资源描述
第,3,节物质的制备、实验方案的设计与评价,-,2,-,考纲要求,:,1,.,掌握常见气体的实验室制法,(,包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法,),。,2,.,根据化学实验的目的和要求,能做到,:(1),设计实验方案,;(2),正确选用实验装置,;(3),掌握控制实验条件的方法,;(4),预测或描述实验现象、分析或处理实验数据,得出合理结论,;(5),评价或改进实验方案。,-,3,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,常见气体的实验室制法,1,.,常见气体的制备原理和发生装置,-,4,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,5,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,气体的净化和干燥,(1),除杂试剂的选择方法。,-,6,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,易溶于水或能与水反应不生成其他气体杂质的用水吸收。如,H,2,(HCl),、,N,2,(NH,3,),、,NO(NO,2,)(,括号内为杂质气体,下同,),可将混合气体通过盛水的,A,装置除去。,酸性杂质用碱性吸收剂,碱性杂质用酸性吸收剂吸收。如,CO(CO,2,),可将混合气体通过盛有,NaOH,溶液的,A,装置,或盛放碱石灰的,B,装置或,C,装置或,D,装置来除去杂质。,还原性杂质,可用氧化性较强的物质作吸收剂来吸收或转化,;,氧化性杂质,可用还原性较强的物质作吸收剂吸收。例如,CO,2,(CO),可将混合气体通过盛有灼热,CuO,的,E,装置来除去杂质。,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作吸收剂来除去杂质。如,O,2,(H,2,S),可将混合气体通过盛有,CuSO,4,溶液的,A,装置除去杂质。,-,7,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2),常见的干燥剂及其应用。,-,8,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,3,.,气体的收集,-,9,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,4,.,尾气处理方法,(1),对于极易溶于水的尾气,如,NH,3,、,HCl,、,HBr,等,可采用防倒吸装置,(,即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触,),吸收。,(2),对于溶解度不大的尾气。如,Cl,2,、,CO,2,等,可直接将导管插入吸收剂液面下吸收。,(3),对于有毒且易燃的气体如,CO,等,可在尾气出口处放置一点燃的酒精灯,使,CO,燃烧转变为无毒的,CO,2,气体。,-,10,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固,(1),常见气体的发生装置。,实验室用,Ca(OH),2,与,NH,4,Cl,、浓氨水与,NaOH,固体反应分别制取氨气可以选用装置,A,、,C,。,若用,H,2,O,2,分解来制取氧气,可以选用装置,C,。,实验室制取氯气,可以选用装置,D,。,装置,B,可以制备的常见气体有,CO,2,、,H,2,(,写出两种,),。,-,11,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2),实验室制取、收集干燥的以下,6,种气体,:,CO,2,H,2,S,NO,2,O,2,Cl,2,NH,3,如图装置可适用的气体是,;,制取装置不适用的是,;,干燥装置不适用的是,;,收集装置不适用的是,。,-,12,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,做气体的制备与性质检验类实验题要有清晰的解题思路,审清题意,明确实验目的,结合制备气体的性质,确定实验原理,选择合适的试剂及仪器。应特别注意,同一种气体可能有多种制法,如,NH,3,、,O,2,、,Cl,2,等气体的制备,制,备原理不同,反应特点不同,制备装置不同。,1,.,气体制备实验的基本思路,实验目的,实验原理,药品选择,反应装置,操作步骤,注意事项,形成方案。,-,13,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,14,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例,1,FeCl,2,是一种常用的还原剂。有关数据如下,:,实验室可以用多种方法来制备无水,FeCl,2,。回答下列问题,:,-,15,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,.,按如图装置用,H,2,还原无水,FeCl,3,制取,FeCl,2,。,(1),装置,C,的作用是,;E,中盛放的试剂是,;D,中反应的化学方程式为,。