高考化学一轮复习（鲁科版）精品课件10—3制备实验方案的设计.ppt

2收集方法 用 取气法或向 排空气法。,排水,上,(4)收集方法：用 法收集。 (5)验满方法： ，证明CO2已收集满。,向上排空气,将燃烧的木条放入瓶口立即熄灭,2收集方法 用 法或向 排空气法。,排水,下,4收集：只能用 法。 5验满：(1)用湿润的 置于试管口，若试纸 ，说明已收集满。 (2)将蘸有 的玻璃棒置于试管口，若有 产生，说明已收集满。,向下排空气,红色石蕊试纸,变蓝,浓盐酸,白烟,气体的制备,2操作顺序 (1)组装仪器：自下而上，从左到右；气体净化时：先净气装置，后干燥装置； (2)检查装置的气密性； (3)装药品进行实验操作； (4)记录实验现象、数据； (5)拆卸、洗涤仪器：自右而左、从上到下。,(1)易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。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来除去杂质气体。 (2)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或盛碱石灰的b或c或d来除去杂质。,(3)还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的物质来吸收。例如CO2(CO)，可将混合气体通过盛有灼热CuO的e来除去杂质。 (4)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做吸收剂来除去杂质。如O2(H2S)，可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a除去杂质。,利用图中装置a除去酸性气体中的杂质时，若杂质气体水溶液的酸性大于原气体水溶液的酸性(同浓度)时，可将混合气体通入盛有原气体对应的饱和酸式盐的洗气瓶来进行除杂。 如：CO2(HCl)饱和NaHCO3溶液 CO2(SO2)饱和NaHCO3溶液 SO2(HCl)饱和NaHSO3溶液 H2S(HCl)饱和NaHS溶液,3尾气的吸收 (1)用水吸收的是：HCl、NH3(注意防倒吸)。 (2)用烧碱溶液吸收的是：Cl2、SO2、NO2、H2S等。 (3)用燃烧的酒精灯可点燃除去的是：CO。,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。,(2008年海南化学)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：,可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。,回答下列问题： (1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别是_。 (2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母 代号)_；,(3)通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响？_， 原因是_； (4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：_。,【解析】由题目所提供的信息可知：Mg能与O2、CO2、H2O反应，空气中都含有这些气体，所以在Mg与N2反应前先除去以上三种气体，顺序为先除CO2(D装置)，再除H2O(B装置)，最后除O2(F装置)。在连接装置时，要注意气体流向(长进短出)。Fe与O2反应时应在加热条件(或温度较高)下进行，铁粉没有达到反应温度，不能与O2反应，导致O2除不尽。根据反应可知Mg3N2的水解产物有NH3，可通过测定水解的产物中NH3的存在推出产物是Mg3N2。,(1)B目的是除气流中的水蒸气，避免反应发生； D目的是除空气中的CO2，避免反应发生； F目的是除空气中的氧气，避免反应发生 (2)jhgdckl(或lk)ab(或ba),【答案】,(3)使氮化镁不纯如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时，氧气不能除尽，导致氧同镁反应，而使氮化镁中混入氧化镁 (4)取适量产物放入试管中，滴加蒸馏水，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试管中的溶液出现浑浊，红色石蕊试纸变蓝，则可以证明有氮化镁生成,1如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为(),解析：用H2O2制O2的反应原理为2H2O2 2H2OO2，由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置。干燥O2可选用或装置，要收集干燥的O2只能用装置，故合理的装置组合为。