2021届高三化学复习专题《物质的制备实验方案的设计与评价》
2021年山东高考化学复习课件：专题二十一 物质的制备 实验方案的设计与评价
7.尾气的处理方法 (1)对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl、HBr等,需采用
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CO2气体,如图1。 (3)对于溶解度不大的尾气,如Cl2、CO2等,可直接将出气管插入吸收剂液面 下吸收,如图2。
适用于不与空气反应且密度比空气⑨ 大 的气体。如O2、CO2、Cl2、 SO2、NO2等。 (3)向下排空气法 适用于不与空气反应且密度比空气⑩ 小 的气体。如H2、NH3等。 4.气体的除杂方法 除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱 性、氧化还原性、可燃性等。除杂原则:①不损失主体气体,②不引入新的 杂质气体,③在密闭装置内进行,④先除易除去的气体。 除杂装置:洗气瓶、干燥管、U形管、硬质玻璃管等。 5.气体的干燥 (1)干燥的原则 干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。
制备实验方案的设计,应遵循以下原则: (1)条件合适,操作方便; (2)原理正确,步骤简单; (3)原料丰富,价格低廉; (4)产物纯净,污染物少。 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径,合理地选择化学仪器与药品,设 计合理的实验装置和实验操作步骤。 4.性质实验方案的设计 (1)探索性性质实验方案的设计 分析物质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测该物质可能具有的 一系列性质,而后据此分别设计出合理的实验方案,去探索它所可能具有的 性质。
(2)仪器连接的顺序 ①所用仪器是否恰当,所给仪器是全用还是选用。 ②仪器是否齐全。如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的处 理装置。 ③安装顺序是否合理。如气体净化装置中不应干燥后又经水溶液洗气。 ④仪器间连接顺序是否正确。如洗气时“进气管长,出气管短”;干燥管除 杂质时“大口进,小口出”等。 (3)实验操作的顺序 ①连接仪器。 ②检查气密性。在整套仪器连接完毕后,应先检查装置的气密性,检查气密 性的方法要依装置而定。 ③装药品,进行实验操作。
高考化学第一轮复习 10.3 物质制备 实验方案设计与评价课件 新人教版
• 2.根据反应物的状态及反 合；
应条件等，灵活选用气
(3)有关气体的收集、干
体的发生装置。
燥、净化、尾气处理等装置的
• 3.能对所制得的气体进行 选择；
净化、干燥，对有毒气
(4)气密性检查及实验安全
体进行尾气处理。
问题。
• 4.能根据试题要求设计、
(5)以化工生产、生活实际
评价或改进实验方案。 为命题背景，将本理论、元素
• 1．实验室制CO2 • (1)发生反应的化学方程式为：_________________。
• (2)净化方法：用__________________除去HCl。
• (3)收集方法：用________法收集。
• (4)验满方法：______________，证明CO2已收集满。 • 2．工业制CO2：高温煅烧石灰石，化学方程式为：
力仍是命题的方向。
课前
知识梳理·打基础 01
夯实基础 厚积薄发
• 一、O2的制备
• 1．实验室制O2 • (1)制备方法
• ①用KClO3和MnO2或用KMnO4制取 • 化学方程式：________________________________，
• ____________________________________________。
2H2O (2)碱石灰 (3)向下排空气 (4)红色石蕊试纸 变蓝
高温、高压
浓 盐 酸 白 烟 (5) 稀 H2SO4 2.N2 ＋ 3H2
催化剂
2NH3
• 六、化学实验方案设计的基本要求
• 1．科学性：________准确、实验操作程序和方法必须 正确。
• 2．安全性：实验设计时应尽量避免使用________药品 和进行具有一定危险性的实验操作。
2021届高三化学一轮复习《物质制备实验方案的设计与评价》PPT
例题
已知：CH3Cl常温下为气态，难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。 实验室制备CH3C1原理为：CH3OH＋HCl(浓)===CH3Cl(g)＋H2O （1）实验步骤如下： ①干燥ZnCl2晶体。实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是 ________________。
O2、NH3等
①试管要干燥②试管口略向下倾斜③加热时 先均匀加热再固定加热
Cl2、HCl等
①烧瓶加热时要垫石棉网②反应物均为液体 时，烧瓶内要加碎瓷片
2．常见气体发生装置
反应装 置类型
反应装置图
适用气体
操作注意事项
固、液不 加热型或 液、液不 加热型
H2、CO2、 SO2、NO、 NO2等
①使用长颈漏斗时，要使漏斗 下端插入液面以下②启普发生 器只适用于块状固体和液体的 反应，且气体不溶于水③使用 分液漏斗既可以增强气密性， 又可控制液体流速。
后再加冰醋酸；
②长导管不要插入液面下；