,(2),若温度控制不当,产品中会含单质铁。检验产品中是否含铁的方案是,。,-,16,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,.,按下图装置,在三颈烧瓶中放入,162.5 g,无水氯化铁和,225 g,氯苯,控制反应温度在,128139,加热,3 h,反应程度接近,100%,。冷却,分离提纯得到的粗产品。反应如下,:,2FeCl,3,+C,6,H,5,Cl 2FeCl,2,+C,6,H,4,Cl,2,+HCl,-,17,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(3),该反应中,作还原剂的是,。,(4),反应温度接近或超过,C,6,H,5,Cl,的沸点,但实验过程中,C,6,H,5,Cl,并不会大量损失。原因是,。,(5),冷却实验装置,将三颈瓶内物质经过过滤、洗涤、干燥后,将得到粗产品。,洗涤所用的试剂可以是,;,回收滤液中,C,6,H,5,Cl,的方案是,。,(6),仅通过烧杯中的现象变化就可以监控氯化铁的转化率。若要监控氯化铁转化率达到或超过,90%,则烧杯中加入的试剂可以是,。,-,18,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答案,:,(1),干燥氢气碱石灰,H,2,+2FeCl,3,2FeCl,2,+2HCl,(2),取样,加入盐酸中,观察是否有气泡产生,(3)C,6,H,5,Cl,(4),实验使用了冷凝回流装置,(5),苯,蒸馏滤液,并收集,132,时的馏分,(6),滴有酚酞溶液且含,18 g,NaOH,的溶液,-,19,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,解析,:,(1),用,H,2,还原无水,FeCl,3,制取无水,FeCl,2,则,A,装置用来制取氢气,由于无水,FeCl,2,易吸水,所以装置,C,用来干燥氢气,;E,中盛放的试剂用来吸收空气中的水蒸气,应为碱石灰,D,中发生,H,2,还原无水,FeCl,3,的反应,化学方程式为,H,2,+2FeCl,3,2FeCl,2,+2HCl,。,(2),检验产品中是否含铁的方案是取样加入盐酸中,观察是否有气泡产生,若产生气泡,则含铁,反之不含铁。,(3),该反应中,C,6,H,5,Cl,中碳元素化合价升高,失电子,作还原剂。,(4),由于实验装置中使用了冷凝回流装置,所以反应温度接近或超过,C,6,H,5,Cl,的沸点,在实验过程中,C,6,H,5,Cl,不会大量损失。,(5),C,6,H,5,Cl,、,C,6,H,4,Cl,2,易溶于苯,而,FeCl,2,不易溶于苯,所以洗涤所用的试剂可以是苯。,C,6,H,5,Cl,、,C,6,H,4,Cl,2,的沸点不同,所以回收滤液中,C,6,H,5,Cl,的方案是蒸馏滤液,并收集,132,时的馏分。,-,20,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(6)162.5,g,无水氯化铁的物质的量是,1,mol,若转化率达到,90%,会生成氯化氢,0.45,mol,若仅通过烧杯中的现象变化就可以监控氯化铁的转化率,可以根据盐酸和滴有酚酞的碱液反应,观察红色褪去的程度,;0.45,mol,HCl,需消耗,18,g,NaOH,所以烧杯中加入的试剂可以是滴有酚酞溶液且含,18,g,NaOH,的溶液。,-,21,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,归纳总结,常见改进的尾气吸收装置,-,22,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练,1,.(2017,广东湛江模拟,),下列实验能达到目的的是,(,),A.,用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸,B.,用,NaOH,溶液与,FeCl,3,溶液制备,Fe(OH),3,胶体,C.,用品红溶液和盐酸检验,Na,2,SO,3,和,Na,2,CO,3,D.,将混有乙烯的,SO,2,通入酸性,KMnO,4,溶液中除去乙烯,答案,解析,解析,关闭,乙醇和乙酸的反应为可逆反应,用乙醇和浓硫酸不能除去乙酸乙酯中的少量乙酸,A,错误,;,实验室制备氢氧化铁胶体,是向沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液,加热至溶液变为红褐色,立即停止加热,即可以得到氢氧化铁胶体,B,错误,;,盐酸分别与,Na,2,SO,3,和,Na,2,CO,3,反应生成无色气体,生成的气体能使品红溶液褪色的原试剂是亚硫酸钠,C,正确,;,乙烯能被高锰酸钾氧化为二氧化碳,SO,2,也能被,KMnO,4,氧化,D,错误。,答案,解析,关闭,C,-,23,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,高,铁酸钾,(K,2,FeO,4,),是一种理想的绿色高效水处理剂。某学习小组用如图所示装置,(,夹持仪器已略去,),制备,KClO,溶液,并通过,KClO,溶液与,Fe(NO,3,),3,溶液的反应制备,K,2,FeO,4,。