綜合實(shí)驗(yàn)探究(講義)-高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)(新高考專用)原卷版_第1頁
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文檔簡介

高考解密14綜合實(shí)驗(yàn)探究

考點(diǎn)熱度★★★★★

電專考點(diǎn)導(dǎo)航

冬育對點(diǎn)真題體驗(yàn)

考點(diǎn)1.考查探究型實(shí)驗(yàn)

1.(2022?湖南?高考真題)為探究FeCL的性質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(FeC、和Na2sO3溶液濃度均為(MmoLL」)。

實(shí)

操作與現(xiàn)象

驗(yàn)

①在5mL水中滴加2滴FeCL溶液,呈棕黃色;煮沸,溶液變紅褐色。

在5mLFeCL溶液中滴加2滴Na2sO3溶液,變紅褐色;

再滴加K31Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。

在5mLNa2s溶液中滴加?滴FeCL溶液,變紅褐色;將上述混合液分成兩份,一份滴加&[Fe(CN)6]

③溶液,無藍(lán)色沉淀生成;

另一份煮沸,產(chǎn)生紅褐色沉淀。

依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)論不合理的是A.實(shí)驗(yàn)①說明加熱促進(jìn)Fe3+水解反應(yīng)

B.實(shí)驗(yàn)②說明Fe"既發(fā)生了水解反應(yīng),又發(fā)生了還原反應(yīng)

C.實(shí)驗(yàn)③說明Fe?+發(fā)生了水解反應(yīng),但沒有發(fā)生還原反應(yīng)

D.整個(gè)實(shí)驗(yàn)說明SO;對Fe3+的水解反應(yīng)無影響,但對還原反應(yīng)有影響

考點(diǎn)2.考查物質(zhì)制備與提純實(shí)驗(yàn)

2.(2022.湖南.高考真題)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下:

過量Na2cO3NaAlO2

I「s

煙氣--I吸收塔|~合成槽I~,過濾I~?,產(chǎn)黑車

(含HF)

濾液

下列說法錯(cuò)誤的是

A.不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料

B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率

C.合成槽中產(chǎn)物主要有Na3A叫和CO?

D.濾液可回收進(jìn)入吸收塔循環(huán)利用

考點(diǎn)3.考查定量測定實(shí)驗(yàn)

3.(2021.福建?統(tǒng)考高考真題)NaNC>2溶液和NH4cl溶液可發(fā)生反應(yīng):NaNO2+NH4Cl=N21+NaCl+2H2Oo

為探究反應(yīng)速率與c(NaNC>2)的關(guān)系,利用下列裝置(夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

A

MK

實(shí)驗(yàn)步驟:往A中加入一定體積(V)的2.0mol.L」NaNC)2溶液、20moinNH4cl溶液和水,充分?jǐn)嚢琛?刂?/p>

體系溫度,通過分液漏斗往A中加入LOmoLL」醋酸。當(dāng)導(dǎo)管口氣泡均勻穩(wěn)定冒出時(shí),開始用排水法收集氣

體。用秒表測量收集LOmLN?所需的間,重復(fù)多次取平均值⑴。

回答下列問題:

(1)儀器A的名稱為=

(2)檢驗(yàn)裝置氣密性的方法:關(guān)閉止水夾K,0

(3)若需控制體系的溫度為36℃,采取的合理加熱方式為。

(4)每組實(shí)驗(yàn)過程中,反應(yīng)物濃度變化很小,忽略其對反應(yīng)速率測定的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

V/mL

實(shí)驗(yàn)編號(hào)t/s

NaN。2溶液NH。溶液醋酸水

14.0V、4.08.0334

2V24.04.0V、150

38.04.04.04.083

412.04.04.00.038

?V,=,V3=

m+

②該反應(yīng)的速率方程為v=k.c(NaNO2)-C(NH4C1)-c(H),k為反應(yīng)速率常數(shù)。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得m=

(填整數(shù))。

③醋酸的作用是O

(5)如果用同濃度的鹽酸代替醋酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1,NaNOz與鹽酸反應(yīng)生成HNOz,HNO2分解產(chǎn)生等物質(zhì)的量的

兩種氣體.反應(yīng)結(jié)束后,A中紅棕色氣體逐漸變淺裝置中還能觀察到的現(xiàn)象有。HNO?分解的化學(xué)方

程式為。

考點(diǎn)4.考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案評價(jià)

4.(2022?浙江?統(tǒng)考高考真題)亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”,其外觀、口感與食鹽相似,人若誤服會(huì)中毒?,F(xiàn)將

適量某樣品(成分為亞硝酸鈉或氯化鈉)溶于水配成溶液,分別取少量該溶液于試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列方案設(shè)

計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是

方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象和結(jié)論

A先加入少量KC103溶液,再加AgNOs溶液和足量稀硝酸,振蕩若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉

B加到少量KMnO,溶液中,再加硫酸酸化,振蕩若溶液褪色,則樣品為亞硝酸鈉

C先加到少量FeCU溶液中,再加入稀鹽酸酸化,振蕩若溶液變黃色,則樣品為亞硝酸鈉

D先加入少量Na2s溶液,再加入BaCL溶液和稀硝酸,振蕩若產(chǎn)生白色沉淀,則樣品為亞硝酸鈉

A.AB.BC.CD.D

至育對點(diǎn)考情解密

1、對點(diǎn)核心素養(yǎng)

(1)變化觀念與平衡思想:認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的一種重要形式,是研究物質(zhì)及其變化的基本方法。

(2)證據(jù)推理與模型認(rèn)知:能運(yùn)用分析推理等方法認(rèn)識(shí)研究對象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系,建立

模型并運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象,揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。

(3)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):能根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì),探究反應(yīng)規(guī)律,體會(huì)實(shí)驗(yàn)條件控制對完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)及探究活

動(dòng)的作用。

2、對點(diǎn)命題分析

化學(xué)實(shí)驗(yàn)評價(jià)與探究是歷年高考命題的熱點(diǎn),主要以物質(zhì)的制備或性質(zhì)實(shí)驗(yàn)為載體,結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作,

物質(zhì)性質(zhì)探究等命題。題型主要以填空題或簡答題出現(xiàn),對綜合實(shí)驗(yàn)中某一環(huán)節(jié)或某一步驟進(jìn)行方案設(shè)計(jì)

或探究實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問題,考查發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。近年高考綜合實(shí)驗(yàn)試題往往是在教材實(shí)驗(yàn)、

演示實(shí)驗(yàn)或考生已有實(shí)驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),創(chuàng)設(shè)新情鏡,提出新問題,考查考生的創(chuàng)新意識(shí)和對實(shí)