③饱和碳酸钠溶液的作用：中和乙酸，吸收乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度。
五、几种重要物质的制备
2．氢氧化铝的制备：
⑴原理 离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋
AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－ ⑵注意事项：氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液，但不溶 于氨水，制备时一般用可溶性盐与氨水反应。
【答案】（1）①在干燥的HCl气氛中加热
例题
②洗气瓶A中发生反应的离子方程式：______________； 洗气瓶C中发生反应的离子方程式： ____________________________________。 ③产生的CH3Cl气体，最好选用________(填“向上排空气法”、“向下排空气 法”、“排水法”)收集，原因是________________。 【答案】（1） ②Ⅲ ③排水法；CH3Cl不易溶于水，用排水法收集同时可 除去HCl、CH3OH等杂质气体
2021年北京高三化学一轮复习《化学实验方案的设计与评价》学案
2021年北京高三化学一轮复习《化学实验方案的设计与评价》学案知识梳理1．实验方案设计的基本原则2．实验方案设计的基本内容3．实验方案评价的基本原则(1)可行性原则①分析实验方案是否科学可行；②实验操作是否安全合理；③实验步骤是否简单方便；④实验效果是否明显。
(2)绿色化学原则①实验过程中是否造成环境污染；②原料是否无毒、安全、易得；③原料利用率是否较高；④反应速率是否较快。
(3)安全性原则①化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：②净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；③进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；④防氧化；⑤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。
(4)规范性原则①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，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；③仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；④其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
考点1 “假设判断”型实验方案设计【典例1】漂白粉是生产生活中常用的消毒剂和杀菌剂实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在CaCl2，请设计实验，探究该样品中可能存在的其他固体物质。
(1)提出合理假设。
假设1：该漂白粉未变质，只含有________；假设2：该漂白粉全部变质，只含有________；假设3：该漂白粉部分变质，既含有Ca(ClO)2，又含有CaCO3。
(2)设计实验方案，进行实验。
请写出实验步骤、预期现象和结论。
限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1 mol·L－1盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。
(提示：不必检验Ca2＋和Cl－)【思维提示】第一步明确目的原理设计实验探究漂白粉变质后物质的成分，涉及反应：①2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
2021届高考化学一轮复习第10章化学实验热点第33讲制备实验方案的设计与评价教案新人教版.doc
第33讲制备实验方案的设计与评价[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。
1．制备实验方案的设计(1)设计原则①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简单；③原料丰富，价格低廉；④产物纯净，污染物少。
(2)基本要求①科学性：科学性是指实验原理，实验操作程序和方法必须正确。
②安全性：实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。
③可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。
④简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。
2．制备实验方案的评价(1)从实验方案可行性角度评价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)从经济效益角度评价评价一种实验方案，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。
(3)从环保角度评价防止污染的根本途径在于控制“三废”的排放，在对实验方案进行评价时，不可忽视环境保护的重要性。