,-,24,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,查阅资料知,K,2,FeO,4,的部分性质如下,:,可溶于水、微溶于浓,KOH,溶液,;,在,05,、强碱性溶液中比较稳定,;,在,Fe,3+,和,Fe(OH),3,催化作用下发生分解,;,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成,Fe(OH),3,和,O,2,。,请回答下列问题,:,(1),仪器,C,和,D,中都盛有,KOH,溶液,其中,C,中,KOH,溶液的用途是,。,(2)Cl,2,与,KOH,的浓溶液在较高温度下反应生成,KClO,3,。为保证反应生成,KClO,在不改变,KOH,溶液浓度的前提下,需要将反应控制在,05,下进行,实验中可以采取的措施是,。,(3),在搅拌下,将,Fe(NO,3,),3,饱和溶液缓慢滴加到含,KOH,的,KClO,饱和溶液中即可制取,K,2,FeO,4,写出该反应的化学方程式,:,;,该操作不能将,KClO,饱和溶液滴加到,Fe(NO,3,),3,饱和溶液中,其原因是,。,-,25,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4),制得的粗产品中含有,Fe(OH),3,、,KCl,等杂质。一种提纯方案是,:,将一定量的,K,2,FeO,4,粗产品溶于冷的,3 molL,-1,KOH,溶液中,用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和,KOH,溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤,23,次后,在真空干燥箱中干燥。,第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的是,、,(,填化学式,),过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗的原因是,。,用乙醇洗涤晶体的原因是,。,-,26,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答案,:,(1),和氯气反应制备,KClO,(2),装置,C,加冰水浴冷却,(3)2Fe(NO,3,),3,+3KClO+10KOH=2K,2,FeO,4,+3KCl+6KNO,3,+5H,2,O,生成的,K,2,FeO,4,在,Fe,3+,催化作用下会发生分解,(4),Fe(OH),3,K,2,FeO,4,滤纸在强碱条件下易被腐蚀,乙醇挥发时带走水分,防止,K,2,FeO,4,与水发生反应,-,27,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,解析,:,(1),装置,A,中,KMnO,4,与浓盐酸反应制取,Cl,2,装置,B,中饱和食盐水用于除去,Cl,2,中混有的,HCl,装置,C,中,KOH,溶液用于吸收,Cl,2,制取,KClO,装置,D,中,KOH,溶液用于吸收尾气,防止污染环境。,(2)Cl,2,与,KOH,的浓溶液在较高温度下反应生成,KClO,3,在不改变,KOH,浓度的前提下,可采用冰水浴来控制反应温度,防止生成,KClO,3,。,(3),在,KOH,溶液中,Fe(NO,3,),3,溶液与,KClO,溶液反应制取,K,2,FeO,4,铁元素由,+3,价升高到,+6,价,根据氧化还原反应规律推知,KClO,中,+1,价氯元素价态降低至,-1,价,即生成,Cl,-,化学方程式为,2Fe(NO,3,),3,+3KClO+10KOH=2K,2,FeO,4,+3KCl+6KNO,3,+5H,2,O,。,K,2,FeO,4,在,Fe,3+,催化作用下发生分解,若将,KClO,饱和溶液滴加到,Fe(NO,3,),3,溶液中,由于,Fe,3+,过量,生成的,K,2,FeO,4,易分解。,-,28,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4),K,2,FeO,4,粗产品中含有,Fe(OH),3,、,KCl,等杂质,而,Fe(OH),3,难溶于水,故第一次用砂芯漏斗过滤,得到的固体为,Fe(OH),3,;K,2,FeO,4,微溶于浓,KOH,溶液,故第二次用砂芯漏斗过滤,得到的固体为,K,2,FeO,4,。,K,2,FeO,4,可溶于水,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成,Fe(OH),3,和,O,2,用乙醇洗涤可降低,K,2,FeO,4,的溶解,并防止,K,2,FeO,4,与水发生反应。,-,29,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,实验方案的设计与评价,1,.,常见实验方案的设计依据,(1),证明酸性,:,pH,试纸或酸碱指示剂,;,与碳酸钠反应,;,与锌等反应。,(2),证明弱酸性,:,证明酸在溶液中存在电离平衡,;,测定对应盐溶液的酸碱性,;,测量稀释前后酸溶液的,pH,的变化。