專題10 化學(xué)實驗綜合探究(專講)-高考化學(xué)二輪專題考點搶分計劃(原卷版)_第1頁
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文檔簡介

專題10化學(xué)實驗綜合探究考點01常用儀器的用途和使用 1考點02化學(xué)基本操作和實驗安全 5考點03物質(zhì)的分離、提純 8考點04物質(zhì)的制備 12考點05實驗方案的設(shè)計與評價 24考點01常用儀器的用途和使用1.可加熱儀器儀器名稱使用方法和注意事項可直接加熱的儀器試管加熱液體時,液體體積不能超過其容積的13蒸發(fā)皿蒸發(fā)濃縮時要用玻璃棒攪拌,且液體體積不超過其容積的

2坩堝用于灼燒固體物質(zhì),把坩堝放在三腳架上的泥三角上加熱,取放坩堝必須使用坩堝鉗,加熱完的坩堝應(yīng)放在石棉網(wǎng)上冷卻

需墊石棉網(wǎng)加熱的儀器圓底燒瓶液體體積不超過其容積的23,且不少于錐形瓶振蕩時瓶內(nèi)液體不能濺出燒杯溶解固體時要用玻璃棒攪拌

2.計量儀器儀器名稱主要用途使用方法和注意事項天平稱量藥品(及儀器)的質(zhì)量(精度0.1g)(1)稱量前先調(diào)零;

(2)托盤上應(yīng)墊紙,腐蝕性藥品應(yīng)盛于玻璃容器內(nèi)稱量;(3)左盤放藥品,右盤放砝碼;

(4)1g以下用游碼量筒量取液體的體積(精度0.1mL)(1)不可加熱,不可用于配制溶液或作反應(yīng)容器;(2)應(yīng)根據(jù)量取液體的體積選用合適的規(guī)格,原則為“大而近”;

(3)無0刻度線3.常用的分離、提純儀器儀器主要用途使用方法和注意事項(1)用于過濾;(2)向小口容器中轉(zhuǎn)移液體;(3)倒扣在液面上,用于易溶于水的氣體的吸收裝置(1)濾紙與漏斗內(nèi)壁應(yīng)嚴(yán)密吻合,用水潤濕后,中間不得有氣泡;(2)過濾時,要做到“一貼、二低、三靠”長頸漏斗用于裝配氣體發(fā)生裝置裝配氣體發(fā)生裝置時,應(yīng)將長頸漏斗下端管口插入液面以下,防止氣體逸出4.其他常用儀器儀器主要用途使用方法和注意事項(1)滴瓶用于盛放少量液體試劑;(2)膠頭滴管用于吸取或滴加液體(1)滴瓶上的滴管與滴瓶配套使用;(2)膠頭滴管使用時不要將液體吸入膠頭內(nèi),不能平置和倒置;滴液時不可接觸器壁(1)廣口瓶用于貯存固體試劑,瓶口內(nèi)壁磨砂,并配有磨砂的玻璃塞;

(2)細(xì)口瓶用于貯存液體試劑,有無色和棕色兩種,棕色瓶常用于存放見光易分解的試劑

(1)不宜盛放易揮發(fā)物,盛堿性物質(zhì)時還應(yīng)改用軟木塞或橡膠塞;(2)盛放氧化性試劑時一定要用玻璃塞用于收集、貯存少量氣體或做固體的燃燒實驗上口為平面磨砂,內(nèi)側(cè)不是磨砂;如果在其中進行燃燒反應(yīng)且有固體生成時,應(yīng)在底部加少量水或細(xì)砂(1)攪拌(固體溶解或液體蒸發(fā)時);(2)引流(過濾或向容量瓶中注入溶液時);(3)蘸取試液或黏附試紙攪拌時不得碰擊容器壁加熱儀器(熱源)(1)酒精量不超過其容積的23,不能少于1(2)用外焰加熱,禁止用燃著的酒精燈去引燃另一盞酒精燈;(3)用后用燈帽蓋滅,不可用嘴吹滅【典例1】(2022·江蘇卷)實驗室以CaCO3為原料,制備CO2并獲得CaCl2﹒6H2O晶體。下列圖示裝置和原理不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖茿.制備CO2B.收集CO2C.濾去CaCO3D.制得CaCl2﹒6H2O【變式1-1】(2022·浙江卷)固液分離操作中,需要用到的儀器是()A. B. C. D.【變式1-2】(2022·山東卷)下列操作不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖悄康牟僮鰽除去苯中少量的苯酚加入適量NaOH溶液,振蕩、靜置、分液B證明酸性:碳酸>苯酚將鹽酸與NaHCO3混合產(chǎn)生的氣體直接通入苯酚鈉溶液C除去堿式滴定管膠管內(nèi)的氣泡將尖嘴垂直向下,擠壓膠管內(nèi)玻璃球?qū)馀菖懦鯠配制用于檢驗醛基的氫氧化銅懸濁液向試管中加入2mL10%NaOH溶液,再滴加數(shù)滴2%CuSO4溶液,振蕩【變式1-3】(2022·天津卷)下列實驗儀器或裝置的選擇正確的是配制5000mL0.1000mol.L-1Na2CO3溶液除去Cl2中的HCl蒸餾用冷凝管盛裝Na2SiO3溶液的試劑瓶ABCD【變式1-3】實驗室制備溴苯的反應(yīng)裝置如下圖所示,關(guān)于實驗操作或敘述錯誤的是A.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開KB.實驗中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色C.裝置c中的碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫D.反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶,得到溴苯考點02化學(xué)基本操作和實驗安全1.藥品取用(1)根據(jù)藥品的形狀和用量選擇取用方法(2)圖示向儀器中加入藥品的操作方法①向容器內(nèi)加固體藥品②向容器內(nèi)加液體藥品2.常見試紙的使用(1)試紙的類型和使用范圍:(2)試紙的使用方法:①檢驗液體:取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上,用潔凈玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中部,觀察試紙顏色的變化。