驗(yàn)過程的評價(jià)能力,涉及物質(zhì)的分離、提純等基本實(shí)驗(yàn)操作和注意事項(xiàng),以及實(shí)驗(yàn)條件的控制、產(chǎn)率計(jì)算

等。試題主要從三方面考查:利用限定的儀器裝置、藥品,根據(jù)題目要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);給出部分

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),根據(jù)題目要求設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn);對給出的實(shí)驗(yàn)方案做出科學(xué)的評估,選擇最佳方案。物質(zhì)的制

備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)涉及知識(shí)面廣、題型多變、思維發(fā)散空間大,能很好地考查綜合運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)解決

實(shí)際問題的能力。探究性實(shí)驗(yàn)一般探究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的反?,F(xiàn)象、探究對經(jīng)典問題的質(zhì)

疑、探究未知物的成分、探究物質(zhì)的性質(zhì)、探究化學(xué)反應(yīng)的條件以及探究化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象等。這類實(shí)驗(yàn)題

綜合性較強(qiáng),一般難度較大。

麹后對點(diǎn)知識(shí)解密

核心考點(diǎn)一性質(zhì)探究型綜合實(shí)驗(yàn)

一.化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的基本環(huán)節(jié)

(1)發(fā)現(xiàn)問題。就是在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的過程中所遇到的值得探究的問題和異常現(xiàn)象等。

(2)提出猜想。就是根據(jù)已有的知識(shí)對所發(fā)現(xiàn)的問題的原因提出的幾種可能的情況。

(3)設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案。就是根據(jù)猜想,結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)科學(xué)、合理、安全的實(shí)驗(yàn)方案,對各種猜想進(jìn)行驗(yàn)證。

(4)具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)。就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案選擇儀器、組裝儀器、按步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程。

(5)觀察現(xiàn)象,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。就是認(rèn)真全面觀察實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象并及時(shí)記錄所得數(shù)據(jù),然后進(jìn)行推理分

析和數(shù)據(jù)處理,通過對比歸納得出結(jié)論。

二.探究物質(zhì)性質(zhì)的注意事項(xiàng)

(1)在離子檢驗(yàn)、氣體成分檢驗(yàn)的過程中,要嚴(yán)格掌握檢驗(yàn)的先后順序,防止各成分檢驗(yàn)過程中的相互干擾。

(2)有水蒸氣生成的,先檢測水蒸氣,再檢測其他成分,如教材中C和濃H2s04的反應(yīng),產(chǎn)物有SO?、CO?和

H2O(g),通過實(shí)驗(yàn)可檢驗(yàn)三種氣體物質(zhì)的存在,但要注意檢驗(yàn)SO?、CO2都要通過溶液進(jìn)行檢驗(yàn),對檢驗(yàn)

氏0組)有干擾。

(2)對于需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化才能檢測的成分,如C0的檢測,要注意先檢測CO中是否含有C02,如果有C02,應(yīng)先除去

CO2,接著對CO進(jìn)行轉(zhuǎn)化,最后再檢測轉(zhuǎn)化產(chǎn)物C02,如HOOC—COOH迄空暨CChT+COf+H20T中CO的

檢驗(yàn)。

(3)若試題只給出部分藥品和裝置,則應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行必要的補(bǔ)充;若有剩余,則應(yīng)進(jìn)行篩選。

(4)如采用最合理的實(shí)驗(yàn)步驟,題目一般對反應(yīng)原理、選擇藥品和裝置、確定操作步驟都做了限定,必須高度重

視。

(5)要重視藥品名稱的描述,如有些藥品的準(zhǔn)確描述為:無水硫酸銅、澄清石灰水、酸性高鎰酸鉀溶液、濃

硫酸、飽和NaHCCh溶液、NaOH溶液等。此外還應(yīng)注意某些儀器的規(guī)格。

三、氣體的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)題解題思路

⑴實(shí)驗(yàn)流程。

⑵裝置連接順序。

①分析各裝置的作用,按實(shí)驗(yàn)流程連接;填接口連接順序時(shí)還應(yīng)注意:洗氣或干燥氣體時(shí)導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出,干

燥管大口進(jìn)小口出。

②凈化氣體時(shí),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。

③檢驗(yàn)混合氣體時(shí),先檢驗(yàn)水蒸氣,再檢驗(yàn)并除去性質(zhì)較活潑的氣體,最后檢驗(yàn)其他氣體。如蔗糖與濃硫酸反應(yīng)

時(shí)混有少量SO2、CO2及水蒸氣,應(yīng)先用無水CuSC)4檢驗(yàn)水蒸氣,再用品紅檢驗(yàn)SO2用酸性高鎰酸鉀溶液除去

SO2,然后用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2o

核心考點(diǎn)二物質(zhì)制備型實(shí)驗(yàn)

一、常見氣體的制備

1.氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路

(1)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇氣體發(fā)生裝置;

(2)根據(jù)制備氣體及氣體雜質(zhì)的性質(zhì)選擇氣體凈化裝置;

(3)根據(jù)制備氣體的性質(zhì)選擇干燥劑及干燥裝置;

(4)根據(jù)制備氣體的水溶性及氣體的密度選擇收集方法及收集裝置;

(5)根據(jù)制備氣體的毒性選擇尾氣吸收劑及吸收裝置。

2.常見氣體的發(fā)生裝置

根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件我們主要掌握以下三類氣體發(fā)生裝置:

(1)固體+固體氣體:可選擇等裝置,能制備。2、N%、CH4等;

(2)固(或液)體+液體一^氣體:可選擇能制備C12、C2H4、

NH3等;

能制備H2、

NH3、82、O2等。

3.氣體的干燥、凈化裝置

根據(jù)制備氣體及氣體雜質(zhì)的性質(zhì)選擇如下氣體凈化裝置及干燥裝置:

(1)液態(tài)干燥劑或除雜試劑如濃H2so4(酸性、強(qiáng)氧化性)、NaOH溶液(堿性)等,可選用洗氣吸收裝

置。

⑵固態(tài)干燥劑如無水氯化鈣(中性)、堿石灰(堿性)等,可選用FA干燥管或u形管吸收裝

置。

(3)固態(tài)除雜試劑如Cu、CuO、Mg等,需加熱,可選用備

加熱的硬質(zhì)玻璃管吸收裝置。

注意:凈化氣體遵循的原則:不損失要凈化的氣體,不引入新的雜質(zhì)氣體。

4.氣體的收集方法及收集裝置

根據(jù)制備氣體的水溶性及氣體的密度選擇收集方法及收集裝置:

(1)排液法:難溶于水(或某溶液)或微溶于水(或某溶液),又不與其反應(yīng)的氣體可用排液法收集,選用

lUMiy、鷺等收集裝置收集。用該裝置可收集。2、4、CL(飽和NaCl溶液)、NO、CC>2(飽和NaHCO3

溶液)、CO、C2H2、C2H4等氣體。

(2)向上排空氣法:密度大于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體可用向上排空氣法收集,選用

