高考化学大二轮复习 第Ⅰ部分 专题突破四 化学实验基础 第14讲 综合实验探究 考点2 制备实验方案的设计与评价课件.ppt

考点二制备实验方案的设计与评价 三年高考 1 2016 全国甲卷 13 下列实验操作能达到实验目的的是 2 cl2与koh在较高温度下反应生成kclo3 在不改变koh溶液的浓度和体积的条件下 控制反应在0 5 进行 实验中可采取的措施是 3 制备k2feo4时 kclo饱和溶液与fe no3 3饱和溶液的混合方式为 4 提纯k2feo4粗产品 含有fe oh 3 kcl等杂质 的实验方案为 将一定量的k2feo4粗产品溶于冷的3mol l 1koh溶液中 实验中须使用的试剂有 饱和koh溶液 乙醇 除常用仪器外须使用的仪器有 砂芯漏斗 真空干燥箱 解析 1 用饱和食盐水可除去cl2中的hcl 2 为防止cl2与koh在较高温度下反应生成kclo3 应缓慢加入盐酸以控制cl2与koh反应的速率 同时应将c装置置于冰水浴中 3 因k2feo4在fe3 和fe oh 3催化作用下发生分解 为防止fe3 过量 应在不断搅拌的条件下 将fe no3 3饱和溶液缓慢滴加到kclo饱和溶液中 4 先用砂芯漏斗过滤除去fe oh 3 滤液中含k2feo4 koh kcl 利用k2feo4微溶于浓koh溶液的性质 将盛有滤液的烧杯置于冰水浴中 然后加入饱和koh溶液 搅拌 静置后用砂芯漏斗过滤 析出的k2feo4晶体用适量乙醇洗涤2 3次后 用真空干燥箱干燥即得产品 3 2015 福建理综 25 某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验 实验一制取氯酸钾和氯水 利用上图所示的实验装置进行实验 1 制取实验结束后 取出b中试管冷却结晶 过滤 洗涤 该实验操作过程需要的玻璃仪器有 2 若对调b和c装置的位置 填 能 或 不能 提高b中氯酸钾的产率 实验二氯酸钾与碘化钾反应的探究 3 在不同条件下kclo3可将ki氧化为i2或kio3 该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响 其中系列a实验的记录表如下 实验在室温下进行 系列a实验的实验目的是 设计1号试管实验的作用是 若2号试管实验现象为 黄色溶液 取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色 假设氧化产物唯一 还原产物为kcl 则此反应的离子方程式为 实验三测定饱和氯水中氯元素的总量 4 该小组设计的实验方案 使用下图装置 加热15 0ml饱和氯水试样 测定产生气体的体积 此方案不可行的主要原因是 不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因 5 根据下列资料 为该小组设计一个可行的实验方案 不必描述操作过程的细节 资料 次氯酸会破坏酸碱指示剂 次氯酸或氯气可被so2 h2o2和fecl2等物质还原成cl 解析 1 冷却结晶 过滤 洗涤等操作中用到的玻璃仪器有烧杯 漏斗 玻璃棒 胶头滴管等 2 若对调b和c装置的位置 则可以除去cl2中的hcl 因此能提高b中氯酸钾的产率 3 由表格数据可知 各试管中只有硫酸的浓度不同 因此实验目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 1号试管没有加入硫酸 为对照实验 两年模拟 实验流程如下图 1 制备苯甲酸乙酯 下图装置最合适的是 反应液中的环己烷在本实验中的作用 解析 1 因为乙醇容易挥发 所以反应温度应控制在78 5 以下 故采用水浴加热 b装置最合适 根据表中信息可知 环己烷 乙醇和水能形成共沸物 沸点为62 1 所以环己烷在本实验中的作用是形成共沸物 带出生成的水 促进酯化反应正向进行 2 放出分水器中的下层液体后 如果反应未完成 继续反应生成水 下层液体会增多 所以反应完成的标志是 分水器中下层 水层 液面不再升高 查缺补漏 1 设计制备实验方案应遵循的原则 1 条件合适 操作方便 2 原理正确 步骤简单 3 原料丰富 价格低廉 4 产物纯净 污染物少 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径 合理地选择化学仪器与药品 设计合理的实验装置和实验操作步骤 2 制备实验方案的评价 1 从实验方案可行性角度评价 只有合理且切实可行的实验方案才有意义 可行性是方案的第一要素 评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析 理论上要科学合理 操作上要简单可行 2 从经济效益角度评价 评价一种实验方案 不仅要从科学性上判断是否可行 还要从经济效益上考虑是否切合实际 3 实验方案设计与评价的注意事项 1 实验装置的组合顺序一般为 气体发生 除杂质 干燥 主体实验 尾气处理 2 接口的连接顺序 总体上遵循装置的排列顺序 但对于吸收装置应 长 进 短 出 或 深 入 浅 出 量气装置应 短 进 长 出 洗气装置应 长 进 短 出 干燥管应 粗 进 细 出 3 实验操作顺序 气体发生一般按 装置选择与连接 气密性检验 装固体药品 加液体药品 开始实验 拆卸仪器 其他处理等 4 加热操作注意事项 主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯 其目的一是防止爆炸 如h2还原cuo co还原fe2o3 二是保证产品纯度 如制备mg3n2 cucl2等 反应结束时 应先熄灭酒精灯 继续通原料气直到冷却为止 5 尾气处理 有毒气体常采用溶液 或固体 吸收或将之点燃 无毒气体直接排放 6 气体的纯度 点燃或加热通有可燃性气体 h2 co ch4 c2h4 c2h2等 的装置前 必须检查气体的纯度 7 倒吸问题 实验过程用到加热操作的要防倒吸 气体易溶于水的要防倒吸 8 冷凝回流问题 有易挥发的液体反应物时 为了避免反应物损耗和充分利用原料 要在发生装置中设计冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等 9 拆卸时的安全性和科学性 实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性 有些实验为防止 爆炸 或 氧化 应考