(4)从“安全性”方面对实验方案作出评价等，实验要规范操作，防止“暴沸”或“爆炸”事故的发生。
[命题探究]命题点1：以选择题形式，结合实验装置图分析某制备实验能否达到实验目的，或对实验现象分析并得出结论、做出评价等。
命题点2：以有机物的制备为载体，综合考查仪器的选择、连接等基本操作，以及产率的计算等。
命题点3：以工艺流程题形式，结合物质的制备或资源的回收利用，考查分离、提纯等基本操作，以及对某步工艺的分析、评价或改进等。
高考化学复习第十章化学实验3.1物质的制备实验方案的设计与评价课件
a 装置可用于 NaOH 溶液吸收 Cl2、H2S、NO2，硫酸铜溶液吸 收 H2S(气体溶解或反应速率不是很快， 不易引起倒吸)； b 装置可用 于收集少量气体然后处理； c、 d 装置可吸收易溶且溶解很快的气体， 如 HCl、 HBr、 NH3 等， 其中 d 吸收的量少； e 用于处理难以吸收(有 毒)且可燃的气体，如 H2、CO 等；f 装置可用于碱石灰吸收酸性尾 气，如 HCl、HBr、H2S、SO2。
答案：D
2．如图是制取和收集某气体的实验装置，该装置可用于( A．浓盐酸和二氧化锰反应制取 Cl2 B．过氧化钠固体和水反应制取 O2 C．浓硝酸与铜反应制取 NO2 D．浓氨水和生石灰反应制取 NH3
)
解析：A 项，浓盐酸和二氧化锰反应制取 Cl2 需要加热且 Cl2 与水反应，不能用排水法收集；C 项，NO2 与水反应生成 NO 气 体，不能用排水法收集；D 项，NH3 易溶于水，不能用排水法收 集。
收集 原理
收集 方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
收集 装置
3．常见气体的实验室制备原理与收集
4.气体的净化 (1)常见净化装置
a 装置：加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体 “流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流畅通。 b 装置：一般盛液体试剂，用于洗气。 c 或 d 装置：一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。
A．Na2O2 与 CO2 反应制备 O2 B．H2O2 与 MnO2 混合制备 O2 C．加热浓硝酸制备 NO2 D．浓 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液混合加热制备 NH3
解析：A 项，易引入较多的 CO2 杂质；C 项，加热浓硝酸制 NO2 时还会产生 O2；D 项，氨气易溶于水，用浓 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液反应制得的 NH3 量较少。
2021届高考化学一轮复习化学实验方案的设计与评价学案
第3讲化学实验方案的设计与评价[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)及相关的实验设计与评价。
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。
考点一常见气体的制备实验与评判1.气体制备装置反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等①试管要干燥；②试管口略低于试管底；③加热时先均匀加热再固定加强热固、液加热型或液、液加热型Cl2、HCl等①烧瓶加热时要隔石棉网；②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片(或沸石)固、液不加热型或液、液不加热型H2、CO2、SO2、NO、NO2等①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水；③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速2.气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体O2、H2、NO、CO等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH33.气体干燥净化装置类型液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置4.防倒吸装置[重点提醒]气体制备实验的基本思路对点速练练点一实验装置的选择1．下列制备和收集气体的实验装置合理的是()2．下列实验室中制取气体的药品和装置图正确的是()练点二气体制备实验的综合评判3．某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。
请回答下列问题：(1)按上图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。
仪器b的名称为________；实验过程中，装置B 中观察的现象是________________；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是________(填化学式)。
高三化学高考备考一轮复习专题物质制备实验的设计与评价课件
