高考化学二轮复习第一篇专题通关攻略专题四化学实验基础2化学实验方案与设计ppt课件

1、第2讲化学实验方案与设计【真题回访】【真题回访】1.(20211.(2021全国卷全国卷T26)T26)过氧化钙微溶于水过氧化钙微溶于水, ,溶于酸溶于酸, ,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答以下问题制备过氧化钙的实验方法。回答以下问题: :( (一一) )碳酸钙的制备碳酸钙的制备(1)(1)步骤参与氨水的目的是步骤参与氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大, ,有利于有利于_。(2)(2)如图是某学生的过滤操作表示图如图是某学生的过滤操作表示图, ,其操作不规范的其操

2、作不规范的是是_(_(填标号填标号) )。a.a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b.b.玻璃棒用作引流玻璃棒用作引流c.c.将滤纸潮湿将滤纸潮湿, ,使其紧贴漏斗壁使其紧贴漏斗壁d.d.滤纸边缘高出漏斗滤纸边缘高出漏斗e.e.用玻璃棒在漏斗中悄然搅动以加快过滤速度用玻璃棒在漏斗中悄然搅动以加快过滤速度( (二二) )过氧化钙的制备过氧化钙的制备(3)(3)步骤的详细操作为逐滴参与稀盐酸步骤的详细操作为逐滴参与稀盐酸, ,至溶液中尚至溶液中尚存有少量固体存有少量固体, ,此时溶液呈此时溶液呈_性性( (填填“酸酸 “碱或碱或“中中) )。将溶液煮沸。将溶液煮沸, ,趁热过滤。将

3、溶液煮趁热过滤。将溶液煮沸的作用是沸的作用是_。(4)(4)步骤中反响的化学方程式为步骤中反响的化学方程式为_,_,该反响需求在冰浴下进展该反响需求在冰浴下进展, ,缘由是缘由是_。(5)(5)将过滤得到的白色结晶依次运用蒸馏水、乙醇洗涤将过滤得到的白色结晶依次运用蒸馏水、乙醇洗涤, ,运用乙醇洗涤的目的是运用乙醇洗涤的目的是_。(6)(6)制备过氧化钙的另一种方法是制备过氧化钙的另一种方法是: :将石灰石煅烧后将石灰石煅烧后, ,直直接参与双氧水反响接参与双氧水反响, ,过滤后可得到过氧化钙产品。该工过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是艺方法的优点是_,_,产品的缺陷是产品的缺陷是_

4、 _ _。【解析】【解析】(1)(1)由碳酸钙的制备流程图可以看出由碳酸钙的制备流程图可以看出, ,参与盐参与盐酸后得到的溶液中含有酸后得到的溶液中含有Ca2+Ca2+、Fe2+Fe2+或或Fe3+,Fe3+,参与双氧水可参与双氧水可以把以把Fe2+Fe2+氧化成氧化成Fe3+,Fe3+,参与氨水先中和多余的盐酸参与氨水先中和多余的盐酸, ,再把再把Fe3+Fe3+转化为氢氧化铁沉淀经过滤而除去转化为氢氧化铁沉淀经过滤而除去, ,即可得到比较即可得到比较纯真的氯化钙溶液。小火煮沸时液体沸腾不猛烈纯真的氯化钙溶液。小火煮沸时液体沸腾不猛烈, ,有利有利于沉淀颗粒长大于沉淀颗粒长大, ,颗粒越大越

5、有利于过滤分别。颗粒越大越有利于过滤分别。(2)(2)过过滤操作时滤操作时, ,漏斗末端颈尖要紧靠烧杯壁、滤纸紧贴漏斗漏斗末端颈尖要紧靠烧杯壁、滤纸紧贴漏斗壁壁, ,滤纸边缘低于漏斗滤纸边缘低于漏斗, ,液面边缘要低于滤纸边缘液面边缘要低于滤纸边缘, ,用玻用玻璃棒引流璃棒引流, ,不能用玻璃棒搅拌不能用玻璃棒搅拌, ,以防滤纸破碎以防滤纸破碎, ,因此不规因此不规范的操作是范的操作是a a、d d、e e。(3)(3)向向CaCO3CaCO3固体中逐滴参与稀盐固体中逐滴参与稀盐酸生成酸生成CaCl2CaCl2、H2OH2O和和CO2,CO2,由于溶液中尚存有少量固体由于溶液中尚存有少量固体,

6、 ,所以盐酸缺乏所以盐酸缺乏, ,溶液中的溶质是溶液中的溶质是CaCl2,CaCl2,由于由于CaCl2CaCl2是强是强酸强碱盐酸强碱盐, ,在水中不能水解在水中不能水解, ,其溶液显中性其溶液显中性, ,但是由于产但是由于产生的生的CO2CO2可以部分溶于水生成碳酸可以部分溶于水生成碳酸, ,所以溶液显酸性。所以溶液显酸性。将溶液煮沸可以除去溶液中溶解的将溶液煮沸可以除去溶液中溶解的CO2CO2。(4)(4)根据题意根据题意, ,反响物是反响物是CaCl2CaCl2、NH3H2ONH3H2O和和H2O2,H2O2,生成物中一定有生成物中一定有CaO2,CaO2,根据元素守恒可以判别还有根据

7、元素守恒可以判别还有NH4ClNH4Cl和和H2O,H2O,据此写出并且据此写出并且配平方程式配平方程式; ;由于反响物中由于反响物中H2O2H2O2受热易分解受热易分解, ,所以该反所以该反应需求在冰浴下进展。应需求在冰浴下进展。(5)(5)过氧化钙微溶于水过氧化钙微溶于水, ,用水洗用水洗可以洗去结晶外表的少量杂质可以洗去结晶外表的少量杂质, ,然后用乙醇洗涤结晶表然后用乙醇洗涤结晶表面残留的少量水面残留的少量水, ,利用其挥发性而除去水。利用其挥发性而除去水。(6)CaO(6)CaO和和H2O2H2O2反响的化学方程式为反响的化学方程式为CaO+H2O2=CaO2+H2O,CaO+H2O

