《高三化学一轮复习化学实验基础物质的制备及实验方案的设计与评价张.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学一轮复习化学实验基础物质的制备及实验方案的设计与评价张.pptx（121页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1气体的制备原理及装置、净化、收集、尾气处理及组合变形。2给定实验情景或性质、实验目的、要求选择实验仪器装置、药品，设计实验程序，评价实验方案。3对实验(教材上)进行重组，优化和创新。第1页/共121页一、物质的制备1常见气体的制备(1)常见气体的实验室制备原理与收集H2O 排水法或向上排空气法 H2O 排水法或向下排空气法 ZnH2SO4=ZnSO4H2 第2页/共121页CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O HCl、H2O HCl、H2O H2O 排饱和食盐水法 向下排空气法 第3页/共121页(2)实验室典型的气体发生装置第4页/共121页2Al6HCl=2AlCl33H2，AlC
2、l33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl 第5页/共121页(2)选择最佳原料如用氯化铝溶液制氢氧化铝：。(3)选择适宜操作方法如制氢氧化亚铁：_。(4)选择适宜收集分离方法如制乙酸乙酯：。Al33NH3H2O=Al(OH)33NH用胶头滴管吸取加热驱赶O2后的NaOH溶液，将滴管末端插入新制的FeSO4溶液液面下，挤出NaOH溶液饱和Na2CO3溶液第6页/共121页 用排饱和食盐水法收集Cl2可以吗？提示可以，由于Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，故Cl2除用向上排空气法收集外，也可用排饱和食盐水法。利用右图装置收集密度比空气小的气体时，应从哪端进气？收集密度比空气大的气体时，应从哪端
3、进气？提示b进a出；a进b出。第7页/共121页二、化学实验方案的设计1基本要求第8页/共121页2基本内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：(1)实验名称；(2)实验目的；(3)实验原理；(4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格；(5)实验装置图、实验步骤和操作方法；(6)实验注意事项；(7)实验现象的记录及结果处理；(8)问题与讨论。第9页/共121页3基本思路第10页/共121页4基本步骤：(1)认真审题，明确实验 ，找出实验。(2)根据实验原理选择 ，并设计出合理的实验。(3)准确地记录实验过程中的，并运用 、计算、图表、推理等方法处理有关实验 ，得出正确的 。目的原理
4、仪器和药品装置和操作步骤现象和数据分析现象和数据结论第11页/共121页三、实验方案的评价1基本原则一个实验方案的优劣主要从 是否科学合理，是否简单可行，另外还要从 和 两个角度去评价。实验原理操作与装置绿色化学安全性第12页/共121页2评价类型第13页/共121页 制备氧气的途径有哪些？提示制备氧气的方法有物理方法如分离空气法；加热方法如加热分解氯酸钾和高锰酸钾；常温方法如双氧水的分解、过氧化钠与水的反应；电解法如电解水。第14页/共121页第15页/共121页一条归纳常见干燥剂选择及装置归纳液态液态干燥剂干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置洗气瓶洗气瓶干燥管或干燥管或U形管形管常见干常见干
5、燥剂燥剂浓硫酸浓硫酸无水氯化钙无水氯化钙碱石灰碱石灰可干可干燥的燥的气体气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、N2、Cl2、SO2、CO2、CH4、H2S、HCl、HBr、HIN2、H2、O2、CH4、CO、NH3不可不可干燥干燥的气体的气体NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2第16页/共121页两项原则、两项注意尾气吸收时应遵循的原则及注意事项 (1)吸收原则 能充分吸收气体。不能倒吸。(2)注意事项 当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是除杂在前，干燥在后。若用加热装置除杂时，通常是干燥在前，除杂在后。尾气
6、处理装置应与大气相通。第17页/共121页四项要求化学实验方案设计的四项基本要求 (1)科学性：实验原理准确，实验流程合理。(2)安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。(3)可行性：条件允许，效果明显，方便操作。(4)简约性：做到步骤少、时间短，节省药品、效果好等基本要求。第18页/共121页我的总结 实验室制取氨气，除用氯化铵和消石灰加热外，还可用浓氨水制取，可以加热浓氨水使NH3挥发出来，可用浓氨水和生石灰混合，生石灰与水反应放热，使NH3挥发出来，也可用浓氨水与固体氢氧化钠混合，借助氢氧化钠溶解放热，使NH3挥发出来。第19页/共121页问题征解 常用的气体干燥剂有哪几类？分别是什么？提
7、示1.酸性干燥剂：浓H2SO4P2O5(固体)硅胶(固体)2碱性干燥剂：NaOH固体碱石灰 3中性干燥剂：无水CaCl2第20页/共121页必考点85 气体制备相关问题分析1气体制备实验的操作原则(1)“从下往上”原则以Cl2实验室制法为例，装配发生装置顺序是：放好铁架台摆好酒精灯根据酒精灯位置固定好铁圈垫上石棉网固定好圆底烧瓶。第21页/共121页(2)“从左到右”原则装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为：发生装置集气瓶尾气吸收。(3)先“塞”后“定”原则带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。第22页/共121页(4)“固体先放”
