2013届高三化学二轮复习全套教学案详解_化学实验 2
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气体的制备教学目标知识技能:复习常见气体的制备、收集、净化、尾气处理等知识,掌握各种仪器装置的使用方法及操作注意事项。
能力培养:通过对常见气体实验室制法的复习,培养学生选择仪器装置,解决气体制备、净化等问题的分析、迁移能力。
科学思想:通过对气体制备有关知识的整理,使学生感悟到科学实验的规律性和严谨性。
科学品质:通过对气体制备的各种仪器装置的探讨,激发学生的发散性思维。
科学方法:通过对气体制备的各种仪器装置的探讨,指导学生学会根据反应原理、气体性质以及常见仪器的特点,选择、组装各种装置的一般方法。
重点、难点对气体制备装置的归纳和装置变形的探讨;激发学生学习兴趣,培养学生发散性思维。
教学过程设计教师活动【投影】【提问】1.这套装置在实验室用于制取什么气体?学生活动观察、思考、回答:1.制氯气。
2.要制得纯净的氯气,请说明B、C、D、E各装置应盛装的试剂及其作用是什么?2.B装置应装饱和食盐水,用来吸收挥发出来的HCl气体;C装置应装浓硫酸,用来吸收Cl2中的水分;D装置是用向上排空气法收集Cl2;E装置应装NaOH溶液,用来吸收多余的Cl2,避免有毒气体排入空气。
【提问】通过上述实例可以看出,实验室制取纯净的气体一般有几个环节?思考、回答:实验室制取纯净的气体一般有以下环节:(1)气体的发生;(2)气体的净化;(3)气体的收集;(4)尾气的处理(对于有毒气体)。
【组织讨论】分小组进行,要求:1.气体发生装置通常可分成几种类型?将各类型的装置示意图画出来。
分类的依据是什么?2.每种类型可制备什么气体?3.使用注意事项及原因。
说明:示意图的画法(以上面制取Cl2的装置为例)。
指导学生讨论,将学生画的图展示出来,评价。
思考、讨论、画图;小组代表回答:类型有:(1)固-固加热型:可制O2、CH4、NH3等;使用注意:1.试管口略向下倾斜;2.试管内导管刚伸出胶塞即可;3.用酒精灯外焰加热。
(2)固-液不加热型:可制H2、H2S、SO2、CO2、NO、NO2、C2H2等;使用时注意:长颈漏斗下端管口伸入液面以下。
[专题十]化学综合实验与探究[考点突破]综合实验与探究试题是二卷必考的三道大题之一。
解答实验填空或简答题要求做到要点化,条理清晰,表达规范。
在历年的阅卷工作中,却发现而不少考生出现以下三大问题:①会而不对:主要表现在解题思路上,或考虑不全,或书写不准,最后答案是错的;②对而不全:主要表现在思路大致正确,但丢三拉四,或遗漏某一答案,或讨论不够完备,或是以偏概全或出现错别字;③全而不精:虽面面俱到,但语言不到位,答不到点子上。
凡此种种,多是由于答题时一系列的不规范所致。
因此,参加高考,在答题时必须自始至终地时时、处处规范,以求最大限度地减少非知识性失分,力争做到“你认为会的应该是对的,你认为对的应该是全对的〞。
在今后的复习中一定要做到以下几点:①注重语言的逻辑性,做到言简意赅。
②注意化学用语的有效使用,切忌词不达意、言不由衷。
③所答内容的内涵要严格与设问一致。
[精题精讲]例1.〔2011年汕头二模理综化学试题〕某校研究性学习小组同学在实验时把SO2通入装有BaCl2溶液的试管中,出现了白色浑浊物。
〔1〕实验小组的同学查阅了工具书上的相关数据,经过计算推导得出:即使把SO2通入BaCl2溶液中至饱和,也不可能生成BaSO3,故白色浑浊物只能是BaSO4。
你认为所查阅的数据为:SO2饱和溶液中各离子的浓度、SO2的溶解度以及。
〔2〕小组同学对白色浑浊物成分及产生原因进行了各种合理的假设,并分别设计实验验证假〔3〕写出在验证假设2的实验时,溶液中发生的反应的化学方程式:、;〔4〕请你再提供一种假设。
白色浑浊物是BaSO4,造成原因是。
[解析]此题的假设及验证过程以填空的形式给出,减小了试题的难度,故在答题时可利用题中信息。
产生白色浑浊物的原因可能是氯化钡溶液中含有碱性物质、氧化性物质或二氧化硫气体中混有氧气等。
[答案]〔1〕BaSO3的溶度积或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3)〔只答出一种即可〕〔2〕假设1在白色浑浊物中加入过量盐...酸.,变澄清.. 假设2 BaCl 2溶液中溶解的氧气.....把亚硫酸氧化成硫酸假设3 SO ..2.中混有空气.....,把亚硫酸氧化成硫酸 〔3〕2SO 2 +O 2 +2H 2O = 2H 2SO 4 或SO 2 +H 2O =H 2SO 3 、2H 2SO 3 + O 2 = 2H 2SO 4 、H 2SO 4 + BaCl 2=BaSO 4↓+2HCl 〔三种答对两即可〕〔4〕BaCl 2溶液中混有Ba 〔OH 〕2 或含有Ba(NO)3、HNO 3、H 2O 2、Fe 3+等均可。
