高考化学 实验方案的设计与评价课件 人教.ppt

《高考化学 实验方案的设计与评价课件 人教.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学 实验方案的设计与评价课件 人教.ppt（76页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2021/8/11 星期三1n1掌握常掌握常见见气体的气体的实验实验室制法。室制法。n2综综合运用有关知合运用有关知识进识进行气体制行气体制备备的有关的有关设计设计。n3绘绘制和制和识别识别典型的典型的实验仪实验仪器装置器装置图图。n4设计设计、评评价或改价或改进实验进实验方案。方案。n5了解控制了解控制实验实验条件的方法。条件的方法。n6分析或分析或处处理理实验实验数据，得出合理数据，得出合理结论结论。2021/8/11 星期三2n基础知识回顾基础知识回顾n一、氧气的制备一、氧气的制备n1实验室制实验室制O22021/8/11 星期三32021/8/11 星期三4n2工业制氧气工业制氧气n采

2、用采用 。电解水制电解水制O22021/8/11 星期三5n二、二氧化碳的制备二、二氧化碳的制备n1实验室制实验室制CO2n(1)反反应应原理原理为为：。n(2)制制备备装置的装置的类类型：固体液体型：固体液体气体。气体。n(3)净净化方法：用化方法：用除去除去HCl。n(4)收集方法：用收集方法：用法收集。法收集。n(5)验满验满方法：方法：，证证明明CO2已收集已收集满满。CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O饱和饱和NaHCO3溶液溶液向上排空气向上排空气蘸有石灰水的玻璃棒靠近瓶口，蘸有石灰水的玻璃棒靠近瓶口，表面变浑浊表面变浑浊2021/8/11 星期三6n2工业制工业制CO2n高

3、温煅高温煅烧烧石灰石，石灰石，发发生反生反应应的化学方程式的化学方程式为为：2021/8/11 星期三7n三、氯气的制备三、氯气的制备n1实验室制实验室制Cl2n(1)反反应应原理原理为为：。n(2)制制备备装置的装置的类类型：型：。n(3)净净化方法：用化方法：用 除去除去HCl，再用，再用 除去水蒸气。除去水蒸气。n(4)收集及收集及验满验满方法：采用方法：采用 法或法或法，用湿法，用湿润润的的KI淀粉淀粉试纸试纸来来检验检验。n(5)尾气尾气处处理：多余的理：多余的Cl2排放到空气中会造排放到空气中会造成成环环境境污污染，染，须须用用 吸收除去。吸收除去。4HCl(浓浓)MnO2 MnC

4、l2Cl22H2O固体液体固体液体 气体气体饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸观察观察化学化学NaOH溶液溶液2021/8/11 星期三8n2工业制工业制Cl2n电电解解饱饱和食和食盐盐水：水：发发生反生反应应的化学方程式的化学方程式为为：2021/8/11 星期三9n四、氨气的制备四、氨气的制备n1实验室制实验室制NH3n(1)反反应应原理原理为为：。n(2)制制备备装置的装置的类类型：固体固体气体。型：固体固体气体。n(3)除除杂杂：用：用 除去混有的水蒸气。除去混有的水蒸气。n(4)收集：只能用收集：只能用 。向下排空气法向下排空气法碱石灰碱石灰2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH3

5、2H2O2021/8/11 星期三10n(5)验满验满：用湿用湿润润的的红红色石蕊色石蕊试纸试纸置于置于试试管管口，若口，若试纸变蓝试纸变蓝，说说明已收集明已收集满满。n将蘸有将蘸有浓盐浓盐酸的玻璃棒置于酸的玻璃棒置于试试管口，若有管口，若有白烟白烟产产生，生，说说明已收集明已收集满满。n(6)尾气吸收：用尾气吸收：用 吸收多余的吸收多余的NH3。稀硫酸溶液稀硫酸溶液2021/8/11 星期三11n2工业制氨气工业制氨气n发发生反生反应应的化学方程式的化学方程式为为：N23H3 2NH3 2021/8/11 星期三12n自我演练自我演练n1已知已知KMnO4与浓与浓HCl在常温下反应能产在常温

6、下反应能产生生Cl2，若用如图所示的实验装置来制备纯，若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并做它与金属反应的实验。净、干燥的氯气，并做它与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是的是()2021/8/11 星期三13nA只有只有处处 B只有只有和和处处nC只有只有和和处处 D只有只有处处n解析：解析：根据实验目的，装置根据实验目的，装置是利用是利用KMnO4溶液与浓溶液与浓HCl反应制备反应制备Cl2，Cl2中含有中含有HCl、H2O杂质，但不能用杂质，但不能用NaOH溶液除去溶液除去HCl，应用饱和食盐水，故，应用饱和食盐水，