8、原则上例中，烧瓶内试剂MnO2应在烧瓶固定前装入，以免固体放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。(5)“液体后加”原则液体药品在烧瓶固定后加入。如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后从分液漏斗中缓慢加入。(6)“先验气密性”原则收集或进行气体实验时，应在装入药品前先进行气密性的检查。(7)“后点酒精灯”原则所有装置装完后，再点燃酒精灯。第23页/共121页2气体的净化(1)净化原则不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便，易于分离。(2)气体的净化装置与方法第24页/共121页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
9、为杂质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的a来除去杂质气体。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或盛碱石灰的b或c或d来除去杂质。第25页/共121页还原性杂质，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。例如CO2(CO)，可将混合气体通过盛灼热CuO的e来除去杂质。选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂来除去杂质。如O2(H2S)，可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a除去杂质。第26页/共121页3气体的收集确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性。收集方
10、法收集方法排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法收集原理收集原理收集的气体不与收集的气体不与水反应或难溶于水反应或难溶于水水收集的气体密度比收集的气体密度比空气大，不与空气空气大，不与空气中成分反应且与空中成分反应且与空气密度相差较大气密度相差较大收集的气体密度比收集的气体密度比空气小，不与空气空气小，不与空气中成分反应，且与中成分反应，且与空气密度相差较大空气密度相差较大收集装置收集装置适用的气适用的气体体H2、O2、NO、CH4、C2H4Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2H2、NH3、CH4第27页/共121页4.尾气处理通常有毒和有污染的尾气必须适当处理
11、，常用尾气处理装置有：第28页/共121页a用于NaOH溶液吸收氯气、CO2(气体溶解或反应速率不很快，不易引起倒吸)。b用于收集少量气体然后处理。c、d用于收集极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。e用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。第29页/共121页【典例1】如图所示常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去)，请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞)。第30页/共121页(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及
12、氧化产物，所选择装置的连接顺序为_(填代号)。能验证CO氧化产物的现象是_。(2)停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按AEDBH装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应_，活塞b应_，需要加热的仪器装置有_(填代号)，m中反应的化学方程式为：_。第31页/共121页(3)若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按AGED装置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。装置A中能产生氨气的原因有_。实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有_性。第32页/共121页解析本题旨在考查气体制备、净化及性质实验，通
13、过一题多变，分别考查了CO性质、CH3CH2OH的催化氧化，NH3的催化氧化，另外还涉及到CO(CO2)的净化及干燥，有毒气体(CO)的尾气处理。考查知识面较广。(1)混合气体除去CO2干燥CO还原性实验验证产物尾气吸收，即ACBECF。能验证CO氧化产物的现象：原混合气体中CO2被除尽且CO还原性实验后有CO2生成。第33页/共121页(2)停止CO、CO2气体通入，圆底烧瓶中的NaOH溶液会部分或全部转化为Na2CO3或NaHCO3，要制取O2，应关闭a，打开b，H2SO4和圆底烧瓶中Na2CO3(NaHCO3)反应生成CO2,2CO22Na2O2=2Na2CO3O2生成气体经除杂(除未反
14、应的CO2)干燥后，制取纯净O2，在加热、催化剂条件下CH3CH2OH与O2发生反应。第34页/共121页第35页/共121页第36页/共121页 有关气体制备实验装置解题总思路第37页/共121页【应用1】下图是几种常见的加热装置。第38页/共121页第39页/共121页(1)A、B、C、D四装置都是用酒精灯直接加热，E、F装置加热时需垫_。其中F装置中对试管的加热方式是_，采用这种加热方式的目的是_。(2)H2还原CuO可选用_装置。(3)NH4Cl与Ca(OH)2混合制NH3可选用_装置。(4)胆矾中结晶水含量的测定可选用_装置。(5)乙酸乙酯的制备可选用_装置。(6)MnO2与浓盐酸混