化学实验专题复习一、考纲要求1.了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法。
2.掌握化学实验的基本操作,了解实验室一般事故的预防和处理方法。
3.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
4.综合运用化学知识对常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和鉴别。
5.掌握化学实验记录的基本要求,并能设计一些基本实验。
(1)根据实验现象,观察、记录、分析或处理数据,得出正确结论。
(2)根据实验试题要求,设计或评价实验方案。
(3)能绘制和识别典型的实验仪器装置图。
6.以上各部分知识与技能的综合应用。
二、回归课本1.常用化学仪器的主要用途、使用方法及注意事项试管、坩埚、蒸发皿、烧杯、烧瓶(圆底、平底和蒸馏烧瓶)、锥形瓶、集气瓶、试剂瓶(广口、细口)、启普发生器、滴瓶、托盘天平、量筒、温度计、容量瓶、滴定管、漏斗(普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗)、干燥管(U形、球形)、洗气瓶、玻璃棒、胶头滴管、药匙、镊子、坩埚钳、试管夹、铁架台(附铁圈、铁夹)、干燥器、酒精灯、石棉网、泥三角、三角架、研钵(附研杵)等。
2.化学试剂的保存与选用2.1 常用化学药品的存放试剂的存放一般要注意三方面的问题:第一要确保药品不变质,第二要考虑到取用方便,第三要防止药品对试剂瓶的影响。
2.1.1 需密封保存的试剂⑪由于试剂与空气中的某种成分(CO2、水或O2)作用而要密封保存⑫由于试剂易挥发应密封保存2.1.2 对试剂瓶的一般要求⑪固体药品保存在________中,以便用________取用,液体药品保存在_______中;⑫大多数药品保存在_________中,____________________等见光易分解的试剂要保存在________中并置于_______处。
2.1.3 对瓶塞的要求试剂保存时一般使用磨口玻璃塞。
⑪保存时试剂瓶必须用橡胶塞的有哪些?为什么必须用橡胶塞?⑫保存时试剂瓶不能使用橡胶塞的有哪些?为什么?2.1.4 几种试剂的特殊保存方法钠、钾、白磷、液溴以及易挥发且易燃物质如汽油、乙醚、苯。
2013年高考化学二轮基础回顾学案:专题十二化学实验【考纲展示】1.认识化学是以实验为基础的一门科学。
了解有关化学实验的基础知识,理解化学实验研究中的重要应用,综合应用化学实验基础知识与基本技能解决一些化学问题。
(1)了解化学实验室常用仪器的主要用途、使用方法和注意问题。
(2)掌握化学实验的基本操作。
能识别化学品安全使用标志,了解实验室一般事故的预防和处理方法.(3)掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
(4)能对常见的物质进行检验、分离和提纯,了解常见离子的检验方法,能根据要求配制溶液(如配制一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液).(5)能根据实验试题要求,做到:①设计、评价或改进实验方案;②了解控制实验条件的方法;③分析和处理实验数据,得出合理结论;④绘制和识别典型的实验仪器装置.2.了解科学探究的基本过程,并运用以实验和推理为基础的科学探究方法解决有关问题。
【知识回扣】知识网络基础化学实验是科学探究过程中的一种重要方法化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法化学实验的基本操作化学实验安全 与实验室一般事故的预防和处理常见气体的实验室制法对常见物质进行检验、分离和提纯溶液的配制设计设计、评价或改进实验方案了解控制实验条件的方法分析和处理实验数据,得出合理结论绘制和识别典型的实验仪器装置图要点扫描一、重要仪器及使用方法 名称 使用方法及注意事项托盘天平①托盘天平使用的第一步操作是调节天平平衡。
②称量时遵循“左物右码"的原则。
③称量干燥的固体药品应放在纸上称量,易潮解、有腐蚀性的药品(如NaOH),必须放在玻璃器皿里称量.④托盘天平精确到小数点后一位数字.量筒①读数时,视线应与凹液面的最低处相平。
②量筒上无“0”刻度。
③量筒上标有使用的温度值.④量筒精确到小数点后一位数字。
容量瓶①容量瓶使用的第一步操作是检查是否漏水.②常见容量瓶规格有100mL 、250mL 、500mL 、1000mL 几种,只能配制容量瓶上规定体积的溶液。
无机框图解题规律总结一、依据特殊的物理性质:1.常见的有颜色的物质:固体淡黄色或黄色:S 黄、FeS2黄、Na2O2 浅黄、AgBr 浅黄、AgI 黄、Au 黄、CuFeS2黄、TNT 淡黄等。
红色或红棕色:Cu 紫红、 Cu2O 红、Fe2O3红棕等。
黑色:C(金刚石)无色、C(石墨)黑、CuS、Cu2S 黑、FeS 黑、MnO2黑、FeO黑、 Fe3O4(磁性物质)黑色晶体、CuO 黑、PbS 黑、Ag2O 棕黑等。
