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2021届高三化学一轮复习《物质制备实验方案的设计与评价》PPT

【答案】(5)样品连续两次高温煅烧,冷却称量质量相差0.1 g以内 4 (6)错误 该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量
例题
已知:CH3Cl常温下为气态,难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。 实验室制备CH3C1原理为:CH3OH+HCl(浓)===CH3Cl(g)+H2O (1)实验步骤如下: ①干燥ZnCl2晶体。实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是 ________________。
O2、NH3等
①试管要干燥②试管口略向下倾斜③加热时 先均匀加热再固定加热
Cl2、HCl等
①烧瓶加热时要垫石棉网②反应物均为液体 时,烧瓶内要加碎瓷片
2.常见气体发生装置
反应装 置类型
反应装置图
适用气体
操作注意事项
固、液不 加热型或 液、液不 加热型
H2、CO2、 SO2、NO、 NO2等
①使用长颈漏斗时,要使漏斗 下端插入液面以下②启普发生 器只适用于块状固体和液体的 反应,且气体不溶于水③使用 分液漏斗既可以增强气密性, 又可控制液体流速。
后再加冰醋酸;
②长导管不要插入液面下;
③饱和碳酸钠溶液的作用:中和乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度。
五、几种重要物质的制备
2.氢氧化铝的制备:
⑴原理 离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- ⑵注意事项:氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液,但不溶 于氨水,制备时一般用可溶性盐与氨水反应。
【答案】(1)①在干燥的HCl气氛中加热
例题
②洗气瓶A中发生反应的离子方程式:______________; 洗气瓶C中发生反应的离子方程式: ____________________________________。 ③产生的CH3Cl气体,最好选用________(填“向上排空气法”、“向下排空气 法”、“排水法”)收集,原因是________________。 【答案】(1) ②Ⅲ ③排水法;CH3Cl不易溶于水,用排水法收集同时可 除去HCl、CH3OH等杂质气体
四、化学实验方案的评价
3、从“安全性”方面对实验方案做出评价
(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止倒吸; (2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸; (3)防氧化; (4)防吸水; (5)冷凝回流; (6)易挥发液体产物及时冷却; (7)仪器拆卸的科学性与安全性; (8)其他,如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。
N2
N2
NH3 ,HBr,HI, NH3
H2S
Cl2,SO2,CO2, NO2,HCl,H2S
二、气体的净化、尾气处理
2、尾气处理装置
常见装置:
三、化学实验方案设计的基本要求和注意事项
1、实验方案设计的基本要求
⑴科学性: ⑵安全性: ⑶可行性: ⑷简约性: ⑸经济性:
三、化学实验方案设计的基本要求和注意事项
2、化学实验方案设计的注意事项
⑴药品和仪器是部分给出还是有剩余 ⑵条件有无特殊要求 ⑶实验过程中的隐蔽性操作 ⑷药品的描述 ⑸会画简单的实验装置图 ⑹其他注意事项: ①冷凝回流的问题。②冷却问题。③防止倒吸问题。④具有特殊作 用的实验改进装置。
四、化学实验方案的评价
1、从可行性方面对实验方案作出评价
二、气体的净化、尾气处理。
1、气体的净化
(2)气体的净化装置与方法
二、气体的净化、尾气处理。
1、气体的净化 (2)气体的净化装置与方法
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装置来除去杂质气体。 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装置,也可用盛碱 石灰的b装置或c装置或d装置来除去杂质。
Cl2 、CO2 、NO2 、SO2
H2 、NH3 、CH4
3、气体的收集方法
(2)其他收集方法
Cl2:排饱和食盐水; SO2:排饱和亚硫酸氢钠溶液; CO2:排饱和碳酸氢钠溶液。
4、检验装置气密性 (1)微热法: (2)液差法:
二、气体的净化、尾气处理。
1、气体的净化
(1)气体的净化原则
不减少被净化气体的量,不引入新的杂质,操作简 单,易于分离。
六、综合实验题的解题策略
2、解题技巧
总结
一、常见气体的制备和收集
1、制备同种气体时,要注意原理不同选择的装置也不同。 2、进行气体制备时,不要忘记对装置进行气密性检验。 3、排空气收集气体时,除了考虑气体的密度大小外,还 要考虑是否与空气反应。
总结
二、气体的净化、尾气处理
1、对气体提纯时若用溶液作除杂质的试剂,要注意溶液中含水 应先除去杂质后干燥;用加热除去杂质时,应先干燥后加热。 2、气体净化时,除考虑除去杂质外,最好是把杂质转化成要提 纯的物质。
(2)加试剂顺序: 固体先放入,液体后滴加(即先固后液)。