15、合制氯气可选用_装置。若该装置只加热液体时，容器内必须放 _。第40页/共121页答案(1)石棉网水浴加热使仪器受热均匀，便于控制溶液的温度(2)A(3)C(4)D(5)B(6)E碎瓷片或沸石第41页/共121页必考点86 实验方案设计的注意事项1实验操作顺序装置选择与连接气密性检查加固体药品加液体药品开始实验(按程序)拆卸仪器其他处理等。2加热操作先后顺序的选择若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，产生气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；保证产品纯度，阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。第42页/共121
16、页3实验中试剂或产物防止变质或损失(1)实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水。(2)易挥发的液体产物要及时冷却。(3)易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)。(4)注意防止倒吸的问题。第43页/共121页4仪器药品的准确描述(1)实验中所用试剂名称，如无水硫酸铜(CuSO4)，硫酸铜溶液，酸性高锰酸钾溶液；澄清石灰水；饱和碳酸氢钠溶液等。(2)仪器名称：如坩埚、研钵、100 mL容量瓶。第44页/共121页5会画简单的实验装置图 考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。一般能画出简单的装置图即可
17、，但要符合要求，例如形状、比例等。6实验装置的改进如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。第45页/共121页【典例2】(2013太原模考)已知某纯碱样品中含有NaCl杂质，某校化学兴趣小组的同学设计实验方案测定该样品中纯碱的质量分数。(1)实验室只提供盐酸、天平、蒸发皿、玻璃棒、铁架台(带铁夹、铁圈)，甲同学设计了一个实验方案。实验中有关反应的化学方程式为_，甲同学的做法是_。第46页/共121页(2)乙同学设计了如图所示的实验装置。实验步骤为第47页/共121页第48页/共121页如果不计称量误差，该
18、同学的实验结果有无误差？(填“有”或“无”)_，如果有，是偏大还是偏小？_(如果无误差，此空和后面的空不用填写)，产生此误差的主要原因是_。(3)丙同学认为乙同学在实验装置设计和使用药品上均有缺陷，若要解决乙同学实验中的问题，可对乙同学的实验装置和实验药品进行适当的改动，请按合理顺序选择仪器并完成下表：(用大写字母代表仪器，仪器可重复使用，夹持仪器略)第49页/共121页解析(1)本题中所给的试剂是盐酸，显然应使样品和盐酸反应；所给的称量仪器是天平，通过称量反应前后固体样品的质量可计算纯碱样品的纯度。(2)装置中残留有CO2，未被碱石灰吸收，使所测结果可能偏小；同时实验中使用了易挥发的盐酸，使
19、CO2中混有HCl和水蒸气，碱石灰可以吸收这种混合气体，使测量结果偏大，碱石灰还有吸收空气中的CO2和水蒸气，使所测结果可能偏大。选用的仪器选用的仪器添加的药品添加的药品(必要的操作必要的操作)第50页/共121页(3)明确了导致实验误差的原因，据此可以设计并改进实验：通过B装置鼓入空气，使Na2CO3反应生成的CO2全部进入干燥管；将盐酸改为硫酸；用浓硫酸对CO2进行干燥；另加一干燥管可防止空气中的水蒸气和CO2进入吸收反应生成CO2的干燥管中。第51页/共121页答案(1)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2称取一定质量的样品，向其中加入足量的盐酸，反应后将所得溶液蒸干，称量所得固
20、体的质量(用所得固体的质量、样品的质量计算样品中Na2CO3的质量和Na2CO3的质量分数)(2)干燥管增加的质量有偏小有部分CO2滞留在广口瓶中(或偏大生成的CO2中混有HCl和水蒸气或空气中的CO2和水蒸气进入干燥管中)第52页/共121页(3)选用的仪器选用的仪器BCBAA添加的药品添加的药品(必要的操作必要的操作)NaOH溶液溶液从从c口鼓入口鼓入空气空气稀硫酸稀硫酸和样品和样品浓硫浓硫酸酸碱石碱石灰灰碱石碱石灰灰第53页/共121页(1)巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等
21、有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。第54页/共121页(2)想过程，理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。(3)看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。(4)细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从
22、有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。第55页/共121页甲甲 第56页/共121页(1)实验时应先点燃_(填“A”或“B”)处的酒精灯。(2)硬质玻璃管中反应的化学方程式为_。(3)乙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。如图是他设计的贮气瓶，尾气应从_(填“a”或“b”)口通入(其他装置略)。乙第57页/共121页(4)丙同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，他设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应，试对此作出评价。你认为丙的设计是否有必要_，理由是_。(5)如果开始时通入的是CO和CO2的混合气体，则应如何设计才能达到实
23、验目的？_。第58页/共121页第59页/共121页第60页/共121页必考点87 化学实验方案的评价对几个实验方案进行评价，主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。1可行性方面(1)分析实验方案是否科学可行；(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。第61页/共121页2绿色化学方面(1)实验过程中是否造成环境污染；(2)原料是否无毒、安全、易得；(3)原料利用率及反应速率是否较高；(4)反应速率是否较快。第62页/共121页3从安全性方面对实验方案做出评价化学实