,AB C D,答案：C,制备实验方案的设计与评价,为制取硝酸铜，某同学设计了如下四种方法： ()铜与浓硝酸反应制取硝酸铜 ()铜与稀硝酸反应制取硝酸铜 ()Cu与空气中氧气反应制取氧化铜 ，再与稀硝酸反应制硝酸铜,()铜与硝酸银溶液反应制取硝酸铜 (1)方法()中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是_。 (2)绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中杜绝污染源，提高原子利用率是绿色化学的重要衡量指标，试从“绿色化学”和经济效益角度考虑，大量制取硝酸铜宜采用以上第_种方法，原因是_。,由3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O，知3 mol铜能还原2 mol HNO3，故物质的量之比为32；由“绿色化学”概念可知()()途径有污染物NO2或NO放出，不能用于大量制取硝酸铜，而()途径又不经济，只有()可以。,【解析】,(1)32(2)每生成1 mol硝酸铜方法()()有大气污染物NO2和NO放出，且消耗的硝酸多，原子利用率低；方法()无污染物产生，且原子利用率高，符合“绿色化学”要求；方法()要消耗较贵的AgNO3，经济效益差,【答案】,2实验室用氯化钙和其他试剂，在不使用硝酸银的条件下制取Ca(NO3)2晶体，请回答下列问题： (1)写出表示反应原理的离子方程式_； (2)简述你设计的实验操作步骤(不必答如何使用仪器进行操作 _。,1可用如图装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是() A铜和稀硝酸制一氧化氮 B二氧化锰与双氧水制O2 C锌和稀硫酸制氢气 D硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢,先根据装置图判断所制气体的特点，既不能与浓H2SO4反应，且密度要比空气的大，然后再根据具体组合做出正确判断。,解析：,答案：B,2如图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是() A大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B锌粒和稀硫酸制氢气 C浓盐酸和二氧化锰制氯气 D电石和水制取乙炔,A中大理石应与稀盐酸反应制取二氧化碳，因大理石与稀硫酸生成微溶物CaSO4，覆盖在大理石表面上，阻止反应进行。C中反应需加热。D中CaC2易溶于水，不能控制反应进行。,解析：,答案：B,3(2009年福建龙岩一中高三期中)只能用排空气法收集的气体有() ANOBNO2 CH2 DCO 答案：B,4用如图所示实验装置进行的实验中，能达到相应实验目的的是(),A装置甲：防止铁钉生锈 B装置乙：除去乙烯中混有的乙炔 C装置丙：实验室制取乙酸乙酯 D装置丁：验证HCl气体在水中的溶解性,解析：A.铁钉与电源的负相连，作阴极，可起到防止生锈的作用；B.乙烯和乙炔都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能用其除去乙烯中的乙炔；C.生成的乙酸乙酯在NaOH溶液中易水解，应用盛有饱和Na2CO3溶液的试管收集乙酸乙酯；D.挤压装置丁中胶头滴管的胶头，向烧瓶中加入少量水，气球胀大，即可证明HCl易溶于水。装置甲和丁能达到相应的实验目的，选A、D。,答案：AD,5如图A是实验室制取某些气体的装置。,(1)该制气装置在加入反应物前，应事先进行的操作是_。 (2)若用该装置制取O2，反应物除了可选择二氧化锰和_(填试剂名称)，还能选择_(填物质的化学式)和水。 (3)利用该装置还可制取_(选填下列字母序号)等气体。 AH2 BCO2 CC2H2 DNH3,(4)用装置B收集NO气体，正确的操作是_(填序号)。 a从 口进气，用排水法集气 b从口进气，用排气法集气 c从口进气，用排水法集气 d从口进气，用排气法集气,答案：(1)检验气密性 (2)双氧水(或过氧化氢溶液)Na2O2 (3)ABCD(4) C,6如图是中学化学中常用玻璃仪器组成的实验装置图(根据需要可在其中加入液体或固体)。,“”为气体进入方向,请回答下列问题： (1)能用作干燥氨气的装置有_(填字母)； (2)既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有_(填字母)； (3)若用C装置作二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应的实验，则其中广口瓶的作用是_。 答案：(1)DE(2)B(3)防止倒吸或起安全瓶作用,化学实验方案设计中的一瓶多用 洗气瓶是最普通、很重要的一种仪器，它在化学实验中有广泛的应用。洗气瓶在化学实验中有以下一些功能：,1若气体长管进短管出 (1)可作洗气瓶 装NaOH溶液：可除去CO2、SO2、NO2、HCl等酸性气体。 装浓H2SO4：可除去水蒸气，起干燥作用。 (2)可作气体的验证器 如装品红溶液：可验证SO2。 (3)作气体收集装置 不装任何试剂：可作排空气法收集密度比空气大且不与空气反应的气体如：CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等。,(4)用于监控气体通入的速率 例如：给病人输氧气时，可在广口瓶中加入少量水，从b端通入氧气，a端接入呼吸罩，则可从广口瓶中气泡的速率来监控所通氧气的速率。 2若气体短管进长管出 (1)作气体收集装置,装水：可作排水法收集难溶于水的气体，如H2、CH4、CO、N2、NO、C2H4、O2； 装饱和食盐水可收集Cl2； 不装任何试剂：可作排空气法收集密度比空气小且不与空气反应的气体，如H2、CH4、NH3。,(2)用作防倒吸装置 (3)用作量气装置 瓶内盛满水(也可不盛满)：气体从a端进，水从b端出。用量筒测排出水的体积，则为该温度、压强下所产生的气体体积。若气体能溶于水，可在瓶内水面上加一层油。,一、选择题(每小题5分，共50分) 1某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是() A该装置图中至少存在三处明显错误 B该实验中收集氯气的方法不正确 C为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出,解析：分析制取氯气的图示装置，有明显的三处错误：缺少酒精灯，该反应需在加热条件下进行，应用酒精灯加热烧瓶；使用长颈漏斗加浓盐酸，固液反应需加热的制气装置应使用分液漏斗；尾气排入空气，氯气有毒，不能直接排入空气；A项正确。氯气的密度比空气大，用向上排空气法收集，收集方法正确，B项错误，C、D正确，故选B。,答案：B,2.用如图所示装置进行下列实验，能达到实验 目的的是() A瓶中盛适量浓H2SO4，从A口进气来干燥NH3 B从B口进气，用排空气法收集CO2 C瓶中盛满水，从B口进气，用排水法收集NO2 D瓶中装满水，A口连接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积,答案：D,3为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是() ANO(NO2)通入足量水中，再用向上排空气法收集气体 BNaHCO3溶液(Na2CO3)通入过量CO2 CCl2(HCl)用排饱和NaCl溶液收集气体 DCuO(C)直接在空气中加热,答案：A,4在实验室中可按如图所示装置来干燥、收集气体R，多余气体R可用水吸收，则R是() AHCl BCl2 CCO DNH3,答案：D,解析：由图示装置的特点可知，气体R应为能用某固体干燥剂干燥、密度比空气小的极易溶于水的气体，分析各选项中的气体，只有D中的NH3完全符合要求。,5下列实验操作不会引起安全事故的是() A排水法收集气体后，先熄灭酒精灯，再取出导气管 B氢气还原氧化铜时，先加热再通入氢气 C实验室制取氯气时，先加热二氧化锰，后滴入浓盐酸 D混合浓硫酸和浓硝酸时，应将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中并及时搅拌,A项操作易产生倒吸，使灼热的反应器(试管或烧瓶)炸裂；B项操作易导致加热条件下H2与O2反应而爆炸；C项操作冷的浓盐酸加入到灼热的烧瓶中易引起烧瓶炸裂；D项操作正确。,答案：D,解析：,6(2008年重庆高考)下列实验装置图正确的是(),A中温度计应插入液面下；C中反应需加热；D中导管不能插入饱和Na2CO3溶液中。,解析：,答案：B,7(2008年江苏高考)下列装置或操作能达到实验目的的是(),解析：A项，集气瓶无出气管；B项不符合构成原电池的条件，应将两个电极对换位置；D项应长管进，短管出。 答案：C,8下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是(),答案：D,9空气缓缓通过下图ad装置时，依次除去的气体是(),AO2、N2、H2O、CO2BCO2、H2O、O2、N2 CH2O、CO2、N2、O2 DN2、O2、CO2、H2O,答案：B,10某混合气体可能含N2、HCl、CO中的一种或几种，将其依次通过足量NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化；再通过足量Na2O2固体，气体体积减小；最后通过灼热的铜丝，充分反应后气体体积又减小，但还有气体剩余。以下判断中，正确的是() A一定有N2和HCl，没有CO B一定有CO和HCl中的至少一种 C一定有N2、CO和HCl D一定没有N2、CO和HCl中的至少一种,答案：B,二、非选择题(共50分) 11. (7分)(2009年西城模拟)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属单质为反应物，并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图所示的装置。试回答：,(1)若试管中装有铜丝网隔板，利用该装置可制取哪些气体？_(写出两种)。 (2)若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板，则该装置可用于制取何种气体？