③将a装置用水浴加热至约60 ℃，撤去水浴，搅拌，慢慢滴入环己醇。反应混合 物的温度升高且有红棕色气体放出，标志着反应已经开始。 ④注意边搅拌边严格控制滴加速度，保持瓶内温度在50～60 ℃（此反应是一个 强放热反应，所以必须等先加入反应瓶中的少量环己醇作用完全后才能继续滴 加）。滴加完环己醇（约需30 min）后，再用80～90 ℃ 的热水浴加热至无红棕 色气体放出，将反应后的混合物 小心地倒入冰水浴冷却的烧杯中。
冷凝管的进出水 方向
下口进上口出
酒精灯的火焰温度一般在400～500 ℃，所以不需要温度太高的实验都 加热方法的选择 可用酒精灯加热
水浴加热的温度不超过100 ℃
防暴沸
加沸石或碎瓷片，防止溶液暴沸，若开始忘加沸石，需冷却后补加
3.把握提纯有机物的常用方法 有机制备实验有反应物转化率低、副反应多等特点，制得的产物中常混有杂 质，根据目标产物与杂质的性质差异，可用如下方法分离提纯：
还原性等 ①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进 原则 行；④先除易除的杂质气体
（2）气体的净化装置
类型
装置
液态干燥剂
常见干燥剂 浓H2SO4（酸性、强氧化性）
固态干燥剂
无水氯化钙（中性）
固态干燥剂 固体，加热
碱石灰（碱性） 除杂试剂Cu、CuO、Mg等
当CO2中混有 O2杂质时，应 选用上述Ⅰ～
选项
实验操作
现象
结论
A 向Ba（OH）2溶液中滴加少量稀硫酸， 电导率减小 测量电导率变化
2021届高考化学一轮复习 课时作业33 制备实验方案的设计与评价新人教版
2021届高考化学一轮复习课时作业33 制备实验方案的设计与评价新人教版年级：姓名：制备实验方案的设计与评价1．N2在诸多领域用途广泛。
某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。
请你参与交流与讨论。
[查阅资料]N2的制法有下列三种方案：方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。
方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。
方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。
[实验准备]以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未画出)。
[分析交流](1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是______________________________________________________________________ __。
(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是________(填字母)。
获得N2的反应原理是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __(写反应方程式)。
(3)若以排水法收集N2，其中会混入水蒸气。
但也不宜用排空气法，其原因是______________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。
你提出的收集方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2021届全国新高考化学冲刺复习 实验方案的设计与评价
得出合理结论。 遵循的优化原则是原料廉价,原理绿色,条件优化,
5.评价或改进实验方案。 仪器简单,分离方便。
考点一
性质探究型实验的设计和评价
基础·自主诊断 素养·全面提升
1.实验方案的设计 (1)化学实验方案设计的五项基本原则
(2)基本思路
2.正确选用实 2.证据推理与模型认知:气体制备综合性实验的化学模型,基
验装置。
本按“气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理”顺序
3.掌握控制实 连接实验仪器。针对不同类型的综合实验题建立思维模型。
验条件的方法。 能运用模型解释化学现象,依据答题模板快速准确回答问题。
考纲要求
学科素养
4.预测或描述实验现象、 3.科学态度与社会责任:物质的制备实验方案的设
(2)化学实验评价的5个方面 ①可行性方面 a.分析实验方案是否科学可行; b.实验操作是否安全合理; c.实验步骤是否简单方便; d.实是否造成环境污染; b.原料是否无毒、安全、易得; c.原料利用率及反应速率是否较高。
③安全性方面 a.净化、吸收气体,当熄灭酒精灯及左边有挥发性液体加热,气压不恒定,要设置安全装 置——防止液体倒吸; b.进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等); c.防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等); d.污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞; e.防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施,以保证达 到实验目的)。