8、2=CaO2+H2O,其优其优点是流程短点是流程短, ,操作简单操作简单, ,节省药品节省药品, ,无污染性物质产生无污染性物质产生, ,环保。缺陷是煅烧石灰石需求耗费大量的能量环保。缺陷是煅烧石灰石需求耗费大量的能量, ,而且石而且石灰石中含有的杂质无法除去灰石中含有的杂质无法除去, ,产品的纯度低。产品的纯度低。 答案答案:(1):(1)调理溶液调理溶液pHpH使使Fe3+Fe3+沉淀过滤分别沉淀过滤分别(2)a(2)a、d d、e e(3)(3)酸除去溶液中的酸除去溶液中的CO2CO2(4)CaCl2+2NH3H2O+H2O2+6H2O CaO28H2O (4)CaCl2+2NH3H2O

9、+H2O2+6H2O CaO28H2O +2NH4Cl+2NH4Cl或或CaCl2+2NH3H2O+H2O2 CaCl2+2NH3H2O+H2O2 CaO2+2NH4Cl +2H2OCaO2+2NH4Cl +2H2O温度过高时双氧水易分解温度过高时双氧水易分解(5)(5)去除结晶外表的水分去除结晶外表的水分(6)(6)工艺简单工艺简单, ,操作方便纯度较低操作方便纯度较低( (合理即可合理即可) )2.(20212.(2021全国卷全国卷T26)T26)草酸草酸( (乙二酸乙二酸) )存在于自然界存在于自然界的植物中的植物中, ,其其K1=5.4K1=5.410-2,K2=5.410-2,K2

10、=5.410-510-5。草酸的钠。草酸的钠盐和钾盐易溶于水盐和钾盐易溶于水, ,而其钙盐难溶于水。草酸晶体而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)(H2C2O42H2O)无色无色, ,熔点为熔点为101,101,易溶于水易溶于水, ,受热脱受热脱水、升华水、升华,170,170以上分解。回答以下问题以上分解。回答以下问题: :(1)(1)甲组同窗按照如下图的安装甲组同窗按照如下图的安装, ,经过实验检验草酸晶经过实验检验草酸晶体的分解产物。安装体的分解产物。安装C C中可察看到的景象是中可察看到的景象是_,_,由此可知草酸晶体分解的产物中有由此可知草酸晶体分解的产物中有_。安装安装

11、B B的主要作用是的主要作用是_。(2)(2)乙组同窗以为草酸晶体分解产物中还有乙组同窗以为草酸晶体分解产物中还有CO,CO,为进展为进展验证验证, ,选用甲组实验中的安装选用甲组实验中的安装A A、B B和以下图所示的部分和以下图所示的部分安装安装( (可以反复选用可以反复选用) )进展实验。进展实验。乙组同窗的实验安装中乙组同窗的实验安装中, ,依次衔接的合理顺序为依次衔接的合理顺序为A A、B B、_。安装。安装H H反响管中盛有的物质是反响管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有能证明草酸晶体分解产物中有COCO的景象是的景象是_。(3)(3)设计实验证明设计实验证明: :草酸的

12、酸性比碳酸的强草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸草酸为二元酸_。【解析】【解析】(1)(1)草酸中只需碳、氢、氧三种元素草酸中只需碳、氢、氧三种元素, ,生成的生成的能够产物中能用廓清石灰水检验的只能是二氧化碳能够产物中能用廓清石灰水检验的只能是二氧化碳, ,现现象是有气泡产生象是有气泡产生, ,石灰水变浑浊石灰水变浑浊, ,添加冷凝安装是防止添加冷凝安装是防止草酸进入石灰水和其反响生成沉淀。草酸进入石灰水和其反响生成沉淀。(2)(2)检验一氧化碳检验一氧化碳时应先除去二氧化碳并检验能否除净时应先除去二氧化碳并检验能否除净, ,所以先通入氢氧所以先通入氢氧化钠和石灰水溶液化钠和石灰水溶液,

13、,再除去水蒸气再除去水蒸气( (经过无水氯化钙经过无水氯化钙),),最后经过灼热氧化铜和石灰水溶液并检验产物最后经过灼热氧化铜和石灰水溶液并检验产物, ,假设假设前面二氧化碳除净前面二氧化碳除净, ,后面有二氧化碳生成后面有二氧化碳生成, ,那么证明有那么证明有一氧化碳。一氧化碳。(3)(3)证明草酸的酸性比碳酸强证明草酸的酸性比碳酸强, ,只需验证只需验证草酸和碳酸氢钠或碳酸钠反响生成二氧化碳即可草酸和碳酸氢钠或碳酸钠反响生成二氧化碳即可, ,即向即向盛有少量盛有少量NaHCO3(NaHCO3(或或Na2CO3)Na2CO3)的试管中滴加草酸溶液的试管中滴加草酸溶液, ,有有气泡产生。验证草

14、酸是二元酸气泡产生。验证草酸是二元酸, ,只需证明只需证明1 mol1 mol草酸草酸需求需求2 mol2 mol氢氧化钠即可氢氧化钠即可, ,即用氢氧化钠规范溶液滴定即用氢氧化钠规范溶液滴定草酸溶液草酸溶液, ,耗费氢氧化钠的物质的量为草酸的两倍。耗费氢氧化钠的物质的量为草酸的两倍。答案答案:(1):(1)有气泡产生有气泡产生, ,廓清石灰水变浑浊廓清石灰水变浑浊CO2CO2冷凝冷凝( (水蒸气、草酸等水蒸气、草酸等),),防止草酸进入安装防止草酸进入安装C C反响生成沉淀反响生成沉淀, ,干扰二氧化碳的检验干扰二氧化碳的检验(2)(2)F F、D D、G G、H H、D D、I ICuO(

15、CuO(或氧化铜或氧化铜) )H H中黑色粉末变为红色中黑色粉末变为红色, ,其后的其后的D D中廓清石灰水变浑浊中廓清石灰水变浑浊(3)(3)向盛有少量向盛有少量NaHCO3(NaHCO3(或或Na2CO3)Na2CO3)的试管中滴加草酸的试管中滴加草酸溶液溶液, ,有气泡产生有气泡产生用氢氧化钠规范溶液滴定草酸溶液用氢氧化钠规范溶液滴定草酸溶液, ,耗费氢氧化钠的耗费氢氧化钠的物质的量为草酸的两倍物质的量为草酸的两倍【命题特点】【命题特点】客观题客观题: :1.1.调查调查“制备制备: :仪器、搜集方法的选择仪器、搜集方法的选择, ,反响原理的反响原理的合理性。合理性。2.2.调查调查“实