_。该反应的离子方程式是：_。,(1)溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是_。 (2)操作的目的是_，溶液A(溶质是共价化合物)是_。 (3)写出检验滤液中是否含铁离子的方法：_。 (4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式： 写出滤液B的一种用途：_。,(5)CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。 试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞 仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管 实验步骤： _；加入_；加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。,(6)若理论上滴定时耗用标准溶液20.00 mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴(1 mL溶液为25滴)，则相对误差为_。 解析：(1)H2SO4与CaCO3反应生成CaSO4，CaSO4微溶于水，附着在CaCO3的表面，阻止反应进一步发生。,(2)溶液A应呈碱性且溶质为共价化合物，故溶液A是氨水，目的是除去Fe3。 (3)Fe3能与KSCN溶液反应生成红色的Fe(SCN)3，用此原理来检验Fe3的存在。 (4)滤液B的主要成分是NH4NO3，可用于制造化肥。 (5)首先称量固体的质量，再加入过量的盐酸标准溶液，过量的盐酸再用NaOH标准溶液滴定。,答案：(1)硫酸钙微溶于水(2)除去溶液中Fe3氨水(3)取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，若溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3；若溶液变红色，说明滤液中含Fe3(4)Ca2CO=CaCO3作化肥(5)称量过量的标准盐酸(6)0.1%,13(14分)(思维拓展题)我校化学研究性学习小组的同学在学习了氧化还原反应的有关知识以后，利用元素化合价的特点分析，认为NH3中N元素处于最低价，得出NH3应具有还原性的结论。设计了如下实验装置进行研究(夹持及尾气处理装置未画出)。,(1)写出实验室用NH4Cl制取NH3的化学方程式 _。 (2)该实验中A部分的装置是如图中的_(填写装置的序号)。,(3)实验中观察到CuO变成红色物质，无水硫酸铜变蓝色，同时生成一种无色无味的气体，说明CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式是_。 (4)老师观看了该实验后，指出在设计上存在一定的缺陷，为保证实验结果的准确性，请你帮助该小组同学提出改进的措施_。,(5)某同学通过查阅资料得知：Cu2O也是红色碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu的稳定性比Cu2差，且在酸性条件下易发生反应： 于是提 出(3)中得到的红色物质可能是Cu或Cu2O或Cu与Cu2O的混合物，需要进一步验证红色物质的成分，请你设计一个简单的实验来验证NH3和CuO反应生成的红色物质是否含有Cu2O。,制得的NH3干燥后再通入盛CuO的玻璃管中反应，同时在C装置后也应接一个盛有碱石灰的干燥管，以防止外界空气中的水蒸气进入C装置。为验证红色物质的成分，利用题给信息可知，可取反应后得到的红色物质少许，投入稀硫酸中，若是Cu，则红色物质不溶解，溶液无变化；若含有Cu2O，则溶液变蓝。,14(14分)(2008年天津理综).化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所用试剂。(仪器可重复使用，固定装置不必画出。),.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20%30%的稀硫酸溶液，在50 80 水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。 (1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：,(2)硫酸溶液过稀会导致_。 (3)采用水浴加热的原因是_。 (4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) _。 (5)溶液趁热过滤的原因是_。 塞紧试管口的目的是_。 (6)静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是_。,解析：.利用该原理制备HCl气体不需要加热，应选择液液不加热制气装置。 .在制备FeSO47H2O时，铁屑要过量(防止Fe2被氧化)、过滤要趁热(防止结晶)，试管要密封(防止Fe2被氧化)。,答案：.,