一等收集裝置收集。用該裝置可收集C12、SO2、NO2、CO2等氣體。

(2)向下排空氣法:密度小于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體可用向下排空氣法收集,選用

-JU3等收集裝置收集。用該裝置可收集、、等氣體。

H2NH3CH4

5.氣體的量取裝置

對難溶于水且不與水反應(yīng)的氣體,往往利用量筒或滴定管組裝如圖所示的裝置量取其體積。

6.尾氣的處理

根據(jù)制備氣體的毒性可選擇尾氣處理方法及吸收裝置:

(1)直接排空處理

主要是針對無毒、無害氣體的處理,如N2、02、C02等。

(2)尾氣處理裝置

i

甲乙丙丁

①在水中溶解度較小的有毒氣體,多數(shù)可通入盛有某種試劑的燒杯中被吸收除去(如圖甲),如C12、NO2均

可通入NaOH溶液中除去。

②某些可燃性氣體可用點(diǎn)燃(如圖丙)或轉(zhuǎn)化的方法除去,如CO、壓可點(diǎn)燃或通過灼熱的CuO除去。

③某些可燃性氣體可以采用收集的方法除去(如圖?。鏑H4、C2H4、比、CO等。

④對于溶解度很大、吸收速率很快的氣體,吸收時(shí)應(yīng)防止倒吸,典型裝置如圖乙。常見的防倒吸裝置還有

如下改進(jìn)裝置(以NH3的吸收為例,未注明的液體為水)。

二、重要有機(jī)物的制備

1、有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)的思路

(1)根據(jù)原料和目標(biāo)產(chǎn)品確定制備原理,要求原子利用率高、污染小的制備原理;

(2)根據(jù)確定的制備原理設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑,要求操作簡單,步驟少;

(3)根據(jù)設(shè)計(jì)的反應(yīng)途徑選擇合理的儀器和裝置,要求能夠方便控制反應(yīng)條件;

(4)依據(jù)產(chǎn)品和雜質(zhì)的性質(zhì)差異選擇合適的分離提純方法;

(5)產(chǎn)率計(jì)算。

2、認(rèn)識(shí)??純x器

n

(1)三頸燒瓶又稱三口燒瓶,用作當(dāng)溶液長時(shí)間的反應(yīng),需加熱回流的反應(yīng)容器。三頸圓底燒瓶是

一種常用的化學(xué)玻璃儀器,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中被廣泛使用。三頸圓底燒瓶通常具有圓肚細(xì)頸的外觀。它有

三個(gè)口,可以同時(shí)加入多種反應(yīng)物,或是加裝冷凝管。它的窄口是用來防止溶液濺出或是減少溶液的蒸發(fā),

并可配合橡皮塞的使用,來連接其它的玻璃器材。

%

(2)滴液漏斗P:滴液漏斗是一種便于添加液體,并且在添加液體時(shí)不會(huì)有氣體泄漏,可以通過控制滴液

的速率來控制反應(yīng)速率的漏斗,也可裝在反應(yīng)裝置上,作滴加料液之用。

(3)球形分液漏斗和梨形分液漏斗:球形分液漏斗為球形,頸較長,多用于制氣裝置中滴加液體,

控制所加液體的量及反應(yīng)速率的大小;梨形分液漏斗為梨形,頸比較短,常用做萃取操作的儀器,對萃取

后形成的互不相溶的兩液體進(jìn)行分液,使用過程:檢漏一加液一振搖一靜置一分液一洗滌。

(4)直形冷凝管『和球形冷凝管I:直形冷凝管一般是用于蒸儲(chǔ),即在用蒸儲(chǔ)法分離物質(zhì)時(shí)使用。球

形冷凝管一般用于反應(yīng)裝置,即在反應(yīng)時(shí)考慮到反應(yīng)物的蒸發(fā)流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反應(yīng)更徹

底°

(5)b形管L:b型管為化學(xué)中測量固體樣品熔點(diǎn)時(shí)用的玻璃儀器,形狀如一個(gè)b字,配合熔點(diǎn)管使用。

將樣品裝于熔點(diǎn)管后,用橡皮筋與溫度計(jì)綁于一起,穿過帶孔的軟木塞,放入b型,熔點(diǎn)管的有樣品部分

和溫度計(jì)水銀球置于環(huán)狀部位的左側(cè),加熱環(huán)狀部位的右側(cè),進(jìn)行熱浴。b型管中可裝液體石蠟等,測量時(shí)

