高考化学实验答题基本规律
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高考化学实验答题基本规律
(一)实验的安全措施:
1、有气体生成或参与的反应应连通大气,不能形成一个密闭的空间,以防实验出现危险或采取平衡压强的装置。
2.若反应过程中气体有毒应在通风橱中进行。若有易燃物,要防明火。
3、反应装置中的有毒气体要排尽。总结:防火、防爆、防中毒。
(二)考查实验过程的思路
1、某操作如果与物质性质关系不大,有可能是为了有利于后续操作,或可以减少误差,提高产率或影响纯度的的测定。
2、考虑空气中的CO2、O2、H2O对实验的影响。考虑生成物对实验的影响。
3、答题思路:
① 对于信息量巨大的实验题,除了计算部分、认装置、离子方程式之外的两三空答案均与题给信息有关,结合目的、除杂、减少误差、提高产率、提高纯度等这些考虑连线答题即可。
② 对于信息量很少比如只有实验目的、核心反应和反应装置图的,答题时答案就是平常练习的知识点,陌生装置可借助生活中是否有类似1 的装置,若有作用是什么,按此答题即可
③ 给熔点一般用于判断液化,给沸点一般用于答选分离液态物质的方法蒸馏,给溶解性、密度一般用于判断是否萃取分液;若单独给溶解性,可在洗晶体时,选洗涤剂。给溶解度用于判断是否用重结晶(适用于S相差很大的可溶性物质)。
④
工艺流程中的条件控制
一、控制温度目的:1、物理问题:温度改变溶解度,影响是否沉淀;反应物是否挥发。2、化学反应平衡(可逆反应):温度改变平衡移动方向,影响转化率。3、化学反应速率:太低反应速率慢。4、化学反应条件:不同温度不同反应不同产物。5、物质的热稳定性:受热易分解。6、防水解。温度过低可能导致:速率过慢、吸热反应产率降低、溶解度减小、出现副反应副产品等等。温度过高可能导致:速率过快,放热反应产率降低,溶解度增大,出现副反应、副产品、能耗大生产成本高、反应物挥发分解如:H2O2、HNO3。在题目信息中的体现:水浴加热,反应自身放热、趁热过滤、冰水冷却、减压蒸发、(低温)真空脱水
二、化工理念:产率高或污水处理效率高、速率快、纯度高、成本低(原料廉价易得、对设备要求低)、循环利用、无污染。
三、控制条件的目的是为了达到该流程的目的,不控制可能会导致第二点的其中的某条要求不达标,或者是有副反应发生,有非目标产物生成,导致产率低或纯度低,对废水处理能力下降。或者是分步反应无法完成,反应不到位,而打不到目的。
四、
总结:控制条件是更好的为目的服务,结合目的答题,分析核心反应(多为氧化还原反应,需分析化合价判断氧化剂与还原剂),猜测可能发生的副反应,所涉及物质的性质。答题:综合多条信息,对是否达目的下结论。
(三)各种实验操作的用途
1.洗涤的目的:若实验目的是取滤渣,洗涤是去除杂质,若目的是取滤液,进行结晶,提纯,出产品的情况,洗涤是为了减少损失,洗涤液需回收,与滤液合并,再进行后续处理。洗涤试剂的选择需根据晶体的溶解性选择,选晶体不溶的溶剂去洗涤。
2.调节溶液的PH的试剂有:氨水、CuO、NaCO3
目的有:沉淀杂质金属离子或抑制金属离子水解
3.判断工艺的优缺点:工艺要简单,操作要方便,过程要环保,原料要廉价,产率要高,
纯度要高,能否循环利用。
4.烘干:防分解,可用低温烘干或低压烘干;
5、防氧化:需在保护气体如N2流或还原性气体如H2流中进行;
蒸干:防水解如FeCl3需在HCl气流中进行。冰水浴:防温度较高时H2O2等易分解的物质分解、NH3等易挥发的物质挥发。减少或避免副反应的发生。冷凝挥发出的气体,用于收集产物,若不是收集产物,则有可能是为了液化杂质,防止干扰后续的实验现象,结合提给信息中重点提到的某物质做判断。
6、除去有机层少量的水:可用无水MgSO4、CaO、
7、液封的目的:防挥发、防空气中的气体进入反应体系、在复杂装置中可以防止生成的气体进入溶液中(通过关闭K1、K2、K3等多个开关实现)影响后续操作。还可用于检查装置的气密性操作。
8、在实验过程中持续通与反应无关气体,作用一般是反应前通入保护气体,用于排除空气,
反应后持续通入保护气体,用于将生成的气体从装置中排出,使其被后面的吸收装置充分吸收,减少误差,以利于定量实验中测定纯度,产率等或者是若生成的气体有毒起到尾气处理的作用。若保护气体是N2,而生成气体也有N2时,可从通气体开始,在装置末端加一个收集气囊,待装置冷却后(反应前后压强一致时,以减少误差)计算前后的体积差即是生成的N2的体积.
