（江苏专版）高考化学一轮复习 专题九 综合化学实验 课时40 专题提升.doc

专题九 综合化学实验 课时40 专题提升(本课时对应学生用书第183184页)【微专题】 微小专题1化学实验的条件控制（1）常见的实验条件控制（2）控制实验条件的目的分析实验条件的控制答题要考虑的角度调节溶液ph(1) 目的：使某种或某些离子转化为沉淀，而目标离子不转化为沉淀以达到分离的目的；抑制某微粒的水解(2) 调节ph的方式多为加入某种能消耗h+且不引入新杂质的物质，每种离子都有开始沉淀和沉淀完全的两个ph，一定要正确控制ph的范围(杂质离子沉淀完全、目标离子不沉淀)。如要除去cu2+中混有的fe3+，可加入cuo、cu(oh)2、cu2(oh)2co3等来调节溶液的ph至3.7控制体系的温度(1) 控制低温的目的：防止某反应物及目标产物分解，如nahco3、h2o2、ca(hco3)2 、agno3、 hno3(浓)等；防止某反应物或目标产物挥发，如盐酸、醋酸和氨水等；抑制物质的水解；反应放热，低温使反应正向进行；避免副反应的发生(2) 控制某一温度范围的目的：低温反应速率慢，高温消耗能源；确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益；防止副反应的发生，如乙醇的消去反应需迅速升温至170，防止140时生成乙醚(3) 采取加热的目的：加速某固体的溶解；减少气体生成物的溶解并加速其逸出；一般是加快反应速率；使平衡向需要的方向移动；趁热过滤，防止某物质降温时会析出而损失或带入新的杂质控制体系压强改变速率，影响平衡；减压蒸馏，避免目标产物发生热分解反应物配比选择低于配比，反应物转化率低；高于配比，浪费原料 微小专题2控制实验条件的试题研究【问题引出】关于“控制实验条件的目的”是高考实验试题或工艺流程题中的一种常见命题形式，由于考生平时对这部分知识接触的较少，因而普遍感觉无从下手，思维空白，考场失分连连。这类试题的特点：一般结合工艺流程、数据图像，多以选择、评价方式提出问题。【考题呈现】1. 某矿石用热稀硝酸溶液溶解，矿石粉碎的目的是，加热的目的是，稀硝酸过量的目的是。【答案】增大矿石与稀硝酸的接触面积，加快反应速率提高反应速率增大矿石浸出率【解析】固体与液体反应，通过粉碎固体(增大接触面积)、加热来加快反应速率，通过加入过量的液体提高固体的反应量(或浸出率)。2. 从alcl3稀溶液中获得al2(oh)ncl6-nxh2o晶体，在稀溶液中边加入浓盐酸边减压蒸发浓缩，减压蒸发的目的是，再用al2o3调溶液ph至4.5左右促进其水解而结晶析出。【答案】减少hcl的挥发和抑制al3+的水解【解析】减压蒸发能降低水的沸点，能减少hcl的挥发和抑制al3+的水解。3. 从kno3、nacl和agcl混合物中分离出kno3，溶解、加热浓缩后须趁热过滤的目的是，再降温结晶过滤，用冷水洗涤沉淀的目的是。【答案】防止kno3和nacl析出减少kno3的损失【解析】kno3、nacl和agcl混合物中，agcl难溶可用过滤方法分离，浓缩后趁热过滤能防止kno3和nacl的析出；再降温结晶析出溶解度随温度变化大的kno3，冷水洗涤沉淀能降低kno3的溶解度，减少kno3的损失。【集中突破】1. (2014南京期末)甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产，300400左右分解。实验室制取甲酸钙的方法之一是ca(oh)2+2hcho+h2o2ca(hcoo)2+2h2o+h2。实验室制取时，将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30%70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为121.2)，最终可得到质量分数为98%以上且重金属含量极低的优质产品。(1) 过氧化氢比理论用量稍多，其目的是。反应温度最好控制在3070之间，温度不宜过高，其主要原因是。(2) 实验时需强力搅拌45 min，其目的是；结束后需调节溶液的ph为78，其目的是。最后经结晶分离、干燥得产品。