要將b型管裝滿管中的環(huán)狀部分。

(6)索氏提取器O:索氏提取器是由提取瓶、提取管、冷凝器三部分組成的,提取管兩側(cè)分別有虹吸管

和連接管,各部分連接處要嚴(yán)密不能漏氣。提取時(shí),將待測樣品包在脫脂濾紙包內(nèi),放入提取管內(nèi)。萃取

前先將固體物質(zhì)研碎,以增加固液接觸的面積。然后,將固體物質(zhì)放在濾紙包內(nèi),置于提取器中,提取器

的下端與盛有浸出溶劑的圓底燒瓶相連,上面接回流冷凝管。加熱圓底燒瓶,使溶劑沸騰,蒸氣通過連接

管上升,進(jìn)入到冷凝管中,被冷凝后滴入提取器中,溶劑和固體接觸進(jìn)行萃取,當(dāng)提取器中溶劑液面達(dá)到

虹吸管的最高處時(shí),含有萃取物的溶劑虹吸回到燒瓶,因而萃取出一部分物質(zhì)。然后圓底燒瓶中的浸出溶

劑繼續(xù)蒸發(fā)、冷凝、浸出、回流,如此重復(fù),使固體物質(zhì)不斷為純的浸出溶劑所萃取,將萃取出的物質(zhì)富

集在燒瓶中。液一固萃取是利用溶劑對固體混合物中所需成分的溶解度大,對雜質(zhì)的溶解度小來達(dá)到提取

分離的目的。

(7)玻璃液封管:指的是使1和4的氣壓與大氣壓保持一致。當(dāng)1和4中的壓力大于

大氣壓時(shí),會(huì)通過玻璃液封管排出氣體。當(dāng)1和4中的氣壓小于大氣壓時(shí),玻璃液封管會(huì)倒吸3中的液體,

從而平衡1和4的壓力使之與大氣壓相等。

(8)凱氏定氮儀:凱氏定氮儀是根據(jù)蛋白質(zhì)中氮的含量恒定的原理,通過測

定樣品中氮的含量從而計(jì)算蛋白質(zhì)含量的儀器。因其蛋白質(zhì)含量測量計(jì)算的I

方法叫做凱氏定氮法,故被稱為凱氏定氮儀,又名定氮儀、蛋白質(zhì)測定儀、粗蛋白測定儀。

(9)水蒸氣蒸儲(chǔ):水蒸氣蒸儲(chǔ)法是指將含有揮發(fā)性成分的植物材料與水共蒸儲(chǔ),使揮發(fā)性成分隨水蒸氣一

并儲(chǔ)出,經(jīng)冷凝分取揮發(fā)性成分的浸提方法。該法適用于具有揮發(fā)性、能隨水蒸氣蒸儲(chǔ)而不被破壞、在水

中穩(wěn)定且難溶或不溶于水的植物活性成分的提取。

3.明確有機(jī)制備實(shí)驗(yàn)中的常考問題

(1)有機(jī)物易揮發(fā),因此在反應(yīng)中通常采用冷凝回流裝置,以減少有機(jī)物的揮發(fā),提高原料的利用率和產(chǎn)物

的產(chǎn)率。

(2)有機(jī)反應(yīng)通常都是可逆反應(yīng),且易發(fā)生副反應(yīng),因此常使某種價(jià)格較低的反應(yīng)物過量,以提高另一反應(yīng)

物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中需要控制反應(yīng)條件,以減少副反應(yīng)的發(fā)生。

(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)選擇合適的分離提純方法,如蒸鐳、分液等。

(4)溫度計(jì)水銀球的位置:若要控制反應(yīng)溫度,則應(yīng)插入反應(yīng)液中;若要收集某溫度下的微分,則應(yīng)放在蒸

儲(chǔ)燒瓶支管口處。

(5)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,又能用于冷凝收集微分。

(6)冷凝管的進(jìn)出水方向:下進(jìn)上出。

⑺加熱方法的選擇

①酒精燈加熱。需要溫度不太高的實(shí)驗(yàn)都可用酒精燈加熱。

②水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100℃。

(8)防暴沸:加碎瓷片或沸石,防止溶液暴沸,若開始忘加,需冷卻后補(bǔ)加。

(9)產(chǎn)率計(jì)算公式

產(chǎn)率=實(shí)*際^<產(chǎn)1量°°%

4、幾種有機(jī)物的制備

(1)實(shí)驗(yàn)室制乙酸乙酯

實(shí)驗(yàn)裝置

II濃HSOII

實(shí)驗(yàn)原理z4

CH3—c—OH+HOCH2cH3,―八—CH3—C—CX2H2CH3+H2O

實(shí)驗(yàn)用品乙酸、乙醇、濃硫酸、飽和碳酸鈉溶液;酒精燈、大試管、長導(dǎo)管、鐵架臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)步驟在一支試管中加入3mL乙醇,然后邊振蕩試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL乙酸;按圖

連接好裝置,用酒精燈緩慢加熱,將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上,觀察現(xiàn)

象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在飽和碳酸鈉溶液的上方有透明的油狀液體產(chǎn)生,并可聞到香味。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論在濃硫酸存在、加熱的條件下,乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),生成無色、透明、不溶于水,且有

香味的乙酸乙酯。

①盛反應(yīng)液的試管向上傾斜45°,以增大試管的受熱面積。

②導(dǎo)氣管末端不能浸入飽和Na2cCh溶液中是防止受熱不均發(fā)生倒吸;實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管要長,起導(dǎo)

氣、冷凝回流揮發(fā)的乙醇和乙酸的作用。

實(shí)驗(yàn)說明

③飽和Na2co3(aq)的作用是:吸收未反應(yīng)的乙醇和乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分層。

④乙酸酯化反應(yīng)的條件及其作用:加熱,主要目的是提高反應(yīng)速率,其次是使生成的乙酸乙酯

揮發(fā),提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率且利于收集產(chǎn)物;用濃硫酸作催化劑,提高反應(yīng)速率;用濃硫

酸做吸水劑,使化學(xué)平衡右移,提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率;使用過量乙醇,提高乙酸轉(zhuǎn)化為酯的產(chǎn)率。

(2)實(shí)驗(yàn)室制硝基苯

實(shí)驗(yàn)裝置

...e,

)(濃)濃孩N

+HNC3^Jp°2+H20

實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)用品苯、濃硝酸、濃硫酸、蒸儲(chǔ)水;大試管、溫度計(jì)、燒杯、單孔塞、長玻璃管、酒精燈、鐵架臺(tái)。

①配制一定比例的濃硝酸和濃硫酸的混合酸,具體做法是:向大試管中先加入一定量濃硝酸,

實(shí)驗(yàn)步驟在搖動(dòng)條件下將一定量的硫酸緩慢加入濃硝酸中,并不斷攪拌。

②向室溫下的盛有混合酸的大試管中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻。

③在50?60℃下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象把反應(yīng)后的液體倒入盛有冷水的燒杯里,燒杯底部有黃色不溶于水的油狀液體生成。

①實(shí)驗(yàn)裝置中有一根長玻璃管,兼有導(dǎo)氣和冷凝回流減少苯的揮發(fā)的作用。

②為了減少溫度高于60℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物二硝基苯,該實(shí)驗(yàn)采用水浴加熱,控制溫度在50~

60℃,這樣試管受熱均勻且溫度容易控制。

實(shí)驗(yàn)說明

③粗硝基苯中含硝酸、硫酸、苯等雜質(zhì),先水洗除去硝酸、硫酸;再用堿洗除去過量的酸及硝

酸分解產(chǎn)生的NCh;再水洗除去過量的堿及生成的NaN03等,再用無水氯化鈣干燥除去水分,

過濾,蒸儲(chǔ)濾液可得到硝基苯。

(3)實(shí)驗(yàn)室制澳苯

〃■■1

5

實(shí)驗(yàn)裝置工水

--------2>i--------1\&_=_

實(shí)驗(yàn)原理+Br2--Q-Br+HBr

實(shí)驗(yàn)用品苯、鐵屑、液澳、水、AgNO3溶液;圓底燒瓶、導(dǎo)管、錐形瓶、鐵架臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)步驟將苯和少量液澳放入燒瓶中,同時(shí)加入少量鐵屑作催化劑,用帶導(dǎo)管的塞子塞緊。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

①常溫下,整個(gè)燒瓶內(nèi)充滿紅棕色氣體,在導(dǎo)管口有白霧(HBr遇水蒸氣形成卜

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象②反應(yīng)完畢后,向錐形瓶中滴加AgNCh溶液,有淡黃色的AgBr沉淀生成。

③把燒瓶里的液體倒入盛有冷水的燒杯里,燒杯底部有褐色不溶于水的液體生成。

①反應(yīng)物要用純液澳,苯與澳水不反應(yīng)。

②實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管要長,起導(dǎo)氣、冷凝回流的作用;錐形瓶中導(dǎo)管不能插入液面以下(HBr極易

