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1、第三单元第三单元物质的制备及实验方案的设计与评价物质的制备及实验方案的设计与评价1了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和实验室制备方法。2了解控制实验条件的方法，能改进简单的实验方案。3能识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论。4能综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案解决简单的化学问题，能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。1气体的制备原理及发生、净化、收集、尾气处理装置的组合和变形。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。一、气体的制备1制备原理与收集气气
2、体体反应原理反应原理发生发生装置装置图图含有的含有的杂质杂质收集收集方法方法O2_AA B_H2O排水排水法或法或向上向上排空排空气法气法H2_ B _CO2_B_向上排空气向上排空气法或排饱和法或排饱和NaHCO3溶溶液法液法Cl2_C_或或_ _NH3_A_ZnH2SO4=ZnSO4H2CaCO32HCl=CaCl2CO2H2OH2O排水法或向排水法或向下排空气法下排空气法HCl、H2OHCl、H2O向上排空向上排空气法气法饱和食盐饱和食盐排排水法水法向下排空向下排空气法气法H2O2.实验室典型的气体发生装置(1)a为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃
3、棉堵住，但要使气流通畅。(2)b、c一般盛液体药品，用于洗气。(3)d一般盛固体药品，用于吸收某种气体成分，往往根据增重可测出吸收物质的质量，用于定量计算。3常见净化装置常见净化装置4常见干燥剂及气体的干燥液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置 常见干常见干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气燥气体体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、COH2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、COH2、O2、NH3、N2、CO、CH4不可不可干燥干燥气体气体_NH3_NH3、H2S、HBr、HICl2、H2S、HCl、SO2、CO2如制乙酸乙酯：
4、_。5.选择适宜收集分离方法选择适宜收集分离方法饱和Na2CO3溶液 为什么可以用排饱和食盐水法收集Cl2并能除去其中的HCl?提示提示因为Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，HCl在其中的溶解度很大。二、化学实验方案的设计1基本要求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。2基本内容基本内容3基本思路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。三、化
5、学实验方案的评价三、化学实验方案的评价1基本原则基本原则2评价类型评价类型实验原理绿色化学安全性操作与装置 实验方案设计和基本步骤是什么？提示提示(1)认真审题，明确实验目的，找出实验原理。(2)根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。(3)准确地记录实验过程中的现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。尾气吸收时应遵循的原则及注意事项 吸收原则 1能充分吸收气体。能充分吸收气体。2不能倒吸。不能倒吸。注意事项注意事项 1当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置净当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置净化气体，通常是除杂在前，干燥
6、在后。若用加热装置除化气体，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。杂时，通常是干燥在前，除杂在后。两项原则、三项注意两项原则、三项注意2尾气处理装置应与大气相通，如图 就不能作为尾气处理装置。3有些生成物需要防潮处理(如FeCl3、AlCl3等)，这时尾气处理前必须有干燥装置，以防止水蒸气进入，如图所示：(1)排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、CH4、NO(只能用排液法收集)，CH2=CH2、等。注意：Cl2不用排水法收集，但可用排饱和食盐水法收集，CO2可以用排饱和NaHCO3溶液收集。排液法的典型仪器是a，注意导管只
7、能伸入集气瓶内少许。(2)排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。三种方法三种方法1气体收集装置的选择方法气体收集装置的选择方法为了减少气体对流，集气瓶口可盖上毛玻璃片(如图b)；试管口可轻轻塞上一小团疏松的棉花(如图d)。向上排空气法：相对分子质量大于29的气体。如O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2(只能用排空气法)、HCl等；典型装置是b。向下排空气法：相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等；典型装置是c。通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典装置有：a