紫黑色:I2紫黑、KMnO4紫黑白色腊状固体:白磷溶液Cu2+蓝、 MnO4-紫红、Fe2+浅绿、Fe3+ 棕黄、Fe(SCN)3血红、NO2-浅黄、[CuCl4]2-黄、[Cu(H2O)4]2+蓝。
氯水浅黄绿色、溴水橙黄色、碘水棕黄色溴的有机溶液橙红—红棕、 I2的有机溶液紫红气体Cl2黄绿、NO2棕红、 Br2 蒸气红棕、I2蒸气紫色、N2O3暗蓝2.物质的状态、气味硬度等:呈液态的金属单质:Hg 呈液态的非金属单质:Br2常温呈气态的单质:H2、O2、Cl2、N2、F2、稀有气体等。
臭鸡蛋气味的气体:H2S刺激性气味的气体:Cl2 SO2 HCl NH3地壳中元素的含量:O Si Al Fe硬度最大的单质:C(金刚石)形成化合物种类最多的元素: C3.依据焰色反应判断元素:Na 黄、 K 浅紫(通过蓝色钴玻璃)、Cu 绿、Li 紫红、 Rb 紫、Ca 砖红、 Ba 黄绿、 Rb 紫、Sr 洋红。
二、 据特殊的实验现象:(1)遇酚酞显红色或湿润红色石蕊试纸变蓝的气体:NH 3(碱性气体) (2)遇空气变为红棕色的气体:NO(3)加碱产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,必有Fe 2+(4)加苯酚显紫色或加SCN -显血红色或加碱产生红褐色沉淀,必有Fe 3+(5)遇BaCl 2生成不溶于硝酸的白色沉淀,可能是:SO 42—、Ag +、 SO 32—(6)遇HCl 生成沉淀,可能是: Ag +、 SiO 32—、AlO 2—、S 2O 32—(7)遇H 2SO 4生成沉淀,可能是:Ba 2+、Ca 2+、S 2O 32—、SiO 32—、AlO 2—(8)与H 2S 反应生成淡黄色沉淀的气体有Cl 2、O 2、SO 2、NO 2(9)电解时阳极产生的气体一般是:Cl 2、O 2,阴极产生的气体是:H 2(10)能使品红溶液褪色的气体可能是:Cl 2、SO 2;加热恢复原颜色的是SO 2,不恢复的是Cl 2能使品红溶液褪色的物质可能有:NaClO 、Ca(ClO)2等次氯酸盐、氯水、过氧化钠、过氧化氢、活性碳等(11) 遇淀粉变蓝的:碘单质(12)遇到淀粉碘化钾试纸变蓝的气体有:Cl 2、 NO 2、 Br 2蒸气、I 2蒸气 三、 特殊的反应条件和特征反应: 1.与碱反应产生气体(1)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧↑+=++↑+=++↑−−→−-232222222232222H SiO Na O H NaOH Si H NaAlO O H NaOH Al H Si Al OH 、单质(2)铵盐:O H NH NH 23碱4+↑−→−+2.与酸反应产生气体 (1)(2)3.与水反应产生气体(1)单质⎪⎩⎪⎨⎧↑+=+↑+=+22222422222O HF O H F H NaOH O H Na (2)化合物:⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧↑↑−−→−↑−−−→−⎪⎩⎪⎨⎧↑↑−−−→−↑↑−−−→−⎪⎩⎪⎨⎧↑↑−−→−↑−−−→−↑−−→−22浓2浓22浓22浓22浓2、、、非金属、金属单质342342342NO SO SO S CO NO CO SO C NO NO SO H HNO SO H HNO SO H HNO SO H HCl ()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧↑−→−↑−→−↑−→−+++------2323222323化合物SO HSO SO S H HS S CO HCO CO H H H⎩⎨⎧+→+铝热反应.2盐金属盐金属.14.与Na 2O 2反应5.既能酸反应,又能与碱反应Al 、Al 2O 3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(NaHCO 3、NaHSO 3、NaHS 等) 、弱酸的氨盐[NH 4HCO 3、(NH 4)2CO 3、NH 4HSO 3、 (NH 4)2SO 3、 (NH 4)2S 、NH 4HS 等]、氨基酸等;6.电解 7.置换反应:(1)金属→金属(2)金属→非金属⎪⎩⎪⎨⎧+−−→−+↑−−−→−+C MgO CO Mg H Fe Mg Na O H H 22222点燃或)、、活泼金属( (3)非金属→非金属⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=++−−→−++−−→−+↑+=+)、(、高温高温HI HBr HCl S S H I Br Cl H CO O H C CO Si SiO C O HF O H F 2)(224222222222222(4)非金属→金属⎪⎩⎪⎨⎧+−−→−++−−→−+222CO C OH H 金属金属氧化物金属金属氧化物高温高温8.