溶于水,防止倒吸)。

實(shí)驗(yàn)說明

③粗澳苯中含澳、FeBn、HBr,苯等雜質(zhì),先水洗除去FeBr3和HBr;再用堿洗除去澳及未

除凈的HBr,再水洗除去過量的堿和生成的NaBr、NaBrO等,再用無水氯化鈣干燥除去水分,

過濾,蒸儲(chǔ)濾液可得到澳苯。

(4)阿司匹林的合成實(shí)驗(yàn)步驟

1)向150mL干燥錐形瓶中加入2g水楊酸、5mL乙酸酎和5滴濃硫酸,振蕩,待其溶解后,用水浴加熱5?10min。

然后冷卻,即有乙酰水楊酸晶體析出。

2)減壓過濾,抽濾時(shí)用少量冷水洗滌晶體幾次,繼續(xù)抽濾,盡量將溶劑抽干。

3)將粗產(chǎn)品置于100mL燒杯中,攪拌并緩慢加入25mL飽和碳酸氫鈉溶液,充分作用后過濾,濾液中加入15

mL4mol-L-l鹽酸,將燒杯置于冷水中冷卻,即有晶體析出。抽濾用冷水洗滌晶體1?2次,再抽干水分,即得產(chǎn)

品o

三、無機(jī)物的制備

1、無機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)的思路

(1)根據(jù)原料和目標(biāo)產(chǎn)品確定制備原理,要求原子利用率高、污染小的制備原理;

(2)根據(jù)確定的制備原理設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑,要求操作簡單,步驟少;

(3)根據(jù)設(shè)計(jì)的反應(yīng)途徑選擇合理的儀器和裝置,要求能夠方便控制反應(yīng)條件;

(4)依據(jù)產(chǎn)品和雜質(zhì)的性質(zhì)差異選擇合適的分離提純方法;

(5)產(chǎn)率計(jì)算。

2、無機(jī)制備實(shí)驗(yàn)的核心考點(diǎn)

(1)實(shí)驗(yàn)儀器及試劑的名稱

(2)裝置及試劑的作用

(3)核心反應(yīng)方程式的書寫

(4)產(chǎn)率等計(jì)算及誤差分析

(5)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價(jià)

(6)裝置連接順序

(7)分離提純方法

(8)物質(zhì)的檢驗(yàn)

(9)溶液的配制

3.常見無機(jī)物的制備

(1)氫氧化鋁

1

:—氨水

1

實(shí)驗(yàn)裝置LJAMSO03

日一溶液

實(shí)驗(yàn)原理3++

A12(SO4)3+6NH3H2O===2A1(OH)31+3(NH4)2SO4Al+3NH3IW===Al(OH)3i+3NH4

實(shí)驗(yàn)用品A12(SO4)3溶液、氨水;試管、膠頭滴管。

在試管里加入10mL0.5mol/LA12(S04)3溶液,滴加氨水,生成白色膠狀物質(zhì)。繼續(xù)滴加氨水,

實(shí)驗(yàn)步驟

直到不再產(chǎn)生沉淀為止。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色膠狀沉淀,沉淀不溶于過量氨水。

①實(shí)驗(yàn)室利用可溶性鋁鹽(如AlCb)制備A1(OH)3,應(yīng)選用氨水,而不用NaOH溶液。

實(shí)驗(yàn)說明

②實(shí)驗(yàn)室也可利用可溶性偏鋁酸鹽(如NaAlCh)制備A1(OH)3,應(yīng)選用二氧化碳,而不用鹽酸。

(2)氫氧化H2鐵

[NaOH

J溶液

實(shí)驗(yàn)裝置L_FeSO4

廠溶液

實(shí)驗(yàn)原理2+

Fe+2OH===Fe(OH)2;(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

實(shí)驗(yàn)用品FeSO4溶液、NaOH溶液;試管、長膠頭滴管。

實(shí)驗(yàn)步驟在1支試管里加入少量FeSCU溶液,然后滴入NaOH溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管中先生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。

①氫氧化亞鐵制備的核心問題:一是溶液中的溶解氧必須除去,二是反應(yīng)過程必須與氧隔絕。

②Fe2+易被氧化,所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配,且配置FeSO4溶液的蒸儲(chǔ)水要煮沸除去氧氣。

③為了防止NaOH溶液加入時(shí)帶入空氣,可將吸有NaOH溶液的長膠頭滴管伸入到FeSO4液

面下,再擠出NaOH溶液。

④還可再在硫酸亞鐵溶液上加一層植物油,盡量減少與空氣的接觸。

注:能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的裝置如下:

實(shí)驗(yàn)說明

NaOH

“溶液

三“苯

善_FeSCh

溶液

(3)氫氧化鐵膠體的制備

⑴原理化學(xué)方程式:FeCb+3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3HCh

(2)操作步驟:加熱蒸懦水至沸騰,逐滴滴加飽和氯化鐵溶液,加熱至液體呈紅褐色停止加熱,

不可攪拌。

(3)氫氧化鐵膠體制備注意事項(xiàng):a.自來水含有電解質(zhì)等,易使膠體聚沉,需用蒸儲(chǔ)水制備。b.FeCb溶液要求是

飽和的,是為了提高轉(zhuǎn)化效率,若濃度過稀,不利于Fe(OH)3膠體的形成。c.可稍微加熱沸騰,但不宜長時(shí)

間加熱,否則膠體會(huì)聚沉。d.邊滴加FeCb飽和溶液邊振蕩燒杯,但不能用玻璃棒攪拌,否則會(huì)使Fe(OH)3

膠體微粒形成大顆粒沉淀析出。

(4)硫酸亞鐵鏤的制備

(1)寫出硫酸亞鐵鏤的制備所涉及的化學(xué)反應(yīng)。

Fe+H2SO4=FeSO4+H2T;FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=(NH4)2SO4-FeSO4-6H2O;?