,(3),证明氧化性,:,与,还原,剂反应现象明显。,(4),证明还原性,:,与,氧化,剂反应现象明显。,(5),证明为胶体分散系,:,丁达尔效应。,(6),证明有碳碳双键,(,或三键,):,使,溴水,或酸性高锰酸钾溶液褪色。,-,30,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(7),比较金属的活动性,:,与水反应,;,与酸反应,;,金属间的置换反应,;,原电池原理,;,电解池原理,;,最高价氧化物对应水化物的,碱,性。,(8),比较非金属性的强弱,:,非金属间的置换反应,;,与氢气反应的难易,;,气态氢化物的,稳定,性,;,最高价氧化物对应水化物的,酸,性。,(9),比较酸碱性,:,强酸或强碱制弱酸或弱碱。,-,31,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,32,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,3,.,实验方案评价题的解题要点,(1),理论上要,科学,。,(2),操作上要,简单可行,。,(3),原料用量要,节约,。,(4),要环保,符合,绿色化学,原则。,-,33,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,4,.,实验评价题的常见考查角度,(1),可行性方面。,分析实验方案是否科学可行,;,实验操作是否安全合理,;,实验步骤是否简单方便,;,实验效果是否明显。,(2),绿色化学方面。,实验过程中是否造成环境污染,;,原料是否无毒、安全、易得,;,原料利用率是否较高,;,反应速率是否较快。,(3),安全性方面。,化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下,:,净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸,;,进行某些易燃易爆实验时要防爆炸,;,防氧化,;,污染性的气体要进行尾气处理,;,有粉末状态物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞,;,防吸水。,-,34,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4),规范性方面。,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,需在反应装置中加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等,;,易挥发液体产物,(,导出时可为蒸气,),的及时冷却,;,仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序,;,其他,如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。,(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。,-,35,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固,判断正误,正确的画,“,”,错误的画,“”,。,(1),将,KI,和,FeCl,3,溶液在试管中混合后,加入,CCl,4,振荡,静置,下层溶液显紫红色,证明氧化性,:Fe,3+,I,2,(,),(2),将浓,(NH,4,),2,SO,4,、,CuSO,4,溶液分别加入蛋白质溶液中,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性,(,),(3),分别加热,Na,2,CO,3,和,NaHCO,3,固体,试管内壁都有水珠,说明两种物质均受热分解,(,),(4),向,AgCl,悬浊液中加入,NaI,溶液时出现黄色沉淀,则,K,sp,(,AgCl,),K,sp,(,AgI,)(,),(5),加热盛有,NH,4,Cl,固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,则,NH,4,Cl,固体可以升华,(,),-,36,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(6),用图示装置可以观察铁的吸氧腐蚀,(,),(7),向,AgNO,3,溶液中滴加过量氨水,溶液澄清,证明,Ag,+,与,NH,3,H,2,O,能大量共存,(,),(8),将可调高度的铜丝伸入到稀硝酸中,溶液变蓝,证明,Cu,与稀硝酸发生置换反应,(,),-,37,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,38,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,实施实验操作,注意严谨性、逻辑性、规范性、安全性。,记录实验现象、数据,全面而准确。,分析、归纳得出结论。,-,39,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2),注意事项。