②檢驗氣體:一般先將試紙用蒸餾水濕潤,粘在玻璃棒的一端,并使其接近出氣口,觀察顏色的變化。3.物質(zhì)的溶解(1)固體的溶解常用儀器:燒杯、試管、玻璃棒等。促溶方法:加熱、研細(xì)、攪拌或振蕩等。(2)氣體物質(zhì)的溶解或吸收①溶解度不大的氣體,如CO2、Cl2、H2S等,用如圖a所示裝置;②極易溶于水的氣體,如NH3、HCl等,用如圖b所示裝置。(3)液體物質(zhì)的溶解(稀釋):一般把密度較大的液體加入到密度較小的液體中,如濃硫酸的稀釋、濃硫酸與濃硝酸的混合。4.儀器的洗滌(1)方法:使用毛刷,用去污劑和水沖洗。(2)洗凈的標(biāo)準(zhǔn):玻璃儀器內(nèi)壁附著均勻的水膜,既不聚成滴,也不成股流下。(3)常見殘留物的洗滌殘留物洗滌劑容器里附有的油污NaOH溶液或熱的純堿溶液容器壁上附著的硫CS2或熱的NaOH溶液試管上的銀鏡稀HNO3AgCl氨水容器內(nèi)殘留的MnO2熱的濃鹽酸5.儀器的安裝、連接(1)安裝順序:一般從熱源開始,按先下后上、從左到右的順序。(2)連接順序:洗氣時,“長進短出”,如圖a;量氣裝置“短進長出”,如圖b;干燥管除雜時“大進小出”,如圖c。6.特殊試劑的存放保存依據(jù)保存方法典型實例防氧化(1)密封或用后立即蓋好(2)加入還原劑(3)隔絕空氣(1)Na2SO3、Na2S、KI溶液等用后立即蓋好(2)FeSO4溶液中加少量鐵屑(3)K、Na保存在煤油里,白磷保存在水里,Li保存在石蠟里防潮解(或防與水反應(yīng))密封保存NaOH、CaCl2、CuSO4、CaC2、P2O5等固體,濃硫酸等密封保存防與CO2反應(yīng)密封保存,減少露置時間NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固體等密封保存防揮發(fā)(1)密封,置于陰涼處(2)液封(1)濃鹽酸、濃氨水等密封置于陰涼處(2)液溴用水封防燃燒置于冷暗處,不與氧化劑混合貯存,嚴(yán)禁火種苯、汽油、酒精等防分解保存在棕色瓶中,置于冷暗處濃硝酸、KMnO4溶液、AgNO3溶液、氯水等防水解加入酸(堿)抑制水解FeCl3溶液中加稀鹽酸防腐蝕(1)能腐蝕橡膠的物質(zhì)用玻璃塞或塑料蓋(2)能腐蝕玻璃的物質(zhì)用塑料容器(1)濃硝酸、KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蝕橡膠;汽油、苯、CCl4等能使橡膠溶脹(2)氫氟酸保存在塑料瓶中防黏結(jié)堿性溶液用橡膠塞NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等防變質(zhì)現(xiàn)用現(xiàn)配銀氨溶液等7.常見危險品的標(biāo)識8.常見意外事故的處理意外事故處理方法堿灑在皮膚上用大量水沖洗,最后涂上稀硼酸溶液少量濃H2SO4灑在皮膚上先用干布拭去,再用大量水沖洗,最后涂上稀NaHCO3溶液苯酚、液溴灑在皮膚上用酒精洗滌水銀灑在桌面上用硫粉覆蓋酸液(或堿液)濺到眼中用大量水沖洗,邊洗邊眨眼睛酒精等有機物在實驗臺上著火用濕抹布蓋滅誤食重金屬鹽服用大量牛奶、蛋清或豆?jié){金屬Na、K等著火用沙土覆滅,不能用泡沫滅火器和干粉滅火器撲滅9.常見實驗安全裝置(1)防倒吸裝置。(2)防堵塞安全裝置。(3)防污染安全裝置。①實驗室制取Cl2時,尾氣的處理可采用b裝置。②制取CO時,尾氣處理可采用a、c裝置。③制取H2時,是否需尾氣處理?需要。若需要可采取a、c裝置?!镜淅?】(2022·山東新高考卷)實驗室中下列做法錯誤的是()A.用冷水貯存白磷 B.用濃硫酸干燥二氧化硫C.用酒精燈直接加熱蒸發(fā)皿 D.用二氧化碳滅火器撲滅金屬鉀的燃燒【變式2-1】(2022·河北省承德市雙灤區(qū)實驗中學(xué)高一期中)下列實驗基本操作正確的是()A.圖甲測定溶液pH B.圖乙鐵絲在氧氣中燃燒C.圖丙稀釋濃硫酸 D.圖丁往試管里送入固體粉末【變式2-2】(2022·湖南省三湘名校教育聯(lián)盟高三第二次大聯(lián)考)化學(xué)實驗是科學(xué)探究過程中的一種重要方法,掌握化學(xué)實驗的基本操作是完成化學(xué)實驗的前提和保障。下列操作規(guī)范且能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)A.用圖甲配制200mL0.1mol·L-1的鹽酸B.用圖乙裝置加熱試管中的液體C.用圖丙分離乙醇與乙酸D.用圖丁裝置制取少量Fe(OH)2【變式2-3】(2022·山東師范大學(xué)附中高一期中)下列圖示對應(yīng)的操作規(guī)范的是()A.稱量B.過濾C.將剩余鈉放回試劑瓶D.轉(zhuǎn)移溶液【變式2-4】(2022?天津卷)下列實驗操作或裝置能達(dá)到目的的是()ABCD混合濃硫酸和乙醇配制一定濃度的溶液收集NO2氣體證明乙炔可使溴水褪色考點03物質(zhì)的分離、提純1.分離、提純的含義2.