16、验判别实验判别: :判别设计的实验能否到达实验目判别设计的实验能否到达实验目的。的。3.3.调查调查“实验选择实验选择: :对所设计的实验方案做出选择。对所设计的实验方案做出选择。4.4.调查调查“评价评价: :对所给出的实验方案合理性做出评价。对所给出的实验方案合理性做出评价。客观题客观题: :1.1.调查调查“原理原理: :物质制备的实验原理。物质制备的实验原理。2.2.调查调查“选择与评价选择与评价: :提出实验问题与目的提出实验问题与目的, ,给出实给出实验情景或物质的性质验情景或物质的性质, ,要求选择仪器、药品要求选择仪器、药品, ,组装实验组装实验安装安装, ,确定实验步骤和评价

17、实验方案等。确定实验步骤和评价实验方案等。3.3.调查调查“综合评价综合评价: :联络工业消费过程联络工业消费过程, ,进展定性、进展定性、定量分析和综合实验评价。定量分析和综合实验评价。4.4.调查调查“计算计算: :根据实验方案根据实验方案, ,利用守恒法计算产率、利用守恒法计算产率、纯度或成分等。纯度或成分等。【真题备选】【真题备选】(2021(2021全国卷全国卷T28)T28)溴苯是一种化工原料溴苯是一种化工原料, ,实验室合实验室合成溴苯的安装表示图及有关数据如下成溴苯的安装表示图及有关数据如下: :苯苯溴溴溴苯溴苯密度密度/g/gcmcm-3-30.880.883.103.101

18、.501.50沸点沸点/80805959156156水中溶解度水中溶解度微溶微溶微溶微溶微溶微溶按以下合成步骤回答以下问题按以下合成步骤回答以下问题: :(1)(1)在在a a中参与中参与15 mL15 mL无水苯和少量铁屑。在无水苯和少量铁屑。在b b中小心参中小心参与与4.0 mL4.0 mL液态溴。向液态溴。向a a中滴入几滴溴中滴入几滴溴, ,有白色烟雾产生有白色烟雾产生, ,是由于生成了是由于生成了_气体。继续滴加至液溴滴完。气体。继续滴加至液溴滴完。安装安装d d的作用是的作用是_;_;(2)(2)液溴滴完后液溴滴完后, ,经过以下步骤分别提纯经过以下步骤分别提纯: :向向a a中

19、参与中参与10 mL10 mL水水, ,然后过滤除去未反响的铁屑然后过滤除去未反响的铁屑; ;滤液依次用滤液依次用10 mL10 mL水、水、8 mL 10%8 mL 10%的的NaOHNaOH溶液、溶液、10 mL10 mL水洗涤。水洗涤。NaOHNaOH溶液洗涤的作用是溶液洗涤的作用是_;_;向分出的粗溴苯中参与少量的无水氯化钙向分出的粗溴苯中参与少量的无水氯化钙, ,静置、过静置、过滤。参与氯化钙的目的是滤。参与氯化钙的目的是_;_;(3)(3)经以上分别操作后经以上分别操作后, ,粗溴苯中还含有的主要杂质为粗溴苯中还含有的主要杂质为_,_,要进一步提纯要进一步提纯, ,以下操作中必需以

20、下操作中必需的是的是_(_(填入正确选项前的字母填入正确选项前的字母););A.A.重结晶重结晶 B.B.过滤过滤C.C.蒸馏蒸馏D.D.萃取萃取(4)(4)在该实验中在该实验中,a,a的容积最适宜的是的容积最适宜的是_(_(填入正填入正确选项前的字母确选项前的字母) )。A.25 mLA.25 mLB.50 mLB.50 mLC.250 mLC.250 mLD.500 mLD.500 mL【解析】液溴与铁反响生成溴苯和溴化氢【解析】液溴与铁反响生成溴苯和溴化氢, ,溴化氢极易溴化氢极易溶于水溶于水, ,可看到白雾可看到白雾; ;安装安装d d用于吸收溴化氢和未反响完用于吸收溴化氢和未反响完的

21、溴单质的溴单质; ;氢氧化钠可洗涤除去未反响的溴单质和生成氢氧化钠可洗涤除去未反响的溴单质和生成的溴化氢的溴化氢; ;无水氯化钙起枯燥作用无水氯化钙起枯燥作用; ;经过、两步后经过、两步后粗溴苯中还含有未反响的苯粗溴苯中还含有未反响的苯, ,运用蒸馏的方法除去运用蒸馏的方法除去; ;实实验中共向验中共向a a中参与了中参与了15 mL15 mL苯、苯、4 mL4 mL液溴、液溴、10 mL10 mL水水, ,共共29 mL29 mL液体液体, ,所以容积所以容积50 mL50 mL的的a a适宜。适宜。答案答案:(1)HBr:(1)HBr吸收吸收HBrHBr和未反响完的和未反响完的Br2Br2

22、(2)(2)除去除去HBrHBr和未反响的和未反响的Br2Br2枯燥枯燥(3)(3)苯苯C C(4)B(4)B【知识回想】【知识回想】1.1.实验室典型的实验室典型的4 4类气体发生安装类气体发生安装: :(1)(1)实验室制取氨气可以选用安装实验室制取氨气可以选用安装_。(2)(2)假设用假设用H2O2H2O2分解来制取氧气分解来制取氧气, ,可以选用安装可以选用安装_。(3)(3)实验室制取氯气实验室制取氯气, ,可以选用安装可以选用安装_。(4)(4)安装安装B B可以制备的最常见气体有可以制备的最常见气体有_和和_。A AC CD DCO2CO2H2H22.2.实验设计的普经过程实验设