8、装置可用于NaOH溶液吸收氯气、SO2；硫酸铜溶液吸收H2S(气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸)；b装置可用于收集少量气体然后处理；c、d装置可吸收易溶且溶解性很大的气体，如HCl、HBr、NH3等，其中d吸收量少；e用于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体，如H2、CO等。2尾气处理的选择方法尾气处理的选择方法3.几种重要物质的制备方法制备物质制备物质制取原料制取原料注意事项注意事项Fe(OH)3胶体胶体FeCl3溶液溶液将将FeCl3溶液滴到沸水中溶液滴到沸水中，继续煮继续煮沸至溶液变为红褐色沸至溶液变为红褐色FeCl3溶液溶液FeCl3晶体晶体用稀盐酸溶解用稀盐酸溶解FeCl3晶体晶体
9、，防止水防止水解解溴苯溴苯苯和液溴苯和液溴苯和液溴在铁作催化剂的条件下苯和液溴在铁作催化剂的条件下反应反应，不用溴水不用溴水CH2CH2乙醇、浓乙醇、浓硫酸硫酸控制温度控制温度170，防止副反应发生防止副反应发生，加入碎瓷片防止暴沸加入碎瓷片防止暴沸乙酸乙酯乙酸乙酯冰醋酸、冰醋酸、无水乙醇、无水乙醇、浓硫酸浓硫酸将浓硫酸加到乙醇中将浓硫酸加到乙醇中，冷却后再冷却后再向混合液中加入冰醋酸向混合液中加入冰醋酸，导气管导气管末端不能浸入饱和末端不能浸入饱和Na2CO3溶液液溶液液面下面下，以防倒吸以防倒吸，不能用不能用NaOH溶溶液代替液代替Na2CO3溶液溶液，以防乙酸乙以防乙酸乙酯水解酯水解 实
10、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。仪器安装顺序：一放灯，二放瓶，三连管，四验封，五加药，六反应。我的我的总结总结我的我的闪记闪记制备氧气的途径有哪些？提示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。问题征解问题征解气体的制备是中学化学实验的重要内容，涉及试剂的选择、药品的取用、仪器的选择、仪器的组装、物质的加热等多
11、种基本实验操作，具有较强的综合性。1试剂的选择：以实验室常用药品为原料，方便、经济、安全，尽量做到有适宜的反应速率(不可过大，也不可过小)，且所得气体唯一。必考点必考点80气体制备实验方案的设计气体制备实验方案的设计2装置的选择：由反应物的状态，反应条件和所制备气体的性质、量的多少决定。装置从左到右的组装顺序为：发生装置净化装置干燥装置收集装置尾气处理装置。3仪器的装配：在装配仪器时，应自下而上，从左至右，先塞好后固定；加入试剂时，先固后液；实验开始时，先检查装置的气密性，后点燃酒精灯；在连接导管时，应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大口进，小口出。4气体的除杂：先除杂，后干燥，加
12、热除氧放末尾。常用的除杂试剂(括号内为杂质气体)有：硫酸铜溶液(H2S)、碳酸氢钠溶液(SO2或HCl)、加热氧化铜粉末(CO或H2)、浓NaOH溶液(CO2、SO2、Cl2)、加热铜网(O2)、浓H2SO4或无水氯化钙(H2O)碱石灰(CO2、H2O)等。5尾气的处理：燃烧法(如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等)，碱液吸收法(如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2等)，水溶解法(如HCl、NH3)。(2013南师附中模拟南师附中模拟)某学生利用如图装置探究纯净干燥的氯气与氨气之间的反应。所提供的试剂有：浓盐酸、熟石灰、二氧化锰、碱石灰、氯化铵【典例典例1】回答下列问题：(1)实验室
13、制取氨气应选用的装置是(填对应字母)_，反应的化学方程式是_。(2)根据实验目的，所选装置的连接顺序为(填装置的接口字母)：()接()，()接(f)，(g)接()，()接()，()接()，其中，G装置的作用是_。(3)氯气和氨气在常温下混合就会发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：_；其中氧化剂与还原剂的物质的量之比是_。(4)请你评价此套装置有何缺点_。思维引入思维引入明确实验目的。明确实验目的。分析各装置的用途及连接原则。分析各装置的用途及连接原则。掌握常见气体制备中的注意问题。掌握常见气体制备中的注意问题。气体的实验室制备所用的化学原理也不能局限于课本上的知识，比如实验室制取O
14、2除可用KClO3、KMnO4加热分解(固固加热制气装置)外，还可用Na2O2与H2O反应、H2O2催化分解(固液不加热制气装置)得到；其他气体如NH3、H2、CO2也可根据具体情况选择不同于课本上的反应原理和实验装置。(1)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，实验室中没有启普发生器时，可设计成如下装置。(2)刚开始排出的气体不能收集，只有当气体连续并比较均匀地放出时才能收集，否则收集的气体中混有空气。如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为()。【应用应用1】A BC D答案答案C(1)用铜制取硫酸铜CuOH2SO4(稀)
15、=CuSO4H2O(2)用铜制取硝酸铜CuO2HNO3(稀)=Cu(NO3)2H2O(3)用铝制取氢氧化铝2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2必考点必考点81典型无机物的制取实验方案的设计典型无机物的制取实验方案的设计1选择最佳反应途径选择最佳反应途径Al2(SO4)36NaAlO212H2O=8Al(OH)33Na2SO4当n(Al3)n(AlO2)1 3时，Al(OH)3的产率最高。实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱如氢氧化钠溶液等；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水(氢