受热分解产生2种或3种气体的反应:(1)铵盐⎪⎩⎪⎨⎧↑+↑−→−+↑+↑−→−+↑+↑−→−∆∆∆S H NH S NH HS NH O H SO NH SO NH HSO NH OH CO NH CO NH HCO NH 232442233243422332434])[(])[(])[( ♣(2)硝酸盐⎪⎩⎪⎨⎧↑+↑+−→−↑+↑+−→−∆∆223222322242)(2O NO Ag AgNO O NO CuO NO Cu (3)硝酸:4HNO 3=====2H 2O+4NO 2↑+O 2↑(4)碱式碳酸铜:Cu(OH)2(CO 3)2 ====== CuO + 2CO 2↑ + H 2O9.无机框图中常用到催化剂的反应:()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧↑+=+↑+↓=++↓=+↑+=+22222232323222322222326233422H C OH Ca O H CaC S H OH Al O H S Al NH OH Mg O H N Mg O NaOH O H O Na ⎪⎩⎪⎨⎧+↑−−→−+↑−−→−NaOH O CO Na O O H CO 232222()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧↑+↑+−−→−↑+−−→−↑+↑−−→−22电解2电解3222电解2溶液熔融H Cl NaOH NaCl O Al O Al O H O H 3催化剂化222催化剂化233催化剂化2222222,3236454222232222NH H N O H NO O NH SO O SO O O H O H O KCl KClO MnO MnO −−−→−++−−−→−+−−−→−+↑+−−→−↑+−−−→−∆∆∆∆10.同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应,生成该元素的单质和水的元素可能是硫和氮2H 2S+SO 2=3S+2H 2O 4NH 3+6NO −−→−催化剂4N 2+6H 2O同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物生成盐的元素一定是氮 11.两种溶液混合生成沉淀和气体,这两种溶液的溶质可能是①Ba(OH)2与(NH 4)2SO 4或(NH 4)2CO 3或(NH 4)2SO 3②可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐或碳酸氢盐强烈双水解③可溶性铁盐与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐 ④Na 2S 2O 3溶液与强酸13.能使溴水褪色的物质:H 2S 和SO 2及它们相对应的盐、活泼金属、不饱和烃、醛、酚、碱14.两物质反应先沉淀后溶解的有:CO 2与Ca(OH)2或Ba(OH)2、NaOH 与铝盐、氨水与AgNO 3、强酸与偏铝酸盐 四、 依据特征结构:1. 正四面体型分子:CH 4 SiH 4 CCl 4 SiCl 4 P 4等。
2013高考化学二轮复习精品资料专题19 化学与技术(教学案,教师版) (1)了解社会发展和科技进步对材料的要求。
了解化学对材料科学发展的促进作用。
(2)了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点,了解有关的生产原理。
(3)了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
(4)了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。
了解新材料的发展方向。
3.化学与工农业生产 (1)了解化学在水处理中的应用。
(2)了解合成氨的主要原理,原料、重要设备、流程和意义,认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。
(3)了解精细化工产品的生产特点,精细化工在社会发展中的作用。
(4)了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。
【知识网络构建】 【重点知识整合】 一、化学与资源开发利用 1.水的净化与污水处理 (1)生活用水的净化 ①混凝沉淀: 常用混凝剂有明矾、绿矾等; ②过滤; ③杀菌: 常用杀菌消毒剂有Cl2、ClO2、O3、漂白粉等。
(2)硬水软化 ①加热法(适用于暂时硬水,即只含钙镁离子的碳酸氢盐的水); ②药剂法(常用的有石灰纯碱法); ③离子交换法(常用阳离子交换树脂)。
(3)污水处理 ①中和法; ②沉淀法。
2.海水资源的综合利用 图16-1 (1)海水中盐的开发和利用 ①海水制盐: 以蒸发结晶法为主,其原理简单,得到的盐为粗盐。