混合物分離、提純常用物理方法(1)圖①裝置名稱:過濾適用范圍:固液分離(2)圖②裝置名稱:蒸發(fā)結(jié)晶適用范圍:固液分離(固體溶于液體)注意事項eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(玻璃棒的作用:攪拌,防止液體局部過熱而飛濺,停止加熱的標(biāo)準(zhǔn):有大量晶體析出時停止加熱,,利用余熱蒸干))(3)圖③裝置名稱:分液適用范圍eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(萃取:利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解,度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種,溶劑組成的溶液里提取出來,分液:分離兩種互不相溶的液體))注意事項eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大;,萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶;,萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)))(4)圖④裝置名稱:蒸餾適用范圍:分離沸點相差較大的液體混合物注意事項eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(溫度計的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處,蒸餾燒瓶中要加沸石或碎瓷片,冷凝管水流方向應(yīng)為下口進,上口出))(5)圖⑤裝置名稱:升華適用范圍:某種組分易升華的混合物,利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下分離的方法?!镜淅?】(2022·新課標(biāo)Ⅰ)下列氣體去除雜質(zhì)的方法中,不能實現(xiàn)目的的是氣體(雜質(zhì))方法ASO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液BCl2(HCl)通過飽和的食鹽水CN2(O2)通過灼熱的銅絲網(wǎng)DNO(NO2)通過氫氧化鈉溶液【變式3-1】(2022·山東卷)利用下列裝置(夾持裝置略)進行實驗,能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖茿.用甲裝置制備并收集CO2B.用乙裝置制備溴苯并驗證有HBr產(chǎn)生C.用丙裝置制備無水MgCl2D.用丁裝置在鐵上鍍銅【變式3-2】(2022·天津卷)檢驗下列物所選用的試劑正確的是待檢驗物質(zhì)所用試劑A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2氣體澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NaOH溶液,濕潤的藍(lán)色石蕊試紙【變式3-3】(2022·江蘇,5)下列實驗操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)A.用經(jīng)水濕潤的pH試紙測量溶液的pHB.將4.0gNaOH固體置于100mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000mol·L-1NaOH溶液C.用裝置甲蒸干AlCl3溶液制無水AlCl3固體D.用裝置乙除去實驗室所制乙烯中的少量SO2【變式3-4】(2022天津,4)下列實驗操作或裝置能達(dá)到目的的是()ABCD混合濃硫酸和乙醇配制一定濃度的溶液收集NO2氣體證明乙炔可使溴水褪色考點04物質(zhì)的制備1.制備一種物質(zhì)的一般過程2.重要物質(zhì)的制備實驗方案的設(shè)計過程3.無機物的制備解題策略4.制備過程中反應(yīng)條件的控制和對應(yīng)設(shè)問的解答看方法想目的調(diào)節(jié)溶液的pH常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀控制溫度根據(jù)需要升溫或降溫,改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動控制壓強改變速率,影響平衡使用合適的催化劑改變反應(yīng)速率,控制達(dá)到平衡所需要的時間趁熱過濾防止某物質(zhì)降溫時析出冰水洗滌洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗控制溶液的pH①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀析出(或抑制水解)②“酸作用”還可除去氧化物(膜)③“堿作用”還可除去油污,除去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅等④特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件(或堿性條件)加過量試劑使反應(yīng)完全進行(或增大其它反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率)等加氧化劑氧化某物質(zhì),生成目標(biāo)產(chǎn)物或除去某些離子控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴)①防止副反應(yīng)的發(fā)生②使化學(xué)平衡移動;控制化學(xué)反應(yīng)的方向③控制固體的溶解與結(jié)晶④控制反應(yīng)速率;使催化劑達(dá)到最大活性⑤升溫:促進溶液中的氣體逸出,使某物質(zhì)達(dá)到沸點揮發(fā)⑥加熱煮沸:促進水解,聚沉后利于過濾分離⑦趁熱過濾:減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