16、氧化铜可溶解在氨水中)等。2选择最佳原料选择最佳原料实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，所以更要注意隔绝空气。其方法是：亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液)；将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O2)；使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后，将滴管伸至FeSO4或FeCl2溶液的液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠溶液与FeSO4或FeCl2溶液反应，在溶液上面加保护层，如苯、煤油或植物油。充入保护气，如氢气，氮气等。3选择适宜的操作方法选择适宜的操作方法根据反应原理和实际反应情况，选择适宜的收集或分离方法以获得所需产物。如过滤法可分离出不溶
17、于水的固体产物，蒸发结晶可以得到溶液中的溶质，蒸馏可以分离出指定的液态产物。其他常用的分离提纯方法还有结晶、萃取、分液、升华、渗析、盐析等。4选择适宜的收集、分离方法选择适宜的收集、分离方法(2012江苏江苏，19)废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下：【典例典例2】(1)铜帽溶解时加入H2O2的目的是_(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是；_。(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定
18、除去H2O2后溶液中Cu2的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH34，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下：2Cu24I=2CuI(白色)I22S2O32I2=2IS4O62滴定选用的指示剂为_，滴定终点观察到的现象为_。若滴定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2含量将会_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(3)已知pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)。开始沉淀
19、的开始沉淀的pH沉淀完全的沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9实验中可选用的试剂：30%H2O2、1.0 molL1HNO3、1.0 molL1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：_；_；过滤；_；过滤、洗涤、干燥；900 煅烧。思维引入思维引入答案答案(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O加热(至沸)(2)淀粉溶液蓝色褪去偏高(3)向滤液中加入适量30%H2O2，使其充分反应滴加1.0 molL1NaOH，调节溶液pH约为5(或3.2pH5.9)，使Fe3沉淀完全向滤液中滴加1.0 molL1NaOH，调节溶液pH约为10(或8.9p
20、H11)，使Zn2沉淀完全1明确物质制备原理：进行物质制备实验设计前必须先认真审题，明确要制备的物质，弄清题目有哪些新信息，综合学过的知识，通过类比、分析、迁移，从而明确制备原理。2选择实验仪器与实验试剂：根据制备的物质的性质，需要的反应条件，选择合理的实验仪器和试剂。3设计物质制备步骤：根据物质制备的原理以及所选用的实验仪器和试剂，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，实验步骤应完整、简明。4检验制备的物质的纯度：采用可行的方法对制备的物质进行检验，确定实验是否成功。物质制备的基本思路物质制备的基本思路高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。利用湿法、干法制备高铁酸盐的原理如表所示。(1)工
21、业上利用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示：【应用应用2】湿法湿法强碱性介质中，强碱性介质中，Fe(NO3)3与与NaClO反应生成紫红反应生成紫红色高铁酸盐溶液色高铁酸盐溶液干法干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热生成紫红色高铁混合加热生成紫红色高铁酸盐和酸盐和KNO2等产物等产物反应的化学方程式为_。反应的离子方程式为_。加入饱和KOH溶液的目的是_。(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为_。(3)干法制备K2FeO4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池，如图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁
