第十章
化學(xué)實驗基礎(chǔ)
第33講 高考化學(xué)綜合實驗題探究
1.具有較強的問題意識,能提出化學(xué)探究問題,能作出預(yù)測和假設(shè),能依據(jù)實驗?zāi)康暮图僭O(shè),設(shè)計解決簡單問題的實驗方案,能對實驗方案進行評價。2.能運用實驗基本操作實施實驗方案,具有安全意識和環(huán)保意識。能觀察并如實記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),進行分析和推理,得出合理的結(jié)論,能對實驗過程和結(jié)果進行反思,說明假設(shè)、證據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系。
3.能根據(jù)不同類型實驗的特點,設(shè)計并實施實驗。能預(yù)測物質(zhì)的某些性質(zhì),并進行實驗驗證;能運用變量控制的方法初步探究反應(yīng)規(guī)律;能根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異選擇物質(zhì)分離的實驗方法;能根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng)和干擾因素選取適當(dāng)?shù)臋z驗試劑;能根據(jù)反應(yīng)原理選取實驗裝置制取物質(zhì)。
考點一
考點二
考點三
考點一 物質(zhì)制備及性質(zhì)探究型綜合實驗
必備知識·梳理夯實
1.物質(zhì)制備的三大原則(1)選擇最佳反應(yīng)途徑如用鋁制取氫氧化鋁:2Al+3H2SO4===__________________________2Al+2NaOH+2H2O===_______________________Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O===8Al(OH)3↓+3Na2SO4
Al2(SO4)3+3H2↑
2NaAlO2+3H2↑
1:3
(2)選擇最佳原料如實驗室用鋁鹽溶液與堿溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁,應(yīng)選用________,而不能選用強堿(如____________)溶液;用銅鹽與堿溶液反應(yīng)制取氫氧化銅,應(yīng)選用____________溶液,而不能選用________(氫氧化銅可溶解在氨水中)等。(3)選擇適宜操作方法如實驗室制備氫氧化亞鐵時,因氫氧化亞鐵在空氣中極易與____________反應(yīng)生成氫氧化鐵,所以要注意隔絕空氣。
氨水
氫氧化鈉
氫氧化鈉
氨水
氧氣、水
2.物質(zhì)制備實驗的操作順序(1)實驗操作順序
(2)加熱操作先后順序的選擇若氣體制備實驗需加熱,應(yīng)先加熱氣體發(fā)生裝置,通入氣體排出裝置中的空氣后,再給實驗中需要加熱的物質(zhì)加熱。其目的是:①防止爆炸(如氫氣還原氧化銅);②保證產(chǎn)品純度,防止反應(yīng)物或生成物與空氣中的物質(zhì)反應(yīng)。而完成實驗后,熄滅酒精燈的順序則相反。
(3)選用儀器及連接順序
3.物質(zhì)性質(zhì)實驗探究(1)物質(zhì)氧化性、還原性的判斷。如探究SO2具有還原性的方法是將SO2氣體通入__________________溶液中,通過______________溶液褪色來說明SO2具有還原性。(2)物質(zhì)氧化性、還原性強弱的判斷。如探究Fe3+的氧化性強于I2時,可利用FeCl3與KI淀粉溶液反應(yīng),通過溶液變________來說明Fe3+的氧化性強于I2。
酸性KMnO4
KMnO4
藍色
(3)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律一般通過設(shè)計元素金屬性、非金屬性的強弱實驗來完成,如通過Mg、Al與同濃度鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的________來說明Mg的活潑性強于Al。(4)電解質(zhì)強弱的判斷。如探究一元酸HA是弱酸的方法是在常溫下配制NaA的溶液,測該溶液的pH,若pH________,則說明HA為弱酸。(5)物質(zhì)酸性強弱的判斷。如探究碳酸和硅酸的酸性強弱,可利用相對強的酸制備相對弱的酸的反應(yīng)原理,將CO2氣體通入Na2SiO3溶液,有____________生成說明碳酸酸性比硅酸強。
快慢
>7
白色沉淀
(6)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究??梢酝ㄟ^控制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等角度設(shè)計實驗,找出規(guī)律。
4.物質(zhì)制備與性質(zhì)驗證實驗中需考慮的7大因素(1)進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸(如H2還原CuO時應(yīng)先通________,再________??扇夹詺怏w點燃前先________等)。(2)防氧化(如H2還原CuO后要“________________”,切割白磷宜在______中進行等)。(3)防吸水(實驗取用和制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時宜采取必要措施防止________,以保證達到實驗?zāi)康?。
H2
加熱
驗純
先滅燈再停氫

吸水
(4)冷凝回流:有些反應(yīng)中,為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料,需在反應(yīng)裝置上加裝____________裝置(如長玻璃管、冷凝管等)。(5)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時為蒸氣)的及時冷卻。(6)儀器拆卸的科學(xué)性與安全性(可從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮)。(7)其他,如實驗操作順序,試劑加入順序等。
冷凝回流
5.實驗室常見氣體制備裝置(選擇依據(jù):反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件)
O2、NH3
略低于
均勻
固定
Cl2、HCl、NH3
石棉網(wǎng)
碎瓷片(或沸石)
CO2
NO2
塊狀固體
液體
插入液面以下
氣密性
加入液體
6.常見氣體的凈化和干燥(1)裝置
(2)原理①易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的氣體雜質(zhì)用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體,下同),可將混合氣體通過盛水的A裝置來除去。②酸性雜質(zhì)用________吸收劑吸收,堿性雜質(zhì)用________吸收劑來吸收。如CO(CO2),可將混合氣體通過盛NaOH溶液的A裝置,或盛堿石灰的B裝置(或C裝置或D裝置)來除去雜質(zhì)。
堿性
酸性
③還原性雜質(zhì),可用__________較強的物質(zhì)作吸收劑來吸收或轉(zhuǎn)化;氧化性雜質(zhì),可用__________較強的物質(zhì)作吸收劑來吸收。例如CO2(CO),可將混合氣體通過盛灼熱CuO的E裝置來除去雜質(zhì)。④選用能與氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑作吸收劑來除去雜質(zhì)。如O2(H2S),可將混合氣體通過盛有______________溶液的A裝置除去雜質(zhì)。
氧化性
還原性
CuSO4
(3)常見干燥劑及其應(yīng)用
Cl2
SO2
CO2
CO
CH4
Cl2
SO2
CO2
CH4
CH4
NH3
7.常見氣體的收集裝置
8.常見尾氣的處理(選擇依據(jù):氣體有無毒性和污染性)(1)實驗室中常見氣體的處理方法如下
(2)尾氣處理裝置在水中溶解度較小的氣體,多數(shù)可通入燒杯中的溶液中,用某些試劑吸收除去,如圖______。對于溶解度很大、吸收速率很快的氣體,吸收時應(yīng)防止倒吸,如圖______。


某些可燃性氣體可用點燃的方法除去,如CO、H2可點燃除去,如圖______。尾氣也可以采用收集的方法處理,如CH4、C2H4、H2、CO等,如圖______。


[微點撥] (1)有氧化性的干燥劑(如濃H2SO4)不能干燥有還原性的氣體(如H2S、HI等)。(2)不能用CaCl2干燥NH3,因為CaCl2與NH3能反應(yīng)。(3)當(dāng)氣體中含有多種雜質(zhì)時,若采用洗氣裝置除雜,通常是除雜在前,干燥在后。若用加熱裝置除雜,通常是干燥在前,除雜在后。(4)尾氣處理裝置應(yīng)與大氣相通,如圖所示裝置就不能作為尾氣處理裝置。
9.防倒吸裝置的理解與應(yīng)用(1)肚容式:對于NH3、HCl等易溶于水的氣體吸收時,常用倒置的小漏斗、干燥管、雙耳球等防倒吸,裝置圖如下所示:
(2)分液式:把導(dǎo)氣管末端插入氣體溶解度小的液體中,不會發(fā)生倒吸,氣體進入上層液體被充分吸收。像HCl、NH3均可用如圖所示裝置吸收:
[微點撥] (1)制備同種氣體時,要注意原理不同選擇的裝置也不同,如制備氧氣,用高錳酸鉀分解,選固—固加熱裝置;用雙氧水在二氧化錳作用下分解,選擇固—液不加熱裝置。(2)進行氣體制備時,不要忘記對裝置進行氣密性檢驗,檢驗時首先對裝置密封,如關(guān)閉活塞、塞緊瓶塞,把導(dǎo)管插入到水中進行水封等。(3)排空氣法收集氣體時,除了考慮氣體的密度大小外,還要考慮是否與空氣反應(yīng),如NO能被氧氣氧化,不能用排空氣法收集。
10.常見氣體的實驗室制法(1)O2的實驗室制法
(2)CO2的實驗室制法
(3)H2的實驗室制法
(4)NH3的實驗室制法
(5)Cl2的實驗室制法
[微點撥] 氣體凈化與干燥的先后順序(1)若采用溶液除雜,應(yīng)該是除雜在前,干燥在后。其原因是氣體除雜過程中會從溶液中帶出水蒸氣,干燥劑可除去水蒸氣。如實驗室中利用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制備CO2,欲制得干燥、純凈的CO2,可先將產(chǎn)生的氣體通過飽和NaHCO3溶液,除去混入其中的HCl氣體,再通過濃硫酸除去水蒸氣。
(2)若采用加熱除雜,則一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g),可先將混合氣體通過堿石灰,除去CO2和H2O(g),再將從干燥管中導(dǎo)出的氣體通過裝有灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管,除去O2,即可得到干燥、純凈的N2。若將混合氣體先通過灼熱的銅網(wǎng),因氣體中混有水蒸氣,易使硬質(zhì)玻璃管炸裂。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)實驗室用KClO3或H2O2制取氧氣時都用到MnO2,其作用相同。(   )(2)實驗室用圖①裝置制取并收集氨氣。(   )(3)用圖②裝置除去氯氣中的HCl氣體。(   )

