《北京师范大学宁江附中2018届高考化学 第十章 化学实验 第2讲 物质制备与工艺流程分 析型实验题复习课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京师范大学宁江附中2018届高考化学 第十章 化学实验 第2讲 物质制备与工艺流程分 析型实验题复习课件（97页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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
2、题进行综合分析，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
3、越高，TiOSO4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 Fe2 Fe2O3,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
4、N2的方法，进行了认真的准备。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
5、气装置按气流从左到右的连接顺序是_(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
6、气的平均相对分,子质量相近(用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
7、塞，不能控制液体的添加量，而且制备的气体会从“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
8、了排除水蒸气对探究氯气不具备漂白作用的干扰，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
9、进措施是_。 解析 氯气有毒，实验中需要对尾气进行处理。,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：
10、(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式_ 。,解析 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
11、)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80 g固体，此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 2CuOCO2H2O m 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
12、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
13、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。,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_