②氯碱工业 a.原理:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极:2H++2e-===H2↑ b.设备:离子交换膜电解槽 阳离子膜具有选择透过性,只允许Na+透过,而Cl-、OH-和气体不能透过。
(2)海水提溴: 常用方法——吹出法,即用氯气氧化海水中的Br-,使其变成Br2,然后用空气和水蒸气吹出。
(3)海水提镁 ①沉淀: 将海水引入反应槽中,加入石灰乳,使海水中的镁转化为Mg(OH)2沉淀; ②转化: 加盐酸,Mg(OH)2转化成MgCl2溶液,结晶、过滤、烘干; ③电解: 电解熔融MgCl2得到镁和氯气。
【考纲解读】1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。
了解实验探究的一般过程。
2.了解化学实验的绿色化和安全性要求,树立绿色化学思想,形成环境保护的意识。
能识别化学品安全使用标识。
了解实验室一般事故的预防和处理方法。
3.掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的配制方法。
初步掌握测定溶液pH的方法。
4.了解中学化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。
初步掌握天平、酸碱滴定管等仪器的使用方法。
初步了解中和滴定的原理和方法。
5.能根据物质的特性,运用过滤、蒸发、蒸馏、结晶、萃取等方法分离和提纯常见的物质。
了解层析是一种分离和提纯物质的方法。
6.能对常见的物质进行检验和分析。
初步了解常见物质的组成和结构的检测方法,并初步掌握其操作技能。
7.了解对物质进行定性研究和定量分析的基本方法。
8.认识反应条件控制在化学实验研究中的意义,初步掌握控制反应条件的方法。
9.了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。
10.能发现生产、生活和化学实验研究中有意义的化学问题。
11.能绘制和识别简单的实验仪器装置图。
能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案,并能对设计的实验方案进行分析、比较、优化和改进。
12.能通过化学实验收集有关数据和事实,并科学地进行分析和处理。
【重点知识梳理】一、评价型实验题评价型实验题包括的题型很多,其中比较典型的有物质性质探究型、化学现象探究型、物质制备和应用探究型等,该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程,其实验流程与考查内容一般为1.气体制备装置的选择及注意事项装置选择注意事项固体与固体加热装置①试管口应稍向下倾斜,防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流而引起试管炸裂;②铁夹应夹在距试管口约1/3处;③胶塞中的导管伸入试管里面不能太长,否则会阻碍气体的导出固体与液体不加热装置①块状固体与液体在常温下反应制备气体时可用启普发生器,如图甲,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置,如图乙;②装置乙、丁、戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;③加入的液体反应物(如酸)要适当;④粉末状固体与液体反应或产物为糊状物时常采用装置丙固体与液体液体与液体加热装置①先把固体药品加入烧瓶中,然后滴加液体药品,要注意液体滴加的速度,保证产气速率平稳,易于收集;②若使用分液漏斗,则需要在滴液的过程中,打开漏斗活塞,以保证液体能够顺利滴下;③分液漏斗中的液体滴完后,要关闭漏斗活塞,防止气体经漏斗逸出;④装置乙中的温度计必须插在反应液中;⑤烧瓶加热需要垫石棉网2.气体的干燥方法与干燥装置气体的干燥方法气体干燥选择干燥剂的原则不减原则:即通过干燥操作之后,目标气体的量不能减少;不反应原则:干燥剂不能与目标气体反应酸性干燥剂浓H2SO4可以干燥H2、O2、N2、CO2、CO、Cl2、HCl、SO2、CH4和C2H4等气体碱性干燥剂碱石灰主要用于干燥NH3,但也可干燥H2、O2、N2、CO和CH4等中性干燥剂CaCl2可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl和H2S等,但不能干燥NH3气体的干盛装液态干燥剂,用于干燥气体;也可以盛装其他液体试剂,用来对酸性或中性气体进行除杂燥装置盛装碱石灰和CaCl2等固体干燥剂甲装置可以盛装液体干燥剂或固体干燥剂,乙和丙装置只能盛装固体干燥剂3.