×
×
(4)實驗室用圖③裝置制取Cl2。(   )(5)用圖④裝置收集氨。(   )(6)用圖⑤裝置制取少量純凈的CO2氣體。(   )
×
×
×
(7)除去SO2中的水蒸氣,可利用盛濃硫酸的U形管。(   )(8)吸收NH3可用如下圖裝置,或?qū)⒂袡C溶劑CCl4換成苯。(   )[提示] NH3極易溶于水,如圖所示裝置可以防倒吸,苯的密度小于水,不能有效防倒吸。
×
×
(9)可利用如圖裝置收集H2。(   )(10)SO2是還原性氣體,不能用濃硫酸干燥。(   )[提示] SO2與濃硫酸不反應(yīng),可以用濃硫酸干燥。(11)使用MnO2作催化劑制備氧氣,不一定需要加熱。(   )[提示] 若用MnO2催化氯酸鉀分解需要加熱,而催化過氧化氫分解不需加熱。
×
×

(12)除去SO2中混有的HCl氣體,可將氣體通過裝有飽和Na2SO3溶液的洗氣瓶,再干燥。(   )[提示] 除雜試劑應(yīng)選用飽和NaHSO3溶液。(13)實驗室中可利用二氧化錳或高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,兩制備方法中氯氣的發(fā)生裝置完全相同。(   )[提示] 二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)需要加熱,高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)不需要加熱,二者制備氯氣的裝置不同。
×
×
(14)在FeCl2溶液中加入NaOH溶液時,生成的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。(   )(15)鋁鹽和鐵鹽能夠凈水的原理是二者水解時均能生成膠體。(   )(16)SO2通入Ba(NO3)2溶液中,溶液出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,說明有BaSO3沉淀生成。(   )(17)向AlCl3溶液中通入NH3至過量,其現(xiàn)象為先產(chǎn)生白色沉淀后溶解。(   )


×
×
2.(1)常見氣體的發(fā)生裝置。
①實驗室用Ca(OH)2和NH4Cl、濃氨水和NaOH固體分別制取氨氣可以選用裝置__________。②若用H2O2分解來制取氧氣,可以選用裝置______。③實驗室制取氯氣,可以選用裝置______。
A、C
C
D
④裝置B可以制備的常見氣體有________________(寫出兩種)。
(2)實驗室制取、收集干燥的以下六種氣體:①CO2?、贖2S?、跱O2?、躉2?、軨l2?、轓H3如圖裝置可適用的氣體是____________;干燥裝置不適用的是_______;收集裝置不適用的是_________。
CO2、H2
①③④⑤
②⑥

