2022年高三化学实验方案的设计 .docx

精品_精品资料_考试目标 第 43 讲 试验方案的设计和气体的制备建议 2 课时完成可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 把握见气体的试验室制法包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法.2. 设计、评判或改良试验方案.3. 明白掌握试验条件的方法.4. 分析或处理试验数据,得出合理结论.5. 绘制和识别典型的试验仪器装置图.6. 以上各部分学问与技能的综合应用.要点精析 一、气体的制备1 气体发生装置的类型1设计原就：依据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来挑选反应装置.装置示意图2NH 32NH 4Cl+CaOH 2CaCl2+2NH 3 +2H2ONH 3·H 2ONH 3 +H 2O2装置基本类型：装固 体 反 应 物固液反应物不加热固液反应物 加热置类加热型典型气O2、NH 3、CH 4H 2、CO 2、H2SH 2、CO2、H2S、SO2 、 NO 、NO 2 、 C2H2 、Cl 2HCl CO、CH 2=CH 2、体O2、NH 3、2几种气体制备的反应原理1O 22KClO 32KCl+3O 22KMnO 4K2 MnO 4+MnO 2+O 22H 2O22H 2O+O 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) CH 4CH3 COONa+NaOHNa 2CO 3+CH 4(4) H 2Zn+H 2SO4稀=ZnSO 4+H 2(5) CO 2CaCO3+2HCl=CaCl 2+CO 2 +H2O(6) SO2Na2SO4+H 2SO4浓=Na2SO4+SO2 +H2O7NO 2Cu+4HNO 3浓=CuNO 32+2NO 2 +2H2O 8NO3Cu+8HNO 3 稀=3CuNO 32+2NO +4H2O 9C 2H2CaC2+2H 2O CaOH 2+CH CH(10) Cl 2MnO 2+4HCl 浓MnCl 2+Cl 2+2H2O(11) C 2H4C2H5OHCH 2=CH 2 +H2O 12H 2 SFeS+H+=H 2S +Fe2+3. 收集装置1设计原就：依据氧化的溶解性或密度注：以上三种方法装 置 类排水液集气法向上排空气集气法向下排空气集气法所得气体均 不 纯型洁：排气法所得气可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_体中含有水法所得装置示意图空气、排气体中含可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_有 水 蒸气,故要适 用 范围不溶于水液的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体典 型 气H2、 O2 、NO 、CO 、Cl 2、HCl 、CO2、SO2 、H 2、 NH 3、CH 4体CH 4、CH 2 CH 2、CH CHH 2S得到纯洁的气体可以用球胆或塑料袋或注射器收集.2装置基 本 类型：4. 净化与干燥装置1设计原就：依据净化药品的状态及条件2装置基本类型：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_装 置 类型装 置示意图液体除杂剂不加热也可以装固体吸取剂固体除杂剂不加热固体除杂剂加热可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3气体的净化剂的挑选挑选气体吸取剂应依据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸取剂只能吸取气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应. 一般情形下： 易溶于水的气体杂质可用水来吸取.酸性杂质可用碱性物质吸取.碱性杂质可用酸性物质吸取.水分可用干燥剂来吸取.能与杂质反应生成沉淀或可溶物的物质也可作为吸取剂.4气体干燥剂的类型及挑选常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶.酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO 2 、HCI 、H 2、Cl 2 、O2、CH 4 等气体.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH .碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH 3、H2、O2、CH 4 等气体.中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H 2、CH 4 等.在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂.有复原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂.能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI 2 来干燥 NH 3因生成 CaCl 2·8NH 3,不能用浓 H 2SO4 干燥 NH 3、H 2S、HBr 、HI 等.5 气体净化与干燥留意事项一般情形下,假设采纳溶液作除杂试剂,就是先除杂后干燥.假设采纳加热除去杂质,就是先干燥后加热.对于有毒、有害的气体尾气必需用适当的溶液加以吸取或点燃,使它们变为无毒、无害、无污染的 物质.如尾气 Cl 2、SO2、Br 2蒸气等可用 NaOH 溶液吸取.尾气 H2S 可用 CuSO4 或 NaOH 溶液吸取. 尾气 CO 可用点燃法,将它转化为CO 2 气体.对于易爆的气体应点燃尾气,不能排放在试验室中.5. 气体试验装置的设计1装置次序：制气装置净扮装置反应或收集装置除尾气装置2安装次序：由下向上,由左向右3操作次序：装配仪器检验气密性加入药品二、试验方案的设计1. 性质试验方案设计(1) 在进行性质试验方案的设计时,要充分明白物质的结构,性质,用途与制法之间的相互联系.2性质试验的设计一般包括反应原理,试验仪器与操作、反应现象和试验结论几个方面.3化学性质试验方案的设计,第一要求抓住物质本质特点进行整理和摸索,然后进行分析、比较、综合和概括.需要在元素周期律等化学理论学问的指导下,将元素及其化合物的学问进行整理,使之系统化、网络化、在提取学问时能够精确、全面,并能留意学问间的内在联系.2. 