22、电池的优点有_、_。解析解析本题设计了用次氯酸钠氧化Fe3生成FeO42，然后与KOH反应生成K2FeO4，再经提纯得到纯产品K2FeO4。反应为常温下氯气与烧碱溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应为次氯酸根离子氧化Fe3生成FeO42，次氯酸根离子被还原成氯离子，调节pH可以使高铁酸盐中的杂质转化为沉淀而除去，然后高铁酸盐再与稀KOH溶液反应生成高铁酸钾，结晶后得到高铁酸钾晶体，用饱和KOH溶液洗涤高铁酸钾晶体可以减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出，用异丙醇可以洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质，得到纯产品高铁酸钾。干法制K2FeO4的反应式为Fe2O33KNO34KOH=2K2
23、FeO43KNO22H2O，由此可得出氧化剂与还原剂的物质的量之比为3 1。从所给的图像不难看出高铁电池的优点为使用时间比高能碱性电池的长，且放电电压比高能碱性电池的稳定。答案答案(1)2NaOHCl2=NaClNaClOH2O3ClO10OH2Fe3=2FeO423Cl5H2O增大K浓度，促进K2FeO4晶体析出(2)高铁酸钾有强氧化性，能杀菌消毒，且其被还原生成的Fe3水解生成Fe(OH)3胶体，具有吸附性和絮凝作用(3)3 1(4)使用时间长工作电压稳定 对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断。要考虑是否完全合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。科
24、学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则。因此，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法的要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，从以下4个方面分析：(1)实验原理是否正确、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)实验效果是否明显等。必考点必考点82化学实验方案的评价化学实验方案的评价1从可行性方面对实验方案做出评价从可行性方面对实验方案做出评价“绿色化学”要求设计更安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。根据“绿色化学”精神，对化学实验过程或方案从以下
25、4个方面进行综合评价：(1)反应原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否较快；(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高；(4)合成过程是否造成环境污染。2从从“绿色化学绿色化学”角度对实验方案做出评价角度对实验方案做出评价化学实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”，白磷切割宜在水中等)；(4)防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；(5)冷凝回流(有些反应中，
26、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)；(6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(7)仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。3从从“安全性安全性”方面对实验方案做出评价方面对实验方案做出评价某研究小组同学为探究Fe3能否氧化SO2，设计了如下的实验装置(假设实验中所用装置的气密性良好)。(1)甲同学利用实线框内的装置制取SO2，并进行探究实验。装置A中发生反应的化学方程式为_。【典例典例3】装置B的作用是_。反应一段时间后，甲同学取出装置C中的少量溶液，向其中加入盐酸
27、酸化的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成。由此得出结论：Fe3可以氧化SO2。(2)乙同学认为甲同学的实验不严谨，用虚线框内的装置代替装置A，先让装置E内的试剂反应一段时间后，关闭活塞1，打开活塞2，又反应片刻后，取装置C中的少量溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，观察到KMnO4溶液紫红色褪去。由此得出结论：Fe3可氧化SO2，且可被SO2还原成Fe2。该实验制取H2时需用浓硫酸配制450 mL 3 molL1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需用到_。配制过程中若其他操作无误，但没有洗涤烧杯与玻璃棒，则所配制溶液的浓度会_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。在
28、该实验过程中，H2所起的作用是_。(3)丙同学认为甲、乙两位同学的实验均不严谨，为此利用乙同学的实验装置及操作重新进行实验。待装置F内的试剂反应一段时间后，取装置C中的少量溶液，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，得出与甲同学相同的结论。甲同学实验不严谨的原因是_(填序号)。ASO2的溶解度太小BSO2与Fe3不发生反应CH2SO3与BaCl2溶液不反应D装置中的空气与SO2进入水中可生成H2SO4乙同学的实验结论不严谨的原因是_。思维引入思维引入在评价几个实验方案优劣及选择合理装置时，首先要明确实验原理和实验目的，再分析各种方案设计是否合理，确定实验方案的不合理之处。认真对比各实验方案、各实