,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。,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,通入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,:a.,防止爆炸,(,如氢气还原氧化铜,);b.,保证产品纯度,防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。,-,40,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,实验中试剂或产物防止变质或损失,:,a.,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,;,b.,易挥发的液体产物要及时冷却,;,c.,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,);,d.,注意防止倒吸的问题。,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,但要符合基本要求,例如形状、比例等。,-,41,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,化学实验评价的五个方面,(1),可行性。,只有合理且切实可行的实验方案才有意义。,可行性是方案的第一要素,评价方案时应注意从实验原理和操作两个方面分析,:,理论上要科学合理,;,操作上要简单可行。,(2),经济效益。,评价一种实验方案,不仅要从科学性上判断是否可行,还要从经济效益上考虑是否切合实际,:,仪器药品是否价格低廉、便宜易得,;,反应是否充分,原子经济性是否较强。,(3),绿色环保。,分析实验药品是否有毒,是否会造成环境污染。,-,42,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4),安全性。,避免炸裂,:,受热不均匀、液体倒吸、气流不畅、易燃气体中混有助燃气体等,;,防污染,:,有毒尾气未经处理、剩余药品随意丢弃、实验产生的废液随意倾倒等,;,防失火,:,点燃或熄灭酒精灯的方法不正确、易燃试剂与明火接触等,;,防吸水,:,极易水解、吸水性强,(,易潮解,),的物质未密封保存或与潮湿空气接触,大量吸水导致液体溢出或反应变质等。,(5),规范性。,仪器的安装与拆卸,;,试剂添加的顺序与用量,;,加热的方式方法和时机,;,仪器的查漏、气密性检验,;,温度计的规范使用、水银球的位置,;,实验数据的读取,;,冷却、冷凝的方法等。,-,43,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例,2,(2016,北京理综,),以,Na,2,SO,3,溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。,(1),经检验,现象,中的白色沉淀是,Ag,2,SO,3,。用离子方程式解释现象,:,。,-,44,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,45,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(3),已知,:Al,2,(SO,3,),3,在水溶液中不存在。经检验,现象,的白色沉淀中无,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱溶液,还可使酸性,KMnO,4,溶液褪色。,推测沉淀中含有亚硫酸根和,。,对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设,:,.,被,Al(OH),3,所吸附,;,.,存在于铝的碱式盐中。对假设,设计了对比实验,证实了假设,成立。,a.,将对比实验方案补充完整。,-,46,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,步骤一,:,步骤二,:,(,按上图形式呈现,),。,b.,假设,成立的实验证据是,。,(4),根据实验,亚硫酸盐的性质有,。,盐溶液间反应的多样性与,有关。,-,47,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,48,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,49,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4),由本题实验中,Na,2,SO,3,与不同的硫酸盐反应知盐溶液间的反应存在多样性,这与两种盐溶液中阴、阳离子的性质以及反应条件有关。,-,50,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答题模板,设计实验方案的一般流程,-,51,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练,3,.