7、故错。装置错。装置是是利用浓利用浓H2SO4除去除去H2O，但左边导管应插入，但左边导管应插入浓硫酸中，右边导管不能插入浓硫酸中，故浓硫酸中，右边导管不能插入浓硫酸中，故错误。装置错误。装置是密封的，易出现事故，故是密封的，易出现事故，故错误。错误。n答案：答案：D2021/8/11 星期三14n2下列气体的制下列气体的制备备可采用右可采用右图图装置的是装置的是()nA铜铜与与浓浓硝酸反硝酸反应应制制NO2nB铜铜与稀硝酸反与稀硝酸反应应制制NOnC乙醇与乙醇与浓浓硫酸反硫酸反应应制乙制乙烯烯nD氯氯化化钠钠与与浓浓硫酸反硫酸反应应制制HCl2021/8/11 星期三15n解析：解析：图示装置

8、可用于液图示装置可用于液液、液液、液固反应固反应物在加热条件下反应制取气体，并用排水法物在加热条件下反应制取气体，并用排水法收集得到的气体，收集得到的气体，NO2不能用排水法收集；不能用排水法收集；制乙烯时需用温度计控制反应温度；制乙烯时需用温度计控制反应温度；HCl不不能用排水法收集。能用排水法收集。n答案：答案：B2021/8/11 星期三16n3下列关于下列关于实验实验室制取气体所用室制取气体所用试剂试剂的的组组合中不合理的是合中不合理的是()nA制制Cl2：MnO2、HCl(浓浓)nB制制NH3：浓浓氨水、生石灰氨水、生石灰nC制制NO：HNO3(稀稀)、CunD制制CO2：H2SO4

9、(稀稀)、CaCO3n解析：解析：CaCO3与稀与稀H2SO4反应生成微溶性的反应生成微溶性的CaSO4，CaSO4覆盖在覆盖在CaCO3固体表面，固体表面，阻止反应的进一步进行，而使反应终止。阻止反应的进一步进行，而使反应终止。n答案：答案：D2021/8/11 星期三17n4下列各下列各组组气体中其制气体中其制备备装置、收集装置装置、收集装置和收集方法均相同，且都可用和收集方法均相同，且都可用浓浓H2SO4干燥干燥的是的是()nASO2和和H2S BCH4和和NH3nCCH4和和O2 DCO2和和H2n解析：解析：H2S和和NH3均不能用浓均不能用浓H2SO4干燥，干燥，排除排除A、B项；

10、项；CO2用向上排空气法收集，用向上排空气法收集，而而H2用向下排空气法收集，用向下排空气法收集，D项不符合题意。项不符合题意。n答案：答案：C2021/8/11 星期三18n5可用如可用如图图所示装置干燥、收集及尾气所示装置干燥、收集及尾气处处理的气体是理的气体是()nH2SHClNH3Cl2SO2C2H4nA和和 B和和nC和和 D和和n答案：答案：B2021/8/11 星期三19n6在在实验实验室中按下述方法制室中按下述方法制备备气体，正确气体，正确的是的是()nA锌锌粒与稀硝酸反粒与稀硝酸反应应制制备备H2nB二氧化二氧化锰锰和稀和稀盐盐酸加酸加热热反反应应制制备备Cl2nC氢氢氧化氧

11、化钠钠溶液与溶液与氯氯化化铵铵固体反固体反应应制制备备NH3nD大理石与稀大理石与稀盐盐酸反酸反应应制制备备CO2n解析：解析：Zn与稀与稀HNO3反应产生的是反应产生的是NO。MnO2与浓盐酸共热制备与浓盐酸共热制备Cl2。Ca(OH)2固体固体与与NH4Cl固体混合加热制备固体混合加热制备NH3。n答案：答案：D2021/8/11 星期三20n1.气体制备时的反应及发生装置的选择气体制备时的反应及发生装置的选择n(1)制制备备气体反气体反应应的的选择选择n一种气体可以由多种反一种气体可以由多种反应应制得，但只有部分制得，但只有部分反反应应适用于适用于实验实验室制室制备备，这这些反些反应应一

12、般一般应应符符合以下几个条件：合以下几个条件：n反反应应物容易物容易获获得；得；n反反应应条件容易达到；条件容易达到；n反反应应容易控制；容易控制；n生成的气体容易分离。生成的气体容易分离。2021/8/11 星期三21n(2)气体气体发发生装置生装置n气体气体发发生装置依据制生装置依据制备备气体所需反气体所需反应应物的状物的状态态和反和反应应条件。主要分条件。主要分为为三三类类：2021/8/11 星期三22n固体固体固体固体 气体型气体型(如如图图A)n适用气体：制适用气体：制O2、CH4、NH3等。等。n固体液体固体液体气体型气体型(如如图图B)n适用气体：制适用气体：制H2、H2S、C

13、O2、NO2、SO2、NO等。其中可使用启普等。其中可使用启普发发生器制取的有：生器制取的有：H2、H2S、CO2，制，制C2H2不能使用启普不能使用启普发发生生器。器。n固体液体固体液体 气体型气体型(或液体液体或液体液体 气体型气体型)(如如图图C)n适用气体：制适用气体：制Cl2、C2H4等。等。2021/8/11 星期三23n2气体的净化与干燥气体的净化与干燥n(1)气体的气体的净净化化n除除杂试剂选择杂试剂选择的依据的依据n主体气体和主体气体和杂质杂质气体在性气体在性质质上的差异：上的差异：n如溶解性、酸碱性、氧化性、如溶解性、酸碱性、氧化性、还还原性、可燃原性、可燃性等。性等。n除