29、验装置的异同，分析哪个实验方案、实验装置更合理，从而得到最佳实验方案。解析解析(1)硫酸的酸性强于亚硫酸，浓硫酸与亚硫酸钠反应的化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。装置装置B的作用是防止倒吸。的作用是防止倒吸。(2)要配制要配制450 mL 3 molL1的稀硫酸，由于实验室中的稀硫酸，由于实验室中没有没有450 mL的容量瓶，故应选用的容量瓶，故应选用500 mL的容量瓶；由的容量瓶；由于配制过程中未洗涤烧杯与玻璃棒，会造成溶质损失，于配制过程中未洗涤烧杯与玻璃棒，会造成溶质损失，导致所配溶液的浓度偏低。导致所配溶液的浓度偏低。乙同学用乙同学用H2排尽装置中的
30、排尽装置中的空气，防止发生空气，防止发生反应2SO22H2OO2=2H2SO4。(3)乙同学设计用H2排尽装置中的空气来改进甲同学的实验，正是改进甲同学实验方案不严谨的地方，因为装置中的O2会把SO2溶于水生成的H2SO3氧化成H2SO4。丙同学改进了乙同学实验不够严谨的地方，Fe2能使酸性KMnO4溶液褪色，SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色。答案答案(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O防止倒吸(2)500 mL容量瓶偏低排尽装置中的空气(3)DSO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色原理反应物质仪器装置仪器装置现象现象结论结论作用意义作用意义联想。具体分析为：联想。具体分析
31、为：(1)实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？么？(2)所用各物质名称、状态、代替物所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关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，并合理的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择选择)。(3)有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、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。是否有替代装置可用、仪器规格等。(4)有关操作：操作顺序、注意事项或操作错误的后果。有关操作：操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象：自下而
32、上，自左而右全面观察。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。实验结论：直接结论或导出结论。(2012南京二模南京二模)下列实验操作与实验目的不一致的是()。【应用应用3】选项选项实验操作实验操作实验目的实验目的A向试管中加入相同体积浓度为向试管中加入相同体积浓度为0.005 molL1的的FeCl3溶液和溶液和0.01 molL1的的KSCN溶液，再溶液，再加入几滴饱和加入几滴饱和FeCl3溶液溶液证明增大反应物证明增大反应物浓度，平衡向正浓度，平衡向正反应方向移动反应方向移动B将将Cl2通入通入0.1 molL1 KBr溶溶液中，再加入少量液中，再加入少量
33、CCl4，振荡，振荡证明氯、溴的非证明氯、溴的非金属强弱金属强弱C用饱和用饱和Na2CO3溶液可将溶液可将BaSO4转化为转化为BaCO3证明证明Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)D用用pH计测定计测定0.1 molL1醋酸醋酸溶液的溶液的pH证明醋酸在水溶证明醋酸在水溶液中部分电离液中部分电离答案答案C1化学常用仪器：(1)要注意常用仪器的形状和规格。(2)注意“零”刻度，如滴定管、量筒刻度，如滴定管、量筒(无零刻度无零刻度)、托、托盘天平、温度计等。盘天平、温度计等。(3)注意精确度，如托盘天平、注意精确度，如托盘天平、滴定管、量筒等。滴定管、量筒等。(4)注意相似仪器的细微差别，如
34、注意相似仪器的细微差别，如普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗的差别；圆底烧瓶、普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗的差别；圆底烧瓶、平底烧瓶、蒸馏烧瓶的差别；酸式滴定管、碱式滴平底烧瓶、蒸馏烧瓶的差别；酸式滴定管、碱式滴定管的差别等。定管的差别等。技巧与答题方法 纵观近几年的理综化学试题，实验选择题常涉及化学纵观近几年的理综化学试题，实验选择题常涉及化学常用仪器的使用、化学实验基本操作、特殊试剂的存放以常用仪器的使用、化学实验基本操作、特殊试剂的存放以及化学实验安全等。在审题时，要注意以下几点：及化学实验安全等。在审题时，要注意以下几点：2化学实验基本操作：审题时要注意每种操作的关键点。如，稀释浓硫酸要注意
35、顺序；气密性检查要注意形成密闭体系；分液操作要注意上层液体、下层液体取出方法等。3化学试剂的存放：要注意特殊试剂的存放。如Na、K的存放(防氧化)；白磷的存放(防氧化)；浓HNO3的存放(防分解)，碱液的存放(防粘结)等。4化学实验安全：审题时要注意：(1)点燃可燃性气体，是否做到防爆炸。(2)加热液体混合物，是否做到防暴沸。(3)制取有毒气体，是否做到防中毒。(4)排水法收集气体或用水吸收气体，是否做到防倒吸。(5)制取对环境有污染的物质，是否做到防污染。下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是 ()。当场指导当场指导解析解析向新制的硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液时会生成氢氧化亚铁沉淀，在溶