④从规范性方面 a.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 置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等); b.易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却; c.仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序; d.其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。 e.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。
2021年高考化学31物质的制备、实验方案的设计与评价
成 SCl2，且 S2Cl 2 在 300℃以上完全分解，所以为了提高 S2Cl 2 的纯度，
实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率。 (2)由于 S2Cl 2 受热或遇
水分解放热，放出腐蚀性烟气，所以泄漏时应喷水雾减慢其挥发，不
要对泄漏物或泄漏点直接喷水。 (3)①三种物质均可以把 SO2 氧化为硫
(2)①NO 的密度小于 Cl 2，为了使气体充分接触反应， 从 A 处进入 的气体是 Cl 2。②NO 与 Cl 2 在装置 Ⅴ中合成 NOCl ，由题给信息可知， NOCl 易冷凝，可在装置 Ⅷ中将 NOCl 冷凝，由于 NOCl 遇水易水解， 在装置 Ⅷ后面应连接干燥装置 Ⅵ，Cl 2、NO 、NOCl 会污染大气，最后 应连接吸收装置 Ⅶ，故装置连接顺序为 a→e→f →c→ b→d。③装置 Ⅲ、 Ⅳ除可干燥 NO 、Cl2 外，另一个作用是通过观察气泡调节气体流速。 ④装置 Ⅷ的烧杯中盛放的试剂可将 NOCl 冷凝为液体，由于 NOCl 的 沸点为－ 5.5℃，应选择冰盐水将其冷凝。 ⑤NOCl 遇水易水解，则 NOCl 与 NaOH 溶液反应生成 NaNO 2、NaCl 和 H2O，对应的化学方程式为 NOCl ＋2NaOH===NaNO 2＋NaCl ＋H2O。
酸，进而与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀，但高锰酸钾溶液用硫酸酸
化，引入了 H2SO4，会使测得的 SO2 体积分数偏大，所以 W 溶液可以
是双氧水或氯水，不能是酸性高锰酸钾溶液，答案选 ac；②由流程图
可知
m (BaSO4) ＝ m
g，则
m n(BaSO4)＝233
mol ，根据硫原子守恒可知
m SO2 的物质的量是 n(SO2)＝n(BaSO4)＝233 mol ，所以该混合气体中二
物质制备实验方案的设计与评价 课件-2021届高三化学一轮复习
Cl2 、CO2 、NO2 、SO2
H2 、NH3 、CH4
3、气体的收集方法
（2）其他收集方法
Cl2：排饱和食盐水； SO2：排饱和亚硫酸氢钠溶液； CO2：排饱和碳酸氢钠溶液。
4、检验装置气密性 （1）微热法： （2）液差法：
二、气体的净化、尾气处理。
1、气体的净化
（1）气体的净化原则
不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简 单，易于分离。
五、几种重要物质的制备
3．氢氧化铁胶体的制备
⑴原理
化学方程式为：FeCl3＋3H2O（沸水） ⑵操作步骤
四、化学实验方案的评价
4、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。
五、几种重要物质的制备
1.乙酸乙酯的制备：
⑴原理：CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
⑵收集：饱和碳酸钠溶液 现象：碳酸钠溶液上层有油状液体
⑶注意事项：
①试剂的混合方法：先取无水乙醇，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却至室温
物质制备实验方案的设计与评价 高三年级 化学
目的与要求
综合实验方案的设计和评价是综合应用实验基础知识、 基本操作，结合化学基本理论、元素化合物知识、化 学计算等相关知识，进行整合，从而解决有关实验问 题。
一、常见气体的制备与收集
1、气体制备实验的操作顺序
（1）仪器的安装
①由下到上： ②从左到右： ③先塞后定：
二、气体的净化、尾气处理。
1、气体的净化 （2）气体的净化装置与方法
③还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质 可用还原性较强的物质来吸收。 如CO2(CO),可将混合气体通过盛灼热CuO的e装置来除去杂质。 ④选用能与气体中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O2(H2S)，可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a装置除去杂质。
2021年高考化学一轮复习 专题11.4 实验方案的设计与评价讲案(含解析)
2021年高考化学一轮复习 专题11.4 实验方案的设计与评价讲案（含解析）复习目标：1、掌握化学实验记录的基本要求，并能设计一些基本实验。
根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论；根据实验试题的要求，设计或评价实验方案；能绘制和识别典型的实验仪器装置图。
2、 实验知识和技能的综合应用。
基础知识回顾：化学实验方案的设计是在实施化学实验之前，根据化学实验的目的和要求，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置、药品和方法所进行的一种规划。