气体的收集装置及方法排水法①难溶或微溶于水,且与水不发生化学反应的气体,都可用排水集气法收集;②用排水集气法收集气体时,导管不伸入试管(或集气瓶)底部向上排空气法①比空气密度大的气体可用向上排空气法收集;②用排空气法收集气体时,导管一定要伸入集气瓶(或试管)底部,目的是把集气瓶(或试管)中的空气尽量排出;③为防止外界空气向集气瓶内扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片,若用试管收集时,可在试管口塞上一小团疏松的棉花向下排空气法比空气密度小的气体可用向下排空气法收集,如H2、NH3和CH4等气体排特殊溶液法①氯气可用排饱和食盐水的方法收集;②二氧化碳可用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集4.常见尾气处理装置及方法液体吸收法点燃法收集法处理装置适用气体装置A适用于吸收溶解度小的气体,如Cl2、CO2等;装置B、C可吸收溶解度大的气体,如HCl、HBr、CH4、CH2==CH2、H2、CO等CO、NH3、H2S等NH等3二、定量测定型实验题定量实验是从量的角度考查化学实验,考查学生细心操作,准确计算的能力,因而在历年高考中经常出现。
第2讲 实验方案的设计与评价 真题试做 1.(2010浙江理综,13)某钠盐溶液中可能含有NO、SO、SO、CO、Cl-、I-等阴离子。
某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验: ①用pH计测得溶液的pH大于7 ②加入盐酸,产生有色刺激性气体 ③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体 ④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色 ⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色 该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO、CO、Cl-三种阴离子。
请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论( )。
A.①②④⑤ B.③④C.③④⑤ D.②③⑤ 2.(2011浙江高考,28)二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂,可由二苯基羟乙酮氧化制得,反应的化学方程式及装置图(部分装置省略)如下: 在反应装置中,加入原料及溶剂,搅拌下加热回流。
反应结束后加水煮沸,冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出,用70%乙醇水溶液重结晶提纯。
重结晶过程: 加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥 请回答以下问题: (1)写出装置图中玻璃仪器的名称:a______,b______。
(2)趁热过滤后,滤液冷却结晶。
一般情况下,下列哪些因素有利于得到较大的晶体:______。
A.缓慢冷却溶液B.溶液浓度较高C.溶质溶解度较小D.缓慢蒸发溶剂 如果溶液发生过饱和现象,可采用________、________等方法促进晶体析出。
(3)抽滤所用的滤纸应略______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,将全部小孔盖住。
烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,下列液体最合适的是______。
气体的制备教学目标知识技能:复习常见气体的制备、收集、净化、尾气处理等知识,掌握各种仪器装置的使用方法及操作注意事项。
能力培养:通过对常见气体实验室制法的复习,培养学生选择仪器装置,解决气体制备、净化等问题的分析、迁移能力。
科学思想:通过对气体制备有关知识的整理,使学生感悟到科学实验的规律性和严谨性。
科学品质:通过对气体制备的各种仪器装置的探讨,激发学生的发散性思维。
科学方法:通过对气体制备的各种仪器装置的探讨,指导学生学会根据反应原理、气体性质以及常见仪器的特点,选择、组装各种装置的一般方法。
重点、难点对气体制备装置的归纳和装置变形的探讨;激发学生学习兴趣,培养学生发散性思维。
教学过程设计教师活动【投影】【提问】1.这套装置在实验室用于制取什么气体?学生活动观察、思考、回答:1.制氯气。
2.要制得纯净的氯气,请说明B、C、D、E各装置应盛装的试剂及其作用是什么?2.B装置应装饱和食盐水,用来吸收挥发出来的HCl气体;C装置应装浓硫酸,用来吸收Cl2中的水分;D装置是用向上排空气法收集Cl2;E装置应装NaOH溶液,用来吸收多余的Cl2,避免有毒气体排入空气。
【提问】通过上述实例可以看出,实验室制取纯净的气体一般有几个环节?思考、回答:实验室制取纯净的气体一般有以下环节:(1)气体的发生;(2)气体的净化;(3)气体的收集;(4)尾气的处理(对于有毒气体)。