量⑧降溫:防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā);降溫(或減壓)可以減少能源成本,降低對設(shè)備的要求提高原子利用率綠色化學(xué)(物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用)在空氣中或在其他氣體中進行的反應(yīng)或操作要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)或能否達(dá)到隔絕空氣,防氧化、水解、潮解等目的【典例4】(2022·全國卷Ⅲ,27)乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實驗室通過水楊酸進行乙?;苽浒⑺酒チ值囊环N方法如下:+(CH3CO)2Oeq\o(,\s\up11(濃H2SO4),\s\do4(△))+CH3COOH水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸熔點/℃157~159-72~-74135~138相對密度/(g·cm-3)1.441.101.35相對分子質(zhì)量138102180實驗過程:在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL,充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃硫酸后加熱,維持瓶內(nèi)溫度在70℃左右,充分反應(yīng)。稍冷后進行如下操作。①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100mL冷水中,析出固體,過濾。②所得結(jié)晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液,溶解、過濾。③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4g?;卮鹣铝袉栴}:(1)該合成反應(yīng)中應(yīng)采用________加熱。(填標(biāo)號)A.熱水浴 B.酒精燈C.煤氣燈 D.電爐(2)下列玻璃儀器中,①中需使用的有________(填標(biāo)號),不需使用的有________(填名稱)。(3)①中需使用冷水,目的是__________________________________________________。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是___________________________________________________,以便過濾除去難溶雜質(zhì)。(5)④采用的純化方法為________。(6)本實驗的產(chǎn)率是________%?!咀兪?-1】(2022·江蘇卷)羥基乙酸鈉易溶于熱水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有機溶劑。制備少量羥基乙酸鈉的反應(yīng)為實驗步驟如下:步驟1:如圖所示裝置的反應(yīng)瓶中,加入40g氯乙酸、50mL水,攪拌。逐步加入40%NaOH溶液,在95℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時,反應(yīng)過程中控制pH約為9。步驟2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量熱水,趁熱過濾。濾液冷卻至15℃,過濾得粗產(chǎn)品。步驟3:粗產(chǎn)品溶解于適量熱水中,加活性炭脫色,分離掉活性炭。步驟4:將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中,冷卻至15℃以下,結(jié)晶、過濾、干燥,得羥基乙酸鈉。(1)步驟1中,如圖所示的裝置中儀器A的名稱是___________;逐步加入NaOH溶液的目的是____________。(2)步驟2中,蒸餾燒瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_______________。(3)步驟3中,粗產(chǎn)品溶解于過量水會導(dǎo)致產(chǎn)率__________(填“增大”或“減小”);去除活性炭的操作名稱是_______________。(4)步驟4中,將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中的目的是_______________。【變式4-2】(2022·全國卷Ⅱ,28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點234.5℃,100℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%~5%、單寧酸(Ka約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%~10%,還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進行萃取。萃取液液面達(dá)到虹吸管3頂端時,經(jīng)虹吸管3返回?zé)?,從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題。(1)實驗時需將茶葉研細(xì),放入濾紙?zhí)淄?