(3)其他操作顺序: 先检验气密性,后装入药品,最后点酒精灯;在
连接导管时,应“长进短出”;量气装置的导管应 “短进长出”;干燥管应“大口进,小口出”。
2.常见气体发生装置
反应装置类型
反应装置图
适用气体
操作注意事项
固、固加热型
固、液加热型 或液、液加热 型
例题
(2)为探究CH3Cl与CH4分子稳定性的差别,某化学兴趣小组设计实验验证CH3Cl 能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化。 ①将CH3Cl制备装置中产生的气体依次通过洗气瓶________(填洗气瓶编号),如果 观察到现象________则证明CH3C1稳定性弱于CH4。
【答案】(2)①BAC;A中紫色褪去;
二、气体的净化、尾气处理。
1、气体的净化 (2)气体的净化装置与方法
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。 如CO2(CO),可将混合气体通过盛灼热CuO的e装置来除去杂质。 ④选用能与气体中杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作 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装置除去杂质。
(1)实验原理是否正确、可行; (2)实验操作是否安全、合理; (3)实验步骤是否简单、方便; (4)实验效果是否明显等。
四、化学实验方案的评价
2、从 “绿色化学”视角对实验方案做出评价
(1)反应原料是否易得、安全、无毒; (2)反应速率是否较快; (3)原料利用率以及生成物质的产率是否较高; (4)实验过程中是否造成环境污染。
总结
三、化学实验方案设计的基本要求和注意事项
1、根据试题要求,分析所给信息,选择并确定实验原理。 2、根据实验原理,确定药品,选择仪器,提出实验方案。 3、分析实验成败关键,修改完善实验程序。
总结
四、化学实验方案的评价
1、合理选择 2、排除干扰 3、操作准确
例题
SO2是大气污染物之一,某同学在实验室中对SO2与氯水的反应进行了探 究。 制备SO2与氯水可供选择的仪器如图所示,请回答下列问题:
四、化学实验方案的评价
4、最佳方案的选择
几个实验方案都能达到目的,选出一个最佳方案。
五、几种重要物质的制备
1.乙酸乙酯的制备:
⑴原理:CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
⑵收集:饱和碳酸钠溶液 现象:碳酸钠溶液上层有油状液体
⑶注意事项:
①试剂的混合方法:先取无水乙醇,再沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却至室温
(3)气体的干燥——“酸干酸、碱干碱、氧化不 能干还原”
常用干燥剂 状态及性质 可干燥的气体
不可干燥的气体
浓硫酸
无水氯化钙
碱石灰
液体,酸性,强氧 固体、中性
固体、碱性
化性
H2,O2,Cl2,SO2,H2,O2,Cl2,SO2,H2,O2, CH4,N2, CO2,CO,CH4, CO2,CO,CH4, NH3
例题
碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业,化学式为 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O,某碱式碳酸镁中含有SiO2杂质,为测定其纯度,某兴趣 小组设计了如下几个方案:
方案Ⅰ.取一定质量的样品,与硫酸充分反应,通过测定生成CO2的质量计算纯度:
例题
(1)乙中发生反应的方程式为
______________________。
【答案】(3)①Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
例题
②改变氯水用量,重复①操作,发现品红溶液红色褪色,你认为可能的原因是 ________。 设计一个实验(说明操作方法、现象及结论)来验证你的假设:_________。 【答案】(3)②过量氯水将品红氧化漂白或过量SO2与品红结合成无色物质; 将实验②注射器中的溶液注入试管少许,加热,若无红色出现,原因为前者,反之 则为后者 (4)请你设计一个实验,测定饱和氯水中氯元素的含量:________。 【答案】(4)量取一定量的试样,加入足量的Fe(NO3)2溶液,再加入足量的硝酸 银溶液,过滤、洗涤,干燥,称量沉淀质量
(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以
重复使用)a________,丁的作用是 ________。 (3)当样品充分反应完后,缓慢通入 空气的目的是:_______________。
【答案】(1)4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+ 5H2SO4===5MgSO4+11H2O+4CO2↑ (2)debcb 除去CO2中的水蒸气 (3)将装置中残留的CO2全部赶出被完全 吸收。
例题
②洗气瓶A中发生反应的离子方程式:______________;洗气瓶C中发生反应的离 子方程式:____________________________________。 ③为处理未反应完的CH3Cl,还应在上述洗气瓶后接一只盛________(填试剂名称) 的洗气瓶。
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