高考化学第二轮知识点讲练复习课件13.ppt
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1、第十章化学实验热点,第2讲物质制备与工艺流程分 析型实验题,热点一 物质制备实验题,热点二 化工流程中的实验分析,练出高分,热点一物质制备实验题,物质制备是中学化学实验的重要组成部分,以新物质制备为背景的实验题,涉及知识面广、题型多变、思维发散空间大,能很好的考查学生综合运用化学实验基础知识解决实际问题的能力,因而倍受高考命题者的青睐。 解答此类试题的一般程序是,第一,认真阅读题干,抽取有用信息;第二,仔细观察装置图(或框图),联想熟悉的实验,观察装置图(或框图),找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方,分析每件仪器中所装药品的作用;第三,通读问题,整合信息作出答案,把所有的问题进行
2、综合分析,运用题给信息和化学基础知识作出正确答案。,解析(1)注意审题,该反应是在无水无氧条件下制备的;安装完装置,首先检查气密性,然后装入药品。根据反应条件,N2必须进行干燥处理(干燥管)。然后通过N2排除系统内的空气(O2),点燃酒精灯,使反应发生。为了防止倒吸,反应结束后,应先熄灭酒精灯,再冷却到室温,最后停止通N2。在D中冷凝的液体有CCl4和TiCl4,根据沸点不同,可采用分馏的方法分离。,(2)加入H2SO4,除发生FeTiO3酸溶外,还发生反应Fe2O36H=2Fe33H2O,为了使Fe3转化成Fe2,所以应加入Fe粉(A),钛液中含有FeSO4和TiOSO4,考虑到温度越高,T
3、iOSO4的水解程度越大,造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀,在过滤时,造成钛损失。 由于Fe2不可能全部结晶生成绿矾,造成H2TiO3中含Fe2,滴入H2O2发生反应2Fe22HH2O2=2Fe32H2O,所以当加入KSCN后,显微红色,由于在H2TiO3中含Fe2,所以煅烧后会发生反应生成Fe2O3,造成TiO2发黄。,答案(1)干燥管浓H2SO4检查气密性分馏(或蒸馏) (2)Fe温度过高会导致TiOSO4提前水解,产生H2TiO3沉淀Fe2Fe2O3,递进题组,题组一气体制备方案探究,1.N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法,进行了认真的
4、准备。请你参与交流与讨论。 查阅资料N2的制法有下列三种方案: 方案1:加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。 方案2:加热条件下,以NH3还原CuO可制得N2,同时获得活性铜粉。 方案3:将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。,实验准备以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未画出)。,分析交流 (1)若以方案1制得N2,应选择的发生装置是_。 解析采用反应器的特点与反应物的状态以及反应条件有关,方案1为加热两种液态物质,符合此条件的只有A装置。,A,(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2,且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料,整套制气装置按气流从左到右的连接
5、顺序是_(填字母)。获得N2的反应原理是_(写反应方程式)。 解析方案2为固体和气体的反应,反应器应选择B,但要求通入的氨气干燥且纯净,利用浓氨水和生石灰反应制取氨气为固液不加热的装置,选择E,但同时有水蒸气生成,因此利用碱石灰来干燥,反应完毕后产生的水蒸气与没有参与反应的氨气与氮气一同导出,利用浓硫酸既可以除去水,又可以除去氨气。,EDBC,(3)若以排水法收集N2,其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法,其原因是_ _。 你提出的收集方法是_。 解析排气法收集气体主要是利用气体密度的差别。因此利用可以直接排空内部空气的装置来收集氮气。,N2的相对分子质量28与空气的平均相对分,子质量相近(用
6、气体密度大小比较回答问题也可),用气囊收集(其他合理答案也可),(4)上述三个方案中,制得的N2纯度最差的是_。在N2纯度要求不甚严格的情况下,有人建议将方案2和方案3结合使用,你认为其优点是_。 解析方案3利用了除去空气中的氧气即得氮气的原理,空气中除了氧气和氮气外还有二氧化碳和稀有气体,因此不纯净。,CuO和Cu可循环利用,节省药品,方案3,2.实验室用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。某研究性学习小组利用如图所示装置在实验室中制取Cl2并探究其相关性质:,(1)装置A中存在一处错误,请改正这处错误:_。 解析长颈漏斗与分液漏斗的结构不同,前者无控制活塞,不能控制液体的添加量,而且制备
7、的气体会从“长颈”中逸出。,长颈漏斗换为分液漏斗,(2)写出装置A中发生反应的化学方程式:_。 解析该反应中,氯酸钾是氧化剂,将HCl氧化,氧化产物即氯气。,KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O,(3)为了除去氯气中的氯化氢,需要在装置A、B之间添加装置E,装置E中所盛装的试剂为_。为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物,需要在整套装置中添加装置E,其中加入浓硫酸,装置E在整套装置中的添加位置为_(填字母)。 a.A、B之间 b.B、C之间 c.C、D之间 d.D之后,解析干燥的氯气没有漂白作用,而制备的氯气中往往含有水蒸气,为了排除水蒸气对探究氯气不具备漂白作用的
8、干扰,需要对氯气进行干燥。 答案饱和食盐水b,(4)取下集气瓶B,将铁丝加热至红热状态,伸入集气瓶B中,可以观察到的现象是_,能检验该反应产物中铁元素价态的试剂是_(填字母)。 a.氯水 b.蒸馏水和铁粉 c.氢氧化钠溶液 d.KSCN溶液 解析铁丝在氯气中的燃烧产物为氯化铁。氯水与氯化铁不反应;氯化铁溶液与铁粉可以发生反应,生成氯化亚铁;氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀;铁离子与KSCN溶液反应,现象为溶液变血红色。,集气瓶内有棕褐色烟产生,bcd,(5)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷,并给出了改进措施,该改进措施是_。 解析氯气有毒,实验中需要对尾气
9、进行处理。,在装置D后增加一个盛装碱液的装置,用碱液吸收剩余的氯气,题组二非气体物质的制备实验探究 3.碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下: 步骤一:废铜屑制硝酸铜 如图,用胶头滴管吸取浓硝酸缓慢加到 锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分 反应后过滤,得到硝酸铜溶液。,步骤二:碱式碳酸铜的制备 向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70 左右,用0.4 molL1的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。 完成下列填空: (1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式_ 。,解析