(2017,课标全国,),由下列实验及现象不能推出相应结论的是,(,),-,52,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,53,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,4,.,锰,的化合物种类较多,大多具有广泛的用途。,.MnO,2,是,H,2,O,2,分解的良好的催化剂,它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究,MnO,2,的性质。,(1),该小组设计了如下,4,个方案以验证,MnO,2,的氧化性,可行的是,(,填序号,),。,A.,把,MnO,2,固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成,B.,把,MnO,2,固体加入到,H,2,O,2,溶液中,观察是否有气泡产生,C.Na,2,SO,3,溶液中,加入,MnO,2,固体,再滴加,BaCl,2,溶液,观察是否有白色沉淀生成,D.FeSO,4,溶液中滴加几滴,KSCN,溶液,再加入,MnO,2,固体,观察溶液是否变红,-,54,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2),为研究溶液中,MnO,2,的氧化能力与溶液酸碱性的关系,该小组同学设计了如下的对比实验,:,在室温下,取,A,、,B,、,C,三支试管,用同浓度同体积的,KI,溶液与质量、颗粒大小相同的,MnO,2,固体反应,然后分别加入,1 mL 0.2 molL,-1,NaOH,溶液、,1 mL,水、,1 mL 0.1 molL,-1,稀硫酸。现象记录如表所示,:,从以上实验中,我们可以得出的结论是,。,写出,C,试管中发生反应的离子方程式,:,。,-,55,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,.,铁酸锰,(MnFe,2,O,4,),可用于热化学循环分解水制氢,可有效缓解能源危机。,MnFe,2,O,4,的制备工艺流程如图,:,已知,:Fe,3+,、,Mn,2+,沉淀时的,pH,如表格所示。,(1),步骤一中投入原料,Fe(NO,3,),3,和,Mn,(NO,3,),2,的物质的量之比理论上应为,。,(2),步骤二中需控制,pH,的范围是,。,(3),步骤三中判断是否洗涤干净的依据是,。,-,56,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答案,:,.(1)D,(2),酸性越强,MnO,2,的氧化能力越强,MnO,2,+4H,+,+2I,-,=Mn,2+,+I,2,+2H,2,O,.(1)2,1,(2)pH,10.4,(3),看最后一次洗涤液中是否含有,K,+,或氢氧化钾,(,其他合理答案均可,),-,57,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,解析,:,.(1),常温下,MnO,2,不能氧化稀盐酸,A,项错误,;MnO,2,固体加入,H,2,O,2,溶液中,MnO,2,作催化剂催化,H,2,O,2,分解产生气泡,B,错误,;Na,2,SO,3,与,BaCl,2,反应也能生成白色沉淀,无法确定沉淀的成分,所以不能验证,MnO,2,的氧化性,C,项错误,;FeSO,4,溶液中滴加,KSCN,溶液,无明显变化,再加入,MnO,2,固体,若溶液变红,则说明,MnO,2,把,Fe,2+,氧化成,Fe,3+,可以验证,MnO,2,的氧化性,D,项正确。,.(1),整个制备流程的最终产物为,MnFe,2,O,4,根据原子守恒,理论上,n,(Fe),n,(,Mn,)=2,1,故,Fe(NO,3,),3,和,Mn,(NO,3,),2,的物质的量之比应为,2,1,。,(2),步骤二要通过控制,pH,保证,Fe,3+,、,Mn,2+,完全转化为沉淀,则,pH,10.4,。,(3),检验沉淀是否洗涤干净的方法是取最后一次的洗涤液,检验是否含有,K,+,或氢氧化钾。,-,58,-,1,.,实验方案设计基本要求,(1),科学性,;(2),安全性,;(3),可行性,;(4),简约性。,2,.,仪器连接顺序,(1)“,自下而上,从左到右,”,的顺序,;,(2),气体净化装置先洗气后干燥,;,(3),洗气时,进气管长,出气管短,;,(4),干燥管,大口进气,小口出气。,3,.,综合性实验题解答步骤,(1),明确实验目的、原理,;,(2),根据实验原理选择仪器、药品,;,(3),组装仪器并理解各仪器的作用及使用方法,;,(4),结合题意,综合分析解答。,-,59,-,-,60,-,2,1,3,4,5,1,.,某,学生想利用如图装置,(,烧瓶位置不能移动,),收集下列气体,:,H,2,Cl,2,CH,4,HCl,NH,3,NO,NO,2,SO,2,。下列操作正确的是,(,),A.,烧瓶是干燥的,由,A,进气收集,B.,烧瓶是干燥的,由,B,进气收集,C.,在烧瓶中充满水,由,A,进气收集,D.,在烧瓶中充满水,由,B,进气收集,A,解析,:,由,A,进气,应该收集密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体,可以用此方法收集,A,项正确,;,由,B,进气,应该收集密度比空气大且不和空气中的成分反应的气体,可以用此方法收集,B,项错误,;,用排水法收集的气体在水中的溶解度小,且应该由,A,进气,因此,C,、,D,两项错误。