14、除杂杂原原则则na不不损损失主体气体失主体气体b不引入新的不引入新的杂质杂质气气体体c在密在密闭闭装置内装置内进进行行d先除易除的先除易除的气体气体n除除杂杂装置装置n洗气瓶、干燥管、洗气瓶、干燥管、U形管、硬形管、硬质质玻璃管等。玻璃管等。2021/8/11 星期三24n(2)气体的干燥气体的干燥n干燥的原干燥的原则则n干燥干燥剂剂只能吸收气体中含有的水分而不能与只能吸收气体中含有的水分而不能与气体气体发发生反生反应应。na酸性干燥酸性干燥剂剂不能干燥碱性气体。不能干燥碱性气体。nb碱性干燥碱性干燥剂剂不能干燥酸性气体。不能干燥酸性气体。nc具有具有强强氧化性的干燥氧化性的干燥剂剂不能干燥具

15、有不能干燥具有强强还还原性的气体原性的气体n(注：注：H2、CO虽虽具有具有还还原性，但可用原性，但可用浓浓H2SO4干燥干燥)。2021/8/11 星期三25n常用干燥装置及干燥常用干燥装置及干燥剂剂的的选选用。用。2021/8/11 星期三26常用干常用干燥装置燥装置d、ea、b、c常用干常用干燥燥剂剂浓浓硫酸硫酸(酸性、酸性、强强氧化性氧化性)无水无水氯氯化化钙钙(中性中性)碱石灰碱石灰(碱性碱性)不可干不可干燥燥的气体的气体NH3、H2S、HBr、Hl等等NH3Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2、HBr等等2021/8/11 星期三27n3.气体的收集气体的收集n(1)收集

16、方法收集方法n排水集气法排水集气法n适用范适用范围围：a.难难溶于水，且不与水溶于水，且不与水发发生反生反应应的气体，如的气体，如O2、H2、CO、NO、C2H4、C2H2等。等。nb能溶于水且溶解度不大的气体，可采用能溶于水且溶解度不大的气体，可采用排某些排某些饱饱和溶液的方法收集，如和溶液的方法收集，如Cl2可采用可采用排排饱饱和食和食盐盐水、水、CO2可采用排可采用排饱饱和和NaHCO3溶液的方法等。溶液的方法等。2021/8/11 星期三28n向上排空气法向上排空气法n适用范适用范围围：不与空气反：不与空气反应应且密度比空气大的且密度比空气大的气体，如气体，如O2、CO2、Cl2、SO

17、2、NO2等。等。n向下排空气法向下排空气法n适用范适用范围围：不与空气反：不与空气反应应且密度比空气小的且密度比空气小的气体，如气体，如H2、NH3、CH4等。等。2021/8/11 星期三29n(3)收集装置收集装置2021/8/11 星期三30n4气体制备的安全与环保处理气体制备的安全与环保处理n(1)防倒吸安全装置防倒吸安全装置2021/8/11 星期三31n(2)防堵塞安全装置防堵塞安全装置2021/8/11 星期三32n(3)尾气尾气处处理防理防污污染装置染装置n对对于极易溶于水的尾气，如于极易溶于水的尾气，如NH3、HCl、HBr等，可采用防倒吸装置等，可采用防倒吸装置(即在即在

18、导导气管出气气管出气口口处连处连接一倒置的漏斗与吸收接一倒置的漏斗与吸收剂剂接触接触)吸收。吸收。n对对于溶解度不大的尾气，如于溶解度不大的尾气，如Cl2、CO2等可等可直接将出气管插入吸收直接将出气管插入吸收剂剂液面中吸收。液面中吸收。n对对于有毒且易燃的气体，如于有毒且易燃的气体，如CO等可在尾等可在尾气出口气出口处处放置一点燃的酒精灯，使放置一点燃的酒精灯，使CO燃燃烧烧转变为转变为无毒无毒CO2气体。气体。2021/8/11 星期三33n【例【例1】(2009石家庄质量检测石家庄质量检测)某研究某研究性学性学习习小小组组的同学的同学查阅资查阅资料可得，漂白粉与料可得，漂白粉与H H2

19、2SOSO4 4溶液反溶液反应应可制取可制取氯氯气，化学方程式气，化学方程式为为：Ca(ClO)Ca(ClO)2 2CaClCaCl2 22H2H2 2SOSO4 42CaSO2CaSO4 42Cl2Cl2 22H2H2 2O O，根据上述反，根据上述反应应，他，他们设计们设计了了实验实验室制室制取取氯氯气并气并验证验证其性其性质质的的实验实验装置：装置：2021/8/11 星期三34n请请回答下列回答下列问题问题：n(1)简简述述检查检查装置装置A的气密性的方法：的气密性的方法：_n(2)硫酸在反硫酸在反应应中表中表现现出来的性出来的性质质是是_(填序号填序号)。n只有只有还还原性原性只有氧

