新高考化学一轮复习化学实验综合课件（32张）

第10章化学实验综合第1节 实验综合探究、设计与评价考点58实验方案的设计与评价

探究性实验考点57常见气体的制备实验考点57常见气体的制备实验考点57 常见气体的制备实验考法1 气体的制备与收集★★★考法2 制气装置及连接顺序★★★★★考点57

常见气体的制备实验1.

常见气体的实验室制备制备原理2KCl＋3O2↑K2MnO4＋MnO2＋O2↑MnCl2＋Cl2↑＋2H2O考点57常见气体的制备实验Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O考点57常见气体的制备实验(2)制备装置【说明】装置①中若有液体生成，试管口应向下倾斜；装置③中温度计用于测量反应液温度，温度计水银球应插入液体中；装置⑥中反应物应选择块状固体和液体；反应⑦中长颈漏斗下端应插入液体中，多孔板上应放置难溶的块状固体。考点57

常见气体的制备实验2.

气体的收集与净化常见气体的收集方法饱和食盐水饱和NaHCO3溶液考点57常见气体的制备实验大小考点57

常见气体的制备实验(2)气体的净化①净化原则不减少被净化的气体的量；不引入新的杂质；操作简便，易于分离。②气体净化的原理、装置和方法(括号内为杂质气体)考点57

常见气体的制备实验(3)常用的干燥剂及性质考点57

常见气体的制备实验3.

尾气的处理处理原则选择合适的方法把有毒、有害的气体，变成无毒、无害、无污染的物质。常见装置考点57

常见气体的制备实验【说明】(1)装置②～⑦均可以起到防倒吸的作用，可用来吸收易溶于水的气体，或用NaOH溶液吸收Cl2、SO2、NO2等气体；(2)可燃性气体可通过装置⑧进行点燃处理；(3)不易被吸收的气体可用装置⑨收集后处理；(4)尾气处理装置一般应与大气相通，如装置⑩不能作为尾气处理装置。(3)可用NaOH溶液处理的尾气Cl2：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2OH2S：H2S＋2NaOH===Na2S＋2H2ONO2：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2OSO2：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O考点57常见气体的制备实验气体的制备与收集★★★考法11.

气体制取与收集装置的选择制取装置的选择根据反应物的状态和反应条件选择制备装置。收集装置的选择根据气体密度、溶解性、是否有毒、是否与水反应、是否与空气中的成分反应等性质选择收集装置。2.

根据实验装置判断能制备的气体对给出的装置要仔细观察，看是否缺少除杂装置、防倒吸装置等，是否缺少仪器(如酒精灯、温度计、石棉网)等。装置是否正确，如整套制气装置不能是密闭的。气体收集的方法是否正确，如不能用排空气法收集NO，只能用排水法。排空气法收集气体时注意方法是否正确，如H2应采用向下排空气法收集等。考点57

常见气体的制备实验3.

实验仪器的选择原则容器的选择：少量液体的实验或物质的性质实验用试管；较大量液体的实验用烧杯或烧瓶；蒸发结晶用蒸发皿；灼烧固体用坩埚；含较多药品的气体发生装置一般用烧瓶(或锥形瓶)；蒸馏或分馏用蒸馏烧瓶。漏斗的选择：向小口容器中转移液体或进行过滤时用普通漏斗；若组装简易气体发生装置用长颈漏斗或分液漏斗；若组装气体发生装置且要求控制反应速率或进行分液则用分液漏斗(或根据其原理用长颈漏斗和小试管改装)。除杂仪器的选择：所用除杂试剂是固体时，一般用干燥管或U形管；所用除杂试剂是液体时，一般用洗气瓶。考点57

常见气体的制备实验A.

制取SO2C.

收集SO2B.

验证漂白性D.

尾气处理例【解析】铜与稀硫酸不反应，A错误；SO2能使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性，B正确；SO2的密度大于空气，应用向上排空气法收集，C错误；SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小，D错误。[江苏2017·4，2分]下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( B )考点57考法2常见气体的制备实验制气装置及连接顺序★★★★★实验室制取气体时所得气体一般都混有杂质气体和水蒸气，若需收集纯净的气体，应按照“制备→除杂→干燥→收集及尾气处理”等顺序依次连接装置。1.

实验操作的先后顺序通常顺序：气密性检查→加固体药品→加液体药品→加热等。【划重点】(1)反应中需要加浓硫酸时，要按“注酸入水”的顺序加药品。(2)做性质实验时，先让制备出的气体通过需要加热的装置，验纯后，再对进行性质实验的装置加热。2.

制备气体实验中气体的除杂除杂时要明确的几个问题：①气体中含有哪些杂质；②除杂试剂的选择；③除杂装置的选择；④除杂时的先后顺序。考点57

常见气体的制备实验(2)除杂装置的注意事项①气体的流向：洗气瓶是长导管进、短导管出；干燥管是大口进，小口出。②当气体含有多种杂质时，若用洗气装置，常是先除杂，后干燥；若用到加热装置，常是干燥在前，加热在后。③除杂时需考虑尽量减少所制备气体的损失。【说明】气体中有多种酸性杂质时，应先除去酸性较强的气体，再除去酸性较弱的气体。例[全国Ⅰ2016·26题节选]氨气的制备：考点57

