2019高考化学一轮复习主题28实验方案的设计与评价(4)(含解析)

1、实验方案的设计与评价李仕才考点三物质制备类实验1.物质制备的三大原则（1）选择最佳反应途径如用铝制取氢氧化铝：2AI+3H2SOAl2（SO4）3+3H2f,2AI+2NaOH+2H2O 2NaAIQ+3H2f,AI2（SO3+6NaAU12H2O8AI(OH)3j+3NatSQ,当n(Al3+) ：n(Al )=1 : 3 时,AI(OH)3产率最高。（2）选择最佳原料如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱氢氧化钠溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水（氢氧化铜可溶解在氨水中）等。（3）选择适宜操作方法如实验室制备氢氧化亚铁时

2、，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，要注意隔绝空气。2.物质制备与提纯的思维流程卜丨依撫实鴉要求确定制备物质的反应原理口 一般： 题目中都提供反应原理但滞要冷生抓性反应的:j:特点（如可逆反应導），并分靳可陡岌生的副反应-利用询适的实验枚器和装置达刹控制反应条母 的目的*通过分析装宜的特总廉斓质的制务原1理确定毎牛族宜柏作用；I就至輛瓦鬲甬公負匾:鬲臣反五祈:巫喩对鬲厩; - kA., wu ” N-. LB Ji -1 . 1 m-a w-a1各物质的博薛性、密度尊信息和新产励申可能混: 有的杂质:丨依据产品刑杂贞的性歳誥异f如落解性、堺沸点J；斗 解度大小.物质的状态等）

3、选择會适的曲离掾炖: 方法，；:依拯題目提供的反应原理和试制的用绘计算产 仁倍的理论产董，产品产率为xioo%1.（2016 年全国川卷，26）过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：（一）碳酸钙的制备（1）步骤加入氨水的目的是 _。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于_。I产率j淞度財勒Li分新:;并椎测可能发生的副反应.利用题目提供的i2(2)右图是某学生的过滤操作示意图a. 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b. 玻璃棒用作引流c将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d. 滤纸边缘高出漏斗e. 用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度(二)

4、过氧化钙的制备秫柚般、煮沸、轉水和过滤 l取短水 lCaCO滤液、三白色结晶(3)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸_,至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈(填“酸”“碱”或“中”)性。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用(4)_步骤中反应的化学方程式为 _ ,该反应需要在冰浴下进行(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是 _，产品的缺点【解析】(1)盐酸过量，且溶液中含有铁离子，因此加入氨水的目的是中和多余的盐酸，沉淀铁离子；小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大

5、，有利于过滤分离。(2)过滤时漏斗末端颈尖 应该紧靠烧杯壁，a 项操作不规范；过滤时应用玻璃棒引流，b 项操作规范；将滤纸润湿，使其 紧贴漏斗壁，防止有气泡产生，c 项操作规范；滤纸边缘应该低于漏斗，d 项操作不规范；用玻 璃棒在漏斗中轻轻搅动容易弄破滤纸，e 项操作不规范。(3)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，因为溶液中有二氧化碳生成，故呈酸性。过氧化钙能与酸反 应，因此将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CQ(4)根据原子守恒可知，反应中还有氯化铵和水生成；双氧水不稳定，受热易分解，因此该反应需要在冰浴下进行。(5)过氧化钙在乙醇 中的溶解度小，使用乙醇洗涤的目的是除

6、去结晶表面的水分。(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是 原料来源丰富、操作简单；缺点是得到的产品纯度较低。【答案】 调节溶液 pH 使 Fe(OH)3沉淀完全过滤分离(2) ade(3) 酸除去溶液中的 CQ,其操作不规范的是 _(填标号)。,原因3(4) CaCl2+2NH H2O+HOCaOJ+2NHCI+2H2O(或CaCb+2NHH2O+HQ+6H2(=CaO 8fOj +2NWCI) 温度过高时双氧水易分解(5) 去除结晶表面的水分(6) 工艺简单、操作方便纯度较低2.高铁酸钾(K2FeO4)是一种理想的绿色

7、高效水处理剂。某学习小组用如图所示装置(夹持仪器已略去)制备 KC1O 溶液,并通过 KC1O 溶液与 Fe(NQ)3溶液的反应制备 KFeQo查阅资料知 K2FeQ4的部分性质如下：可溶于水、微溶于浓 KOH 溶液；在 05C、强碱性 溶液中比较稳定；在 Fe+和 Fe(OH)3催化作用下发生分解；在酸性至弱碱性条件下，能与 水反应生成 Fe(OH)3和 Q2。请回答下列问题：(1)_ 仪器 C 中 KOH 溶液的作用是 _oCl2与 KOH 的浓溶液在较高温度下反应生成KCIQ。为保证反应生成 KClO,需要将反应温度控制在 05C之间进行，在不改变 KOH 溶液浓度的前提下，实验中可以采

8、取的措施在搅拌下，将 Fe(NQ)3饱和溶液缓慢滴加到KCIO 饱和溶液中即可制取 KaFeO,写出该反应的化学方程式：_o该操作不能将 KCIO 饱和溶液滴加到 Fe(NQ)3饱和溶液中，其原因是制得的粗产品中含有 Fe(OH)3、KCI 等杂质。一种提纯方案为：将一定量的 KzFeO 粗产品 溶于冷的 3 molL-1KOH 溶液中，用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和 KOH 溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤 23 次后，在真空干燥箱中干 燥。1第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的是 _ 、_ (填化学式),过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗的原因是

9、_o2晶体用乙醇洗涤的目的是 _o【解析】(1)仪器 C 中 KOH 溶液为反应物，和氯气反应制备 KClO,而仪器 D 中 KOH 溶液的 作用为吸收尾气，防止污染空气。(2)控制反应温度在 05C,可采取冰水浴法。(4)根据 题中信息“可溶于水”及“在 05C、强碱性溶液中比较稳定”知，将制得的粗产品溶于冷 的 3 molL-1KOH 溶液中，过滤可除去难溶物 Fe(OH)3；根据题中信息“微溶于浓KOH溶液”知，在滤液中再加入饱和 KOH 溶液，可使 K2FeO4析出。用乙醇洗涤时，乙醇挥发会带走水分, 防止 KzFeO 与水发生反应。【答案】(1)与氯气反应制备 KClO(2) 装置 C 加冰水浴冷却(3) 2Fe(NO3)3+3KCIO+1OKO 卄 2K2FeQ+3KCI+6KNO+5H2O 生成的 K2FeQ 在 Fe3+催化作用下会发生分解Fe(OH)3K2FeQ 滤纸在强碱条件下易被腐蚀乙醇挥发时带走水分，防止 K2FeO4与水发生反应4化学实验方案的设计1.基本原则5科学性 1 实整原理、实验流程科学夸理安全性 1 谋护人身、仪齬、虫全,防止环驍存染 繭画一仪斟、抵件、试刑战中学现有架丼下腕滿足要環 頁画一舉鼻少、仪誥載誉简单、节省药品裁卑好2. 基本思路了解实验目的T明确实验原理T掌握实验条件T选择仪器、录现象