(3)下圖是用于氣體的制備、干燥、性質(zhì)實驗、尾氣處理的常用裝置。請根據(jù)要求回答下列問題。
①如何檢查裝置A的氣密性?________________________________________________________________________________________________________________________。
將a接口封閉,然后向分液漏斗中注入水,打開分液漏斗的活塞,分液漏斗中水的液面不會連續(xù)下降,證明裝置A的氣密性良好
②某同學(xué)的儀器連接順序為A—B—C—D,以此證明實驗室制取Cl2的過程中有HCl和水蒸氣揮發(fā)出來。A.A中反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________。B.裝置B中盛放的試劑是__________________,裝置C中盛放的是CCl4溶液,其作用是________________________________________,裝置D中盛放的試劑是__________________,實驗時看到的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________。
無水硫酸銅粉末
吸收氯氣,防止對HCl的檢驗帶來影響
AgNO3溶液
產(chǎn)生白色沉淀(最后兩空若試劑為“紫色石蕊試液”,現(xiàn)象為“石蕊變紅而不褪色”也可,其他合理答案也可) 
C.有同學(xué)認(rèn)為該實驗有缺陷,應(yīng)該在裝置C、D之間增加裝置E,你認(rèn)為該裝置中應(yīng)放入________________________________________。③最后,同學(xué)們用上述除裝置B以外的儀器組裝一套可以制備純凈干燥氯氣的裝置,按氣流方向填接口順序a→____________→ghf(不能選用裝置B,其他裝置可以重復(fù)使用),并按順序?qū)懗鏊罱涌趯?yīng)儀器盛放的試劑:______________________。
濕潤的淀粉-KI試紙或濕潤的有色布條
eded
飽和食鹽水、濃硫酸
微考點1 以氣體制備為主線的綜合實驗(1)(2021·北京卷,5)實驗室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是(   )
B
[解析] KMnO4是固體物質(zhì),加熱分解產(chǎn)生O2,由于O2難溶于水、密度比空氣大,因此可以用排水法或向上排空氣法收集,制取裝置可以選a,但是收集裝置不能選d,A錯誤;Zn與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2,塊狀固體與液體反應(yīng)制取氣體,產(chǎn)生的H2密度比空氣小且難溶于水,制取氫氣可以選用b,收集裝置選e或d,B正確;Cu與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO氣體,NO能夠與O2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NO2氣體,因此不能使用排空氣法收集,C錯誤;CaCO3與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CaSO4、CO2氣體,CaSO4微溶于水,使制取CO2氣體的反應(yīng)不能持續(xù)發(fā)生,因此不能使用該方法制取CO2氣體,D錯誤。
(2)(2022·廣東,8)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2后,按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達到實驗?zāi)康牡氖?   )
D
[解析] Cl2通過飽和食鹽水除去混有的HCl,再通過濃硫酸除去混有的水蒸氣,導(dǎo)管“長進短出”,A項正確;Cl2密度比空氣大,應(yīng)用向上排空氣法收集,導(dǎo)管“長進短出”,B項正確;干燥的紅布條不褪色,濕潤的紅布條褪色,證明氯氣沒有漂白性,氯氣與水反應(yīng)生成的某種產(chǎn)物有漂白性,C項正確;多余的Cl2應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收,D項錯誤。
實驗室可選用下列裝置制備氨基甲酸銨(H2NCOONH4)。
回答下列問題。①儀器A的名稱是_________________,其中加入的固體可為________________________________(填名稱);按氣流方向連接各儀器:a→________→jk←____________←b(用接口字母表示連接順序)。②裝置Ⅱ的優(yōu)點是______________________。
三頸燒瓶
氫氧化鈉(或氧化鈣或堿石灰)
dc
fe←gh
隨開隨用,隨關(guān)隨停
③裝置Ⅵ中,采用冰水浴的原因為___________________________________________________________________________;當(dāng)CCl4液體中產(chǎn)生較多晶體懸浮物時即停止反應(yīng),________(填操作名稱)得到粗產(chǎn)品。為了將所得粗產(chǎn)品干燥,可采取的方法是______(填標(biāo)號)。A.蒸餾B.高壓加熱烘干C.真空微熱烘干
降低溫度,有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,防止因反應(yīng)放熱造成H2NCOONH4分解
過濾
C
④某同學(xué)認(rèn)為這套裝置制得的氨基甲酸銨易變質(zhì),同時不符合綠色化學(xué)理念,改進了裝置,具體做法是______________________________________________,其作用為____________________________________________________________________________。
裝置Ⅵ中長玻璃管外接裝有
濃硫酸的試劑瓶
吸收多余的氨氣,防止污染環(huán)境;
防止空氣中的水蒸氣進入,使氨基甲酸銨水解
[解析]?、俑鶕?jù)圖示,儀器A為三頸燒瓶;濃氨水和NaOH固體或CaO等混合可以放出氨氣,所以A中加入的固體可為NaOH或CaO等;用堿石灰干燥氨氣,通入裝置Ⅲ,從d口進,c口出,裝置Ⅱ生成CO2,除去CO2中的HCl用裝置Ⅴ,長進短出,然后通入裝置Ⅳ用濃硫酸干燥,則儀器連接順序為a→dc→jk←fe←gh←b。②裝置Ⅱ為簡易啟普發(fā)生器,可以隨開隨用,隨關(guān)隨停。
④氨氣有刺激性氣味,污染空氣,需要尾氣處理裝置,則應(yīng)在裝置Ⅵ中長玻璃管處外接裝有濃硫酸的試劑瓶,同時可防止空氣中的水蒸氣進入,使氨基甲酸銨水解。
〔對點集訓(xùn)1〕 (1)(2022·山東濰坊模擬)圖中a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑,可用如圖裝置制取、凈化、收集的氣體是(   )
B
[解析] 亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫能與堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰來凈化二氧化硫,故A錯誤;鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳,鹽酸有揮發(fā)性,所以生成的二氧化碳中有氯化氫,氯化氫和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳,飽和的碳酸氫鈉和二氧化碳不反應(yīng),所以可用飽和碳酸氫鈉洗氣,二氧化碳的密度大于空氣的密度,所以可用向上排空氣法收集,故B正確;銅和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮,一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,所以不能用排空氣法收集一氧化氮,故C錯誤;銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮,濃硝酸有揮發(fā)性,所以二氧化氮中有硝酸,硝酸能和堿反應(yīng),二氧化氮和堿也反應(yīng),所以不能用氫氧化鈉溶液洗氣,故D錯誤。
(2)(2022·遼寧選擇性考試)Fe/Fe3O4磁性材料在很多領(lǐng)域具有應(yīng)用前景,其制備過程如下(各步均在N2氛圍中進行):①稱取9.95 g FeCl2·4H2O(Mr=199),配成50 mL溶液,轉(zhuǎn)移至恒壓滴液漏斗中。②向三頸燒瓶中加入100 mL 14 mol·L-1 KOH溶液。③持續(xù)磁力攪拌,將FeCl2溶液以2 mL·min-1的速度全部滴入三頸燒瓶中,100 ℃下回流3 h。④冷卻后過濾,依次用熱水和乙醇洗滌所得黑色沉淀,在40 ℃干燥。⑤管式爐內(nèi)焙燒2 h,得產(chǎn)品3.24 g。
部分裝置如圖:
回答下列問題:①儀器a的名稱是__________________;使用恒壓滴液漏斗的原因是______________________________。
(球形)冷凝管
平衡氣壓,便于液體順利流下
②實驗室制取N2有多種方法,請根據(jù)元素化合物知識和氧化還原反應(yīng)相關(guān)理論,結(jié)合下列供選試劑和裝置,選出一種可行的方法,化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________,對應(yīng)的裝置為______________(填標(biāo)號)??晒┻x擇的試劑:CuO(s)、NH3(g)、Cl2(g)、O2(g)、飽和NaNO2(aq)、飽和NH4Cl(aq)
A(或B)
可供選擇的發(fā)生裝置(凈化裝置略去):
③三頸燒瓶中反應(yīng)生成了Fe和Fe3O4,離子方程式為__________________________________________。④為保證產(chǎn)品性能,需使其粒徑適中、結(jié)晶度良好,可采取的措施有________(填字母)。A.采用適宜的滴液速度B.用鹽酸代替KOH溶液,抑制Fe2+水解C.在空氣氛圍中制備D.選擇適宜的焙燒溫度
4Fe2++8OH-===Fe↓+Fe3O4↓+4H2O
AD
⑤步驟④中判斷沉淀是否已經(jīng)用水洗滌干凈,應(yīng)選擇的試劑為_______________________________________;使用乙醇洗滌的目的是__________________________________。⑥該實驗所得磁性材料的產(chǎn)率為______________(保留3位有效數(shù)字)。
稀硝酸和硝酸銀溶液
除去晶體表面水分,便于快速干燥
90.0%
③三頸燒瓶中FeCl2溶液與KOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成了Fe和Fe3O4,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知,該反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++8OH-===Fe↓+Fe3O4↓+4H2O。④結(jié)晶度受反應(yīng)速率與溫度的影響,所以為保證產(chǎn)品性能,需使其粒徑適中、結(jié)晶度良好,可采取的措施有采用適宜的滴液速度、選擇適宜的焙燒溫度,A、D兩項符合題意,若用鹽酸代替KOH溶液,目標(biāo)產(chǎn)物Fe和Fe3O4均會溶解在鹽酸中,因此得不到該晶粒,B不符合題意;若在空氣氛圍中制備,則亞鐵離子容易被空氣氧化,C不符合題意。
⑤因為反應(yīng)后溶液中有氯離子,所以在步驟④中判斷沉淀是否已經(jīng)用水洗滌干凈,需取最后一次洗滌液,加入稀硝酸酸化后,再加入硝酸銀溶液,若無白色沉淀生成,則證明已洗滌干凈;乙醇易溶于水,易揮發(fā),所以最后使用乙醇洗滌的目的是除去晶體表面水分,便于快速干燥。
微考點2 以陌生無機物制備為主線的綜合實驗(1)(2023·江西南昌模擬)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液,K2FeO4具有強氧化性,在酸性或中性溶液中迅速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定,某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了制備K2FeO4的裝置如圖(夾持裝置略)。下列敘述正確的是(   )
D
A.試劑X為固體MnO2或KMnO4B.裝置B中為濃硫酸,用于干燥Cl2C.可通過觀察裝置C中是否有紫色沉淀,判斷C中反應(yīng)是否已經(jīng)完成D.拆除裝置前必須先除去燒瓶中殘留的Cl2以免污染空氣
[解析] 試劑X為KMnO4,不能是固體MnO2,因為濃鹽酸和二氧化錳要在加熱條件下才能反應(yīng)生成氯氣,故A錯誤;裝置B中為飽和食鹽水,用于除去氯氣中的HCl氣體,故B錯誤;K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液,只要生成K2FeO4就能看到紫色沉淀,因此不能通過觀察裝置C中是否有紫色沉淀來判斷反應(yīng)是否已經(jīng)完成,故C錯誤;燒瓶中殘留Cl2,因此在拆除裝置前必須先除去燒瓶中殘留的Cl2以免污染空氣,故D正確。
(2)(2023·福建漳州一模)氧化鉍(Bi2O3)是一種淡黃色、低毒的氧化物,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥合成、能源材料等領(lǐng)域。其制備方法通常有兩種:方法Ⅰ:將金屬鉍(Bi)溶于足量的稀硝酸得到硝酸鉍[Bi(NO3)3]溶液,所得溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后得硝酸鉍晶體,最后煅燒硝酸鉍晶體即得氧化鉍產(chǎn)品。
方法Ⅱ:將3.0 g氯氧化鉍(BiOCl,白色難溶于水)與25 mL 3 mol·L-1碳酸氫銨溶液混合,加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=9,50 ℃下反應(yīng)2 h可得到(BiO)2CO3沉淀,其裝置如圖甲所示(加熱及夾持裝置已省略),再將所得沉淀干燥并在530 ℃下煅燒,可得到氧化鉍產(chǎn)品。
①寫出金屬鉍(Bi)溶于足量稀硝酸生成硝酸鉍溶液的離子方程式:_____________________________________________________;從綠色化學(xué)的角度思考,工業(yè)上常選方法Ⅱ而不選方法Ⅰ制氧化鉍的原因是____________________________________________________________________________________。
方法Ⅰ中金屬Bi與稀硝酸反應(yīng)和硝酸鉍在受熱分解的過程中均會產(chǎn)生污染環(huán)境的氮氧化物
②圖甲中儀器c的名稱為____________,當(dāng)觀察到澄清石灰水變渾濁說明反應(yīng)過程中產(chǎn)生CO2,寫出產(chǎn)生(BiO)2CO3沉淀的化學(xué)方程式:______________________________________________________。③加氨水調(diào)節(jié)pH為9有利于生成(BiO)2CO3沉淀的原因是__________________________________。
分液漏斗
④某研究小組探究溫度對沉淀制備的影響,得到溫度與所得沉淀產(chǎn)率的關(guān)系如圖乙所示。結(jié)合圖像分析,50 ℃時沉淀產(chǎn)率最高的原因是溫度低于50 ℃時,BiOCl固體在水中的溶解度小,導(dǎo)致沉淀的產(chǎn)率降低;溫度高于50 ℃時,____________________________________________________________________。
⑤若方法Ⅱ所得氧化鉍(Bi2O3)產(chǎn)品的質(zhì)量為2.56 g,則氯氧化鉍的轉(zhuǎn)化率為______________(保留3位有效數(shù)字)。
95.4%
下列說法錯誤的是(   )A.裝置①還可以用于制取O2、Cl2、CO2等氣體B.裝置②、④中分別盛裝NaOH溶液、KOH固體C.裝置③中也可盛裝維生素C,其作用是除去氧氣D.裝置⑤中產(chǎn)生的尾氣冷卻后用水吸收得到純鹽酸
D
[解析] 裝置①可以用雙氧水(MnO2作催化劑)制取氧氣,用濃鹽酸與高錳酸鉀制取氯氣,用鹽酸與碳酸鈣制取二氧化碳?xì)怏w,A正確;裝置②中盛裝NaOH溶液可以吸收裝置中的二氧化碳?xì)怏w,④中盛裝KOH固體可以吸收水分,B正確;裝置③中的亞硫酸鈉可以除去裝置中的氧氣,也可盛裝維生素C,C正確;裝置⑤中產(chǎn)生的尾氣有反應(yīng)生成的HCl,還有未完全反應(yīng)的NH3,所以冷卻后用水吸收得到的不是純鹽酸,D錯誤。
(2)(2022·全國乙,27)二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀{K2[Cu(C2O4)2]}可用于無機合成、功能材料制備。實驗室制備二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀可采用如下步驟:Ⅰ.取已知濃度的CuSO4溶液,攪拌下滴加足量NaOH溶液,產(chǎn)生淺藍色沉淀。加熱,沉淀轉(zhuǎn)變成黑色,過濾。Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入適量K2CO3固體,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。Ⅲ.將Ⅱ的混合溶液加熱至80~85 ℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁熱過濾。
Ⅳ.將Ⅲ的濾液用蒸汽浴加熱濃縮,經(jīng)一系列操作后,干燥,得到二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體,進行表征和分析?;卮鹣铝袉栴}:①由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列儀器中不需要的是____________________(填儀器名稱)。
分液漏斗、冷凝管
②長期存放的CuSO4·5H2O中,會出現(xiàn)少量白色固體,原因是__________________________。③Ⅰ中的黑色沉淀是__________(寫化學(xué)式)。④Ⅱ中原料配比為n(H2C2O4):n(K2CO3)=1.5:1,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________。
風(fēng)化生成無水CuSO4
CuO
3H2C2O4+2K2CO3===K2C2O4+2KHC2O4+2CO2↑+2H2O
⑤Ⅱ中,為防止反應(yīng)過于劇烈而引起噴濺,加入K2CO3應(yīng)采取____________的方法。⑥Ⅲ中應(yīng)采用________進行加熱。⑦Ⅳ中“一系列操作”包括________________________。
分批加入
水浴
冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌
[解析]?、貱uSO4·5H2O配制CuSO4溶液時,用電子天平稱取一定質(zhì)量的CuSO4·5H2O晶體,用量筒量取水的體積,在燒杯中加水溶解;分液漏斗常用于萃取、分液以及制備裝置中滴加液體,球形冷凝管常用于制備實驗中的冷凝回流裝置,配制溶液時二者都不需要用到。②CuSO4·5H2O是藍色晶體,CuSO4是白色固體,長期存放的CuSO4·5H2O會失去結(jié)晶水,出現(xiàn)少量白色固體CuSO4,化學(xué)上將此過
程稱為風(fēng)化。③向CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液,產(chǎn)生的淺藍色沉淀為Cu(OH)2,加熱Cu(OH)2使其分解,生成黑色固體CuO。④H2C2O4的酸性比碳酸強,當(dāng)n(H2C2O4):n(K2CO3)=1.5:1,即3:2時,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2C2O4+2K2CO3===K2C2O4+2KHC2O4+2CO2↑+2H2O。⑤由于反應(yīng)產(chǎn)生氣體,為防止反應(yīng)過于劇烈而引起噴濺,K2CO3應(yīng)分批加入并不斷攪拌。⑥Ⅲ中將混合溶液加熱到80~85 ℃,常采用水浴進行加熱,使液體受熱均勻。⑦將濾液用蒸汽浴加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,即可得到二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體。
[疑難突破] H2C2O4是二元弱酸,酸性比碳酸強,當(dāng)n(H2C2O4):n(K2CO3)=1:1時,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2C2O4+K2CO3===K2C2O4+CO2↑+H2O;當(dāng)n(H2C2O4):n(K2CO3)=2:1時,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2C2O4+K2CO3===2KHC2O4+CO2↑+H2O。
考點二 有機化合物的制備實驗
必備知識·梳理夯實
1.教材中四種典型有機化合物的制備(1)乙酸乙酯的制備①反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)
②實驗裝置:③試劑的混合方法:先加入________,然后邊振蕩試管邊慢慢加入________________,冷卻至室溫后再加__________。
乙醇
濃H2SO4
冰醋酸
④裝置和試劑的作用
(2)制取溴苯①反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)__________________________________②實驗裝置:
③長導(dǎo)管作用:__________________。④提純溴苯的方法:水洗、堿洗、再水洗。
導(dǎo)氣兼冷凝回流
(3)制取硝基苯①反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)______________________________________________。②實驗裝置
③注意事項
水浴中
(4)制取乙烯①反應(yīng)原理(化學(xué)方程式):___________________________________________________________。②實驗裝置
CH2===CH2↑+H2O
③注意事項
反應(yīng)液中
防暴沸
催化劑
吸水劑
NaOH溶液
2.熟悉有機化合物制備實驗的常用裝置(1)反應(yīng)裝置:有機化合物易揮發(fā),常采用冷凝回流裝置減少有機化合物的揮發(fā),提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。
(2)蒸餾裝置:利用有機化合物沸點的不同,用蒸餾方法可以實現(xiàn)分離。
3.提純有機化合物的常用方法有機制備實驗有反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率低、副反應(yīng)多等特點,制得的產(chǎn)物中常混有雜質(zhì),根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物與雜質(zhì)的性質(zhì)差異,可用如下方法分離提純:
如苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng)后,產(chǎn)物為棕褐色,混合物中含有目標(biāo)產(chǎn)物溴苯、有機雜質(zhì)苯、無機雜質(zhì)Br2、FeBr3、HBr等,提純溴苯可用如下工藝流程:
[微點撥] 蒸餾操作中幾種儀器及操作的注意事項(1)溫度計水銀球的位置:若要控制反應(yīng)溫度,應(yīng)插入反應(yīng)液中;若要選擇收集某溫度下的餾分,則應(yīng)放在支管口附近。(2)冷凝管的選擇:球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流,又能用于冷凝收集餾分。(3)冷凝管的進出水方向:下進上出。
(4)加熱方法的選擇①酒精燈加熱。酒精燈的火焰溫度一般在400~500 ℃,需要溫度不太高的實驗都可用酒精燈加熱。②水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100 ℃。(5)防暴沸:加碎瓷片(或沸石),防止溶液暴沸,若開始忘加碎瓷片(或沸石),需冷卻后補加。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)用水能夠鑒別苯、乙醇、硝基苯。(   )[提示] 水與苯混合,有機層在上層;水與乙醇任意比互溶,不分層;水與硝基苯混合,有機層在下層。(2)用灼燒的方法可以區(qū)分蠶絲和人造纖維。(   )[提示] 蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì),人造纖維的主要成分是纖維素。