中,研細(xì)的目的是__________________。圓底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑,加熱前還要加幾粒__________。(2)提取過程不可選用明火直接加熱,原因是____________________。與常規(guī)的萃取相比,采用索氏提取器的優(yōu)點是______________________。(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比,乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是____________________?!罢麴s濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾水、溫度計、接收管之外,還有________(填標(biāo)號)。A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.燒杯(4)濃縮液加生石灰的作用是中和________和吸收________。(5)可采用如圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱,咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié),該分離提純方法的名稱是________?!咀兪?-3】(2022?海南卷)干燥的二氧化碳和氨氣反應(yīng)可生成氨基甲酸銨固體,化學(xué)方程式為:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H<0,在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制備氨基甲酸銨的實驗裝置如下圖所示,回答下列問題:(1)裝置1用來制備二氧化碳?xì)怏w:將塊狀石灰石放置在試管中的帶孔塑料板上,漏斗中所加試劑為____;裝置2中所加試劑為____;(2)裝置4中試劑為固體NH4Cl和Ca(OH)2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________;試管口不能向上傾斜的原因是__________。裝置3中試劑為KOH,其作用為______________。(3)反應(yīng)時三頸瓶需用冷水浴冷卻,其目的是_______________________。考點05實驗方案的設(shè)計與評價1.化學(xué)實驗設(shè)計化學(xué)實驗題包括的題型很多,其中比較典型的有物質(zhì)性質(zhì)探究型、化學(xué)現(xiàn)象探究型、物質(zhì)制備和應(yīng)用探究型等,化學(xué)實驗設(shè)計時遵循的原則:①科學(xué)性:實驗原理準(zhǔn)確,實驗流程合理;②安全性:保護人身、保護環(huán)境、保護儀器;③可行性:條件允許,效果明顯,操作方便;④簡約性:做到步驟少、時間短、節(jié)省藥品、效果好等基本要求。通常有一下實驗設(shè)計步驟:[來源:學(xué)+科+網(wǎng)](1)明確目的、原理首先必須認(rèn)真審題,明確實驗的目的及要求,弄清題目有哪些新的信息,綜合已學(xué)過的知識,通過類比、遷移、分析,從而明確實驗原理。(2)選擇儀器、藥品根據(jù)實驗的目的和原理,以及反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件,如反應(yīng)物和生成物的狀態(tài),能否腐蝕儀器、反應(yīng)是否加熱及溫度是否控制在一定的范圍等,從而選擇合理的化學(xué)儀器和藥品。(3)設(shè)計裝置、步驟根據(jù)實驗?zāi)康暮驮恚约八x用的儀器和藥品,設(shè)計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。學(xué)生應(yīng)具備識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力,實驗步驟應(yīng)完整而又簡明。(4)記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù)根據(jù)觀察,全面而準(zhǔn)確地記錄實驗過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。(5)分析得出結(jié)論根據(jù)實驗觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),通過分析、計算、圖表、推理等處理,得出正確的結(jié)論。2.化學(xué)實驗方案設(shè)計的分類(1)物質(zhì)制備實驗方案的設(shè)計發(fā)生裝置→凈化裝置→干燥裝置→收集裝置→尾氣處理裝置(2)物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計是從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點和所屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì),然后據(jù)此設(shè)計出合理的實驗方案,去探索它可能具有的性,質(zhì)。我們推測的物質(zhì)的性質(zhì)不一定準(zhǔn)確,所以進行實驗時要注意分析實驗現(xiàn)象,從而得出正確結(jié)論??