23、计的普经过程: :3.3.必考的评价实验方案的根本原那么必考的评价实验方案的根本原那么: :(1)(1)安装应安装应_对于不同的实验方案对于不同的实验方案, ,尽量选择实验尽量选择实验安装、实验步骤最简单的方案。安装、实验步骤最简单的方案。(2)(2)环保环保_:_:对于不同的实验方案对于不同的实验方案, ,尽量选择不产尽量选择不产生污染性气体等有利于环境维护的实验方案。生污染性气体等有利于环境维护的实验方案。最简最简: :无污染无污染(3)(3)操作操作_:_:在选择方案时力务虚验条件简单在选择方案时力务虚验条件简单, ,有有利于节约资源。利于节约资源。(4)(4)原理原理_:_:所选择的反

24、响原理要正确合理所选择的反响原理要正确合理, ,力求力求选择反响速率容易控制的实验方案选择反响速率容易控制的实验方案, ,以便有利于对生成以便有利于对生成物的控制和确保实验平安。物的控制和确保实验平安。(5)(5)景象景象_:_:在性质验证或物质检验的实验中在性质验证或物质检验的实验中, ,应应选择反响景象最明显的实验方案。选择反响景象最明显的实验方案。较方便较方便较简单较简单最明显最明显4.4.常考的对照实验设计的两类方法常考的对照实验设计的两类方法: :(1)_(1)_对照设计对照设计: :探求性实验设计中探求性实验设计中, ,设计两设计两组实验组实验, ,在能够对实验结果呵斥影响的众多要

25、素中在能够对实验结果呵斥影响的众多要素中, ,控控制一种要素制一种要素(X)(X)不同不同, ,比较两组实验结果的差别比较两组实验结果的差别, ,得出得出X X要素对实验结果的影响情况。要素对实验结果的影响情况。变量控制式变量控制式(2)_(2)_对照实验设计对照实验设计: :选择一种大家公认的具有或选择一种大家公认的具有或不具有某种性能的物质不具有某种性能的物质(A),(A),让让A A与需求进展实验设计的与需求进展实验设计的物质物质(B)(B)进展一样的变化进展一样的变化, ,对比对比A A、B B实验反响景象的异实验反响景象的异同同, ,从而确定从而确定A A、B B性能的异同。如酸碱强

26、弱的实验设计性能的异同。如酸碱强弱的实验设计中常运用此方法。中常运用此方法。参照性参照性【易错辨析】【易错辨析】判别以下说法能否正确判别以下说法能否正确, ,正确的打正确的打“, ,错误的打错误的打“。1.Cl21.Cl2搜集可用排饱和搜集可用排饱和NaClNaCl溶液法溶液法, ,不能用排水法不能用排水法( () )提示提示:。Cl2Cl2能溶于水而不易溶于饱和能溶于水而不易溶于饱和NaClNaCl溶液。溶液。2.2.除去除去CO2CO2中的中的HClHCl可以将混合气通入饱和的可以将混合气通入饱和的Na2CO3Na2CO3溶溶液中。液中。( () )提示提示: :。CO2CO2也能与饱和的

27、也能与饱和的Na2CO3Na2CO3溶液反响。溶液反响。3.3.用浓盐酸酸化用浓盐酸酸化KMnO4KMnO4溶液溶液, ,加强加强KMnO4KMnO4的强氧化性。的强氧化性。( () )提示提示: :。KMnO4KMnO4具有强氧化性具有强氧化性, ,能将能将HClHCl氧化。氧化。4.4.实验室可选用大理石与浓硫酸反响制备实验室可选用大理石与浓硫酸反响制备CO2CO2。( () )提示提示: :。大理石与浓硫酸不反响。大理石与浓硫酸不反响。5.5.实验室中的实验室中的CCl4CCl4含有少量溴含有少量溴, ,加适量的苯加适量的苯, ,振荡、静振荡、静置后分液置后分液, ,可除去可除去CCl4

28、CCl4中的溴。中的溴。( () )提示提示: :。CCl4CCl4和苯互溶。和苯互溶。6.NaOH6.NaOH的酚酞溶液的酚酞溶液 红色褪去红色褪去, ,阐明阐明SO2SO2具有漂具有漂白性。白性。( () )提示提示: :。红色褪去是。红色褪去是NaOHNaOH溶液与酸性氧化物溶液与酸性氧化物SO2SO2反反应。应。SO2SO2不漂白酸碱指示剂。不漂白酸碱指示剂。7.7.验证验证Fe3O4Fe3O4固体含有固体含有+2+2价铁离子和价铁离子和+3+3价铁离子价铁离子, ,可采可采用如下实验设计用如下实验设计:(:() )提示提示:。+2+2价铁离子可用酸性高锰酸钾检验价铁离子可用酸性高锰酸

29、钾检验;+3;+3价铁价铁离子可用离子可用KSCNKSCN检验。检验。8.8.阐明阐明Na2SO3Na2SO3已部分蜕变。已部分蜕变。( () )提示提示: :。硝酸具有强氧化性。硝酸具有强氧化性, ,能将能将 氧化。氧化。24SO考点一考点一“气体制备为纽带的实验方案的设计气体制备为纽带的实验方案的设计【典型例题】【典型例题】(2021(2021四川高考四川高考)CuCl)CuCl广泛运用于化工和印染等行业。广泛运用于化工和印染等行业。某研讨性学习小组拟热分解某研讨性学习小组拟热分解CuCl22H2OCuCl22H2O制备制备CuCl,CuCl,并并进展相关探求。进展相关探求。【资料查阅】【

30、资料查阅】【实验探求】该小组用以下图所示安装进展实验【实验探求】该小组用以下图所示安装进展实验( (夹持夹持仪器略仪器略) )。请回答以下问题请回答以下问题: :(1)(1)仪器仪器X X的称号是的称号是_。(2)(2)实验操作的先后顺序是实验操作的先后顺序是a_e(a_e(填操作的填操作的编号编号) )。a.a.检查安装的气密性后参与药品检查安装的气密性后参与药品b.b.熄灭酒精灯熄灭酒精灯, ,冷却冷却c.c.在在“气体入口处通入枯燥气体入口处通入枯燥HClHCld.d.点燃酒精灯点燃酒精灯, ,加热加热e.e.停顿通入停顿通入HCl,HCl,然后通入然后通入N2N2(3)(3)在实验过程