20、化性只有氧化性n只有酸性只有酸性 酸性和酸性和还还原性原性2021/8/11 星期三35n(3)B装置中装置中发发生反生反应应的化学方程式的化学方程式为为_；D装置中装置中发发生反生反应应的离子方程式的离子方程式为为_。n(4)请请你帮你帮该该小小组组同学同学设计设计一个一个实验实验，证证明明C中的中的Na2SO3已被氧化已被氧化(简简述述实验实验步步骤骤)：_。n(5)尾气成分尾气成分为为_。2021/8/11 星期三36n解析解析(1)根据该装置的特点，检查装置根据该装置的特点，检查装置A的气密性的方法有多种，如的气密性的方法有多种，如“加热法加热法”、“加水法加水法”等，只要操作简单且合

21、理即可。等，只要操作简单且合理即可。n(2)反应中反应中H2SO4提供提供H，只体现了，只体现了H2SO4的酸性。的酸性。n(3)装置装置A中产生的中产生的Cl2进入进入B中，中，Cl2与与KI反反应：应：Cl22KI=2KClI2。Cl2与与NaHCO3溶液反应时，首先溶液反应时，首先Cl2与与H2O反应生成反应生成HCl和和HClO，HCl再与再与NaHCO3溶液反应生成溶液反应生成NaCl、CO2和和H2O，其总反应的离子方程式，其总反应的离子方程式为：为：Cl2HCO=ClHClOCO2。2021/8/11 星期三37n(4)Na2SO3溶液被溶液被Cl2氧化所得的溶液中一定氧化所得的

22、溶液中一定含有含有SO n所以可用所以可用BaCl2溶液与之反应，通过观察反溶液与之反应，通过观察反应后有白色的应后有白色的BaSO4沉淀生成来确定沉淀生成来确定Na2SO3已被氧化，由于已被氧化，由于SO n也能与也能与Ba2反应生成白色反应生成白色BaSO3沉淀，所沉淀，所以首先应加入足量稀盐酸将以首先应加入足量稀盐酸将Na2SO3除去，除去，再加入再加入BaCl2溶液检验，需要注意的是，加溶液检验，需要注意的是，加入的稀盐酸不能用稀硝酸或稀硫酸代替。也入的稀盐酸不能用稀硝酸或稀硫酸代替。也可以先加入可以先加入BaCl2溶液后加入足量稀盐酸观溶液后加入足量稀盐酸观察沉淀溶解情况来判断有察沉

23、淀溶解情况来判断有BaSO4生成，从而生成，从而确定确定Na2SO3已被已被Cl2氧化。氧化。n(5)尾气中含有未反应的尾气中含有未反应的Cl2和生成的和生成的CO2气气体。体。2021/8/11 星期三38n答案答案(1)关关闭闭分液漏斗活塞，在装置分液漏斗活塞，在装置B中中加水至没加水至没过长导过长导管口。用酒精灯微管口。用酒精灯微热圆热圆底底烧烧瓶，若装置瓶，若装置B中有气泡冒出，停止加中有气泡冒出，停止加热热后，后，有水有水进进入入B中的中的导导管，形成一段水柱，管，形成一段水柱，则证则证明装置明装置A的气密性良好。的气密性良好。2021/8/11 星期三39n(2)n(3)2KICl

24、2=2KClI2Cl2H2O=HClHClO和和HCO H=H2OCO2(或或Cl2HCO=ClHClOCO2)n(4)取少量溶液置于取少量溶液置于洁净洁净的的试试管中，向其中加管中，向其中加入稀入稀HCl至不再至不再产产生气泡，再向其中滴入生气泡，再向其中滴入氯氯化化钡钡溶液，若溶液，若产产生白色沉淀，生白色沉淀，则证则证明明亚亚硫酸硫酸钠钠已被氧化已被氧化n(5)氯氯气、二氧化碳气、二氧化碳2021/8/11 星期三40n(2009江江苏苏苏苏州州质检质检)下列装置中的下列装置中的试试管收管收集集浓浓硝酸和硝酸和铜铜反反应应所生成的气体，最所生成的气体，最终终可使可使收集到的气体中空气的含

25、量最少的是收集到的气体中空气的含量最少的是()2021/8/11 星期三41n解析：解析：铜和浓硝酸反应的产物是二氧化氮，铜和浓硝酸反应的产物是二氧化氮，其密度比空气大，因此利用排空气法用封闭其密度比空气大，因此利用排空气法用封闭装置收集二氧化氮气体时，导气管应该长进装置收集二氧化氮气体时，导气管应该长进短出，这样有利于把试管中的空气排尽。短出，这样有利于把试管中的空气排尽。n答案：答案：C2021/8/11 星期三42n1.性质实验方案的设计性质实验方案的设计n性性质实验质实验方案方案设计题设计题分分为为两两类类一一类类是探索是探索性性实验实验，主要是根据物，主要是根据物质质的的结结构特点和