煞譃椋禾剿餍孕再|(zhì)實驗方案的設(shè)計,分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點或從所屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì),而后據(jù)此設(shè)計合理實驗方案,探索可能具有的性質(zhì);驗證性性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,對物質(zhì)具備的性質(zhì)進行求證,關(guān)鍵是設(shè)計出簡捷的實驗,操作簡單安全,實驗現(xiàn)象明顯。3.化學(xué)實驗方案的評價對幾個實驗方案的正確與錯誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確做出判斷。要考慮是否完全合理、有無干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟上是否合算和對環(huán)境有無污染等。(1)從可行性方面對實驗方案做出評價科學(xué)性和可行性是設(shè)計實驗方案的兩條重要原則,在對實驗方案進行評價時,要分析實驗方案是否科學(xué)可行,實驗方案是否遵循化學(xué)理論和實驗方法要求,在實際操作時能否做到可控易行。評價時,從以下4個方面分析:實驗原理是否正確、可行;實驗操作是否安全、合理;實驗步驟是否簡單、方便;實驗效果是否明顯等。(2)從“綠色化學(xué)”視角對實驗方案做出評價“綠色化學(xué)”要求設(shè)計安全的、對環(huán)境友好的合成線路,降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中對人類健康和環(huán)境的危害,減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。據(jù)此,對化學(xué)實驗過程或方案從以下4個方面進行綜合評價:反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒;反應(yīng)速率是否較快;原料利用率以及生成物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高;實驗過程中是否造成環(huán)境污染。(3)從“安全性”方面對實驗方案做出評價化學(xué)實驗從安全角度??紤]的主要因素如下:凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防液體倒吸;進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點燃先驗純等);防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中等);防吸水(如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時宜采取必要措施,以保證達(dá)到實驗?zāi)康?;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)裝置上加裝冷凝回流裝置,如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等);易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時可為蒸氣)的及時冷卻;儀器拆卸的科學(xué)性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮);)其他(如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順序等)。【典例5】(2022·新課標(biāo)Ⅱ)苯甲酸可用作食品防腐劑。實驗室可通過甲苯氧化制苯甲酸,其反應(yīng)原理簡示如下:+KMnO4→+MnO2+HCl→+KCl名稱相對分子質(zhì)量熔點/℃沸點/℃密度/(g·mL?1)溶解性甲苯92?95110.60.867不溶于水,易溶于乙醇苯甲酸122122.4(100℃左右開始升華)248——微溶于冷水,易溶于乙醇、熱水實驗步驟:(1)在裝有溫度計、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03mol)高錳酸鉀,慢慢開啟攪拌器,并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。(2)停止加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻片刻后,從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液,并將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液,于冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾,用少量冷水洗滌,放在沸水浴上干燥。稱量,粗產(chǎn)品為1.0g。(3)純度測定:稱取0.122g粗產(chǎn)品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用0.01000mol·L?1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液?;卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)上述實驗藥品的用量,三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為______(填標(biāo)號)。