(2)實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)

取一只小燒杯,放入約5g鐵屑,向其中注入5mLimoLLTNa2c。3溶液,浸泡

步驟1鐵屑的凈化

或小火加熱數(shù)分鐘后,用傾析法分離并洗滌鐵屑,晾干

用托盤天平稱取4.2g洗凈的鐵屑,放入潔凈的錐形瓶中,向其中加入

25mL3moi匚口2s04溶液,加熱,并不斷振蕩錐形瓶。反應(yīng)過程中應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充

步驟2制取FeSO4

-1

水,使溶液體積基本保持不變,待反應(yīng)基本完全后,再加入lmL3molLH2SO4

溶液,趁熱過濾,將濾液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中

稱取9.5g(NH4)2SC)4晶體,配成飽和溶液,倒入制得的硫酸亞鐵溶液中,攪拌,

步驟3制取硫酸亞鐵

小火加熱,在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止,將溶液靜置,自然

冷卻,即有硫酸亞鐵鏤晶體析出。抽濾,并用少量酒精洗去晶體表面附著的水

計(jì)算產(chǎn)率取出晶體,用干凈的濾紙吸干,稱量并計(jì)算產(chǎn)率

①步驟1中用到傾析法,適于用傾析法分離的物質(zhì)特點(diǎn)是沉淀顆粒較大,靜置后

容易沉降。

②步驟2中趁熱過濾的目的是防止溶液冷卻時(shí)硫酸亞鐵因析出而損失。

實(shí)驗(yàn)說明

③步驟3中用到的減壓過濾(也稱抽濾或吸濾)與普通過濾相比,優(yōu)點(diǎn)除了過濾速

度快外,還可得到較干燥的沉淀。晶體過濾后用無水乙醇洗滌的目的是利用乙醇

的揮發(fā),除去晶體表面附著的水分。

制備過程中的注意點(diǎn):

①鐵屑要過量,防止Fe2+被氧化。

②加入H2s。4似抑制FeS04水解。

③要趁熱過濾,減少硫酸亞鐵的損失。

四、物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1、原料為易揮發(fā)的液體,要注意冷凝回流,以提高產(chǎn)率。

2、產(chǎn)物是易揮發(fā)的物質(zhì),應(yīng)注意及時(shí)冷卻,以減少產(chǎn)品損失。

3、制備易吸水或易水解的物質(zhì)應(yīng)注意防潮,以減少產(chǎn)品損失。

4、制備氣體時(shí)要注意防止凈化、吸收和熄滅酒精燈時(shí)引起倒流、堵塞等。

五.制備型實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路

制備一種物質(zhì),應(yīng)根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的組成來確定原料及反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)反應(yīng)路徑,選擇合適的儀器和裝置。最后,

根據(jù)生成物的性質(zhì)將產(chǎn)品分離、提純出來。整個(gè)過程如圖所示:

目標(biāo)產(chǎn)品一選擇原料一設(shè)計(jì)反應(yīng)路徑一設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置一控制反應(yīng)條件一分離、提純產(chǎn)品

六.高考中常見實(shí)驗(yàn)條件的控制及操作目的

實(shí)驗(yàn)條件操作目的

加過量試劑使反應(yīng)完全進(jìn)行(或增大產(chǎn)率、提高轉(zhuǎn)化率)

加氧化劑(如H2O2)氧化還原性物質(zhì),生成目標(biāo)產(chǎn)物或除去某種離子

通入N2或其他惰性氣體除去裝置中的空氣,排除氧氣的干擾

末端放置干燥管防止空氣中的水蒸氣或二氧化碳干擾實(shí)驗(yàn)

①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,抑制水解(或使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀)

②“酸作用”還可除去氧化物(膜)

調(diào)節(jié)溶液的pH

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)

①防止副反應(yīng)的發(fā)生

②使化學(xué)平衡移動(dòng);控制化學(xué)反應(yīng)的方向

③控制固體的溶解與結(jié)晶(如趁熱過濾能防止某物質(zhì)降溫時(shí)析出)

④控制反應(yīng)速率;使催化劑達(dá)到最大活性

控制溫度

⑤升溫:促進(jìn)溶液中的氣體逸出,使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)而揮發(fā)

(水浴、冰浴、油?。?/p>

⑥加熱煮沸:促進(jìn)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)可以減少能源消耗,降低對設(shè)備的

要求

①水洗:通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì)

②“冰水洗滌”:能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,同時(shí)防止晶體在洗滌過程中的溶解損

洗滌晶體③用特定有機(jī)試劑清洗晶體:洗去晶體表面的雜質(zhì),降低晶體的溶解度、有利于析

出等

④洗滌沉淀的方法:往漏斗中加入蒸儲(chǔ)水至浸沒沉淀,待水自然流出后,重復(fù)以上操

作2~3次

過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸儲(chǔ)等

分離、提純

從溶液中得到晶體的方法:蒸發(fā)濃縮一冷卻結(jié)晶一過濾一洗滌一干燥

七.物質(zhì)制備型實(shí)驗(yàn)題的思維方法

明確

目的原理

6;根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮硪约胺磻?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),

選擇

:能否腐蝕儀器,反應(yīng)是否加熱及溫度是否控

儀器及藥品

;制在一定的范圍內(nèi)等,從而選擇化學(xué)儀器和

:藥品

的儀

用器

操作

驗(yàn)

實(shí)

設(shè)計(jì)

器裝

實(shí)

驗(yàn)i

裝置、步驟

0

'根據(jù)觀察,全面而準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過程中的

記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù),可分為有用、

當(dāng)象、數(shù)超有效數(shù)據(jù),錯(cuò)誤、無效數(shù)據(jù),以及無用、多

余數(shù)據(jù)等

分析、根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),通過分

[得出結(jié)論u又析、計(jì)算、推理等處理,得出正確結(jié)論

八.物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)中的常見錯(cuò)誤

(1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防止液體倒吸。

(2)進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通出,氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等)。

(3)防氧化(如壓還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中進(jìn)行等)。

(4)防吸水(實(shí)驗(yàn)取用和制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)宜采取必要措施,以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。如NaOH固

體應(yīng)放在燒杯等玻璃器皿中稱量)。

(5)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、冷凝管等)。

(6)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻。

九.物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)中試劑、裝置的選擇、儀器的裝配、除雜

(1)試劑的選擇:以實(shí)驗(yàn)室常用藥品為原料,依據(jù)反應(yīng)原理,選擇方便經(jīng)濟(jì)安全的試劑,盡量做到有適宜的

反應(yīng)速率,且所得物質(zhì)比較純凈。如用鋅粒與酸制取氫氣,一般選擇稀硫酸,不用鹽酸,原因鹽酸是揮發(fā)

性酸,制取的氫氣中混有HC1氣體。

(2)裝置的選擇:由反應(yīng)物的狀態(tài),反應(yīng)條件和所制備氣體的性質(zhì)、量的多少?zèng)Q定。裝置應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的

思路分為:發(fā)生裝置一除雜裝置一干燥裝置一主體實(shí)驗(yàn)裝置(收集)一尾氣處理裝置等。

(3)儀器的裝配:裝配儀器的原則:在裝配儀器時(shí),應(yīng)從下而上,從左至右,先塞好后固定;先檢驗(yàn)裝置的

氣密性再加入試劑;加入試劑時(shí),先固后液;實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先驗(yàn)純,再點(diǎn)燈;在連接導(dǎo)管時(shí),對于洗氣裝