常见气体的制备实验【解析】(1)实验室利用NH4Cl固体和熟石灰加热制取NH3，发生装置选择装置A；也可加热浓氨水制取NH3，发生装置选择装置B。(2)制取的NH3中混有水蒸气，要用碱石灰进行干燥，氨气首先通入C中(大口进小口出)；由于NH3的密度小于空气的密度，且易溶于水，用向下排空气法收集NH3，故气体通入装置D时应“短进长出”；NH3有毒，易污染环境，要利用装置F进行尾气处理，故仪器连接顺序：发生装置→d→c→f→e→i。(1)氨气的发生装置可以选择上图中的

A ，反应的化学方程式为

△

△

。(2)欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→_d_→c_→f_→

e_→i_(按气流方向，用小写字母表示)。考点58实验方案的设计与评价探究性实验考法3 探究性实验的常见题型及解题策略★★★★考点58实验方案的设计与评价

探究性实验考点58

实验方案的设计与评价探究性实验1．化学实验方案设计实验设计的基本原则(2)实验设计的一般思路①反应物廉价易得，无毒、无腐蚀性，用量少；②反应条件易于控制，操作安全，装置简单，耗能低，反应物转化率高；③生成物要尽可能纯净，无毒、无污染。考点58

实验方案的设计与评价探究性实验(3)实验设计的一般步骤①明确目的和原理。②选择药品、仪器。考点58

实验方案的设计与评价 探究性实验③排除干扰因素：a.定性实验——影响现象清晰度；b.定量实验——影响数据准确度；c.制备实验——影响纯度、产率。④实施实验操作：注意安全性、严谨性、规范性等。⑤记录现象、数据。多组平行实验的数据，偏差大的数据在计算时应舍去。⑥分析归纳结论。(4)实验设计的注意事项①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。②加热顺序选择：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：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。③防止试剂变质：a.实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止其吸水；b.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。考点58

实验方案的设计与评价 探究性实验2．控制实验条件的常见方法控制反应的试剂。①所用试剂不同，发生反应不同；②试剂相同，条件不同，反应不同。(2)控制试剂的用量。试剂的纯度、状态、质量、体积和浓度等对化学反应都有一定的影响。(3)控制加入试剂的顺序。控制溶液的pH(酸碱性)。控制反应的温度。常见方法有冰浴、水浴、油浴、酒精灯加热等。(6)催化剂的选择。不同催化剂对同一反应的催化效果不同。3．化学实验方案评价化学实验评价的内容①评价实验原理——是否明确合理；②评价实验方案——是否安全可行；③评价药品、仪器——是否方便易得；④评价实验现象和结论——是否明显清晰。考点58

实验方案的设计与评价 探究性实验(2)化学实验评价的四大视角①绿色化视角：a.是否尽可能提高原子利用率或实现物质、能源的循环利用；b.是否尽可能减少有毒有害物质的生成。②安全性视角a．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。b．防污染：有毒尾气未经处理，剩余药品随意丢弃，实验产生的废液任意倾倒等。c．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。d．防吸水：极易水解、吸水性强(易潮解)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。③规范性视角：a.仪器的安装与拆卸；b.试剂添加的顺序与用量；c.加热的方式、方法和时机；d.仪器的查漏、气密性检查；e.温度计的规范使用、水银球的位置；f.实验数据的读取；g.冷却、冷凝的方法等。④最佳性视角：a.反应物尽可能价廉易得、无毒、无腐蚀性；b.反应易于控制，操作简单，耗能少；c.产物单一，原子利用率高。考点58

实验方案的设计与评价 探究性实验4．控制变量探究实验题的解题策略考点58实验方案的设计与评价 探究性实验考法3 探究性实验的常见题型及解题策略★★★★1．有关物质组成的探究性实验题型分析在实验设计与评价试题中，有关检测物质组成的实验设计是最常见的一类考题。需要注意的是，在离子或气体成分检验的过程中，要严格遵循检验的先后顺序，防止各成分在检验过程中相互干扰①取少量固体试样→溶于水→溶解性、溶液颜色→检验固体中的阴、阳离子→得出实验结论。②解题策取少量固体试样→在某气流中反应→检验所产生的物质(如气体)

→得出实验结论。③取少量固体略试样→溶于水配成溶液→加酸(或碱、盐)溶液后产生气体(或沉淀)→检验气体的成分(或沉淀性质)→得出实验结论①有水蒸气生成时，先检验水蒸气，再检验其他成分。如C和浓H2SO4的反应，产物有SO2、CO2注意事和H2O(g)，通过实验可检验三种气体物质的存在，但要注意检验SO2、CO2时都要通过水溶液，项对检验H2O(g)有干扰。②对于需要进行转化才能检测的成分，如CO的检验，要注意分析CO中是否含有CO2，如果有CO2，先除去CO2，接着对CO进行转化，最后再检验转化产物CO2考点58

实验方案的设计与评价 探究性实验2．有关物质性质的探究性实验考点58实验方案的设计与评价探究性实验①实验方案要可行。要尽量避免选择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。注意事项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，保证实验的准确和高效。同时要减少副反应的发生，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，通过测定常温下pH＞7从而得出结论，操作简便，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，做到实验结论准确可靠续表考点58

实验方案的设计与评价 探究性实验例[全国Ⅲ2017·26，14分]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：、

Fe_(Ⅱ)_易被氧气氧化为F_e(Ⅲ) 。(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1

g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2

g。按如图连接好装置进行实验。

样品中没有F_e_(_Ⅲ)考点58

实验方案的设计与评价 探究性实验①仪器B的名称是

干燥管 。②将下列实验操作步骤正确排序_d_a_bfc_e

(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3

g。a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2 d.打开K1和K2