24、验从安全角度常考虑的主要因素如下：(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；(4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；(5)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。第63页/共121页4从规范性方面(1)冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
25、(2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；(4)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。第64页/共121页5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。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。第65页/共121页【典例3】(2013山东八校联考)资料表明，在加热条件下SO3具有 比较强的氧化性。某研究性学习小组的同学对绿矾 (FeSO47H2O)受热分解的情况进行探究。(1)甲同学认为，绿矾受热分解的产物是FeO、SO3、H2O。你支持该观点吗？说明理由。_
26、。第66页/共121页(2)乙同学设计如图装置通过实验来探究绿矾受热分解的情况(部分夹持装置未画出，C装置的水槽中加冰盐水)。请填写下列表格。第67页/共121页(3)本实验设计明显不足之处是_。(4)实验结束后，要检验绿矾是否分解完全，请简述实验方法。_。仪器仪器加入试剂加入试剂预期实验现象预期实验现象A绿矾试样绿矾试样BD第68页/共121页(5)若绿矾分解完全，C装置中U形管内有无色晶体出现，请写出绿矾受热分解的化学方程式_。解析(1)因题目中已知“在加热条件下SO3具有比较强的氧化性”，而FeO具有还原性，二者受热时会发生氧化还原反应而不能共存，故不支持该观点。(2)FeSO47H2O
27、受热分解的产物一定有Fe2O3，根据化合价升降可知一定有SO2，还一定有H2O，故A中应残留红棕色固体；B中试剂用于检验产物水，无水CuSO4变蓝；D中试剂用于检验SO2，品红或酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。第69页/共121页(3)实验设计的不足之处一般从有没有防止倒吸的装置以及尾气处理装置等方面考虑。本实验设计明显没有尾气吸收装置。第70页/共121页答案(1)不支持，FeO有还原性，SO3有氧化性，二者受热时会发生氧化还原反应而不能共存(2)仪器仪器加入试剂加入试剂预期实验现象预期实验现象A残留红棕色固体残留红棕色固体B无水无水CuSO4白色粉末变蓝白色粉末变蓝D品红或酸性高锰酸钾溶品红或
28、酸性高锰酸钾溶液或溴水液或溴水溶液褪色溶液褪色第71页/共121页第72页/共121页原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。具体分析为：(1)实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？(2)所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。第73页/共121页(3)有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。(4)有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象：自下而上，自左而右全面观察。(6)实验结论：直接结论或导出结论。第74页/共121页【应用3】(2012安徽巢湖一模
29、，18)某校化学兴趣小组用如下装置图验证NO2的氧化性和NO的还原性。第75页/共121页请回答下列问题：(1)写出甲中反应的离子方程式：_；(2)说明NO2具有氧化性的现象是_；(3)说明NO具有还原性的操作和现象是_；(4)小组一成员对实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，他的理由是_；经小组讨论，他们设计了以下方案，其中合理的是_。第76页/共121页ANO2与HCl气体混合BNO2与H2S气体混合CNO2通入Na2S溶液中解析(1)甲中铜屑与浓硝酸反应，离子方程式为Cu4H2NO=Cu22NO22H2O。(2)NO2具有氧化性，能将I氧化为I2，而使乙试管中溶液
30、变蓝。第77页/共121页(3)打开开关，挤压空气囊，空气中的O2能将无色的NO氧化为红棕色的NO2，丙中气体由无色变为红棕色。(4)质疑的理由是：浓HNO3是挥发性酸，挥发出来的HNO3溶于水形成HNO3溶液、NO2和水反应生成的HNO3均可将I氧化成I2，使溶液变蓝；为了防止NO2和水反应生成的HNO3以及挥发出来的HNO3对实验产生干扰，可以选择非水体系进行实验，B方案合理。第78页/共121页第79页/共121页1设计要点实验方案的设计要明确以下要点：题目有无特殊要求题给的药品、装置的数量注意实验过程中的安全性操作会画简单的实验装置图注意仪器的规格要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧
31、化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施同一仪器在不同位置的相应作用等要严格按照“操作(实验步骤)现象结论”的格式叙述。第80页/共121页2评价角度(1)操作可行性评价。实验原理是否科学、合理，操作是否简单、可行，基本仪器的使用、基本操作是否正确。(2)经济效益评价。原料是否廉价、转化率是否高，产物产率是否高。(3)环保评价。原料是否对环境有污染，产物是否对环境有污染，污染物是否进行无毒、无污染处理。第81页/共121页试卷采样(5分)2011山东高考30(4)常温下，H2SO3的电离常数Ka11.2102，Ka26.3103，H2CO3的电离常数Ka14.5107，Ka24.7101