(3)乙烷中混有乙烯,可用酸性KMnO4溶液除雜。(   )[提示] 酸性KMnO4溶液可將乙烯氧化為CO2,引入新雜質(zhì),應(yīng)選用溴水。(4)乙酸乙酯制備實驗中,除雜試劑飽和Na2CO3溶液可以換成NaOH溶液。(   )[提示] 乙酸乙酯與NaOH反應(yīng)。
×
×
(5)向蔗糖水解液中加入銀氨溶液,即可證明水解產(chǎn)物的生成。(   )[提示] 蔗糖水解液呈酸性,應(yīng)先加入堿將溶液調(diào)至堿性,再用銀氨溶液檢驗還原性糖。
×
2.乙酸乙酯是一種用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品。某課外小組設(shè)計實驗室制取并提純乙酸乙酯的方案如下:已知:①氯化鈣可與乙醇形成CaCl2·6C2H5OH②有關(guān)有機物的沸點:
Ⅰ.制備過程裝置如圖所示,A中放有濃硫酸,B中放有9.5 mL無水乙醇和6 mL冰醋酸,D中放有飽和碳酸鈉溶液。(1)寫出乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________。
(2)實驗過程中滴加大約3 mL濃硫酸,B的容積最合適的是______(填入選項)A.25 mL B.50 mLC.250 mL D.500 mL(3)球形干燥管的主要作用是__________。(4)預(yù)先向飽和Na2CO3溶液中滴加幾滴酚酞試液,目的是____________________。
B
防倒吸
便于觀察液體分層
Ⅱ.提純方法:①將D中混合液轉(zhuǎn)入分液漏斗進行分液。②有機層用5 mL飽和食鹽水洗滌,再用5 mL飽和氯化鈣溶液洗滌,最后用水洗滌。有機層倒入一干燥的燒瓶中,用無水硫酸鎂干燥,得粗產(chǎn)物。③將粗產(chǎn)物蒸餾,收集77.1 ℃的餾分,得到純凈干燥的乙酸乙酯。(5)第①步分液時,選用的兩種玻璃儀器的名稱分別是____________、________。(6)第②步中用飽和食鹽水、飽和氯化鈣溶液、最后用水洗滌,分別主要洗去粗產(chǎn)品中的__________、________、__________。
分液漏斗
燒杯
碳酸鈉
乙醇
氯化鈣
[提示] (1)乙酸與乙醇在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng),生成乙酸乙酯和水;(2)實驗過程中圓底燒瓶需要加熱,最大盛液量不超過其容積的2/3,燒瓶內(nèi)液體的總體積為18.5 mL,最合適的是50 mL,選B;(3)球形干燥管的主要作用是防止倒吸;(4)預(yù)先向飽和Na2CO3溶液中滴加幾滴酚酞試液,目的是便于觀察液體分層(答案合理即可);(5)第①步分液時,選用的兩種玻璃儀器的名稱分別是分液漏斗、燒杯;(6)第②步中用飽和食鹽水、飽和氯化鈣溶液、最后用水洗滌,分別主要洗去粗產(chǎn)品中的碳酸鈉、乙醇、氯化鈣。
微考點1 常見有機物的制備 (1)(2023·河南焦作模擬)實驗室利用苯與濃硝酸、濃硫酸制取并提純硝基苯的實驗過程中,下列裝置未涉及的是(   )A.①② B.①③ C.③④ D.④⑤
D
[解析] 制備硝基苯的實驗,一般步驟為a.配制一定比例的濃硫酸和濃硝酸的混合酸,加入反應(yīng)器中;b.向冷卻后的混合酸中逐滴加入一定質(zhì)量的苯,充分振蕩,混合均勻;c.用水浴加熱在50~60 ℃下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束;d.除去混合酸后,粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌,其間進行多次分液操作;e.將用無水CaCl2干燥后的粗產(chǎn)品進行蒸餾,得到純硝基苯。故實驗中發(fā)生反應(yīng)需要用到水浴加熱裝置②、除雜過程需要用到分液操作裝置③,最后分離出純硝基苯還要用到蒸餾裝置①,只有④⑤裝置未涉及,故答案為D。
(2)(2023·福建龍巖模擬)某興趣小組設(shè)計圖甲裝置用于制備一定量的乙酸乙酯,有關(guān)說法正確的是(   )
A
A.增加甲中燒瓶上方的導(dǎo)管長度,可減少原料的損失B.反應(yīng)前,甲中燒瓶內(nèi)先加入少量濃硫酸,后加入適量冰醋酸和乙醇C.甲中接收裝置可以替換成乙或丙D.飽和碳酸鈉的作用是吸收乙酸乙酯
[解析] 增加甲中燒瓶上方的導(dǎo)管長度,長直導(dǎo)管可以起冷凝回流作用,故可減少原料的損失,A正確;濃硫酸密度大,溶于乙醇放出大量的熱,不宜先加,反應(yīng)前甲中燒瓶內(nèi)試劑添加順序為乙醇、少量濃硫酸,混合均勻并冷卻到室溫后,再加適量冰醋酸,B錯誤;乙圖中多孔球泡能防倒吸,同時可增大與碳酸鈉溶液的接觸面積,除雜效果更好,丙圖中通入CCl4和碳酸鈉的混合溶液中,能防倒吸,但CCl4能溶解乙酸乙酯,使產(chǎn)率降低,C錯誤;飽和碳酸鈉的作用是中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯在水中的溶解度,D錯誤。
〔對點集訓(xùn)1〕 (1)(2023·江蘇第二次調(diào)研檢測)乙酸乙酯的制備實驗如下:步驟1:在試管a中加入無水乙醇、濃硫酸、冰醋酸,并加入沸石。在試管b中加入滴有酚酞的飽和碳酸鈉溶液步驟2:點燃酒精燈,加熱反應(yīng)物至微微沸騰后,改用小火加熱,觀察到試管b中溶液上方出現(xiàn)無色液體步驟3:振蕩試管b,溶液紅色變淺步驟4:用分液漏斗分離試管b中的液體混合物
下列關(guān)于該實驗說法不正確的是(   )A.試管a中放入沸石的目的是防止加熱時液體暴沸B.導(dǎo)管不伸入試管b中液面以下,其目的是防止倒吸C.步驟3中溶液紅色變淺,是因為碳酸鈉與乙醇發(fā)生反應(yīng)D.步驟4中應(yīng)先放出水相后再從分液漏斗上口倒出乙酸乙酯
C
試管a中放入沸石的目的是防止加熱時液體暴沸,致使混合液沖進b中,引起危險,A正確;乙醇、乙酸易溶于水,導(dǎo)管不伸入試管b中液面以下,其目的是防止倒吸,B正確;步驟3中溶液紅色變淺,是因為碳酸鈉與乙酸發(fā)生反應(yīng),C錯誤;乙酸乙酯的密度小于水,步驟4中應(yīng)先放出水相后再從分液漏斗上口倒出乙酸乙酯,D正確。
(2)(2023·河北邯鄲模擬)溴化芐是重要的有機合成工業(yè)原料,可由苯甲醇為原料合成,實驗原理及裝置如圖所示。反應(yīng)結(jié)束后,反應(yīng)液可按下列步驟分離和純化:靜置→分液→水洗→純堿洗→水洗→干燥→減壓蒸餾。下列有關(guān)說法不正確的是(   )
D
A.實驗時,應(yīng)該先從冷凝管接口b處通水,后加熱至反應(yīng)溫度B.該實驗適宜用水浴加熱C.濃硫酸作催化劑和吸水劑D.在水洗操作中因為振搖而使得分液漏斗中出現(xiàn)大量氣體,可以通過打開上口瓶塞的方式來放氣
[解析] 為防止原料加熱蒸發(fā)損失,同時達到冷凝回流的效果,應(yīng)先從冷凝管接口b處通水,再加熱至反應(yīng)溫度,故A正確;該實驗要求溫度較準(zhǔn)確,適宜用熱水浴加熱.以便控制溫度,故B正確;從反應(yīng)的化學(xué)方程式看,濃硫酸作催化劑,產(chǎn)物中有水,通過濃硫酸吸水,促進反應(yīng)更完全,故C正確;在水洗操作中,放氣操作需要將分液漏斗倒置,再打開下口活塞進行放氣,故D錯誤。
微考點2 陌生有機物的制備 (1)(2022·山東青島模擬)苯甲酸乙酯(無色液體,難溶于水,沸點213 ℃)天然存在于桃、菠蘿、紅茶中,稍有水果氣味,常用于配制香精和人造精油,也可用作食品添加劑。實驗室利用如圖所示裝置,在環(huán)己烷中通過以下反應(yīng)制備。
已知:環(huán)己烷沸點為80.8 ℃,可與乙醇和水形成共沸物,其混合物沸點為62.1 ℃。下列說法錯誤的是(   )A.實驗時最好采用水浴加熱,且冷卻水應(yīng)從b口流出B.分水器可及時放出水層,避免水層升高流入燒瓶C.環(huán)己烷的作用是在較低溫度下帶出生成的水,促進酯化反應(yīng)向右進行D.實驗時應(yīng)依次向圓底燒瓶中加入碎瓷片、濃硫酸、苯甲酸、無水乙醇、環(huán)己烷
D
[解析] 由題干信息,該反應(yīng)需控制溫度不超過80.8 ℃,因此最好采用水浴加熱的方式,冷凝管的冷凝水應(yīng)該下進上出,即從a口流入,b口流出,A選項正確;合成反應(yīng)中,分水器中會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,上層是油狀物,下層是水,當(dāng)油層液面高于支管口時,油層會沿著支管口流回?zé)?,以達到反應(yīng)物冷凝回流,提高產(chǎn)率的目的,當(dāng)下層液面高度超過距分水器支管約2 cm時,及時放出水層,避免水層升高流入燒瓶,
B選項正確;根據(jù)已知信息“環(huán)己烷沸點為80.8 ℃,可與乙醇和水形成共沸物,其混合物沸點為62.1 ℃”,所以環(huán)己烷的作用是在較低溫度下帶出生成的水,促進酯化反應(yīng)向右進行,C選項正確;實驗時應(yīng)依次向圓底燒瓶中加入碎瓷片、苯甲酸、無水乙醇、環(huán)己烷,攪拌后再加入濃硫酸,D選項錯誤。
(2)(2023·江西景德鎮(zhèn)月考)常溫下對甲基苯甲醚為無色液體,實驗室制備對甲基苯甲醚的反應(yīng)原理為
產(chǎn)物制備:先在甲裝置的圓底燒瓶中加入幾粒碎瓷片,再依次加入10.8 g對甲基苯酚、10 mL甲醇,最后加入2 mL濃硫酸,控制反應(yīng)溫度為60 ℃進行反應(yīng)。
產(chǎn)物提純:①將反應(yīng)混合液冷卻后加入足量飽和碳酸鈉溶液,充分反應(yīng)后轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,靜置分液;②將有機層轉(zhuǎn)移至乙裝置的蒸餾燒瓶中,加熱,控制溫度為100 ℃進行蒸餾,待蒸餾結(jié)束后,向蒸餾燒瓶內(nèi)剩余液體中加入足量無水氯化鈣,然后趁熱過濾,并將所得液體再次進行蒸餾,收集174 ℃時的餾分,蒸餾結(jié)束后,稱量第二次蒸餾所得餾分為7.32 g。
回答下列問題:①儀器A的名稱為______________。②向甲裝置的圓底燒瓶中加入碎瓷片的目的是__________;制備實驗中采用的加熱方式是____________,其優(yōu)點是________________________________________。③產(chǎn)物提純時,向反應(yīng)混合液中加入足量飽和碳酸鈉溶液的主要目的是__________________________;產(chǎn)物提純時,先控制溫度為100 ℃進行蒸餾的目的是____________________________________。
球形冷凝管
防暴沸
水浴加熱
使反應(yīng)液受熱均勻,
除去反應(yīng)混合液中的硫酸
蒸出反應(yīng)混合物中的甲醇和大部分水
易控制加熱溫度
④加入足量無水氯化鈣的目的是_________________________________________。⑤對甲基苯甲醚的產(chǎn)率為________%。
除去混合液中少量的水(或干燥
有機相)
60
[解析]?、偌籽b置為制備裝置,原料甲醇沸點較低,易揮發(fā),需冷凝回流,冷凝回流用球形冷凝管。②向甲裝置中加入碎瓷片或沸石的目的是防暴沸;制備時的反應(yīng)溫度為60 ℃,應(yīng)采用水浴加熱的方式,其優(yōu)點是使反應(yīng)液受熱均勻,易于控制加熱溫度。
③根據(jù)反應(yīng)原理知,該制備反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)后的混合液中除了產(chǎn)物對甲基苯甲醚,還含有雜質(zhì)甲醇、對甲基苯酚、硫酸、水,向反應(yīng)混合液中加入足量飽和碳酸鈉溶液,與反應(yīng)混合液中的硫酸充分反應(yīng),然后通過分液除去無機雜質(zhì)、甲醇,剩余的有機層中含有水、甲醇、對甲基苯酚、對甲基苯甲醚,將有機層轉(zhuǎn)移至乙裝置中進行蒸餾,根據(jù)題表沸點數(shù)據(jù),先控制溫度為100 ℃,可蒸出有機層中的甲醇和大部分水,得到對甲基苯酚和對甲基苯甲醚及少量水的混合液。
④無水氯化鈣屬于干燥荊,能吸收水,所以加入足量無水氯化鈣,可除去混合液中少量的水。
〔對點集訓(xùn)2〕 (1)(2023·山東德州期末)實驗室用苯甲酸和乙醇在濃硫酸催化下制備苯甲酸乙酯。已知:①苯甲酸乙酯為無色液體,沸點為212 ℃,微溶于水,易溶于乙醚。②乙醚的密度為0.714 g·cm-3,沸點為34.6 ℃,
下列說法正確的是(   )A.開始試劑的加入順序:濃硫酸、無水乙醇、苯甲酸B.蒸餾除去乙醚時,需水浴加熱,實驗臺附近嚴(yán)禁火源C.蒸餾時需要用蒸餾燒瓶、球形冷凝管、溫度計D.用乙醚萃取苯甲酸乙酯時,有機相位于分液漏斗的下層
B
[解析] 濃硫酸密度大,應(yīng)該最后加入,A錯誤;乙醚沸點低,受熱易揮發(fā),且遇明火易爆炸,所以蒸餾除去乙醚時,需水浴加熱,實驗臺附近嚴(yán)禁火源,B正確;蒸餾時需用直形冷凝管,不用球形冷凝管,C錯誤;乙醚的密度小于水,用乙醚萃取苯甲酸乙酯時,有機相位于分液漏斗的上層,D錯誤。
(2)(2023·湖南湘鄉(xiāng)東山中學(xué)一模)硝基苯是重要的化工原料,用途廣泛。Ⅰ.制備硝基苯的化學(xué)方程式如下:
Ⅱ.可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
Ⅲ.制備硝基苯的反應(yīng)裝置圖如下:
Ⅳ.制備、提純硝基苯的流程如下:
請回答下列問題:①配制混酸時,應(yīng)在燒杯中先加入__________;反應(yīng)裝置中的長玻璃導(dǎo)管最好用________________________(填儀器名稱)代替;恒壓滴液漏斗的優(yōu)點是________________________________。②步驟①反應(yīng)溫度控制在50~60 ℃的主要原因是__________________;步驟②中分離混合物獲得粗產(chǎn)品1的實驗操作名稱是________。
濃硝酸
球形(或蛇形)冷凝管
平衡氣壓,使混合酸能順利流下
防止副反應(yīng)發(fā)生
分液
③最后一次水洗后分液得到粗產(chǎn)品2時,粗產(chǎn)品2應(yīng)______(填“a”或“b”)。a.從分液漏斗上口倒出b.從分液漏斗下口放出④粗產(chǎn)品1呈淺黃色,粗產(chǎn)品2為無色。粗產(chǎn)品1呈淺黃色的原因是____________________________________。⑤步驟④用到的固體D的名稱為_________________________。⑥步驟⑤蒸餾操作中,錐形瓶中收集到的物質(zhì)為______。
b
其中溶有濃硝酸分解生成的二氧化氮
無水氯化鈣(或無水硫酸鎂)