31、中在实验过程中, ,察看到察看到B B中物质由白色变为蓝色中物质由白色变为蓝色,C,C中中试纸的颜色变化是试纸的颜色变化是_。(4)(4)安装安装D D中发生的氧化复原反响的离子方程式是中发生的氧化复原反响的离子方程式是_ _ _。【探求反思】【探求反思】(5)(5)反响终了后反响终了后, ,取出取出CuClCuCl产品进展实验产品进展实验, ,发现其中含有发现其中含有少量的少量的CuCl2CuCl2或或CuOCuO杂质。根据资料信息分析杂质。根据资料信息分析: :假设杂质是假设杂质是CuCl2,CuCl2,那么产生的缘由是那么产生的缘由是_。假设杂质是假设杂质是CuO,CuO,那么产生的缘由

32、是那么产生的缘由是_。【解析】【解析】(1)(1)仪器仪器X X的称号为枯燥管。的称号为枯燥管。(2)(2)热分解热分解CuCl22H2OCuCl22H2O制备制备CuCl,CuCl,为防止为防止CuClCuCl被氧化和被氧化和Cu+Cu+水解必水解必需求先赶走安装中的氧气和水蒸气后才干加热需求先赶走安装中的氧气和水蒸气后才干加热,且要在且要在HClHCl气流中加热制备气流中加热制备, ,反响终了后先熄灭酒精灯反响终了后先熄灭酒精灯, ,应继续应继续通入氮气直至安装冷却通入氮气直至安装冷却, ,所以操作顺序为所以操作顺序为acdacdbebe。(3)B(3)B中物质由白色变为蓝色中物质由白色变

33、为蓝色, ,阐明有水生成阐明有水生成, ,产产物中还有物中还有Cl2,Cl2,所以所以C C中潮湿的蓝色石蕊试纸先变红中潮湿的蓝色石蕊试纸先变红, ,后后褪色。褪色。(4)D(4)D中多余的中多余的Cl2Cl2和和NaOHNaOH反响生成氯化钠、次氯反响生成氯化钠、次氯酸钠和水酸钠和水, ,反响的离子方程式为反响的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O+H2O。(5)(5)由于由于CuCl2CuCl2在在300300以上才干完全分解成以上才干完全分解成CuCl,CuCl,假设杂质是假设杂质是CuCl2CuCl2阐明阐明CuCl2CuCl2没有反

34、响完全没有反响完全, ,所以所以能够是加热时间缺乏或分解温度偏低能够是加热时间缺乏或分解温度偏低; ;假设杂质是氧假设杂质是氧化铜化铜, ,阐明阐明CuClCuCl被氧气氧化才产生了被氧气氧化才产生了CuO,CuO,阐明安装中有阐明安装中有氧气氧气, ,能够通入能够通入HClHCl的量缺乏。的量缺乏。答案答案:(1):(1)枯燥管枯燥管(2)cdb(2)cdb(3)(3)先变红先变红, ,后褪色后褪色(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(5)(5)加热时间缺乏或温度偏低通入加热时间缺乏或温度偏低通入HClHCl的量缺乏的量缺乏【答题技

35、法】【答题技法】1.1.气体物质制备方案的设计思绪气体物质制备方案的设计思绪: :2.2.气体制备与性质实验的四个留意问题气体制备与性质实验的四个留意问题: :(1)(1)操作顺序问题。操作顺序问题。与气体有关的实验操作顺序为与气体有关的实验操作顺序为: :安装选择与衔接安装选择与衔接气密气密性检查性检查装入固体药品装入固体药品加液体药品加液体药品按程序实验按程序实验装配仪器。装配仪器。(2)(2)加热操作的要求。加热操作的要求。运用可燃性气体运用可燃性气体( (如如:H2:H2、COCO、CH4CH4等等),),先用原料气赶先用原料气赶走系统内的空气走系统内的空气, ,再点燃酒精灯加热再点燃

36、酒精灯加热, ,以防止爆炸。以防止爆炸。制备一些易与空气中的成分发生反响的物质制备一些易与空气中的成分发生反响的物质( (如如H2H2复复原原CuOCuO的实验的实验),),反响终了时反响终了时, ,应先熄灭酒精灯应先熄灭酒精灯, ,继续通原继续通原料气至试管冷却。料气至试管冷却。(3)(3)尾气处置的方法。尾气处置的方法。有毒气体常采用溶液有毒气体常采用溶液( (或固体或固体) )吸收或将之点燃的方法吸收或将之点燃的方法, ,不能直接排放。不能直接排放。(4)(4)特殊实验安装。特殊实验安装。制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质( (如如Al2S3Al

37、2S3、AlCl3AlCl3等等),),往往在安装的末端再接一个枯燥安往往在安装的末端再接一个枯燥安装装, ,以防止空气中水蒸气的进入。以防止空气中水蒸气的进入。用盛有碱石灰的枯燥管吸收测定实验中生成用盛有碱石灰的枯燥管吸收测定实验中生成CO2CO2的质的质量时量时, ,在枯燥管前连盛有在枯燥管前连盛有CaCl2CaCl2的的U U形管形管, ,在枯燥管后再在枯燥管后再连一个盛有碱石灰的枯燥管连一个盛有碱石灰的枯燥管, ,前一个的目的是枯燥前一个的目的是枯燥CO2,CO2,后一个的目的是防止空气中的后一个的目的是防止空气中的CO2CO2和和H2O(g)H2O(g)进入。进入。【新题预测】【新题

38、预测】1.1.利用以下图安装可以进展实验并能到达实验目的的利用以下图安装可以进展实验并能到达实验目的的是是( () )选项选项实验目的实验目的X X中试剂中试剂Y Y中试剂中试剂A A用用MnOMnO2 2和浓盐酸制取并和浓盐酸制取并收集纯净干燥的收集纯净干燥的ClCl2 2饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸B B用用CuCu与稀硝酸制取并收与稀硝酸制取并收集纯净干燥的集纯净干燥的NONO水水浓硫酸浓硫酸C C验证电石与饱和食盐水验证电石与饱和食盐水反应生成的气体的性质反应生成的气体的性质并收集并收集CuSOCuSO4 4溶液溶液KMnOKMnO4 4溶液溶液D DCaCOCaCO3 3和稀盐酸