A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL(2)在反應(yīng)裝置中應(yīng)選用______冷凝管(填“直形”或“球形”),當(dāng)回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成,其判斷理由是______________________________________________________________。(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是___________;該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理,請用反應(yīng)的離子方程式表達(dá)其原理__________________________________________________。(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是_______。(5)干燥苯甲酸晶體時,若溫度過高,可能出現(xiàn)的結(jié)果是_______________________________________。(6)本實驗制備的苯甲酸的純度為_______;據(jù)此估算本實驗中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于_______(填標(biāo)號)。A.70%B.60%C.50%D.40%(7)若要得到純度更高的苯甲酸,可通過在水中__________的方法提純?!咀兪?-1】(2022·全國卷Ⅲ,26)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究?;卮鹣铝袉栴}:(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:______________________________、__________________________________。(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2g。按下圖連接好裝置進行實驗。①儀器B的名稱是________。②將下列實驗操作步驟正確排序________(填標(biāo)號);重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3g。a.點燃酒精燈,加熱 b.熄滅酒精燈c.關(guān)閉K1和K2 d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2e.稱量A f.冷卻到室溫③根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=________(列式表示)。若實驗時按a→d次序操作,則使x________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。①C、D中的溶液依次為________(填標(biāo)號)。C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為________________________________________________________________________。a.品紅b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.濃H2SO4②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________?!咀兪?-1】(2022?江蘇卷)室溫下進行下列實驗,根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是()選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A向X溶液中滴加幾滴新制氯水,振蕩,再加入少量KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色X溶液中一定含有Fe2+B向濃度均為0.05mol·L?1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黃色沉淀生成Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)C向3mLKI溶液中滴加幾滴溴水,振蕩,再滴加1mL淀粉溶液,溶液顯藍(lán)色Br2的氧化性比I2的強D用pH試紙測得:CH3COONa溶液的pH約為9,NaNO2溶液的pH約為8HNO2電離出H+的能力比CH3COOH的強1.(2022·浙江卷)名稱為“吸濾瓶”的儀器是A. B. C. D.2.(2022·浙江卷)下列說法不正確的是A.用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管后,應(yīng)將潤洗液從滴定管上口倒出B.鋁熱反應(yīng)非常劇烈,操作

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