧化钠溶液中,开始时NaOH溶液是过量的,因此开始时不产生白色沉淀氢氧化铝,C项错误;草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液

33、氧化,D项正确。 答案解析关闭D-65-必备知识自主预诊关键能力考向突破4.(2018全国)醋酸亚铬(CH3COO)2Cr2H2O为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:-66-必备知识自主预诊关键能力考向突破(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是。仪器a的名称是。 (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为。 同

34、时c中有气体产生,该气体的作用是 。(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ;d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是、洗涤、干燥。 (4)指出装置d可能存在的缺点。 -67-必备知识自主预诊关键能力考向突破答案 (1)去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗(2)Zn+2Cr3+=Zn2+2Cr2+排除c中空气(3)c中产生氢气使压强大于大气压(冰浴)冷却过滤(4)敞开体系,使醋酸亚铬与空气接触-68-必备知识自主预诊关键能力考向突破解析 (1)由题给信息“醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂”可知,为避免溶解在水中的氧气影响实验,故所用蒸馏水应先煮沸除氧并迅

35、速冷却,以减少氧气的再溶解。仪器a为分液(或滴液)漏斗。(2)将盐酸滴入c中时,CrCl3溶解,同时锌粒与盐酸反应放出的氢气可将c中的空气排出,形成了隔绝空气的体系,进而发生反应:Zn+2Cr3+=Zn2+2Cr2+,溶液颜色由绿色逐渐变为亮蓝色。(3)当打开K3,关闭K1和K2时,c中Zn与盐酸反应产生的氢气排不出去,产生较大的压强,可将c中生成的亮蓝色溶液压入d中。进入d中的Cr2+可与CH3COO-反应生成(CH3COO)2Cr2H2O沉淀。根据题意“醋酸亚铬难溶于冷水”,要使沉淀充分析出并分离,可采用冰水浴冷却、过滤、洗涤、干燥的方法处理。(4)由于(CH3COO)2Cr2H2O沉淀易

36、被氧气氧化,所以装置d的缺点是:装置d为敞口体系,会使醋酸亚铬与空气接触而被氧化。-69-必备知识自主预诊关键能力考向突破5.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.410-2, K2=5.410-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色,熔点为101 ,易溶于水,受热脱水、升华,170 以上分解。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 。 -70-必备知识自主预诊关键能力考向突破(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,

37、为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。-71-必备知识自主预诊关键能力考向突破乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、。装置H反应管中盛有的物质是。 能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 。 (3)设计实验证明:草酸的酸性比碳酸的强 。 草酸为二元酸 。 -72-必备知识自主预诊关键能力考向突破答案: (1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验(2)F、D、G、H、D、ICuOH中黑色粉末变为红色,其后的装置D中的澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量NaHCO3溶液的试管

38、中滴加草酸溶液,有气泡产生用NaOH标准溶液滴定同浓度的草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍-73-必备知识自主预诊关键能力考向突破解析: (1)澄清石灰水通常可以用来检验二氧化碳,所以推测产物中有二氧化碳;草酸易升华,加热易变成气体随分解产物进入C装置,影响二氧化碳的检验。(2)要想检验一氧化碳,必须先除净二氧化碳和水蒸气,选F、D、G装置,再利用一氧化碳的还原性检验它的存在,选H、D装置,还要进行一氧化碳的尾气处理,选I装置。若存在一氧化碳,则黑色的氧化铜被还原为红色的铜,一氧化碳被氧化成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。(3)根据相对强酸制弱酸的原理,用碳酸盐溶液和草酸混合,只要能看到

39、气泡产生即可。利用酸碱中和的原理,证明氢氧化钠的物质的量是草酸的2倍。-74-化学实验现象、实验评价的答题技巧与模板化学实验现象、实验评价的答题技巧与模板化学是一门以实验为基础的学科,实验在化学学习及高考中有举足轻重的作用,很多同学往往会做,但不知道如何作答及答题不规范而得不全分,甚至失分。一、实验现象的答题技巧有关化学实验现象的描述不仅要求准确,还要完全,有时还需要指明是何处产生了什么现象,先后发生了什么现象。其答题规范可利用下面的模式再结合特殊要求进行分析处理:-75-1.“海”(溶液)(1)颜色由变成;(2)液面上升或下降(形成液面差);(3)溶液发生倒吸;(4)生成(产生)色沉淀;(5