制备试验方案设计(1) 物质制备方案的设计,第一要弄清物质制备的原理,从原理为切入点设计方案,方案一般已包括试验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理.(2) 针对一个试验, 可以设计出多种方案,要会得对每个方案进行科学的评判,评判可从以下几个方面进行：理论上要科学.操作上要简洁可行.原料用量要节省.要环保,符合绿色化学原就. 例题 3以下图表示某种盐的制备步骤：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_稀硫酸金属屑 A80滤液过滤,除杂质结晶水合盐 B300无水盐 C氮气爱护可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_已知：水合盐 B 含有 45.3% 的水.无水盐 C 焙烧分解,放出两种无色刺激性气体E 和 F,并生成红棕色固体 D.请写出物质的化学式或名称：A, B, C,D,E, F.分析 红棕色固体是一个特点信息,可联想到氧化铁等显红棕色的物质.逆向估计无水盐可能含铁的硫酸盐.再依据反应条件可推断出C 是硫酸亚铁,依据B 中含水的质量分数可得出B 是 FeSO4·7H 2O.答案 A Fe. B FeSO4·7H2O. CFeSO4.D Fe2O3. E SO2. F SO3ESO3, F SO2.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 检验试验方案设计(1) 娴熟把握各类物质的物理性质顔色,气味,熔、沸点,水溶性,化学性质及相互反应的现象, 特别是一些挑选性反应与特点反应.(2) 物质鉴定的关键在于通过分析,推理设计出合理的鉴定过程.3鉴定的基本原就：被鉴定的物质是固体,就一般需要用蒸馏水溶解.待鉴定物质在试验时应取少量.要检验多种成份,应进行平行试验,防止一只试管进行究竟,造成前后干扰.由现象定结论,由特定条件下的特定现象,证明其含有特定的微粒.例 5 仅用一种试剂鉴别如下物质：苯、CCl 4、NaI 溶液、 NaCl 溶液、 Na2 SO3 溶液,以下试剂中不能 选用的是A 溴水B FeCl3 溶液C酸性 KMnO 4D AgNO 3 溶液答案 D .分析讲解 苯、 CCl4 都是一种非极性溶剂,但前者的密度比水小,后者的密度比水大.溴水滴入苯中振荡后,水中的Br 2 转移到到苯层中,苯层浮在上层.溴水滴入到CCl 4 中振荡后,水的Br 2 转移到 CCl 4 层中, CCl 4 层沉在下层.溴水滴入NaI 溶液中,会置换出I2,溶液颜色变深.溴水滴入亚硫酸钠溶液中时,Br 2 跟亚硫酸钠反应,颜色褪去.溴水滴入氯化钠溶液中,不发生化学反应,溴水稀释.所以溴水能将五种溶液检别开来.FeCl3 溶液滴入苯、 CCl 4 中,可依据分层现象区分.FeCl3 溶液滴入 NaCl 溶液中,不会产生明显现象.FeCl3溶 液 NaI溶 液 中 会 生 成 I2 . FeCl3溶 液 滴 入 Na2SO3溶 液 中 会 发 生 如 下 反 应 ： 2Fe3+SO3 2-+H 2O=2Fe2+SO42-+2H + ,能产生褪色、 气泡等多种现象. 所以氯化铁溶液能用于检别五种溶液.酸性 KMnO 4 滴入苯和 CCl 4 中,也可依据分层现象区分.酸性KMnO 4 滴入氯化钠溶液中无明显现象.酸性 KMnO 4 滴入碘化钠溶液中会生成I 2,滴入亚硫酸钠溶液中会生成硫酸钠,都会产生明显的试验现象差异.所以酸性 KMnO 4 能用于检别五种溶液.留意点 从思维角度看,解答指定试剂检验题主要用到的是定向思维,只要分析给定试剂跟待检物质能发生什么反应,反应中有什么现象,各种待检物质跟试剂反应时的现象是否有明显差异等等.有些反应的原理虽然相近,但试验现象有明显差异,也可以用于检别.有些反应的原理有很大不同,但不能产生明显差异的试验现象,也不能用于检别. 例 6 某同学依据高中课本中硝酸钾受热分解的试验操作来判定硝酸铅的分解产物之一是氧气.将试管中的硝酸铅加热到熔融,把带有火星的细木条伸进试管口,检验放出的气体,当发觉木条复燃时该同学即断言,硝酸铅受热分解有氧气放出.请你对上述试验及结论的合理性作出评判.如有必要,可提出改良的试验方案.4. 综合试验方案设计1化学试验方案设计的基本要求科学性,试验原理,精确,试验流程合理.安全性,爱护人身、爱护环境、爱护仪器.可行性,条件答应,成效明显,操作正确.简约性,做到步骤少,时间短、成效好等基本要求.2化学试验方案设计的基本思路明确目的原理第一必需仔细审题, 明确试验的目的要求, 弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的学问,通过类比、迁移、分析,从而明确试验原理.挑选仪器药品依据试验的目的和原理,以及反应物和生成物的性质、反应条件,如反应物和生成物的状态,能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否掌握在肯定的范畴等,从而挑选合理的化学仪器和药品.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设计装置步骤依据上述试验目的和原理,以及所选用的仪器和药品,设计出合理的试验装置和试验操作步骤.同学应具备识别和绘制典型的试验仪器装置图的才能,试验步骤应完整而又简明.记录现象数据依据观看,全面而精确的记录试验过程中的现象和数据.分析得出结论依据试验观看的现象和记录的数据,通过分析、运算、图表、推理等处理,得出正确的结论.以上只是解答综合试验设计题的一般摸索方法.在解答过程中, 应依据试验设计题的详细情形和要求, 作出正确的答复.(3) 化学试验方案设计的留意事项净化、吸取气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸.进行某些易燃易爆试验时要防爆炸如 H2 复原CuO 应先通 H2 ,气体点燃先验纯等 .防氧化 如 H2 复原 CuO 后要 “先灭灯再停氢 ”,白磷切割宜在水中等.防吸水 照试验、取用、制取易吸水、潮解、水解宜实行必要措施,以保证到达试验目的.冷凝回流 有些反应中,为削减易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置如长玻璃管、 竖装的干燥管及冷凝管等 .易挥发液体产物 导出时可为蒸气 的准时冷却. 仪器拆卸的科学性与安全性 也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑 .其他 照试验操作次序、试剂加人次序、试验方法使用次序等 .可编辑资料 - - - 欢迎下载