【答案】(1) 使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度防止h2o2分解和甲醛挥发(2) 使反应物充分接触反应，提高产率抑制甲酸钙水解(或除去甲酸)【解析】(1) 过氧化氢属于强氧化剂和易分解物质，增加过氧化氢用量可以提高另一反应物(甲醛)的利用率，反应温度不能过高防止过氧化氢热分解以及甲醛挥发。(2) 强力搅拌反应液能增大接触面积，提高产率；甲酸钙水解呈碱性，调节ph为78能抑制甲酸钙水解。2. (2015南通一模)硝酸铝al(no3)3是一种常用媒染剂。工业上用铝灰(主要含al、al2o3、fe2o3等)制取硝酸铝晶体al(no3)39h2o的流程如下：(1) 上述流程中采用减压蒸发，并控制反应中加入的稀硝酸稍过量，其目的是。(2) 若用右图所示实验装置制取al(no3)3，通入水蒸气的作用是。【答案】(1) 抑制硝酸挥发和硝酸铝水解(2) 升高温度、搅拌，加快反应速率【解析】(1) 减压蒸发能降低水蒸发时的温度，抑制硝酸挥发和硝酸铝水解。(2) 通入水蒸气有搅拌的作用。3. (1) (2015江苏高考)软锰矿(主要成分mno2，杂质金属元素fe、al、mg等)的悬浊液与烟气中so2反应可制备mnso4h2o，反应的化学方程式为mno2+so2mnso4。图1可以看出，从mnso4和mgso4混合溶液中结晶mnso4h2o晶体，需控制结晶温度范围为。 图1 图2(2) (2015镇江期末)皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的ph和x(x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值)有关(如图2所示)。为使除汞效果最佳，应控制的条件：x=，ph控制在范围。(3) (2014南通二模)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，热化学方程式为ch3oh(g)+co(g)hcooch3(g) h=-29.1 kjmol-1。科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下： 从反应压强对甲醇转化率的影响“效率看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是。实际工业生产中采用的温度是80 ，其理由是。【答案】(1) 高于60(2) 129.010.0(3) 4.01065106 pa低于80，反应速率慢；高于80，温度对反应速率影响较小，且反应放热，升高温度平衡逆向移动，转化率降低【解析】(1) 由图1可看出，mgso46h2o的溶解度随温度升高而急剧增大，mnso45h2o在温度高于40以后溶解度急剧减小，在60时，两种溶质的溶解度相等，高于60后析出的晶体主要是mnso4h2o。(2) 从图像上看，当x=12、ph处于9.010.0之间时，汞去除率为100%。(3) 从图像上看，压强处于4.0106pa以下时甲醇转化率低，高于5.0106pa时甲醇的转化率增大不多。4. (1) (2015扬州期末)氯化亚铜是一种应用较广的催化剂，易水解。以低品位铜矿砂(主要成分cus)为原料制备氯化亚铜的路线如下：蒸氨步骤会得到cuo固体，该步骤在减压条件下进行的原因是。合成步骤加入na2so3的速率不宜过快，否则会产生so2气体，除可能与酸溶时硫酸过量有关，还可能的原因是。(2) (2015南京二模)利用铝灰(主要成分为al、al2o3、aln、feo等)制备铝鞣剂主要成分为al(oh)2cl的一种工艺流程如下：气体a能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90水解生成a的化学方程式为。“水解”采用90而不在室温下进行的原因是。采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是。【答案】(1) 减压有利于气体逸出反应有酸(h+)生成(或反应使溶液ph下降)(2) aln+3h2oal(oh)3+nh3加快aln水解反应速率；降低nh3在水中的溶解度，促使nh3逸出防止al(oh)2cl水解生成al(oh)3【解析】(1) 减压条件下，气体的溶解度减小，有利于nh3的逸出。合成步骤中，cu2+被s还原为cucl，反应的离子方程式为2cu2+2cl-+s+h2o2cucl+s+2h+，该反应发生后溶液的酸性增强，故加入na2so3后