36、液表面生成的氢氧化亚铁与空气接触，由白色沉淀变成灰绿色沉淀，最终变成红褐色沉淀，这个过程变化很快，无法观察到白色沉淀的生成，不能达到实验目的。正确的操作是将装有氢氧化钠溶液的滴管插入新制硫酸亚铁溶液液面以下，滴加氢氧化钠溶液，A选项错误；氧气不易溶于水，可以用排水法收集，B选项正确；开始排出的氢气中混有空气，点燃后会发生爆炸，不符合实验安全要求。正确的操作是先检验氢气的纯度，后点燃，C选项错误；浓硫酸的密度大于水的密度，混合后放出大量的热，将水注入浓硫酸中，会造成液滴飞溅，不符合实验安全要求，正确的操作是将浓硫酸沿烧杯内壁注入水中，D选项错误。答案答案B错因分析错因分析本题易忽视氢氧化亚铁与空
37、气接触时会发生本题易忽视氢氧化亚铁与空气接触时会发生氧化还原反应，反应的化学方程式为氧化还原反应，反应的化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，错选，错选A。考向考向1常见物质的制备常见物质的制备5年年7考考考向考向2实验方案设计与评价实验方案设计与评价5年年5考考Hold住考向住考向名师揭秘名师揭秘 物质的制备常见的考点有：(1)制备气体装置的选择与仪器的连接，装置气密性的检查，实验现象的描述，尾气的处理；(2)给定实验情境或性质、实验目的，要求选择实验仪器、药品，确定实验步骤并回答实验过程中的一些具体问题；(3)对教材演示实验进行重组、优化创新。以物质制备为载体对实验进
38、行设计和评价是2014命题的热点。1(2012上海上海，16)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()。物质的制备物质的制备A是氨气发生装置 B是氨气发生装置C是氨气吸收装置 D是氨气收集、检验装置解析解析装置中中NH4Cl受热易分解生成受热易分解生成NH3和和HCl，但，但在试管口附近两者又能结合生成在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl；装置；装置中的漏中的漏斗放置过低，不能防止引起倒吸；装置斗放置过低，不能防止引起倒吸；装置中的试管口应中的试管口应放一团干燥的棉花。放一团干燥的棉花。答案答案B2(2012山东理综山东理综，30)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过
39、量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：(1)为使Mg2、Al3同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入_(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。(2)如右图所示，过滤操作中的一处错误是_。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是_。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是_。(4)无水AlCl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是_。F中试剂的作用是_。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为_。解析解析(1)因Mg2、Al3沉淀时的pH不同，若要使二者同时沉淀，应向B中加入A，这样可以保证在反应过
40、程中NH3H2O始终处于过量状态，使Mg2和Al3能同时沉淀。(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁，容易导致滤液溅出且过滤速率较慢。(3)固体表面吸附溶液中离子(NH4、Cl)，可取最后一次的洗涤液，加入AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)来检验，根据洗涤液是否变浑浊来判断沉淀是否洗涤干净。焙烧固体需要高温，通常在坩埚内进行。(4)浓盐酸易挥发，装置B中的饱和NaCl溶液用于除去Cl2中混有的氯化氢气体。无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾，故制备装置D前后都应有干燥装置，装置F中试剂的作用是吸收空气中的水分。装置G的作用是吸收未反应的Cl2，防止污染环境。能同时起到吸收水和Cl2作用的
41、试剂应该是碱性干燥剂，如碱石灰等。答案答案(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩埚(4)除去Cl2中混有的HCl吸收水蒸气碱石灰(或NaOH与CaO混合物)3(2011新课标全国新课标全国，28)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_(填仪器接口的字母编号)。(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。A加热反应一段时间B收集气体并检验其纯度C关闭分液漏
42、斗活塞D停止加热，充分冷却(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。写出CaH2与水反应的化学方程式：_；该同学的判断不正确，原因是_。(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_。(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_。解析解析从题给装置图分析制备氢化钙的原料是氢气和金属钙，制备出的氢气需要先净化HCl气体用NaOH溶液吸收，再干燥选择浓硫酸，盛有CaCl2的干燥管连接在装有钙的大试管上，防止外界的水蒸气干扰实验。(1)按气流方向连接顺序