1、化学实验方案设计的一般步骤：实验目的→实验原理（反应途径）→反应的仪器的选择→设计实验装置和操作步骤→记录实验现象，数据处理方法→形成方案。
2、化学实验方案设计的一般类型：化学实验方案设计⎩⎪⎨⎪⎧ 物质的制备实验方案设计 物质的性质实验方案设计物质的检验实验方案设计综合性实验方案设计3、评价化学实验方案设计的基本原则：①科学性：实验原理，准确，实验流程合理。
②安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。
③可行性：条件允许，效果明显，操作正确。
④简约性：做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。
⑤经济性：原料利用率用高，所用原料易得，价廉物美。
4、物质制备实验方案设计：物质制备实验方案的设计的一般思路是：具体方案设计5、物质的性质实验设计此类题主要是对物质具有的性质进行求证，其方案设计的基本思路是：对物质具备的性质去求证，关键在于设计出简捷的实验方案，做到操作简单，现象明显，而且安全性好。
6、物质检验实验方案的设计物质检验实验方案的设计基本思路：利用物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或化学性质进行物质检验，使被检物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象（生成气体、沉淀、显现特殊颜色等），从而确定该物质的存在。
7、综合性实验方案的设计综合性实验方案的设计，主要以教材内容为主考查学生的基本操作、基本技能或考查学生对典型实验有关而又易忽略和重要细节的掌握情况。
最新-2021届化学高三总复习课件 物质的制备及实验方案的设计与评价 共91张 精品
选用的仪器(填字 母)
B
加入的试剂 浓盐酸、二氧化锰
作用 反应器(或产生气体)
D
收集Cl2
答案：
选用的仪器(填 字母)
加入的试剂
D
饱和氯化钠溶液
D
浓硫酸
G
NaOH溶液
作用
除去HCl 除去H2O 吸收多余的Cl2
②该实验中用仪器D收集Cl2时，进气口应为_b____(填字母)。 (3) 用 装 置 C 除 了 能 制 取 氯 气 外 ， 还 能 制 取 的 气 体 有 __H_2_、__O__2、__C__O_2_(_或__H_C__l等__)___(填3种气体的化学式)。 (4)某化学兴趣小组在实验室模拟合成氨的反应：将N2和H2分别由a、 b通入装置F，由c导入如下装置：
警示：二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应，随着反应的进行，盐 酸浓度降低，反应停止，生成的氯气小于标准状态下22.4 L。
3．制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反应( × ) 警示：大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙 上，阻止反应的进一步进行。 4．氨气通入氯化铝溶液中，现象是先有白色沉淀后溶解(× ) 警示：氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸和强碱，不溶于氨 水。 5．用如图所示实验装置制备BaSO3沉淀：( × )
解析：(1)干燥NH3的装置需装固体干燥剂碱石灰，而A、C中只能放 液体干燥剂，故选D、E。
装置F的作用是
①__干__燥__N_2_、__H_2_______； ②__通__过__观__察__气__泡__冒__出__的__速__率__，__调__控__N_2_、__H_2_的__体__积__比________。
检验NH3的简单方法是 将__湿__润__的__红___色__石__蕊__试__纸__置__于__导__管__口__处__，__红__色__石__蕊__试__纸__变__蓝__，__证__明__有_ 氨 气__生__成___。
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物质的制备实验方案的设计与评价1.(2019全国3,12)下列实验不能达到目的的是()2.(2020陕西汉中质检)下列设计的实验方案或实验结论正确的是()A.向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液,振荡后再加入0.5 mL有机物X,加热后未出现砖红色沉淀,说明X中不含醛基B.室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量浓溴水,振荡、静置后过滤,可除去苯中的少量苯酚C.向无色的淀粉KI溶液中滴加少量氯水,溶液变成蓝色,说明氧化性:Cl2>I2D.向含酚酞的氢氧化钠溶液中加入少量30%的H2O2溶液,红色褪去,向褪色后的溶液中再补加NaOH溶液,不显红色,说明H2O2因显酸性而使溶液褪色3.(2020山东潍坊月考)下列实验方案、现象和结论均正确的是()脱脂棉燃烧烧杯①中的澄清石灰水先变浑浊U 4.下列实验操作能达到实验目的的是( )5.(2020浙江嘉兴调研)依据下列事实或实验得出结论正确的是( )汽车尾气净化反应2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO 2(g)的ΔS <0该能自发进行6.某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO 2、NH 4Cl 、ZnCl 2等物质。