26、所属构特点和所属类别类别去推去推测测物物质质可能具有的性可能具有的性质质；另一；另一类类是是验证验证性性实验实验，主要是通，主要是通过实验对过实验对物物质质的性的性质质进进行行验证验证。2021/8/11 星期三43n性性质实验质实验方案方案设计设计的一般思路是，根据物的一般思路是，根据物质质结结构和性构和性质质的的辩证辩证关系，将所学有关物关系，将所学有关物质质的的性性质质、制、制备备、除、除杂杂、常用、常用仪仪器的作用及注意器的作用及注意事事项项等融等融汇贯汇贯通，抓住通，抓住实验实验目的，明确目的，明确实验实验原理，吸收和灵活运用新信息，得出合理的原理，吸收和灵活运用新信息，得出合理的实

27、验实验方案。方案。2021/8/11 星期三44n2性质实验方案常选用的试剂性质实验方案常选用的试剂n(1)证证明酸性：明酸性：pH试纸试纸或酸碱指示或酸碱指示剂剂；与与Na2CO3溶液反溶液反应应；与与Zn等反等反应应。n(2)证证明弱酸性：明弱酸性：证证明存在明存在电电离平衡；离平衡；测测定定对应盐对应盐溶液的酸碱性；溶液的酸碱性；测测量稀量稀释释前后前后pH的的变变化。化。n(3)证证明氧化性：与明氧化性：与还还原原剂剂(KI、SO2、H2S等等)反反应应，产产生明生明显显的的现现象。象。n(4)证证明明还还原性：与氧化原性：与氧化剂剂(如如KMnO4、浓浓HNO3等等)反反应应，产产生

28、明生明显显的的现现象。象。n(5)证证明明为为胶体分散系：有丁达胶体分散系：有丁达尔尔效效应应。2021/8/11 星期三45n(6)证证明有碳碳双明有碳碳双键键(或或叁键叁键)：使溴水或酸化：使溴水或酸化的的KMnO4溶液褪色。溶液褪色。n(7)证证明酚明酚羟羟基：基：与与浓浓溴水反溴水反应产应产生白色沉生白色沉淀；淀；与与FeCl3溶液溶液发发生生显显色反色反应应(紫色紫色)。n(8)证证明明醛醛基：基：与与银银氨溶液作用氨溶液作用产产生光亮生光亮银银镜镜；与新制与新制Cu(OH)2悬浊悬浊液作用液作用产产生生砖红砖红色沉淀色沉淀Cu2O。n(9)证证明醇明醇羟羟基：与基：与羧羧酸酸发发生

29、生酯酯化反化反应应，其，其产产物不溶于水，有水果香味。物不溶于水，有水果香味。2021/8/11 星期三46n(10)比比较较金属的活金属的活动动性；性；与水反与水反应应的的剧剧烈烈程度；程度；与酸反与酸反应应的快慢；的快慢；与与盐盐溶液反溶液反应应；组组成原成原电电池；池；电电解解时时形成的阳离子在阴形成的阳离子在阴极的放极的放电顺电顺序；序；最高价氧化物最高价氧化物对应对应水化物水化物的碱性的碱性强强弱。弱。n(11)比比较较非金属的活非金属的活动动性：性：置置换换反反应应；与与H2反反应应的的难难易及形成的气易及形成的气态氢态氢化物的化物的稳稳定定性；性；气气态氢态氢化物的化物的还还原性

30、原性强强弱；弱；最高价最高价氧化物氧化物对应对应水化物的酸性水化物的酸性强强弱。弱。n(12)比比较较酸酸(或碱或碱)的酸的酸(或碱或碱)性性强强弱：弱：较较强强的的酸酸(或碱或碱)能制得能制得较较弱的酸弱的酸(或碱或碱)。2021/8/11 星期三47n【例【例2】(2009高考北京卷高考北京卷)某学某学习习小小组组探探究究浓浓、稀硝酸氧化性的相、稀硝酸氧化性的相对对强强弱，按下弱，按下图图装装置置进进行行实验实验(夹夹持持仪仪器已略去器已略去)。实验实验表明表明浓浓硝酸能将硝酸能将NO氧化成氧化成NO2，而稀硝酸不能氧，而稀硝酸不能氧化化NO。由此得出的。由此得出的结论结论是是浓浓硝酸的氧

31、化性硝酸的氧化性强强于稀硝酸。于稀硝酸。2021/8/11 星期三48n可可选药选药品：品：浓浓硝酸、硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸稀硝酸、蒸馏馏水、水、浓浓硫酸、硫酸、氢氢氧化氧化钠钠溶液及二氧化碳溶液及二氧化碳n已知：已知：氢氢氧化氧化钠钠溶液不与溶液不与NO反反应应，能与，能与NO2反反应应。n2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2On(1)实验应实验应避免有害气体排放到空气中。装置避免有害气体排放到空气中。装置、中盛放的中盛放的药药品依次是品依次是_。n(2)滴加滴加浓浓硝酸之前的操作是硝酸之前的操作是检验检验装置的气密装置的气密性，加入性，加入药药品，打开品，打开弹弹簧簧夹夹后后