9、控制气体流速的方法:
① 洗气瓶:通过观察洗气瓶中的气泡产生的速率判断流速
② 分液漏斗:缓缓滴加液体试剂,以控制产生气体的速率,控制流速
一氧化二氯(Cl2O)是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体。它的熔点为-116℃,沸点是3.8℃。一氧化二氯不稳定,接触一般有机物易发生爆炸;它易溶于水且易与水反应形成次氯酸溶液。制备出一氧化二氯之后,要冷却为固态才便于操作和贮存,制取少量一氧化二氯,是用干燥的氧化汞与氯气反应(同时还生成HgO·HgCl2)。制备装置如下图所示,铁架台和夹持仪器已略去。
部分物质的有关资料如下:
化学式 N2 O2 CO2 NH3 Cl2
熔点(℃) -209.86 -218.4 -78.5
(升华) -77.3 -101
沸点(℃) -195.8 -183 -33.35 -34.6
试回答:
(1)试说明加入试剂前检验A、B、C处仪器气密性的操作方法_______ 。
(2)A中盛有的深色固体试剂a应是 ,分液漏斗中的b试剂是 。
(3)B中盛有的液体c应是 ,C中的液体d是 。
(4)D中发生反应的化学方程式是 _______。
(5)E中的保温瓶中盛有液态致冷剂c,它应是 ________(在“干冰”“冰水”
“液态空气”“液氨”“液氯”中选择一种)。在E的内管得到的Cl2O中可能含有的杂质主要是 。 (6)装置D、E间的连接方式与A、B、C间的连接方式有明显的差别,这区别是________ ,用这种不同的连接方式的主要理由是 __________。
解析】(1)A、B、C三处装置较为复杂,应用酒精灯加热法检验气密性,检验时应注意先“密封”,后加热看现象。
(2)根据实验目的,用干燥的氧化汞与氯气反应制备出一氧化二氯,则A装置应是氯气的发生装置,a中应盛放MnO2,b中应盛放浓盐酸。
(3)制备一氧化二氯需用干燥的氯气,B、C应是净化装置,c、d分别是饱和食盐水、浓硫酸。
(4)氧化汞与氯气反应生成一氧化二氯,同时还生成HgO·HgCl2,该反应的方程式为2HgO+2Cl2====HgO·HgCl2+Cl2O。
(5)Cl2O的熔点为-116℃,若使Cl2O变为固体,温度需在-116℃以下,由表中数据可知,“干冰”“冰水”“液态空气”“液氨”“液氯”中,仅有液态空气能达到所需温度。在此温度下,Cl2呈固态,故E的内管得到的Cl2O中可能含有的杂质主要为Cl2。
(6)根据装置图可知:装置A、B、C间的连接方式与D、E间的连接方式的明显差别就是D、E中无橡胶管连接,这是因为一氧化二氯接触有机物会发生爆炸。
答案:(1)关闭分液漏斗上的活塞及开关N,将M管口插入盛有水的水槽中,给A处的圆底烧瓶微热,若管口M处有气泡冒出,停止加热,M处有液柱上升,证明A、B、C处的装置气密性良好
(2)MnO2 浓盐酸 (3)饱和氯化钠溶液(水或其他合理的物质) 浓硫酸
(4)2HgO+2Cl2====HgO·HgCl2+Cl2O
(5)液态空气 Cl2
(6)D、E中无橡胶管连接 一氧化二氯接触有机物会发生爆炸