他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验。
下列有关实验的叙述不正确的是()A.操作①中玻璃棒的作用是加快固体溶解速度B.操作②的名称是过滤C.操作③中盛放药品的仪器是坩埚D.操作④的目的是除去滤渣中杂质7.(2020甘肃兰州质检)SO2气体为无色气体,有强烈刺激性气味,是大气主要污染物之一,某学习小组为了探究二氧化硫的某些性质,进行了如下实验。
Ⅰ.如图所示,使用试剂和装置探究二氧化硫的还原性:(1)仪器C的名称为。
(2)装置B中溶液的现象为。
(3)学生甲预测装置D中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置D中产生了少量白色沉淀。
学生乙经过查阅资料发现少量白色沉淀可能是硫酸钡,因为装置或溶液中少量的氧气参与了氧化反应,请写出装置D中反应的化学方程式:。
Ⅰ.经过思考,设计了如下装置,且所配制的溶液均使用无氧蒸馏水,检验SO2在无氧干扰时,是否与氯化钡反应生成沉淀。
(4)加入碳酸钠粉末的目的是。
(5)当时,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。
(6)装置中选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是。
8.(2020重庆一中月考)氧化铅(PbO)是黄色固体。
实验室用草酸在浓硫酸作用下分解制备CO,其原理为H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。
某课题小组同学设计实验探究CO还原氧化铅并检验氧化产物(已知CO能使银氨溶液产生黑色沉淀)的装置如图所示。
下列说法正确的是()A.装置②④⑤中的试剂依次为碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水B.实验时,先点燃装置①处酒精灯,当装置⑤中产生连续气泡且有明显现象后再点燃装置③处酒精灯C.实验完毕时,先熄灭装置①处酒精灯,再熄灭装置③处酒精灯D.尾气处理可选用点燃、气袋收集、NaOH溶液吸收9.(2020湖北荆门龙泉中学月考)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()10.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(夹持装置未画出)()A.用装置甲检验溶液中是否有K+B.用装置乙验证牺牲阳极的阴极保护法C.用装置丙进行中和热的测定D.用装置丁加热熔融NaOH固体11.某兴趣小组查阅资料得知,连苯三酚的碱性溶液能定量吸收O2;CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化。
拟设计实验方案,采用上述两种溶液和KOH溶液逐一吸收混合气体(由CO2、CO、N2和O2组成)的相应组分。
有关该方案设计,下列说法不正确的是()A.采用上述3种吸收剂,气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和COB.其他两种吸收剂不变,O2的吸收剂可以用灼热的铜网替代C.CO的吸收必须在吸收O2后进行,因为CuCl的盐酸溶液会被O2氧化D.在3种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有HCl12.(2020甘肃武威月考)有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某小组对岩脑砂进行以下探究。
Ⅰ.岩脑砂的实验室制备(1)C装置中盛放碱石灰的仪器名称为。
(2)为使氨气和氯气在D中充分混合并反应,上述装置的连接顺序为a→d→c→、←j←i←h←g←b。
(3)装置D处除易堵塞导管外,还有不足之处为。
(4)检验氨气和氯气反应有岩脑砂生成时,除了蒸馏水、稀硝酸、AgNO3溶液、红色石蕊试纸外,还需要的试剂为。
Ⅰ.天然岩脑砂中NH4Cl纯度的测定(杂质不影响NH4Cl纯度测定)已知:2NH4Cl+3CuO3Cu+2HCl↑+N2↑+3H2O。
步骤:①准确称取1.19 g岩脑砂;②将岩脑砂与足量的氧化铜混合加热(装置如下)。
(5)连接好仪器后,检查装置的气密性时,先在H和K中装入蒸馏水,然后加热G,,则气密性良好。
(6)装置H的作用是。
(7)实验结束后,装置Ⅰ增重0.73 g,则天然岩脑砂中NH4Cl的质量分数为。
(8)若用K中气体体积测定NH4Cl纯度,当量气管内液面低于量筒内液面时,所测纯度(填“偏高”“无影响”或“偏低”)。
物质的制备、实验方案的设计与评价1.A本题考查了物质的制备、除杂、混合物的分离等化学基础知识。
氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,两种酸均可与碳酸钠反应生成NaCl和NaClO,故Cl2通入碳酸钠溶液中得不到次氯酸溶液,A项错误;MnO2可增大过氧化氢分解生成氧气的速率,B项正确;由于乙酸可与碳酸钠反应,但乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,故除去乙酸乙酯中的少量乙酸,可用饱和碳酸钠溶液洗涤,静置分层后再分液即可达到除杂的目的,C项正确;饱和亚硫酸钠溶液可与浓硫酸发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑,D项正确。