32、_。2021/8/11 星期三49n(3)装置装置中中发发生反生反应应的化学方程式是的化学方程式是_。n(4)装置装置的作用是的作用是_，发发生反生反应应的化的化学方程式是学方程式是_。n(5)该该小小组组得出的得出的结论结论所依据的所依据的实验现实验现象是象是_。2021/8/11 星期三50n(6)实验结实验结束后，同学束后，同学们发现们发现装置装置中溶液呈中溶液呈绿绿色，而不色，而不显蓝显蓝色。甲同学色。甲同学认为认为是是该该溶液中溶液中硝酸硝酸铜铜的的质质量分数量分数较较高所致，而乙同学高所致，而乙同学认为认为是是该该溶液中溶解了生成的气体。同学溶液中溶解了生成的气体。同学们们分分别别

33、设计设计了以下了以下4个个实验实验来判断两种看法是否正来判断两种看法是否正确。确。n这这些方案中可行的是些方案中可行的是(选选填序号字母填序号字母)_。na加加热该绿热该绿色溶液，色溶液，观观察察颜颜色色变变化化nb加水稀加水稀释该绿释该绿色溶液，色溶液，观观察察颜颜色色变变化化nc向向该绿该绿色溶液中通入氮气，色溶液中通入氮气，观观察察颜颜色色变变化化nd向向饱饱和硝酸和硝酸铜铜溶液中通入溶液中通入浓浓硝酸与硝酸与铜铜反反应产应产生的气体，生的气体，观观察察颜颜色色变变化化2021/8/11 星期三51n解析解析本题主要考查本题主要考查HNO3的性质、化学的性质、化学实验设计和评价的能力。实

34、验设计和评价的能力。(1)根据装置特点根据装置特点和实验目的，装置和实验目的，装置收集收集NO，装置，装置中盛中盛放放NaOH溶液吸收溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸，因为要验证稀硝酸不能氧化不能氧化NO，所以装置，所以装置中应该盛放稀硝中应该盛放稀硝酸。酸。n(2)由于装置中残存的空气能氧化由于装置中残存的空气能氧化NO而对实而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间一段时间CO2赶走装置中的空气，同时也需赶走装置中的空气，同时也需将装置将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的反应产生的NO气体逸出。气体逸出

35、。2021/8/11 星期三52n(3)Cu与浓与浓HNO3反应生成反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2OCu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。n(4)装置装置中盛放蒸馏水，使中盛放蒸馏水，使NO2与与H2O反应反应生成生成NO3NO2H2O=2HNO3NO。n(5)NO通过稀通过稀HNO3溶液后，若无红棕色溶液后，若无红棕色NO2产生，说明稀产生，说明稀HNO3不能氧化不能氧化NO，所以盛放，所以盛放稀稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置说明之。装置中盛放的是浓中盛放的是浓HNO3，若浓，若浓HNO3能氧化能氧化NO则装置则

36、装置液面的上方会产生液面的上方会产生红棕色气体。红棕色气体。2021/8/11 星期三53n(6)要证明是要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了浓度过高或是溶解了NO2导致装置导致装置中溶液呈绿色，可设计将溶中溶液呈绿色，可设计将溶解的解的NO2赶走赶走(a、c方案方案)再观察颜色变化，再观察颜色变化，也可在也可在Cu(NO3)2浓溶液中通入浓溶液中通入NO2进行比进行比较观察反应后的颜色变化较观察反应后的颜色变化(d方案方案)，确定是，确定是否是因溶有否是因溶有NO2引起的。方案引起的。方案b中由于中由于Cu(NO3)2和溶解在其中的和溶解在其中的NO2浓度均可发浓度均可发生变化，无法确

37、定是哪一种因素引起的。生变化，无法确定是哪一种因素引起的。2021/8/11 星期三54n答案答案(1)3mol/L稀硝酸、稀硝酸、浓浓硝酸、硝酸、氢氢氧化氧化钠钠溶液溶液n(2)通入通入CO2一段一段时间时间，关，关闭弹闭弹簧簧夹夹，将装置，将装置中中导导管末端伸入倒置的管末端伸入倒置的烧烧瓶内瓶内n(3)Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2On(4)将将NO2转转化化为为NOn3NO2H2O=2HNO3NOn(5)装置装置中液面上方气体仍中液面上方气体仍为为无色，装置无色，装置中液面上方气体由无色中液面上方气体由无色变为红变为红棕色棕色(6)acd2021/8/11 星期