32、1。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：第82页/共121页供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。第83页/共121页当场指导解题关键点比较H2SO3和H2CO3酸性强弱的关键有两个：(1)选择合理、可操作的原理。例如利用水解原理(酸越弱其相应的强碱盐就越易水解，溶液碱性越强)，也可以利用较强的酸制取较弱的酸的原理来检验。(2)根据原理设计严密的实验方案，并准确描述。第84页/共121页解题疑惑点(1)为什么不能通过测定H2SO3和H2CO3溶液的pH来验证其酸性强弱如果通过
33、比较两种酸溶液的pH来验证酸性强弱，必须保证两种酸的浓度相同，H2SO3和H2CO3虽然都是二元酸，因SO2和CO2气体的溶解度不同，溶于水后的饱和溶液的浓度不相等，所以该实验设计不正确。第85页/共121页(2)利用较强的酸制取较弱的酸这一原理时，如何避免SO2对CO2检验的干扰SO2和CO2气体均可以使饱和澄清石灰水变浑浊，所以用澄清石灰水检验CO2气体之前必须首先除去CO2气体中混有的SO2气体，并且要确保除尽。除去SO2气体可用酸性KMnO4溶液氧化、检验SO2气体是否除尽可用品红溶液检验。第86页/共121页评分细则用于比较pH的H2SO3溶液和H2CO3溶液的物质的量浓度不相等(2
34、分)参考方案如下：方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液，用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH。前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3第87页/共121页方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3(Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3(Na2SO3)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色，证明H2SO3酸性强于H2CO3(3分，其他合理答案也给分)第88页/共121页Hold住考向名师揭秘 预计2014年考查形式会以化工生产、生活实际为
35、命题背景，将基本理论、元素化合物等相关知识与实验有机结合起来。复习时给予关注！考向考向1常见气体的制备常见气体的制备5年年10考考考向考向2实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价5年年18考考第89页/共121页1(高考题组合)用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 ()。第90页/共121页A用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HClB用图2所示装置制取少量氨气C用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体D选择合适的试剂，用图4所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2解析B项，试管中空气无法排出，不能收集NH3；C项，纯碱易溶于水，利用图示装置不能达到使反应随时发生或停止的目的；D项，
36、无法用排空气法收集NO。答案A第91页/共121页2(2012四川理综，28)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程：实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。第92页/共121页甲小组测得：反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2 g、生成氮气在标准状况下的体积V1 L。乙小组测得：洗气前装置D的质量m3 g、洗气后装置D的质量m4 g、生成氮气在标准状况下的体积V2
37、L。请回答下列问题：(1)写出仪器a的名称：_。(2)检查A装置气密性的操作是_。第93页/共121页(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。实验装实验装置置实验药实验药品品制备原理制备原理甲甲小小组组A氢氧化氢氧化钙、硫钙、硫酸铵酸铵反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：_乙乙小小组组_浓氨水、浓氨水、氢氧化氢氧化钠钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：作用：_第94页/共121页(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为_。(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值
38、，其原因是_。为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出了合理的实验结果。该药品的名称是_。第95页/共121页第96页/共121页第97页/共121页3(2011大纲全国理综，29)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。第98页/共121页装置B、C、D的作用分别是：B_；C_；D_。第99页/共121页(2)在实验室欲制取适量NO气体。下图中最适合完成该实验的简易装置是_(填序号)；第100页/共121页第101页/共121页根据所选的装置完成下表(不