[解析] ①濃硫酸密度大于濃硝酸,濃硫酸與濃硝酸混合時放出大量的熱,則該實驗中配制混酸時應(yīng)將濃硫酸注入濃硝酸中,及時攪拌和冷卻,以防止液體暴沸;苯、濃硝酸沸點低,易揮發(fā),球形(或蛇形)冷凝管能更好地冷凝回流揮發(fā)的苯、濃硝酸,從而可減少反應(yīng)物的損失,提高轉(zhuǎn)化率;和普通分液漏斗相比,恒壓滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡內(nèi)外壓強,使混合酸順利滴下。
②濃硫酸和濃硝酸是強腐蝕性酸,且具有強氧化性,溫度不能過高,應(yīng)控制在50~60 ℃,溫度過高有副反應(yīng)發(fā)生;混合物為苯、硝基苯、濃硝酸、濃硫酸,硝基苯是油狀液體,難溶于水,密度比水大,苯微溶于水,與硝基苯互溶,在下層,步驟②為分離互不相溶的液態(tài)混合物,應(yīng)采取分液操作。③最后一次水洗后分液得到粗產(chǎn)品2為硝基苯和苯的混合物,采用分液方法分離,因為硝基苯的密度比水大,所以粗產(chǎn)品2應(yīng)從分液漏斗下口放出,故選b。
④粗產(chǎn)品1中除了硝基苯,還溶入了少量濃硝酸,濃硝酸受熱易分解,溶有濃硝酸分解產(chǎn)生的二氧化氮導(dǎo)致其呈淺黃色。⑤步驟③依次用蒸餾水、Na2CO3溶液、蒸餾水洗滌,除去粗產(chǎn)品中殘留的酸,有機層為苯和硝基苯的混合物,還殘留有水,步驟④用無水CaCl2或無水硫酸鎂干燥有機混合物,過濾,得到苯和硝基苯的混合物。⑥步驟⑤為蒸餾操作,分離苯和硝基苯,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,苯的沸點為80 ℃,硝基苯的沸點為210.9 ℃,則錐形瓶中收集到的物質(zhì)為苯。
有機制備實驗題的解題思路1 分析制備流程
歸納拓展
1
2 熟悉重要儀器
2
3 找準(zhǔn)答題思路。
考點三 實驗方案的設(shè)計與評價
必備知識·梳理夯實
1.實驗方案設(shè)計的基本原則
2.實驗方案設(shè)計的一般思路