38、三55n用右用右图图装置装置进进行行实验实验，可以，可以说说明有关明有关实验实验的的结论结论正确的是正确的是()nAa浓盐浓盐酸，酸，bCaCO3，c苯苯酚酚钠钠溶液溶液为说为说明酸性明酸性强强弱弱顺顺序：序：HClH2CO3C6H5OHnBa盐盐酸，酸，bKMnO4，溶液，溶液，cNaBr溶液，溶液，为说为说明氧化性明氧化性强强弱弱顺顺序：序：KMnO4Cl2Br22021/8/11 星期三56nCa浓浓氨水，氨水，b固体固体NaOH，cAlCl3溶液，溶液，为说为说明碱性明碱性强强弱弱顺顺序：序：NaOHNH3H2OAl(OH)3nDa稀稀HCl，bFeS，c碘水，碘水，为说为说明阴离子明

39、阴离子还还原性原性强强弱弱顺顺序：序：S2ICl2021/8/11 星期三57n解析：解析：A中利用强酸制弱酸的规律可证明三中利用强酸制弱酸的规律可证明三者酸性强弱，者酸性强弱，B中利用强氧化性物质可制得中利用强氧化性物质可制得弱氧化性物质，弱氧化性物质，C中中NaOH和浓氨水混合制和浓氨水混合制NH3主要是利用主要是利用NaOH溶于水放热，降低溶于水放热，降低NH3的溶解度使的溶解度使NH3放出，不能说明碱性放出，不能说明碱性NaOHNH3H2O。D中中FeS与盐酸反应是与盐酸反应是非氧化还原反应，不能说明还原性非氧化还原反应，不能说明还原性S2Cl。n答案：答案：AB2021/8/11 星

40、期三58n1.试题特点试题特点n开放性开放性实验题实验题是近年高考化学是近年高考化学试试卷中出卷中出现现的的一种新一种新题题型，型，这类试题这类试题的解答，要求考生具的解答，要求考生具有开放性的思有开放性的思维维品品质质和能力，体和能力，体现现高考高考试题试题注重能力和素注重能力和素质质考考查查的方向。的方向。这类试题这类试题具有具有下列的特点：下列的特点：n(1)条件开放性。化学条件开放性。化学实验实验条件主要包含化学条件主要包含化学用品、化学用品、化学实验仪实验仪器和装置、化学器和装置、化学实验实验操作操作等。等。实验实验条件开放性指条件开放性指给给定多余的定多余的实验实验条件条件或者没有

41、限制或者没有限制实验实验条件。条件。实验实验条件开放性往条件开放性往往是往是实验设计试题实验设计试题具有开放性的前提条件。具有开放性的前提条件。2021/8/11 星期三59n(2)思思维发维发散性。解答开放性散性。解答开放性实验试题实验试题，思，思维维方式并不是惟一的，学生可以根据自己方式并不是惟一的，学生可以根据自己惯惯用用的思的思维维方式及自己的知方式及自己的知识识水平，采用适合自水平，采用适合自己的思己的思维进维进行行实验设计实验设计。思。思维维的的发发散和开放散和开放是开放性是开放性实验题实验题的本的本质质特征。特征。n(3)过过程探究性。开放性程探究性。开放性实验设计试题实验设计试

42、题的解答，的解答，一般没有固定或一般没有固定或现现成的模式可循，往往需要成的模式可循，往往需要解解题题者用非常者用非常规规的思的思维维和方法，要求解和方法，要求解题题者者在在认认真真领领会会实验实验目的或原理的基目的或原理的基础础上开上开动动思思维维，积积极探究，极探究，创创造性地制定方案去造性地制定方案去实现实实现实验验目的。因此体目的。因此体现现在解在解题过题过程上具有一定的程上具有一定的探究性。探究性。2021/8/11 星期三60n(4)结论结论多多样样性。性。结论结论多多样样性是指在解答开放性是指在解答开放性性问题时问题时，由于，由于实验实验条件的开放性、答条件的开放性、答题题思思维

43、维的开放性，可以得到多个答案。的开放性，可以得到多个答案。这这是开放是开放性性实验试题实验试题的外在表的外在表现现。n(5)情境真情境真实实性。开放性性。开放性实验题实验题强强调调理理论联论联系系实际实际，学以致用，学以致用，试题试题的情境或模的情境或模拟现实拟现实或或模模拟拟科学探究的科学探究的过过程，因而具有命程，因而具有命题题打破常打破常规规的开放性的开放性(模模拟现实拟现实的开放性的开放性)的特征。的特征。2021/8/11 星期三61n2应试策略应试策略n答答题时题时要注意以下三个方面要注意以下三个方面n第一在整理和分析第一在整理和分析题题目目给给出的信息出的信息时时，要注，要注意全

44、面系意全面系统统地整理信息，并与已有的知地整理信息，并与已有的知识识系系统统相相联联系，充分挖掘信息的内涵和外延，将系，充分挖掘信息的内涵和外延，将数据、数据、图图表、情境等信息表、情境等信息进进行行筛选筛选、分解、分解、转换转换、重、重组组、去粗取精，去、去粗取精，去伪伪存真，由表及存真，由表及里，抓住本里，抓住本质质。2021/8/11 星期三62n第二，在利用信息第二，在利用信息进进行行逻辑逻辑推理推理过过程中，要程中，要注意注意进进行行发发散性思散性思维维，全方位、多角度、多，全方位、多角度、多层层面地剖析，面地剖析，对对一切可能一切可能结结果做出科学果做出科学预测预测。开放性开放性试