【组织讨论】分小组进行,要求:1.气体发生装置通常可分成几种类型?将各类型的装置示意图画出来。
分类的依据是什么?2.每种类型可制备什么气体?3.使用注意事项及原因。
说明:示意图的画法(以上面制取Cl2的装置为例)。
指导学生讨论,将学生画的图展示出来,评价。
思考、讨论、画图;小组代表回答:类型有:(1)固-固加热型:可制O2、CH4、NH3等;使用注意:1.试管口略向下倾斜;2.试管内导管刚伸出胶塞即可;3.用酒精灯外焰加热。
(2)固-液不加热型:可制H2、H2S、SO2、CO2、NO、NO2、C2H2等;使用时注意:长颈漏斗下端管口伸入液面以下。
(3)固-液或液-液加热型:可制Cl2、HCl等。
使用时注意:1.组装装置接从下到上的顺序;2.加热应垫石棉网;3.烧瓶内液体体积不超过容积的1/3。
分类依据:反应物的状态和反应条件是否加热。
【提问】启普发生器是一种气体发生的经典装置,能否说明它适合发生什么样的气体?它的优点是什么?(同时展示启普发生器的仪器图)回答:启普发生器适合常温下块状固体与液体反应,且难溶或不易溶于水的气体,如:H2、CO2、H2S。
它的优点是可通过活塞控制反应的发生与停止,操作简便。
【设疑】实验室能否用以下仪器组装启普发生器的替代装置?讨论、回答:能。
画出装置图:【提问】使用装置①时要注意什么?回答:长颈漏斗必须伸到隔板下面,否则无法控制反应,而且产生的气体也易从长颈漏斗逸出。
【设疑】属于固一液不加热反应,但不能用启普发生器发生的气体有哪些?可用什么装置?设计、回答:不能用启普发生器发生的气体有SO2、C2H2、NO、NO2等。
可用以下装置:此为简易装置,无隔板,无活塞,不能控制反应的发生或停止。
若将长颈漏斗改为分液漏斗,分液漏斗可控制液体滴入的量,从而调节反应产生气体量。
【提问】实验室制C2H4属于液-液加热制气,其装置有何特点?操作时需注意什么?思考、回答:实验室制C2H4需要控制温度(170℃)应加温度计;温度计的水银球应插入液面下。
【评价】很好。
我们掌握一类事物既要认识共性,又要抓住特点。
【启发讨论】在固(液)—液加热制气时,如果气体产生较快,或所连装置较多,烧瓶内气压较高,分液漏斗中的液体不易滴下与烧瓶内试剂反应。
如何解决这一问题,使分液漏斗中的液体顺利滴下?学生设计方案。
交流各自的方案。
最简单方便的方案是:【评价】学生所设计的各种方案,指出其优点及不足并鼓励学生设计尽可能简单的方案。
【练习】在实验室,制备O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、简单、快速的方法,用到哪类装置?思考、回答:(1)向MnO2中滴加H2O2可制氧气;(2)向高锰酸钾固体中滴加浓盐酸可制Cl2;(3)向浓盐酸中滴加浓H2SO4可制HCl;(4)向NaOH溶液中滴加浓氨水可制NH3。
以上制备方法均用固—液不加热型装置。
【启发练习】如果要收集纯净的气体,须除杂质和干燥气体。
试判断下列气体净化时应使用的试剂和装置:思考、回答:【投影】气体(所含杂质)除杂试剂和装置①CO(CO2)②CO2(H2O)③Cl2(HCl)④N2(O2)⑤SO2(HCl)①碱石灰干燥管NaOH溶液洗气瓶②浓H2SO4 洗气瓶③饱和NaCl溶液洗气瓶④铜网(灼热)硬质玻璃管⑤NaHSO3溶液洗气瓶【提问】气体净化的原则是什么?讨论、回答:1.尽量用化学方法;一般酸性气体杂质用碱性试剂除去,还原性气体杂质用氧化性试剂除去;2.净化试剂只与杂质发生反应;3.不生成新的杂质。
【提问】气体净化常用装置是什么?画出装置图。
分几类?回答:气体净化装置有:分两类:1.用固体物质除去气体杂质(包括水蒸气);如图(1)、(2)、(3)。
2.用液体物质除去气体杂质(包括水蒸气);如图(4)。
【启发讨论】根据净化试剂的状态不同选择装置。
【例题】为除去O2中少量的CO2和水蒸气,应采用的装置是 [ ]其中左边试管盛[ ],右边试管盛[ ]。
从上述例题可以看出气体净化要注意什么问题。
思考、回答:选D;甲试管盛NaOH溶液,乙试管盛浓硫酸。
应注意:1.洗气瓶使用时应长管进气、短管出气;2.净化包括除杂和干燥,一般先除杂后干燥。
【启发提问】净化后的气体就可以收集,那么常用的收集方法和装置有哪些?依据什么来选择适合的方法及装置?思考、回答:气体收集装置有两类方法:1.排水法:用于收集不易溶于水的气体,例如,H2、O2、CH4、NO、C2H4、C2H2等[如图(1)]。
2.排空气法:(1)向上排空气法:用于收集密度大于空气的气体,例如O2、CO2[如图(2)]。
(2)向下排空气法:用于收集密度小于空气的气体,例如H2、NH3、CH4[如图(3)]。
选择依据:气体的溶解性和对空气的密度。