,-,61,-,2,1,3,4,5,2,.,下列,制备和收集气体的实验装置合理的是,(,),答案,解析,解析,关闭,A,项固体混合物加热时,试管口应略向下倾斜且在收集,NH,3,的试管口放一团棉花,错误,;B,项收集,NO,应用排水法,错误,;C,项,H,2,密度小于空气,应用向下排空气法收集,错误。,答案,解析,关闭,D,-,62,-,4,3,1,2,5,3,.(2017,山东潍坊模拟,),实验室从含溴化钠的废液中提取溴单质,下列说法中能达到实验目的的是,(,),答案,解析,解析,关闭,A,项,试剂瓶中导气管应该,“,长进短出,”,A,错误,;B,项,互不相溶的液体可采用分液法分离,四氯化碳和水不互溶,可以采用分液法分离,B,正确,;C,项,互溶的液体可采用蒸馏的方法分离,但温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处,C,错误,;,液溴能腐蚀橡胶塞,盛液溴的试剂瓶应该用玻璃塞,D,错误。,答案,解析,关闭,B,-,63,-,4,3,1,2,5,4,.(2017,课标全国,),实验室用,H,2,还原,WO,3,制备金属,W,的装置如图所示,(Zn,粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气,),。下列说法正确的是,(,),A.,、,、,中依次盛装,KMnO,4,溶液、浓硫酸、焦性没食子酸溶液,B.,管式炉加热前,用试管在,处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度,C.,结束反应时,先关闭活塞,K,再停止加热,D.,装置,Q(,启普发生器,),也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气,答案,解析,解析,关闭,A,项,杂质中有水蒸气时应最后除去,故浓硫酸应在中,A,项错误,;,可燃性气体在受热前应先验纯,B,项正确,;C,项,实验结束后为防止生成的金属,W,被氧化,应在停止加热后继续通一段时间的,H,2,故,C,项错误,;D,项,二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,而启普发生器,(,装置,Q),不能受热,故,D,项错误。,答案,解析,关闭,B,-,64,-,5,3,1,2,4,5,.(2016,四川理综,),CuCl,广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解,CuCl,2,2H,2,O,制备,CuCl,并进行相关探究。,【资料查阅】,【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验,(,夹持仪器略,),。,-,65,-,5,3,1,2,4,请回答下列问题,:,(1),仪器,X,的名称是,。,(2),实验操作的先后顺序是,a,e(,填操作的编号,),。,a.,检查装置的气密性后加入药品,b.,熄灭酒精灯,冷却,c.,在,“,气体入口,”,处通入干燥,HCl,d.,点燃酒精灯,加热,e.,停止通入,HCl,然后通入,N,2,(3),在实验过程中,观察到,B,中物质由白色变为蓝色,C,中试纸的颜色变化是,。,(4),装置,D,中发生的氧化还原反应的离子方程式是,。,-,66,-,5,3,1,2,4,【探究反思】,(5),反应结束后,取出,CuCl,产品进行实验,发现其中含有少量的,CuCl,2,或,CuO,杂质。根据资料信息分析,:,若杂质是,CuCl,2,则产生的原因是,。,若杂质是,CuO,则产生的原因是,。,答案,:,(1),干燥管,(2),cdb,(3),先变红,后褪色,(4)Cl,2,+2OH,-,ClO,-,+Cl,-,+H,2,O,(5),加热时间不足或温度偏低,通入,HCl,的量不足,-,67,-,5,3,1,2,4,解析,:,(2),热分解,CuCl,2,2H,2,O,制备,CuCl,要防止,CuCl,被氧化和,Cu,+,水解,所以必须要先赶走装置中的,O,2,且要在,HCl,气流中加热制备,反应结束后先熄灭酒精灯,冷却,然后通入,N,2,所以操作顺序为,acdbe,。,(3)B,中物质由白色变为蓝色,说明有,H,2,O,生成,且产物中还有,Cl,2,所以,C,中石蕊试纸先变为红色,后褪色。,(4)D,中是,Cl,2,和,NaOH,反应生成,NaCl,、,NaClO,和,H,2,O,进而写出反应的离子方程式。,(5),若杂质是,CuCl,2,说明,CuCl,2,没有反应完全,原因是加热时间不足或温度偏低,;,若杂质是,CuO,说明,CuCl,被,O,2,氧化生成了,CuO,说明装置中有,O,2,可能是没有在,HCl,的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入,HCl,气体。,
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