39、制取并收和稀盐酸制取并收集纯净干燥的集纯净干燥的COCO2 2饱和饱和NaHCONaHCO3 3溶液溶液浓硫酸浓硫酸【解析】选【解析】选D D。MnO2MnO2和浓盐酸常温下不反响和浓盐酸常温下不反响, ,短少加热短少加热安装安装, ,故故A A错误错误; ;一氧化氮能与氧气反响一氧化氮能与氧气反响, ,不能用排空气不能用排空气法搜集法搜集, ,故故B B错误错误; ;乙炔的分子量为乙炔的分子量为26,26,密度与空气接近密度与空气接近, ,运用排空气法搜集运用排空气法搜集, ,故故C C错误错误; ;二氧化碳的密度比空气大二氧化碳的密度比空气大, ,可用向上排空气法搜集可用向上排空气法搜集,

40、 ,故故D D正确。正确。2.2.甲酸甲酸(HCOOH)(HCOOH)是一种有刺激性气味的无色液体是一种有刺激性气味的无色液体, ,有很有很强的腐蚀性、较强的复原性强的腐蚀性、较强的复原性, ,熔点熔点8.4,8.4,沸点沸点100.7,100.7,能与水、乙醇互溶能与水、乙醇互溶, ,加热至加热至160160即分解成二氧化碳和即分解成二氧化碳和氢气。氢气。(1)(1)实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:HCOOH:HCOOH H2O+CO, H2O+CO,实验的部分安装如下图。制备实验的部分安装如下图。制备时先加热浓硫酸至时先加热浓硫酸至808090

41、,90,再逐滴滴入甲酸。再逐滴滴入甲酸。请从图中挑选所需的仪器请从图中挑选所需的仪器, ,补充图中虚线方框中短少补充图中虚线方框中短少的气体发生安装的气体发生安装:_:_、e(e(填选项序号填选项序号)()(必要的塞必要的塞子、玻璃管、橡胶管、固定安装已省略子、玻璃管、橡胶管、固定安装已省略););其中其中, ,温度计温度计的水银球应该处于的水银球应该处于_位置。位置。安装安装的作用是的作用是_。(2)(2)实验室可用甲酸制备甲酸铜。其方法是先用硫酸铜实验室可用甲酸制备甲酸铜。其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜, ,碱式碳酸铜再与甲酸碱式碳酸铜再与甲酸反

42、响制得四水甲酸铜反响制得四水甲酸铜Cu(HCOO)24H2OCu(HCOO)24H2O晶体晶体, ,相关的相关的化学方程式是化学方程式是2CuSO4+4NaHCO3=Cu(OH)2CuCO3+2CuSO4+4NaHCO3=Cu(OH)2CuCO3+3CO2+2Na2SO4+H2O;3CO2+2Na2SO4+H2O;Cu(OH)2CuCO3+4HCOOH+5H2O=2Cu(HCOO)24H2OCu(OH)2CuCO3+4HCOOH+5H2O=2Cu(HCOO)24H2O+ +CO2CO2实验步骤如下实验步骤如下: :、碱式碳酸铜的制备、碱式碳酸铜的制备: :步骤步骤是将一定量是将一定量CuSO4

43、5H2OCuSO45H2O晶体和晶体和NaHCO3NaHCO3固体一固体一同放到研钵中研磨同放到研钵中研磨, ,其目的是其目的是_。步骤步骤是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢参与热是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢参与热水中水中, ,反响温度控制在反响温度控制在707080,80,假设看到假设看到_(_(填写实验景象填写实验景象),),阐明温度过高。阐明温度过高。步骤步骤的后续操作有过滤、洗涤的后续操作有过滤、洗涤, ,检验沉淀能否已洗检验沉淀能否已洗涤干净的方法为涤干净的方法为_。、甲酸铜的制备、甲酸铜的制备: :将将Cu(OH)2CuCO3Cu(OH)2CuCO3固体放入烧杯中固体放入烧杯中,

44、 ,参与一定量热的蒸参与一定量热的蒸馏水馏水, ,再逐滴参与甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解再逐滴参与甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解, ,趁趁热过滤除去少量不溶性杂质。在通风橱中蒸发滤液至热过滤除去少量不溶性杂质。在通风橱中蒸发滤液至原体积的原体积的 时时, ,冷却析出晶体冷却析出晶体, ,过滤过滤, ,再用少量无水乙再用少量无水乙醇洗涤晶体醇洗涤晶体2 23 3次次, ,晾干晾干, ,得到产品。得到产品。13“趁热过滤中趁热过滤中, ,必需必需“趁热的缘由是趁热的缘由是_。用乙醇洗涤晶体的目的是用乙醇洗涤晶体的目的是_。(3)(3)请设计实验证明甲酸是一元弱酸请设计实验证明甲酸是一元弱酸:_:_。

45、【解析】【解析】(1)(1)该制备原理符合该制备原理符合: :液体液体+ +液体液体 气体气体, ,用分液漏斗添加甲酸用分液漏斗添加甲酸, ,在蒸馏烧瓶中反响在蒸馏烧瓶中反响, ,且需控制反且需控制反应的温度应的温度, ,温度计水银球应在液面以下温度计水银球应在液面以下, ,但不能接触烧但不能接触烧瓶底部瓶底部; ;生成的气体中含有生成的气体中含有HCOOH,HCOOHHCOOH,HCOOH易溶于水易溶于水,B,B起平安瓶起平安瓶作用作用, ,防止水因倒吸而流入蒸馏烧瓶中。防止水因倒吸而流入蒸馏烧瓶中。(2)(2)将一定量将一定量CuSO45H2OCuSO45H2O晶体和晶体和NaHCO3Na