3.實驗方案的評價(1)實驗評價的幾種類型
(2)實驗方案評價的原則
4.物質(zhì)成分實驗探究設(shè)計(1)含量測定對實驗數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路
(2)物質(zhì)組成的定量測定中數(shù)據(jù)測定的常用方法①沉淀法:先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀,然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量,再進行相關(guān)計算。②測氣體體積法:對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng),可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。
A.常見測量氣體體積的實驗裝置
B.量氣時應(yīng)注意的問題a.量氣時應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。b.讀數(shù)時要特別注意消除“壓強差”,既要保持液面相平還要注意視線與凹液面最低處相平。如圖中(Ⅰ)(Ⅳ)應(yīng)使左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。③測氣體質(zhì)量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中,通過稱量實驗前后吸收劑的質(zhì)量,求得所吸收氣體的質(zhì)量,然后進行相關(guān)計算。
④重量分析法A.在重量分析中,一般首先采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ贡粶y組分以單質(zhì)或化合物的形式從試樣中與其他組分分離。B.重量分析法不需要選擇合適的指示劑,實驗的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷反應(yīng)是否進行完全,以及反應(yīng)前后固體(或液體)質(zhì)量的變化。C.重量分析的過程包括了分離和稱量兩個過程。根據(jù)分離的方法不同,重量分析法又可分為沉淀法、揮發(fā)法、萃取法等。
D.計算方法:采用重量分析法進行定量計算時,可根據(jù)實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式或原子守恒確定相關(guān)物質(zhì)之間的定量關(guān)系,再結(jié)合實驗數(shù)據(jù)列出關(guān)系式,并進行相關(guān)計算。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)FeCl3溶液可使淀粉-KI試紙變藍,說明FeCl3有氧化性。(   )(2)將SO2通入溴水中,溴水褪色,說明SO2具有漂白性。(   )(3)將金屬鈉在燃燒匙中點燃,迅速伸入集滿CO2的集氣瓶,集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙,瓶內(nèi)有黑色顆粒產(chǎn)生,說明CO2具有氧化性。(   )(4)向AgNO3溶液中加入幾滴NaCl溶液產(chǎn)生白色渾濁,再加入幾滴KI溶液出現(xiàn)黃色渾濁,說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。(   )