43、为ie，fd，cj，ka。(2)氢气易燃烧，反应开始后应先检验其纯度，再加热钙进行反应。反应结束时应先停止加热，此时要保证继续通氢气，防止倒吸入空气，影响氢化钙的纯度，充分冷却后再关闭活塞停止通氢气。所以顺序为BADC。(3)氢化钙中氢元素为1价，发生氧化还原反应：CaH22H2O=Ca(OH)22H2。活泼金属Ca与水反应也生成氢气和氢氧化钙，产生类似现象。(4)两者的不同之处在于氢化钙中含有氢元素，区分它们需在干燥环境中，取适量氢化钙与氧气在加热条件下反应，将生成的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管中，观察到固体由白色变为蓝色；取适量的钙做类似实验，无明显现象。(5)氢化钙为固体，携带方便。答
44、案答案(1)ie，fd，cj，k(或k，j)a(2)BADC(3)CaH22H2O=Ca(OH)22H2金属钙与水反应也有类似现象(4)取适量样品，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到固体由白色变为蓝色，则为氢化钙；观察不到固体由白色变为蓝色，则为钙(5)氢化钙是固体，便于携带1(2012江苏化学江苏化学，13)下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 ()。化学实验设计与评价化学实验设计与评价选项选项实验操作实验操作实验现象实验现象结论结论A向两份蛋白质溶液中分向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和别滴加饱和NaCl溶液和溶液和CuSO4溶液溶液均有固体均有
45、固体析出析出蛋白质均发蛋白质均发生变性生变性B向溶液向溶液X中先滴加稀硝中先滴加稀硝酸，再滴加酸，再滴加Ba(NO3)2溶溶液液出现白色出现白色沉淀沉淀溶液溶液X中一中一定含有定含有SO42C向一定浓度的向一定浓度的Na2SiO3溶溶液中通入适量液中通入适量CO2气体气体出现白色出现白色沉淀沉淀H2SiO3的酸的酸性比性比H2CO3的酸性强的酸性强D向浓度均为向浓度均为0.1 molL1NaCl和和NaI混合溶液中混合溶液中滴加少量滴加少量AgNO3溶液溶液出现黄色出现黄色沉淀沉淀Ksp(AgCl)Ksp(AgI)解析解析A项，向蛋白质溶液中滴加饱和NaCl溶液，蛋白质析出，该变化属于蛋白质的
46、盐析，蛋白质并没有发生变性；B项，若溶液X中含有SO32和HSO3，滴加稀硝酸后，SO32和HSO3被氧化为SO42，再滴加Ba(NO3)2溶液，也会出现白色沉淀；C项，Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，说明酸性：H2CO3H2SiO3；D项，对于相同类型的难溶电解质(如AB型)，通常Ksp越小，离子在相同条件下越易形成沉淀。答案答案D2(2012天津理综天津理综，9)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶
47、体的路线：2(2012天津理综天津理综，9)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第步Cu与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣1的主要成分为_。(2)第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的优点是_；调溶液pH的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得CuSO45H2O制备无水CuSO4的方法是_。(4)由滤渣2制取Al2(SO4)318H2O，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原
48、因是_ _；从原子利用率角度考虑，_方案更合理。(5)探究小组用滴定法测定CuSO45H2O(Mr250)含量，取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c molL1 EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：写出计算CuSO45H2O质量分数的表达式w_ _；下列操作会导致CuSO45H2O含量的测定结果偏高的是_。a未干燥锥形瓶b滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c未除净可与EDTA反应的干扰离子(2)H2O2具有氧化性，第步加H2O2的作用是将滤液1中的Fe2氧化为Fe3。使用H2O2的优点是不引入杂质，对环境无污
49、染。调溶液pH的目的是使Fe3和Al3转化为Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀。(4)甲方案不可行，因为酸浸液是Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3的混合液，故所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质。乙和丙方案相比，丙方案中的H2SO4部分转化为Na2SO4，故从原子利用率角度考虑，乙方案更合理。滴定实验中，未干燥锥形瓶，不影响测定结果。若滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡，所读取的消耗标准溶液的体积偏小，使测定结果偏低。若未除净可与EDTA反应的离子，消耗EDTA溶液的体积偏大，使测定结果偏高。(2)将Fe2氧化为Fe3不引入杂质，对环境无污染Fe3、Al3(3)加热脱水(4)甲所得产品
50、中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙(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_。(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：_。(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