置應(yīng)“長”進(jìn)“短”出;量氣裝置應(yīng)“短”進(jìn)“長”出;干燥管應(yīng)“大”進(jìn)“小”出;先凈化后干燥。

(4)物質(zhì)的除雜(以氣體為例)

a.除雜順序:先除雜,后除水,加熱除氧放末尾。

b.解題步驟:①首先判斷氣體中的雜質(zhì),氣體中雜質(zhì)的判斷方法:凡是反應(yīng)物中有易揮發(fā)性液體,如鹽酸、

濃硝酸、澳水等,制得的氣體中一定含有相應(yīng)的雜質(zhì)如HC1、HNO3、濱蒸氣及水蒸氣等。還有一些發(fā)生副

反應(yīng)的如用酒精和濃硫酸反應(yīng)制乙烯時(shí),由于副反應(yīng)的發(fā)生而使乙烯中含有雜質(zhì)SO2、CO2和水蒸氣。②根

據(jù)雜質(zhì)選擇合適的試劑。③根據(jù)試劑選擇合適的裝置。

(5)尾氣處理:有毒污染環(huán)境的氣體需處理,無毒不污染環(huán)境的氣體直接排空。常見的處理方法:燃燒法(如

CH4、C2H2、H2>CO等),堿液吸收(如Cb、NO2、H2S、SO2等),水溶法(如HC1、NH3等)。

核心考點(diǎn)三定量測定型實(shí)驗(yàn)

一、定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的加工處理策略

1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與整理的一般方法

(1)數(shù)據(jù)的表格化

項(xiàng)目項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)目

目1目2目34...

1

2

3

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定應(yīng)記錄的項(xiàng)目:所測的物理量。

②應(yīng)注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字及單位和必要的注釋。

③設(shè)計(jì)的表格要便于數(shù)據(jù)的查找、比較,便于數(shù)據(jù)的計(jì)算和進(jìn)一步處理,便于反映數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。

(2)數(shù)據(jù)的圖像化

圖像化是用直線圖或曲線圖對化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以處理的一種簡明化形式。它適用于一個(gè)量的變化引起

另一個(gè)量的變化的情況。圖像化的最大特點(diǎn)是鮮明、直觀、簡單、明了。

2、數(shù)據(jù)分類

實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù),可分為有用、有效數(shù)據(jù),正確、合理數(shù)據(jù),錯(cuò)誤、無效數(shù)據(jù),及無用、多余數(shù)據(jù)等。

能從大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找出有用、有效、正確、合理的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理題的一個(gè)重要能力考查點(diǎn),

也是近年來命題變化的一個(gè)重要方向。

3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)篩選——對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路為“五看”:

一看數(shù)據(jù)是否符合測量儀器的精度特點(diǎn),如用托盤天平測得的質(zhì)量的精度為0.1g,若精度值超過了這個(gè)范

圍,說明所得數(shù)據(jù)是無效的;

二看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi),若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍,要舍去;

三看反應(yīng)是否完全,是否是過量反應(yīng)物作用下所得的數(shù)據(jù),只有完全反應(yīng)時(shí)所得的數(shù)據(jù),才能進(jìn)行有效處

理和應(yīng)用;

四看所得數(shù)據(jù)的測試環(huán)境是否一致,特別是氣體體積數(shù)據(jù),只有在溫度、壓強(qiáng)一致的情況下才能進(jìn)行比較、

運(yùn)算;

五看數(shù)據(jù)測量過程是否規(guī)范、合理,錯(cuò)誤和違反測量規(guī)則的數(shù)據(jù)需要舍去。

4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的使用

(1)表格型題的解題要點(diǎn)在于通過審題,獲取有用信息,然后對表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、

變化規(guī)律進(jìn)行解答。

(2)直角坐標(biāo)系題的解題要點(diǎn)在于解題時(shí)要求學(xué)生首先弄清楚自變量和因變量到底是什么,注意理解起點(diǎn)、

終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)的含義。然后根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析概念、圖像、數(shù)值三者之間的關(guān)系。

二.實(shí)驗(yàn)題中涉及的計(jì)算

實(shí)驗(yàn)題中涉及的計(jì)算主要有樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或純度的計(jì)算,物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的質(zhì)

量的計(jì)算。

(1)計(jì)算公式。

①"寺片?〃=W(aq)

②物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或純度戶

產(chǎn)品實(shí)際產(chǎn)量

③產(chǎn)品產(chǎn)率=X100%

產(chǎn)品的理論產(chǎn)量

參加反應(yīng)的原料量

④物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=nno/

加入原料的總量

(2)計(jì)算方法——關(guān)系式法。

關(guān)系式法常應(yīng)用于一步反應(yīng)或分多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)中,利用該法可以節(jié)省不必要的中間運(yùn)算過程,避免計(jì)

算錯(cuò)誤,并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果。一步反應(yīng)中可以直接找出反應(yīng)物與目標(biāo)產(chǎn)物的關(guān)系;在多步反應(yīng)中,若第一

步反應(yīng)的產(chǎn)物是下一步反應(yīng)的反應(yīng)物,可以根據(jù)化學(xué)方程式將某中間物質(zhì)作為“中介”,找出已知物質(zhì)和所求物

質(zhì)之間的量的關(guān)系。

三.定量測定型實(shí)驗(yàn)題答題模板

1、巧審題,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理:?shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情境(或題目所給的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并結(jié)合元素化合

物的有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)可靠性、簡捷性、安全性的原則,確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求的?shí)驗(yàn)

方案

2、想過程,理清操作先后順序:根據(jù)由實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過程,確定實(shí)驗(yàn)操作的方法和

步驟,把握各實(shí)驗(yàn)步驟的要點(diǎn),理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序

3、看準(zhǔn)圖,分析裝置或流程作用:若題目中給出裝置圖,在分析解答過程中,要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中的各

部分裝置,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?,確定它們在實(shí)驗(yàn)中的作用

4、細(xì)分析,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究量的關(guān)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),對實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,通過分析、計(jì)算、推理等確定有關(guān)樣品含量及化學(xué)式

四、中學(xué)化學(xué)四個(gè)重要的定量實(shí)驗(yàn)

(一)硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測定一熱重分析法

1.原理

硫酸銅晶體是一種比較穩(wěn)定的結(jié)晶水合物,當(dāng)加熱到258℃左右全部失去結(jié)晶水,據(jù)加熱前后的質(zhì)量差,

可推算出其晶體的結(jié)晶水含量。

結(jié)晶水的質(zhì)量xlOO%

硫酸銅晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=硫酸銅晶體的質(zhì)量

2.儀器

由煙、天平、干燥器、珀瑞鉗、研缽、角匙、酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒。

3.步驟

“四稱”“兩熱”:(1)稱用煙(Wig)(2)稱用蝸及晶體(W2g)(3)加熱至白(4)冷卻稱重(W3g)