45、题试题往往具有丰富多彩的答案，因此往往具有丰富多彩的答案，因此在在处处理此理此类问题时类问题时，要注意广泛，要注意广泛联联想。想。n第三，由于开放性第三，由于开放性试题试题存在多种答案，但只存在多种答案，但只有一种属于最有一种属于最优优化的方案。在答化的方案。在答题时题时，要注，要注意意题题目是否指定了目是否指定了“最佳最佳”的要求。如果有的要求。如果有这这样样的要求，就必的要求，就必须对须对多多样样的答案的答案(实验实验方案方案)进进行逐一行逐一对对比，根据原理正确、比，根据原理正确、过过程程简单简单、操作方便、操作方便、现现象明象明显显、精度良好以及安全、精度良好以及安全环环保等要求，做出

46、最佳保等要求，做出最佳(最最优优化化)的的选择选择。2021/8/11 星期三63n3设计方案时需注意的问题设计方案时需注意的问题n(1)检查检查气体的气体的纯纯度度n点燃或加点燃或加热热通有可燃性气体通有可燃性气体(如如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等等)的装置前，必的装置前，必须检验须检验气体的气体的纯纯度例如用度例如用H2、CO等气体等气体还还原金原金属氧化物属氧化物时时，需要加，需要加热热金属氧化物，在操作金属氧化物，在操作中，不能先加中，不能先加热热，后通气，后通气，应应当先通入气体，当先通入气体，将装置内的空气排干将装置内的空气排干净净后，后，检查检查气体是否气体是否纯纯净

47、净(验纯验纯)，待气体，待气体纯净纯净后，再点燃酒精灯加后，再点燃酒精灯加热热金属氧化物。金属氧化物。2021/8/11 星期三64n(2)加加热热操作先后操作先后顺顺序的序的选择选择n若气体的若气体的产产生需加生需加热热，应应先用酒精灯加先用酒精灯加热热气气体体发发生的装置，等生的装置，等产产生气体后，再生气体后，再给实验给实验需需要加要加热热的固体物的固体物质质的装置加的装置加热热、目的是：一、目的是：一则则防止爆炸防止爆炸(如如氢氢气气还还原氧化原氧化铜铜)；二；二则则保保证证产产品品纯纯度，防止反度，防止反应应物或生成物与空气中其物或生成物与空气中其他物他物质质反反应应。例如用。例如用

48、浓浓硫酸和甲酸共硫酸和甲酸共热产热产生生CO，再用，再用CO还还原原Fe2O3的的实验实验，实验时应实验时应首先点燃首先点燃CO发发生装置的酒精灯，生成的生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加赶走空气后，再点燃加热热Fe2O3的酒精灯，的酒精灯，而熄而熄灭灭酒精灯的酒精灯的顺顺序序则则相反，原因是：在相反，原因是：在还还原气体中冷却原气体中冷却Fe，可防止灼，可防止灼热热的的Fe再被空再被空气中的气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。氧化，并防止石灰水倒吸。2021/8/11 星期三65n(3)冷凝回流的冷凝回流的问题问题n有易有易挥发挥发的液体反的液体反应应物物时时，为为了减少反了减少反

49、应应物物损损耗和充分利用原料。要在耗和充分利用原料。要在发发生装置中生装置中设计设计冷凝回流装置。如在冷凝回流装置。如在发发生装置中安装生装置中安装长长玻璃玻璃管等。管等。n(4)冷却冷却问题问题n有的有的实验为实验为防止气体冷凝不充分而受防止气体冷凝不充分而受损损失，失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体(物物质质蒸气蒸气)，使物，使物质质蒸气冷凝蒸气冷凝为为液液态态便于收集。便于收集。n(5)防止倒吸防止倒吸问题问题2021/8/11 星期三66n(6)具有特殊作用的具有特殊作用的实验实验改造装置改造装置n如如为为防止分液漏斗中的液体不能防止分液漏斗中的液体不

50、能顺顺利流出，利流出，用橡皮管用橡皮管连连接成接成连连通装置；通装置；为为防止气体从防止气体从长长颈颈漏斗中逸出，可在漏斗中逸出，可在发发生装置中的漏斗末端生装置中的漏斗末端套上一只小套上一只小试试管等。管等。2021/8/11 星期三67n(7)拆卸拆卸时时的安全性和科学性的安全性和科学性n实验仪实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性，有器的拆卸要注意安全性和科学性，有些些实验为实验为防止防止“爆炸爆炸”或或“氧化氧化”，应应考考虑虑停止停止加加热热或停止通气。如或停止通气。如对对有尾气吸收装置的有尾气吸收装置的实实验验，必，必须须将尾气将尾气导导管提出液面后才能熄管提出液面后才能熄灭灭酒酒精灯