39、需要的可不填)：应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的作用ABCD第102页/共121页简单描述应观察到的实验现象_。第103页/共121页解析(1)KMnO4与浓盐酸发生反应2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。装置B采用向上排空气法收集Cl2，装置C起安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入B中。Cl2具有毒性，装置D中NaOH溶液用于吸收多余的Cl2，防止污染环境。(2)实验室制取NO气体通常用铜与稀硝酸反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。由于NO易与空气中的O2反应生成NO2，不能用排空气法收集NO气体，应用排水法收集NO，故装置和
40、错误。装置和比较，更简单，A中Cu与稀硝酸反应生成NO气体，B中盛满水，用排水法收集NO。第104页/共121页答案(1)向上排空气收集氯气安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境(2)应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的作用A铜屑和稀硝酸铜屑和稀硝酸制取制取NO气体气体B水水排水收集排水收集NO气体气体C主要是接收主要是接收B中排出的水中排出的水D第105页/共121页反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水
41、逐渐流入烧杯C中第106页/共121页1.(2012福建理综，25)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示)。(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是_(填序号)。A往烧瓶中加入MnO2粉末B加热C往烧瓶中加入浓盐酸第107页/共121页(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验：第
42、108页/共121页判定甲方案不可行，理由是_。进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a量取试样20.00 mL，用0.100 0 molL1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_molL1；b平行滴定后获得实验结果。判断丙方案的实验结果_(填“偏大”“偏小”或“准确”)。已知：Ksp(CaCO3)2.8109，Ksp(MnCO3)2.31011第109页/共121页进行丁方案实验：装置如图所示(夹持器具已略去)。第110页/共121页()使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_转移到_中。()反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体
43、体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素)。第111页/共121页第112页/共121页由于Ksp(MnCO3)Ksp(CaCO3)，过量的CaCO3要转化为 一部分MnCO3，由于M(MnCO3)M(CaCO3)，故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c(H)偏小。如果把残余清液转移到Zn粒中，则Y形管内壁就会附着一些清液；Zn与盐酸反应放热，因此，冷却后气体的体积将缩小。答案(1)ACB(按序写出三项)(2)残余清液中，n(Cl)n(H)(或其他合理答案)0.1 100偏小()Zn粒残余清液(按序写出两项)()装置内气体尚未冷至室温第113页/共121
44、页2(2012安徽理综，28)工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：PbSO4(s)CO(aq)PbCO3(s)SO(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1)上述反应的平衡常数表达式：K_。(2)室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在_溶液中PbSO4转化率较大，理由是_。第114页/共121页(3)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题
45、组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为PbCO3；假设二：_；假设三：_。第115页/共121页(4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤实验步骤(不要求写出具体操作过不要求写出具体操作过程程)预期的实验现象和预期的实验现象和结论结论取一定量样品充分干燥，取一定量样品充分干燥，第116页/共121页定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：_。第117页/共121页第118页/共121页
46、实验步骤实验步骤(不要求写出具体不要求写出具体操作过程操作过程)预期的实验现象和结预期的实验现象和结论论充分加热样品，将产生的充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管的干燥管若无水硫酸铜不变蓝，若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；则假设一成立；若无水硫酸铜变蓝，若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立则假设一不成立第119页/共121页同意，若全部为PbCO3时，26.7 mg完全分解后最终固体质量应为22.3 mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题，合理答案均可)第120页/共121页感谢您的观看。第121页/共121页