×

×
(5)分別取某淀粉水解液,加入NaOH溶液調(diào)至堿性,再加入碘水未變藍,加入新制氫氧化銅懸濁液有紅色沉淀,說明淀粉已完全水解。(   )(6)向NaBr溶液中加入氯水,再加入苯振蕩,靜置,上層呈橙紅色,說明非金屬性Cl>Br。(   )(7)將KI和FeCl3溶液在試管中混合后,加入CCl4,振蕩,靜置,下層溶液顯紫紅色,證明氧化性:Fe3+>I2。(   )(8)分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體,試管內(nèi)壁都有水珠,說明兩種物質(zhì)均受熱分解。(   )
×


×
(9)加熱盛有NH4Cl固體的試管,試管底部固體消失,試管口有晶體凝結(jié),則NH4Cl固體可以升華。(   )(10) 用圖示裝置可以觀察鐵的吸氧腐蝕。(   ) (11)向AgNO3溶液中滴加過量氨水,溶液澄清,證明Ag+與NH3·H2O能大量共存。(   )(12)向苯酚濁液中滴加Na2CO3溶液,濁液變清,苯酚的酸性強于H2CO3的酸性。(   )
×

×
×
(13)用苯和濃溴水在鐵粉存在的條件下混合制溴苯。(   )(14)用加熱失水稱重的方法測量膽礬晶體CuSO4·xH2O中結(jié)晶水的個數(shù),需要用到坩堝,若已知坩堝質(zhì)量,實驗過程中需至少稱重兩次。(   )(15)實驗產(chǎn)生的SO2可用排水法測量體積。(   )(16)氣體體積測量時,若用堿式滴定管代替量氣管,測量前后讀數(shù)分別為V1和V2(其他操作均正確),則氣體體積為(V2-V1)mL。(   )
×
×
×
×
(18)證明H2A是二元酸,可用中和滴定的方法,消耗的NaOH溶液體積是H2A溶液的二倍。(   )

×
2.(1)某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì),按如圖所示裝置進行實驗。下列說法錯誤的是(   )A.裝置②的作用是作為安全瓶B.裝置③中試劑更換為Ba(NO3)2溶液后,無明顯現(xiàn)象C.裝置④用于驗證SO2具有氧化性D.裝置⑤用于驗證SO2具有漂白性
B
(2)下列由原料及有關(guān)試劑分別制取相應(yīng)的最終產(chǎn)物的設(shè)計中,理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟上合理的方案是哪個?
[提示] 方案1,C在空氣中燃燒不能得純凈的CO。方案2,AgNO3溶液價格較高,不經(jīng)濟。方案4,F(xiàn)e燃燒后的產(chǎn)物為Fe3O4,不是Fe2O3。因此,只有方案3合理。
微考點1 探究物質(zhì)組成、性質(zhì)的實驗方案的設(shè)計與評價(1)(2021·浙江6月選考,25)下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是(   )
D
[解析] A項,利用乙醇和濃硫酸反應(yīng)制取乙烯,應(yīng)迅速升溫至170 ℃,產(chǎn)生氣體需除雜后才可通入溴水中,A項設(shè)計方案錯誤;B項,取少量樣品,加入3 mL蒸餾水和少量乙醇,振蕩,再加入1~2滴FeCl3溶液,若溶液顯紫色,則產(chǎn)品中含有水楊酸,B項現(xiàn)象和結(jié)論錯誤;C項,若金屬鈉不完全燃燒,加入水后,有氫氣生成,C項方案設(shè)計錯誤;D項,Na2SO3固體樣品變質(zhì)生成Na2SO4,取少量待測樣品溶于蒸餾水,先加入足量稀鹽酸,再加入足量的BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則樣品已經(jīng)變質(zhì),D項正確。
步驟1:將裝置Ⅰ中藥品A以恒定的速度滴入裝有藥品B的燒瓶中,確保有穩(wěn)定的氨氣緩慢通入裝置Ⅱ;步驟2:裝置Ⅱ加熱至95 ℃,發(fā)生反應(yīng),觀察到裝置Ⅱ下層液體逐漸減少,直至近乎消失時停止通入氨氣。
回答下列問題:①儀器a的名稱為________________。裝置Ⅰ中所盛裝的藥品A、B分別為__________________。②裝置Ⅱ中加入H2O的目的是____________________________。③反應(yīng)開始后,為加快反應(yīng)速率同時控制反應(yīng)溫度,裝置Ⅱ可以采用的加熱方式是____________。
球形分液漏斗
濃氨水、堿石灰
液封,提高NH3的利用率
水浴加熱
④裝置Ⅲ中盛放的溶液可以是_________________________________________________________________,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________。
NaOH溶液(或CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液等) 
⑤該實驗小組同學(xué)為檢驗生成的產(chǎn)物,設(shè)計了如下實驗探究。a.取少量Ⅱ中反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加__________________溶液,振蕩,出現(xiàn)現(xiàn)象______________,得出結(jié)論產(chǎn)物中含有SCN-。b.設(shè)計實驗證明產(chǎn)物中存在NH:___________________________________________________________________________________________________________________________(簡述實驗操作及現(xiàn)象)。
FeCl3[或Fe2(SO4)3等]
溶液變紅色
取少量Ⅱ中反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加適量濃NaOH溶液,加熱,在試管口放置一張濕潤的紅色石蕊試紙,紅色石蕊試紙變藍
〔對點集訓(xùn)1〕 (2023·山西運城調(diào)研改編)Na2CS3在農(nóng)業(yè)上用作殺菌劑和殺線蟲劑,在工業(yè)上用于處理廢水中的重金屬離子。某化學(xué)興趣小組設(shè)計實驗探究Na2CS3的部分性質(zhì)并測定某Na2CS3溶液的濃度。實驗Ⅰ 探究Na2CS3的性質(zhì)