46、HCO3固体一同放固体一同放到研钵中研磨到研钵中研磨, ,其目的是研细并混合均匀其目的是研细并混合均匀, ,使反响充分使反响充分; ;温度过高温度过高, ,碱式碳酸铜会分解生成黑色的碱式碳酸铜会分解生成黑色的CuO;CuO;碱式碳酸铜外表会附着硫酸根离子碱式碳酸铜外表会附着硫酸根离子, ,检验洗涤干净方检验洗涤干净方法法: :取最后一次洗涤液少许于试管中取最后一次洗涤液少许于试管中, ,滴加滴加BaCl2BaCl2溶液溶液, ,假设不产生白色沉淀假设不产生白色沉淀, ,阐明沉淀已洗涤干净阐明沉淀已洗涤干净, ,假设产生假设产生白色沉淀白色沉淀, ,阐明沉淀未洗涤干净阐明沉淀未洗涤干净; ;甲酸

47、铜的溶解度随温度的升高而变大甲酸铜的溶解度随温度的升高而变大, ,假设冷却假设冷却, ,会会有晶体析出有晶体析出, ,降低产率降低产率, ,因此需趁热过滤因此需趁热过滤, ,防止甲酸铜晶防止甲酸铜晶体析出体析出; ;甲酸铜易溶于水甲酸铜易溶于水, ,不能用蒸馏水洗涤不能用蒸馏水洗涤, ,故需用乙醇进故需用乙醇进展洗涤展洗涤, ,洗去晶体外表的水及其他杂质洗去晶体外表的水及其他杂质, ,减少甲酸铜晶减少甲酸铜晶体的损失。体的损失。(3)(3)室温下室温下, ,测甲酸钠溶液的测甲酸钠溶液的pH,pH,假设假设pH7,pH7,那么证明那么证明甲酸为弱酸。甲酸为弱酸。室温下室温下, ,配制配制0.01

48、 molL-10.01 molL-1的甲酸溶液的甲酸溶液, ,丈量溶液的丈量溶液的pH,pH,假设假设pH2,pH2,那么证明甲酸为弱酸。那么证明甲酸为弱酸。答案答案:(1):(1)a a、c c液面以下液面以下, ,但不能接触烧瓶底部但不能接触烧瓶底部防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中(2)(2)研细并混合均匀研细并混合均匀有黑色固体生成有黑色固体生成取最后一次洗涤液少许于试管中取最后一次洗涤液少许于试管中, ,滴加滴加BaCl2BaCl2溶液溶液, ,假假设不产生白色沉淀设不产生白色沉淀, ,阐明沉淀已洗涤干净阐明沉淀已洗涤干净, ,假设产生白假设产生白色

49、沉淀色沉淀, ,阐明沉淀未洗涤干净阐明沉淀未洗涤干净防止甲酸铜晶体析出防止甲酸铜晶体析出洗去晶体外表的水和其他杂质洗去晶体外表的水和其他杂质(3)(3)室温下室温下, ,测甲酸钠溶液的测甲酸钠溶液的pH,pH,假设假设pH7,pH7,那么证明那么证明甲酸为弱酸。室温下甲酸为弱酸。室温下, ,配制配制0.01 molL-10.01 molL-1的甲酸溶的甲酸溶液液, ,丈量溶液的丈量溶液的pH,pH,假设假设pH2,pH2,那么证明甲酸为弱酸。那么证明甲酸为弱酸。【加固训练】【加固训练】1.(20211.(2021广州一模广州一模) )用如下图安装制取表格中的四种用如下图安装制取表格中的四种枯燥

50、、纯真的气体枯燥、纯真的气体( (必要时可以加热必要时可以加热;a;a、b b、c c、d d表示表示相应仪器中参与的试剂相应仪器中参与的试剂) )。其中正确的选项是。其中正确的选项是( () )选项选项气体气体a ab bc cd dA ASOSO2 2浓硫酸浓硫酸CuCuH H2 2O O浓硫酸浓硫酸B BClCl2 2浓盐酸浓盐酸MnOMnO2 2NaOHNaOH溶液溶液浓硫酸浓硫酸C CNHNH3 3饱和饱和NHNH4 4ClCl溶液溶液消石灰消石灰空集气瓶空集气瓶固体固体NaOHNaOHD DNONO稀硝酸稀硝酸铜屑铜屑H H2 2O O浓硫酸浓硫酸【解析】选【解析】选D D。SO2

51、SO2可以溶解在水中可以溶解在水中, ,选项选项A A错误错误; ;氯气可氯气可以与以与NaOHNaOH溶液反响溶液反响, ,选项选项B B错误错误; ;实验室中制备氨气采用实验室中制备氨气采用的是加热固体的是加热固体NH4ClNH4Cl和和Ca(OH)2Ca(OH)2混合物的方法混合物的方法, ,且氨气应且氨气应该用向下排气法搜集该用向下排气法搜集, ,选项选项C C错误错误; ;稀硝酸与铜反响生成稀硝酸与铜反响生成NO,NO,安装体系中含有氧气安装体系中含有氧气, ,反响开场时反响开场时,NO,NO气体中含有少气体中含有少量的量的NO2,NO2,故故c c为水为水, ,可以除去可以除去NO

52、2,dNO2,d为浓硫酸为浓硫酸, ,可以除去可以除去NONO中的水蒸气中的水蒸气, ,然后用注射器搜集枯燥的然后用注射器搜集枯燥的NONO气体气体, ,选项选项D D正确。正确。2.2.膦膦(PH3)(PH3)又称为磷化氢又称为磷化氢, ,在常温下是一种无色有大蒜在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体臭味的有毒气体, ,沸点沸点-89.7,-89.7,易自燃易自燃, ,与空气混合易与空气混合易爆炸爆炸, ,微溶于水。其制取原理类似于实验室制氨气微溶于水。其制取原理类似于实验室制氨气, ,现现用以下图安装来制取磷化氢并验证其性质。用以下图安装来制取磷化氢并验证其性质。实验开场时实验开场时, ,

53、先从分液漏斗向盛有先从分液漏斗向盛有PH4IPH4I的圆底烧瓶中参的圆底烧瓶中参与过量乙醚与过量乙醚 无色液体无色液体, ,沸点沸点34.5,34.5,微溶于水微溶于水, ,不与不与Fe2(SO4)3Fe2(SO4)3反响反响,微热数分钟后再从分液漏斗向圆底烧微热数分钟后再从分液漏斗向圆底烧瓶中参与一定量的浓瓶中参与一定量的浓NaOHNaOH溶液继续加热。在安装溶液继续加热。在安装C C处用处用电热器控制温度在电热器控制温度在300300左右左右, ,实验过程中可察看到实验过程中可察看到:B:B安装的试管中有白色蜡状固体安装的试管中有白色蜡状固体(P4)(P4)生成生成;D;D安装的试管安装的