(5)再加熱(6)冷卻稱重(兩次稱量誤差不得超過0.1g)(7)計(jì)算(設(shè)分子式為CuSC>4-xH?。)

160(W2-W3)

X-

18(W3-WJ

A

CuSO4XH2O=CUSO4+X-H2O

16018x

W3_W1w2-w3

_160(W2-W3)

?.X—18(W3-WI)

4.注意事項(xiàng)

(1)稱前研細(xì)(2)小火加熱(3)在干燥器中冷卻(4)不能用試管代替用期(5)加熱要充分但不“過

頭”(否則硫酸銅本身也會(huì)分解)。

5.誤差分析

(1)客觀原因:晶體本身不純

①如果晶體中含有難揮發(fā)性性雜質(zhì),m(H2O)/m(CuSO4)變小,結(jié)果偏低;

②實(shí)驗(yàn)前晶體表面有水,m(H2O)/m(CuSO4)變大,結(jié)果偏高。

(2)主觀原因

產(chǎn)生誤差的原因m(H20)/m(CuSO4)的值X值

稱量的用煙不干燥變大偏大

珀煙內(nèi)附有不揮發(fā)性雜質(zhì)無影響無影響

加熱后,未放入干燥器中冷卻變小偏低

晶體未完全變白停止加熱變小偏低

加熱溫度過高,晶體部分變黑變大偏大

加熱時(shí)有少量晶體濺出變大偏大

(二)中和滴定一滴定分析法

1.原理

利用酸堿中和反應(yīng)中物質(zhì)的量之間的關(guān)系,用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測定堿(或酸)的物

質(zhì)的量濃度。

實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于:

(1)確保實(shí)驗(yàn)過程中維持酸或堿的濃度不變,滴定管或移液管要用所取溶液洗滌。

(2)量準(zhǔn)、測準(zhǔn)堿液、酸液的體積[V(堿)、V(酸)]。

(3)選擇適宜的指示劑以準(zhǔn)確指示中和終點(diǎn)。

2.儀器

酸式滴定管、堿式滴定管、移液管(粗略移取可用小量筒)、錐形瓶、鐵架臺(tái)、滴定管夾等。

3.步驟

(1)滴定前的準(zhǔn)備工作:

①洗滌滴定管,依次用洗液、自來水、蒸儲(chǔ)水洗滌干凈。

②檢查滴定管是否漏水,操作中活塞是否靈活。

③用待裝溶液潤洗2?3次,以保證裝入溶液時(shí)不改變?nèi)芤旱臐舛取?/p>

(2)滴定:以已知標(biāo)準(zhǔn)酸液滴定未知堿液為例:

①準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)酸溶液:注酸液一趕氣泡一調(diào)液面一記刻度V(始)。用同樣的方法把堿式滴定管準(zhǔn)備好

并記刻度。

②移取待測堿液(用移液管或堿式滴定管):洗滌并潤洗移液管一吸取堿溶液一放入錐形瓶一滴加指

示劑。把錐形瓶放在酸式滴定管下,墊一張白紙。

③操作:左手控制滴定管活塞(或擠壓玻璃球);右手拇、食、中三指拿住錐形瓶頸部,并不斷按同

一方向搖動(dòng);眼睛一定注視錐形瓶中溶液顏色變化及滴定流速。

邊滴邊振蕩一滴加速度先快后慢一注意指示劑的變化T判斷終點(diǎn)(半分鐘再變化)T記下刻度V(終)。

V(酸)=v(終)-v(始)。

(3)計(jì)算:c(堿)=c(酸)V(酸)/V(堿)

4.終點(diǎn)判斷

當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液顏色發(fā)生突變,且半分鐘不再變化。

終劑

酚麟甲基橙

強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿紅色一無色黃色一橙色

強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸無色一淺紅色紅色T橙色

5.誤差分析

構(gòu)成實(shí)驗(yàn)誤差的因素是多方面的,中學(xué)階段僅對由于操作不當(dāng)引起的實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行討論和判斷。中學(xué)

化學(xué)對實(shí)驗(yàn)誤差的考查主要從以下兩個(gè)方面設(shè)題:(1)在假定實(shí)驗(yàn)過程中其他操作均正確的前提下,判斷

(一般不考查分析過程)由于某一項(xiàng)操作不當(dāng),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響(偏高或偏低或無影響);(2)已知實(shí)

驗(yàn)產(chǎn)生了誤差,判斷在給定的一些操作中,可能是由哪項(xiàng)引起的。

誤差判斷的方法:一般是依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行分析(屬于公式法),先找出

決定誤差大小的有關(guān)量,再進(jìn)一步研究該量的大小與某一項(xiàng)操作間的關(guān)系。

(以鹽酸滴定燒堿為例)判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與真實(shí)值之間的差,應(yīng)根據(jù)待測液濃度的計(jì)算公式:c(測)

=c(標(biāo));(標(biāo)),可見,。(測)與v(標(biāo))成正比,與v(測)成反比,凡是因錯(cuò)誤操作使V(標(biāo))的

V(測)

讀數(shù)偏大的都會(huì)使c(測)偏大,反之,同理可解。

Q)偏高:酸式滴定管水洗后沒潤洗即裝酸;錐形瓶用待測液潤洗;滴定時(shí)酸液濺出;滴前酸式滴定

管內(nèi)有氣泡,滴后消失;滴后滴定管尖嘴處懸有液滴;滴后仰視讀數(shù);滴前俯視讀數(shù);終點(diǎn)判斷滯后;移

液時(shí)將尖嘴殘存液滴吹入瓶內(nèi);其他。

(2)偏低:移液管水洗后即移堿液;滴定時(shí)堿液濺出;滴前酸式滴定管無氣泡,滴后有氣泡;滴后俯

視讀數(shù);滴前仰視讀數(shù);終點(diǎn)判斷超前;滴時(shí)堿液濺到錐形瓶內(nèi)壁上又沒洗下;其他。

注意:酸堿中和后的溶液一般pH片7,因?yàn)樯傻柠}可能水解或者標(biāo)準(zhǔn)液多加或少加了幾分之一滴,

而這種誤差是允許的。

6.應(yīng)用

(1)滴定法是獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的典型方法

1)常用滴定方法的分類:

①中和反應(yīng)滴定法

②氧化還原反應(yīng)滴定法

③沉淀反應(yīng)滴定法

④絡(luò)合反應(yīng)滴定法

2)常見“滴定分析法”的定量關(guān)系

常見類型滴定方法定量關(guān)系反應(yīng)原理

NH3H3BO3+HC1=NH4C1

凱氏定氮法中和滴定n(N)=n(HCl)

+H3BO3

與氧化還原滴定

12s2or2n(I2)=R(S2OD2s2or+i2=s4or+21

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