10、铜与浓硝酸反应生成NO2,其离子方程式为Cu4H2NO =Cu22NO22H2O。,Cu4H2NO = Cu22NO22H2O,(2)上图装置中NaOH溶液的作用是_。 解析NO2有毒,可与氢氧化钠溶液反应生成硝酸盐和亚硝酸盐。,吸收氮氧化物,(3)步骤二中,水浴加热所需仪器有_、_(加热、夹持仪器、石棉网除外),水浴加热的优点是_。 解析水浴加热可使被加热物体受热均匀,且温度易于控制。水浴加热所需仪器除了热源、夹持仪器、石棉网外,还必须有烧杯、温度计。,烧杯 温度计,受热均匀,温度易于控制,(4)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此
11、样品中碱式碳酸铜的质量分数是_。 解析Cu2(OH)2CO3分解反应方程式为Cu2(OH)2CO3 2CuOCO2H2O,用差量法求解 Cu2(OH)2CO3 2CuOCO2H2Om 222 160 62 m 2.42 g1.80 g0.62 g,解得m2.22 g 样品中碱式碳酸铜的质量分数 100%91.74%。 答案 91.74%,制备装置的识图技巧 明确目的;所制备物质是否有特殊性质(即是否需要特殊保护);制备过程中是否产生有毒气体等;进入每一装置的物质是什么,吸收了什么物质或生成了什么物质。,反思归纳,热点二化工流程中的实验分析,化工流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因
12、此分析工业生产化工流程题时,应将流程路线、试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题,可以说它是无机框图题的创新。流程的呈现形式有:操作流程;物质变化流程;装置流程。,解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)知其所以然,最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。由于化工流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。,
13、典例1明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下:,请回答下列问题: (1)操作1所用到的玻璃仪器的名称是_。 解析操作1是过滤,过滤操作所需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗。 (2)由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为_。 解析经氨水浸泡,过滤得到固体氢氧化铝和少量氧化铁固体,再加入试剂1氢氧化钠溶液并过滤,得到溶液3偏铝酸钠溶液,最后通入CO2得到氢氧化铝。,玻璃棒、烧杯和漏斗,(3)明矾石焙烧时产生SO2,请你写出能验证SO2具有还原性且实验现象明显的化学方程式:_。 解析检验SO2的还原性方法较多,可以用氯水、溴水或
14、酸性高锰酸钾溶液来检验SO2具有还原性。,SO2Cl22H2O=H2SO42HCl(其他合理答案也可),(4)请你写出验证溶液1中有NH 的实验过程:_。 解析检验NH 时,应先加入浓NaOH溶液,然后加热,再用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒进行检验。,取少量溶液1,加入浓NaOH溶液后加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明有NH (其他合理答案也可),(5)实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe。 请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A_。 检查装置A气密性的方法是_。 在点燃B处的酒精灯前,应进行的操作是_。,装置C的作用是_。,解析先用NaOH溶液除去CO
15、中的CO2杂质,再通过碱石灰吸收水蒸气,再通过B中红热的氧化铁,再通过NaOH溶液洗气除去反应产生的CO2,最后点燃未反应的CO。 答案EBCD将导气管插入水槽中,关闭弹簧夹a和活塞b,微热圆底烧瓶,导管口有气泡产生,撤去热源,导管中形成一段稳定的水柱检查CO的纯度除去CO中的CO2,有利于点燃CO,典例2(14分)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:,完成下列填空: (1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式:A_,B_。 (2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为取样、_、沉淀、_、_、冷却结晶、_、烘干。 (3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是_
16、。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是_。,(4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是_(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:_。 (5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水时所发生的反应的离子方程式为 _。,批阅现场,纠错 错误1:_ 错误2:_ 错误3:_ _ 错误4:_ _ 错误5:_,Ca(OH)2或CaONa2CO3,溶解过滤蒸发过滤,出现浑浊(或有晶体析出)碳酸钠的溶解度比碳酸,氢钠大,NH4Cl取少量滤液于洁净的试管中,加硝酸酸化,,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,证明含有阴离子Cl,递进题组,题组一操作流程型 1.某化学实验室产生的
17、废 液中含有Fe3、Cu2、 Ba2、Cl四种离子, 现设计下列方案对废液 进行处理,以回收金属 并制备氯化钡、氯化铁 晶体。,(1)沉淀1中含有的金属单质是_。 解析加入过量铁,置换出铜单质。 (2)氧化时加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为 _。 解析2Fe22HH2O2=2Fe32H2O,铁、铜,(3)下列物质中,可以作为试剂X的是_(填字母)。 A.BaCl2 B.BaCO3 C.NaOH D.Ba(OH)2 解析加入X,目的是调pH,并且不能引入新的杂质。,BD,(4)检验沉淀2洗涤是否完全的方法是_ _。 解析检验沉淀2洗涤是否完全的方法是:取最后一次洗涤液少许,滴入12滴硫酸钠
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- 高考 化学 二轮 知识点 复习 课件 13
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