(3)某同學(xué)取步驟③反應(yīng)后所得溶液于試管中,滴加足量鹽酸和氯化鋇溶液,他認(rèn)為通過測定產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量即可求出實驗中所用的Na2CS3的質(zhì)量。你是否同意他的觀點,并說明理由:_______________________________________________________________________________________________________。
實驗Ⅱ 測定某Na2CS3溶液的濃度按如圖所示裝置進行實驗:將50 mL Na2CS3溶液置于三頸燒瓶中,通過分液漏斗向三頸燒瓶中滴入足量的2.0 mol·L-1稀硫酸。
(4)反應(yīng)開始前需要先通入一段時間的N2,其作用為______________________________________。(5)B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________。
排盡裝置中的空氣,防止生成的H2S被氧化
Cu2++H2S===CuS↓+2H+
(6)為了計算Na2CS3溶液的濃度,可通過測定充分反應(yīng)后B中生成沉淀的質(zhì)量來計算。稱量B中沉淀質(zhì)量之前需要打開止水夾K,再緩慢通入一段時間的N2,然后取B中的混合物進行____________________(填實驗操作)、稱量。若B中生成沉淀的質(zhì)量為8.4 g,則Na2CS3溶液的濃度是____________mol·L-1。
過濾、洗滌、干燥
1.75
微考點2 制備實驗方案的設(shè)計與評價 (1)(2021·山東青島一模,8)為完成下列各組實驗,所選玻璃儀器和試劑均準(zhǔn)確、完整的是(不考慮存放試劑的容器)(   )
C
[解析] 反萃取獲得碘,操作為萃取、分液;需用燒杯、玻璃棒、分液漏斗;用過氧化氫將碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì),再用有機溶劑萃取出碘,A錯誤。滴定法測定H2C2O4含量,應(yīng)使用稀硫酸酸化的高錳酸鉀溶液;儀器使用酸式滴定管、燒杯、錐形瓶,B錯誤。向MgCl2溶液中滴加過量氫氧化鈉溶液生成的沉淀不溶解,向AlCl3溶液中滴加過量氫氧化鈉溶液生成的沉淀溶解,說明堿性:氫氧化鎂大于氫氧化鋁,能比較Mg、Al金屬性的強弱,C正確。CuSO4溶液、FeCl3溶液中硫酸根離子、氯離子為變量,故不能比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,D錯誤。
(2)(2022·湖南,15)某實驗小組以BaS溶液為原料制備BaCl2·2H2O,并用重量法測定產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的含量:設(shè)計了如下實驗方案:可選用試劑:NaCl晶體、BaS溶液、濃H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸餾水步驟1.BaCl2·2H2O的制備按如圖所示裝置進行實驗,得到BaCl2溶液,經(jīng)一系列步驟獲得BaCl2·2H2O產(chǎn)品:
步驟2.產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的含量測定a.稱取產(chǎn)品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加熱至近沸;b.在不斷攪拌下,向①所得溶液逐滴加入熱的0.100 mol·L-1 H2SO4溶液;c.沉淀完全后,60 ℃水浴40分鐘,經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟,稱量白色固體,質(zhì)量為0.466 0 g。
回答下列問題:①Ⅰ是制取__________氣體的裝置,在試劑a過量并微熱時,發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________;②Ⅱ中b儀器的作用是__________;Ⅲ中的試劑應(yīng)選用__________________;
HCl
防倒吸
CuSO4溶液
③在沉淀過程中,某同學(xué)在加入一定量熱的H2SO4溶液后,認(rèn)為沉淀已經(jīng)完全,判斷沉淀已完全的方法是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;④沉淀過程中需加入過量的H2SO4溶液,原因是______________________________________________
將反應(yīng)后的溶液靜置一段時間,向靜置后上層清液中滴加幾滴熱的硫酸溶液,無沉淀生成(或取少量的上層清液于試管中,向試管中滴加幾滴熱的硫酸溶液,無沉淀生成)
把溶液中的Ba2+全部轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀
⑤在過濾操作中,下列儀器不需要用到的是__________(填名稱);⑥產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________(保留三位有效數(shù)字)。
錐形瓶
97.6%
[解析] ①Ⅰ裝置是固液加熱制氣體裝置,利用難揮發(fā)性的酸制易揮發(fā)性的酸,故用NaCl晶體與濃H2SO4反應(yīng)制取HCl氣體;②因為HCl易溶于水,所以用b儀器防倒吸;BaS與鹽酸反應(yīng)生成H2S氣體,該氣體有毒,Ⅲ中的試劑是CuSO4溶液,吸收H2S氣體,防止污染環(huán)境;④為了減小實驗誤差,加入過量的硫酸,將溶液中的Ba2+全部轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀;⑤過濾操作用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,用不到錐形瓶;根據(jù)原子守恒,n(BaCl2·2H2O)=n(BaSO4)=0.466 0 g÷233 g·mol-1=0.002 mol,故產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.002 mol×244 g·mol-1÷0.500 0 g×100%=97.6%。
[知識歸納] 實驗室常用難揮發(fā)性的酸制易揮發(fā)性的酸。如用濃硫酸與氯化鈉固體微熱制取氯化氫,濃硫酸與硝酸鈉固體微熱制取硝酸,濃磷酸分別與溴化鈉、碘化鉀在加熱的條件下制取HBr和HI。一般不用濃硫酸代替濃磷酸制取HBr和HI,因為濃硫酸具有強氧化性,會把Br-和I-氧化。
〔對點集訓(xùn)2〕 (1)下列實驗不能達到目的的是(   )
A
[解析] A項,Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+NaCl+NaClO,故將Cl2通入Na2CO3溶液中不能制備較高濃度的HClO溶液,錯誤;B項,MnO2作催化劑可以加快H2O2的分解速率,正確;C項,乙酸和Na2CO3溶液可以反應(yīng),乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較低,溶液分層,正確;D項,根據(jù)強酸制弱酸原理可知D項正確。
(2)(2021·湖北,18)超酸是一類比純硫酸更強的酸,在石油重整中用作高效催化劑。某實驗小組對超酸HSbF6的制備及性質(zhì)進行了探究。由三氯化銻(SbCl3)制備HSbF6的反應(yīng)如下:
相關(guān)性質(zhì)如下表:
回答下列問題:①實驗裝置中兩個冷凝管________(填“能”或“不能”)交換使用。②試劑X的作用為__________________________、_____________________________________________________。
不能
吸收氯氣,防止污染空氣
防止空氣中的水蒸氣進入三口燒瓶使SbCl3、SbCl5水解
③反應(yīng)完成后,關(guān)閉活塞a、打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移__________________________(填儀器名稱)中生成的SbCl5至雙口燒瓶中。用真空泵抽氣減壓蒸餾前,必須關(guān)閉的活塞是______(填“a”或“b”);用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾的主要原因是______________________。④實驗小組在由SbCl5制備HSbF6時,沒有選擇玻璃儀器,其原因為____________________________________(寫化學(xué)反應(yīng)方程式)。
三口燒瓶(或三頸燒瓶)
b
防止SbCl5分解
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
⑤為更好地理解超酸的強酸性,實驗小組查閱相關(guān)資料了解到:弱酸在強酸性溶劑中表現(xiàn)出堿的性質(zhì),如冰醋酸與純硫酸之間的化學(xué)反應(yīng)方程式為CH3COOH+H2SO4===[CH3C(OH)2]+[HSO4]-以此類推,H2SO4與HSbF6之間的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________________________________。
H2SO4+HSbF6===[H3SO4]
+[SbF6]-
本講要點速記:1.牢記11種常見氣體實驗室制法的反應(yīng)原理
2.操作先后流程(1)安裝儀器時:先下后上,先左后右。(2)加入試劑時:先固后液。(3)實驗開始時:先檢查裝置的氣密性,再加藥品,后點酒精燈。(4)凈化氣體時:一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體,后除去無毒、無味的氣體,最后除水蒸氣。
(5)防倒吸實驗:往往是最后停止加熱或停止通氣。(6)防氧化實驗:往往是最后停止通氣。(7)氣體凈化裝置:先洗氣后干燥。(8)洗氣時:進氣管長,出氣管短。(9)干燥管:大口進氣,小口出氣。
3.熟練綜合性實驗題解答步驟(1)明確實驗?zāi)康摹⒃恚?2)根據(jù)實驗原理選擇儀器、藥品;(3)組裝儀器并理解各儀器的作用及使用方法;(4)結(jié)合題意,綜合分析解答。
4.定性實驗的設(shè)計與評價的三個方面(1)客觀題中的定性實驗方案的評價。(2)主觀題中的定性實驗。(3)探究性實驗。5.定量實驗的設(shè)計與評價的兩個方面(1)物質(zhì)組成的測定。(2)產(chǎn)物含量的測定。
附錄1 高中化學(xué)??紙D例薈萃 過濾1.適用范圍:分離固體和液體。2.注意事項
蒸發(fā)1.適用范圍:利用加熱的方法,使溶質(zhì)從溶液中分離出來。2.注意事項
萃取1.適用范圍:分離互溶、但在另一種溶劑中溶解度不同的物質(zhì)。2.操作方法
蒸餾1.適用范圍:利用混合物中各組分的沸點不同,除去易揮發(fā)、難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)。2.注意事項
一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制(如NaCl溶液)
氨氣的實驗室制法
噴泉實驗
濃硫酸與銅反應(yīng)
原電池
電解原理
鉛蓄電池和鋅銀電池
析氫腐蝕和吸氧腐蝕
酸堿中和滴定
酸式、堿式滴定管的結(jié)構(gòu)特點(以25 mL規(guī)格為例)
終點:滴入最后一滴,顏色發(fā)生變化且半分鐘內(nèi)不變色。
烴的模型
烴的衍生物的空間填充模型
附錄2 高中化學(xué)??蓟瘜W(xué)方程式薈萃無機化學(xué)1.鈉及其化合物(1)4Na+O2===2Na2O
(4)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑(5)2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑2Na+Cu2++2H2O===Cu(OH)2↓+2Na++H2↑(6)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑(7)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
10.原電池·化學(xué)電源(1)Zn—Cu—稀H2SO4負(fù)極:Zn-2e-===Zn2+正極:2H++2e-===H2↑總反應(yīng):Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(2)堿性鋅錳干電池負(fù)極:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2正極:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-總反應(yīng):Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2
(3)氫氧燃料電池①酸性電解質(zhì)負(fù)極:2H2-4e-===4H+正極:O2+4H++4e-===2H2O總反應(yīng):2H2+O2===2H2O②堿性電解質(zhì)負(fù)極:H2+2OH--2e-===2H2O正極:O2+4e-+2H2O===4OH-總反應(yīng):2H2+O2===2H2O
12.電化學(xué)腐蝕(1)析氫腐蝕負(fù)極:Fe-2e-===Fe2+正極:2H++2e-===H2↑總反應(yīng):Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)吸氧腐蝕負(fù)極:2Fe-4e-===2Fe2+正極:2H2O+O2+4e-===4OH-總反應(yīng):2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
4.酚羥基(1)與Na、NaOH、Na2CO3反應(yīng)
[注意] 酚與NaHCO3不反應(yīng)。 (2)苯酚在苯環(huán)上發(fā)生取代反應(yīng)(鹵代、硝化、磺化)的位置:鄰位或?qū)ξ?3)酚與醛發(fā)生縮聚反應(yīng)的位置:鄰位[檢驗] 遇濃溴水產(chǎn)生白色渾濁或遇FeCl3溶液顯紫色。

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這是一份新教材適用2024版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第10章化學(xué)實驗基礎(chǔ)第31講化學(xué)實驗常用儀器及基本操作課件,共60頁。PPT課件主要包含了考點一,考點二,考點三,必備知識·梳理夯實,可加熱的儀器,蒸發(fā)皿,石棉網(wǎng),坩堝鉗,向下傾斜,蒸餾燒瓶等內(nèi)容,歡迎下載使用。

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