</PGN0245.TXT/PGN>【提问】下列气体在收集时须注意什么?Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2回答:Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2均属于能溶或易溶于水的气体,不宜用排水法,而且它们均有毒,不能用装置(2),应用以下装置:a口进气,b口出气,b口应连接尾气处理装置,防止有毒气体排入空气。
【组织讨论】上述装置可收集具有什么性质的气体?怎样使用?回答:若烧瓶是干燥的,a口进气,瓶口向上或b口进气,瓶口向下,可收集密度大于空气的气体,如CO2;a口进气,瓶口向下或b口进气,瓶口向上,可收集密度小于空气的气体,如H2、NH3、CH4。
若烧瓶中充满水,瓶口向上,b口进气或瓶口向下,a口进气,可收集难溶于水的气体,如H2、CH4、CO、NO等。
【设疑】如图装置:上述收集装置中干燥管的用途是什么?回答:干燥管是防止外界含有水蒸气的空气进入瓶内,从而保证收集到干燥的气体。
【提问】金属钠与水反应生成H2,如何收集?回答:用图5-17装置:【启发提问】有毒气体必须进行尾气处理。
尾气处理常用装置有哪些?如何选择?试举例。
思考、回答:尾气处理常用装置有:选择原则:1.对于极易溶于水的气体可用水吸收,用装置(2)、(3),防止倒吸[其中装置(3)用于吸收少量气体],例如HCl、HBr、NH3。
2.对于溶解速率不快的气体可用装置(1),一般使气体与吸收剂发生化学反应而被吸收,例如:Cl2、H2S、SO2等可用NaOH溶液吸收。
3.对于可燃性有毒气体,可用装置(4),经点燃除掉,例如:CO。
【小结】制备气体的各个环节是有联系的,在解决具体问题时,要综合考虑。
但有时并不要求完整地制备气体,而是制出气体后进行一系列的性质实验,所用到的仪器装置均是各部分基本仪器装置的变形,因此应熟知各仪器装置的适用范围和使用方法。
聆听、理解、记忆。
精选题一、选择题1.图5-19装置可用于[ ]A.加热NaHCO3制CO2B.用铜和稀硝酸反应制NOC.用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3D.用NaCl与浓硫酸反应制HCl2.按下述方法制备气体,合理而又实用的是[ ]A.锌粒与稀硝酸反应制备H2B.向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HClC.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D.大理石与浓硫酸反应制备CO23.图5-20是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体。
下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是[ ]A.铜屑和浓硝酸B.二氧化锰和浓HClC.电石和水D.碳酸钙和稀盐酸4.现用二氧化锰氧化浓盐酸来制取氯气,将氯气经过净化装置、干燥装置后,再跟灼热的铜屑反应,以制取氯化铜固体,最后还应连接尾气吸收装置,以保护环境。
在尾气吸收装置中,若只有以下试剂,你认为不适宜的试剂是[ ]A.溴化钠溶液B.氢氧化钠溶液C.氯化钠溶液D.硫酸亚铁溶液5.实验桌上只有烧碱、盐酸、铜片、大理石、蒸馏水五种试剂,从欠缺试剂的角度来看(实验仪器齐全),无法进行的实验项目是[ ]A.制取氢气B.制取碳酸钠C.制取氯化铜D.测定盐酸的浓度6.如图5-21装置,红磷、硫磺分别在a、b瓶中燃烧,当燃烧结束后同时打开两个夹子,可看到 [ ]A.水同时流入a、b两集气瓶B.水只流入a集气瓶C.水只流入b集气瓶D.a、b集气瓶中都无水流入7.某实验室有锥形瓶、集气瓶、各种玻璃导管、橡皮塞、烧杯、药匙和所需药品,可以制备下列各组气体的是[ ]A.H2、NO2、CH4B.HCl、Cl2、O2C.H2、CO2、H2SD.C2H2、NH3、C2H48.当氢气混有氯化氢、硫化氢、二氧化碳和水蒸气时,为得到干燥纯净的氢气,操作步骤和顺序完全正确的是(每一步只除去一种杂质)[ ]①通过装浓硫酸的洗气瓶②通过装水的洗气瓶③通过装氢氧化钠溶液的洗气瓶④通过灼热的氧化铜⑤通过装硫酸铜溶液的洗气瓶⑥通过装有五氧化二磷的干燥管A.②、⑤、③、①B.①、③、④、⑤C.②、④、③、①D.①、②、⑤、⑥二、非选择题9.图5-22所示装置可以收集以下气体:H2、NO、CH4、HCl、Cl2、NH3、SO2。
(1)若集气瓶是干燥的,气体从a进入,可收集的气体有______。
(2)若将集气瓶盛满水,收集气体并测量气体的体积,可收集并测量体积的气体有______。
此时气体应由______管进入,由______管通向量筒。
10.图5-23装置:(铁架台和加持仪器均略去)制得的气体X是干燥和纯净的,在装置A、B、C中盛放的试剂在下列①~(11)中选用。
①MnO2粉末②P2O5粉末③NaOH粒④无水CaCl2 ⑤NaBr粉粒⑥浓盐酸⑦浓硫酸⑧浓氨水⑨浓NaOH溶液⑩稀盐酸 (11)稀硫酸。