2.C用新制Cu(OH)2检验醛基时,需要在碱性条件下进行,该实验中NaOH的量不足,故无论有机物X中是否含有醛基都不会产生砖红色沉淀,A项无法达到实验目的;苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚沉淀,三溴苯酚可溶于苯,不能用浓溴水除去苯中的苯酚,应该用NaOH溶液和苯酚反应生成可溶于水的苯酚钠,然后用分液方法除去,B项无法达到实验目的;根据实验现象知,Cl2将I-氧化为I2,氧化剂是Cl2,氧化产物是I2,则氧化性是Cl2>I2,C项可以达到实验目的;因为该反应中H2O2的量较少,混合溶液中NaOH过量,混合溶液呈碱性,但溶液褪色,说明酚酞发生了反应,该实验体现了H2O2的氧化性,D项无法达到实验目的。
3.A向里推活塞时,锥形瓶内压强增大,长颈漏斗中会出现一段水柱,说明装置气密性良好,A 项正确;脱脂棉燃烧不足以证明Na2O2与水反应生成NaOH和O2,脱脂棉燃烧是反应放热所致,B项错误;NaHCO3受热分解产生CO2使烧杯②中澄清石灰水变浑浊,C项错误;吸氧腐蚀导致密封装置内气体减少,故U形管左端的液面高,D项错误。
4.A25g胆矾是0.1mol,溶液体积是0.1L,硫酸铜溶液中溶质的浓度是1mol·L-1,A项正确;检验硫酸根离子时首先加入盐酸,排除其他离子的干扰,然后再加入氯化钡,B项错误;硫酸钙微溶,应该用盐酸和大理石反应制备二氧化碳,C项错误;将饱和的FeCl3溶液滴加到沸腾的蒸馏水中制备氢氧化铁胶体,D项错误。
5.D原电池自身就是电源,不需要外接电源,A错误;若原溶液含有Fe3+,会有同样的现象,应先加KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,溶液呈红色,则原溶液中一定含有Fe2+,B错误;因不能确定该反应是吸热还是放热,无法判断反应在常温下能否自发进行,C错误;溶液下层呈橙红色,说明有单质溴生成,即Br-能把Cl2还原成Cl-,则证明Br-的还原性强于Cl-,正确。
6.D操作①中玻璃棒起到搅拌、加速溶解的作用,故A项正确;普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,NH4Cl、ZnCl2易溶于水,MnO2难溶于水,操作②是把固体与溶液分离,应是过滤,故B项正确;由图可知操作③是在坩埚内灼烧滤渣,通常把泥三角放在三脚架上,再把坩埚放在泥三角上,故C项正确;二氧化锰是黑色固体,能作双氧水分解的催化剂,灼烧后的滤渣能加快双氧水分解产生氧气的速率,能证明黑色固体是二氧化锰,所以该实验的目的不是除去滤渣中杂质,故D项错误。
7.答案:(1)分液漏斗(2)溶液由棕黄色变为浅绿色(3)2SO2+O2+2BaCl2+2H2O2BaSO4↓+4HCl(4)产生二氧化碳,排除装置中的氧气(5)淀粉碘溶液蓝色褪去(6)检验二氧化碳是否已排尽装置中的空气解析:(1)仪器C为分液漏斗。
(2)装置A中生成二氧化硫,气体进入装置B中,二氧化硫会将氯化铁还原为氯化亚铁,所以看到的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色。
(3)装置或溶液中少量的氧气参与了氧化反应,则一定是氧气将+4价S氧化为+6价,反应物一定有SO2、O2和BaCl2,生成物中一定有硫酸钡沉淀,则氯元素只能以HCl的形式存在,反应物中还应有H2O,所以反应的化学方程式为2SO2+O2+2BaCl2+2H2O2BaSO4↓+4HCl。
(4)装置需要排除空气,所以用碳酸钠和硫酸反应生成的二氧化碳来排空气。
(5)当淀粉碘溶液蓝色褪去时,说明二氧化硫已经进入淀粉碘溶液,但是氯化钡溶液中无沉淀,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应。
(6)最后的氢氧化钙溶液的主要作用是指示装置的空气已经被除尽,即看到澄清石灰水变浑浊,说明二氧化碳气体已经到达最后的烧杯中,即证明装置中的空气被排净。
8.B装置①中发生草酸在浓硫酸作用并加热的条件下反应产生CO、H2O、CO2,装置②中用碱石灰除去H2O和CO2,装置③中发生反应CO+PbO Pb+CO2,装置④中用澄清石灰水检验并除去产生的CO2,装置⑤中用银氨溶液检验反应前CO是否将装置中的空气排尽,A错误;实验时先点燃①处酒精灯,用CO排尽装置中的空气,再点燃③处酒精灯,B正确;实验完毕时应先熄灭③处酒精灯,待Pb冷却后再熄灭①处酒精灯,C错误;尾气中的CO不能被NaOH溶液吸收,D错误。
9.D次氯酸钠溶液在空气中与水、二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,故A错误;Fe2(SO4)3与铜反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,没有黑色铁生成,故B错误;氧化铝的熔点高,熔化后的液态铝不能滴落下来,故C错误;氢氧化铜比氢氧化镁更难溶,将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,氢氧化钠不足,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,氢氧化镁沉淀变为氢氧化铜沉淀,故D正确。