54、试管中中Fe2(SO4)3Fe2(SO4)3溶液颜色由棕黄色变成淡绿色溶液颜色由棕黄色变成淡绿色, ,同时也有同时也有白色蜡状固体生成。请回答白色蜡状固体生成。请回答: :(1)(1)按气流方向衔接安装按气流方向衔接安装, ,从左到右的顺序为从左到右的顺序为a_fa_f。(2)(2)用用PH4IPH4I和烧碱反响制取和烧碱反响制取PH3PH3的化学方程式是的化学方程式是_ _ _。(3)(3)实验开场时实验开场时, ,先向圆底烧瓶中参与乙醚并微热数分先向圆底烧瓶中参与乙醚并微热数分钟钟, ,其目的是其目的是_。(4)(4)安装安装C C中反响的化学方程式是中反响的化学方程式是_;_;安装安装D

55、 D中反响的离子方程式是中反响的离子方程式是_。(5)(5)安装安装B B、D D中的景象阐明中的景象阐明PH3PH3具有的化学性质是具有的化学性质是_(_(填字母序号填字母序号) )。A.A.碱性碱性B.B.不稳定性不稳定性C.C.复原性复原性D.D.酸性酸性(6)(6)实验时处置尾气的方法是实验时处置尾气的方法是_。【解析】制取磷化氢并验证其性质实验流程为乙醚为【解析】制取磷化氢并验证其性质实验流程为乙醚为易挥发的有机溶剂易挥发的有机溶剂, ,开场时开场时, ,先从分液漏斗向盛有先从分液漏斗向盛有PH4IPH4I的圆底烧瓶中参与过量的乙醚的圆底烧瓶中参与过量的乙醚, ,并微热数分钟并微热数

56、分钟, ,目的是目的是将空气排尽将空气排尽, ,以防止磷化氢在安装中熄灭以防止磷化氢在安装中熄灭, ,提供惰性气提供惰性气体环境体环境, ,再从分液漏斗向圆底烧瓶中参与一定量的浓氢再从分液漏斗向圆底烧瓶中参与一定量的浓氢氧化钠溶液继续加热氧化钠溶液继续加热, ,发生反响发生反响PH4I+NaOH PH3+PH4I+NaOH PH3+NaI+H2O,NaI+H2O,在安装在安装C C处用电热器控制温度在处用电热器控制温度在300300度左右度左右, ,发发生反响生反响4PH3 P4+6H2,B4PH3 P4+6H2,B安装的试管中有白色蜡状安装的试管中有白色蜡状固体生成固体生成, ,为白磷为白磷

57、,D,D安装的试管中硫酸铁溶液颜色从棕安装的试管中硫酸铁溶液颜色从棕黄色变成淡绿色黄色变成淡绿色, ,阐明生成亚铁离子阐明生成亚铁离子, ,磷化氢具有复原磷化氢具有复原性性, ,发生反响发生反响4PH3+12Fe3+=P4+12Fe2+12H+,4PH3+12Fe3+=P4+12Fe2+12H+,同时也同时也有白色蜡状固体白磷生成。有白色蜡状固体白磷生成。(1)B(1)B安装的试管中有白色蜡状固体生成安装的试管中有白色蜡状固体生成, ,为白磷为白磷, ,衔接衔接顺序为顺序为adebc(adebc(或或edbc)edbc)。(2)(2)铵盐和碱反响生成氨气铵盐和碱反响生成氨气, ,氮和磷为同一主

58、族元素氮和磷为同一主族元素, ,性性质类似质类似, ,所以反响为所以反响为PH4I+NaOH PH3+NaI+H2OPH4I+NaOH PH3+NaI+H2O。(3)(3)磷化氢容易自燃磷化氢容易自燃, ,所以安装中假设不将空气排尽所以安装中假设不将空气排尽, ,会自会自燃燃, ,所以实验开场时所以实验开场时, ,先向圆底烧瓶中参与乙醚加热数先向圆底烧瓶中参与乙醚加热数分钟分钟, ,目的是将空气排尽目的是将空气排尽, ,以防止以防止PH3PH3在安装中熄灭在安装中熄灭( (或或自燃自燃) )。(4)(4)由上述分析可知由上述分析可知, ,磷化氢受热分解生成白磷和氢气磷化氢受热分解生成白磷和氢气

59、, ,方程式为方程式为4PH3 P4+6H24PH3 P4+6H2。D D中的离子反响为中的离子反响为4PH3+12Fe3+=P4+12Fe2+12H+4PH3+12Fe3+=P4+12Fe2+12H+。(5)B(5)B安装的试管中有白色蜡状固体为白磷安装的试管中有白色蜡状固体为白磷, ,为磷化氢受为磷化氢受热热分解生成的产物分解生成的产物, ,阐明磷化氢不稳定阐明磷化氢不稳定, ,安装安装C C中磷化氢能中磷化氢能将铁离子复原为亚铁离子将铁离子复原为亚铁离子, ,阐明其具有复原性。阐明其具有复原性。(6)(6)磷化氢有毒磷化氢有毒, ,需进展尾气处置需进展尾气处置, ,磷化氢、氢气都能熄磷化

60、氢、氢气都能熄灭灭, ,所以可以将尾气点燃所以可以将尾气点燃, ,硫化氢与硫酸铜溶液反响硫化氢与硫酸铜溶液反响, ,所所以可以将气体通入到以可以将气体通入到CuSO4CuSO4溶液。溶液。答案答案:(1)d:(1)de eb bc(c(或或e ed db bc)c)(2)PH4I+NaOH PH3+NaI+H2O(2)PH4I+NaOH PH3+NaI+H2O(3)(3)将空气排尽将空气排尽, ,以防止以防止PH3PH3在安装中熄灭在安装中熄灭( (或自燃或自燃) )(4)4PH3 P4+6H2(4)4PH3 P4+6H24PH3+12Fe3+=P4+12Fe2+12H+4PH3+12Fe3+