40、)溶液变浑浊;(6)产生大量气泡(有气体从溶液中逸出);(7)有液体溢出。 2.“陆”(固体)(1)固体表面产生大量气泡;(2)固体逐渐溶解;(3)固体体积逐渐变小(变细);(4)颜色由变成。 3.“空”(气体)(1)生成色味的气体;(2)气体由色变成色;(3)先变后(“加深”“变浅”或“褪色”)。 4.其他(1)器壁上有水珠出现;(2)器壁上有某色固体生成等。-76-二、如何回答操作目的、原因、作用1.在回答有关操作目的、原因等问题时,一般从这样做有什么好处,对实验的结果有什么影响两个方面入手,在回答好处时常从直接作用和根本目的两个方面考虑,而坏处常带有“如果那么会”的字眼。注:(1)回答目

41、的时注意出发点;(2)回答原因时注意先找落脚点;(3)回答作用时要注意“全”。2.回答操作目的、原因、作用时,应从环保、安全、可行性、简约性、防干扰等角度分析。-77-三、如何规范书写装置中试剂的用途回答装置中试剂的用途时,一般包括直接作用和根本目的两部分内容,根据各部分装置的用途不同,可采用下列模板回答:发生装置 生成产生制取除杂装置 除去(吸收)防止干扰(影响) 除去中的杂质,以免影响测量结果性质实验装置 与反应验证说明(收集装置) 比较检验尾气吸收装置 吸收防止的污染(影响)-78-例碳铵是一种较常使用的化肥,它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。【定性实

42、验】检验溶液中的阴、阳离子取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有阴离子可能是和。 (2)根据实验现象,碳铵与足量NaOH溶液加热反应的化学方程式可能是。 -79-【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取a g碳铵,加热使之分解,并把产物通入碱石灰中,如图所示: (3)碳铵固体应放在中进行加热。 A.试管B.蒸发皿C.烧瓶D.坩埚-80-(4)从安全的角度考虑,尾气处理的装置可以选用。 (5)若灼

43、烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为b g。由此测得N元素的质量是 g。 (6)为了测定碳铵中碳元素的质量,他们设计的实验方案是将a g碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2溶液,然后测定生成沉淀的质量。请你评价该方案是否合理。(填“合理”或“不合理”),理由是 。 -81-82-83-84-对点训练对点训练1.下列实验方案不能达到相应实验预期目的的是()A.用铜和浓硝酸制取少量NO2B.比较S、C、Si的非金属性C.验证HCl的溶解性D.用于吸收NH3尾气,并防止倒吸 答案解析解析关闭NO2不能用排水法收集,因为NO2与H2O反应。 答案解析关闭A-85-2.(2019广西桂林高三

44、月考)化学中常借助于图像这一表现手段以清晰地突出实验装置的要点,形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图像表现的内容正确的是() A.测定一定时间内生成CO2的反应速率B.提取海带中的碘C.检验火柴燃烧产生的SO2D.证明非金属性:ClCSi 答案解析解析关闭秒表测定时间,利用针筒测定CO2的体积,图中可测定一定时间内生成CO2的反应速率,故A项正确;海带中碘以离子形式存在,不能萃取,应发生氧化还原反应后,萃取、蒸馏分离出碘,故B项错误;检验二氧化硫时导管长进短出,图中进气导管不合理,故C项错误;发生强酸制取弱酸的反应,但盐酸为无氧酸,不能比较非金属性,图中可比较非金属性CSi,不能比较Cl与

45、其他非金属的非金属性,故D项错误。 答案解析关闭A-86-3.实验室用甲酸和浓硫酸反应制备CO,用于还原氧化铜,实验装置图和实验步骤如下:按上图连接好装置,检查装置气密性。点燃处酒精灯,缓慢滴入甲酸。在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯。反应结束后熄灭酒精灯,待产物冷却至室温后,收集产物。-87-请回答下列问题:(1)甲酸在浓硫酸存在条件下加热能分解生成CO和H2O,体现浓硫酸具有。 A.氧化性B.脱水性C.吸水性(2)NaOH溶液的作用是;实验步骤“某项操作”是指。 (3)若干燥管中的固体颗粒堵塞干燥管的出口,则装置中出现的现象为。 (4)该实验能证明HCOOH受热分解产物中有CO的现象为 。 (5)实验步骤中酒精灯、的熄灭顺序为。-88-学习小组查阅资料知:Cu的颜色为红色或紫红色,而Cu2O的颜色也为红色或砖红色。因此,该学习小组的同学对CO充分还原CuO后所得红色固体中是否含有Cu2O进行了认真的研究,设计了如下探究方案:取该红色固体溶于足量稀硫酸中,观察溶液颜色的变化。(6)请你评价该方案的合理性,并简述理由:方案(填“合理”或“不合理”),理由: 。 -89-答案 (1)B(2)洗气,除去酸性气体检验CO的纯度(3)长颈漏斗中液面上升(4)装置中黑色固体变红;装置中的澄清石灰水变浑浊(5)、(6)合理Cu2O与稀硫酸反应生成Cu2+,会使溶液变蓝-90-解析 (1)