《制备实验方案的设计》PPT4 人教课标版

• 从环保的角度、原料利用的角度、安全生 产的角度比较上述两条途径可知途径二的优 点更加突出。
• (2)Al(OH)3的制备 • 以铝粉、NaOH溶液和稀H2SO4为原料制 取Al(OH)3有以下三条途径： • 途径一：
2Al+6H+ = 2Al3++3H2↑
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
途径二：
•液 C燃O反证，应明没解制有有析取C反OC(应生1O)设的2成，计C。用O思其干2用路流燥澄：程的清用如C石C下Oa2灰：C与水OC3除反和去应HC，生l溶点成
•→C制a(取OCHO)2→2→点饱燃和NaHCO3→浓硫酸→碳 • 据此可完成实验装置图。
• (2)根据试剂的常规作用及结合制取流程可 分析出各试剂所起作用。
• (1)过滤时，应选用的仪器是①④⑤⑧⑩ ( 填编号)。
• (2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液
，还缺少的仪器50是0 mL容量瓶
。
• (3)测定盐酸的浓度，还缺少的试剂是 。指示剂(酚酞)
• (4)可制取的气体是 CO2、O2 (填化学式)。
•
解析 本题考中学化学中过滤、配制一
强皮塞碱；、氧Na化2C性O药3溶品液(如等液)和溴水、玻溴璃水等、要氯求水使、用橡
K的M(如nO浓4溶HN液O等3、)及A酸gN要O求3、用氯玻水璃、塞氨；水见、光卤易化分银解 等)要求用棕色瓶；易与空气中水、CO2、O2反 应Na变2O质2、的浓(如H氢2S氧O4化等钠)要、求漂密白封粉保、存电；石另、外P2还O有5、 一些药品有其特殊的保存方法，如氢氟酸应使
• (3)常见气体的制备
• 中学化学中要求掌握制取反应原理的气体 共有9种，它们是O2、H2、CO2、Cl2、NH3 、NO、NO2、C2H4、C2H2。在选择气体制 备原理时，主要应考虑使用该原理制取气体 的条件、装置要简单，所制得的气体
• 要纯净，实验要安全，反应速率快慢要恰 当等。
• 2.实验安全知识 • (1)实验安全操作(六防) • ①防爆炸：点燃可燃气体(如H2、CO、CH4 、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO 之前，要检验气体纯度。
其中倒立漏斗式、肚容式防倒吸的原理相 同，大容积的漏斗能容纳较多的液体，从而防 止倒吸
• ⑥防堵塞：防止堵塞导管，或使液体顺利 涌入，或使内外压强相等。
• 【考点示例1】(2010高考•全国Ⅰ)请设 计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验 。
• (1)在下面方框中，A表示由长颈漏斗和 锥形瓶组成的气体发生器，请完成该反应的 实验装置示意图(夹持装置，连接胶管及尾 气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方 用△标出)，按气流方向在每件仪器下方标 出字母B、C……；其他可选用的仪器(数量 不限)简易表示如下：
2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑ AlO-2+H2O+H+= Al(OH)3↓
途径三：2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑ Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
• 通过对比可知途径三所用的酸、碱量最少， 故方案三为最佳实验方案。
剂。可制取的气体有O2和CO2。
•
常见实验装置气密性的检查
• 装置气密性的检查是中学化学实验的重要 操作之一，涉及气体的制备、收集及气体的
反应等仪器装置，在组装完毕后都要进行气
密性检查。对装置气密性检查应用的原理一
般都是压强原理，若检查气密性的装置本身
明显是一个非气密性装置，则第一步要处理
成一个密闭体系。装置气密性的检查，难在 以下两点，一是方法，二是文字表述。现分 类解析如下：
• 【考点示例2】不能用带橡皮塞的玻璃 试剂瓶存放的药品是(A )
• ①浓硝酸 ②稀NaOH溶液 ③液溴④纯碱 溶液 ⑤水玻璃 ⑥氢氟酸
• A.①③⑥
B①④⑥
• C.①⑤⑥
D除⑥外全部
•
解析 本题考的知识点是药品存放的要
求。试剂存放的一般原则是：固体药品用广口
瓶存放，液体药品用细口瓶存放。碱性溶液(如
制备实验方案的设计
1
(1)气体发生装置 (2)气体收集装置
体验１ 为下列常见气体的制取选择发生
• 装置和收集装置(用上图装置的代号填空)：
丙或丁 甲 丙
①或③或④ ①或②或④
乙
饱和NaCl溶液
④
丙或丁
丙 丙 甲
丙 丙
②或④ NaHCO3 ②或④ ①
③或④
①
•
(2010高考•重庆)下列实验装置(
②常用化学试剂的保存方法
• (3)化学试剂的选用
• 许多实验的成败都与试剂的选择有关，选 择试剂时通常要考虑以下几方面的问题：
• ①根据不同实验的实验目的选用试剂。如 果要想除去CH2=CH2中混有的SO2气体，通 常用NaOH溶液；CO2气体中含有杂质SO2气 体，通常用饱和碳酸氢钠溶液除去；若要在 除去SO2后检验原混合气体中CO2的存在时 ，则必须选用高锰酸钾酸性溶液或溴水。
固定装置略去)和操作正确的是(A )
【解析】本题考查实验装置图的分析。A项， CCl4与水分层，故可以用分液操作，正确。 B项，NaOH应放在碱式滴定管中，错误。C 项，倒置的漏斗应置于液面上，否则起不了 防倒吸的作用，错误。D项，温度计应测小 烧杯中的温度，错误。
• 物质的制取
• 1.几种重要物质的制取
• (1)CuSO4、Cu(NO3)2的制取 •两条实件验途室径在：制取CuSO4或Cu(NO3)2时有以下
• 途径一： Cu+2H2SO4(浓) △ CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓) △ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
途径二：2Cu+O2△=2CuO CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O CuO+2HNO3 = Cu(NO3)2+H2O
• 解析 (3)原装置存在不易控制反 应快慢，锥形瓶内液面过低时容易漏气的 缺点，改进后的装置使这个问题迎刃而解 。通过漏斗加酸可控制反应速率，小试管 中的液体可起液封作用，防止气体从长颈 漏斗口逸出。
•
(4)点燃E出口的气体，用内壁涂
有澄清石灰水烧杯倒扣在火焰上，烧杯透
明性变差，说明E出口气体生成的是CO。
④复杂装置气密性的检查 检查较复杂的实验装置的气密性， 可用分段方法检查，因具体装置而异。
• 【例3】根据下图及描述，完成下列问题 ：
• (1)关闭图A装置中的止水夹a后，从长颈
漏斗向试管中注入一定量的水，静置后如图
所示。试判断：A装置是否漏不气漏气
(
填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)，判断理由
• (2)试剂保存：
• ①试剂妥善保存的目的是防止其变质或 因挥发而损失，这些都源于物理、化学性质 ，所以，试剂采用什么保存方法，关键看它 具有什么特殊的性质(如：潮解、挥发、剧 毒、氧化、腐蚀等性质)。具体原则是：“药 品状态定口径，瓶塞取决酸碱性；受热见光 易分解，存放低温棕色瓶；特殊试剂特殊放 ，互不反应要记清。”
• ②防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精 溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒 精中；加热液体混合物时要加沸石(或碎瓷片)。
• ③防失火：实验室中的可燃物质一定要远离 火源。
• ④防中毒：制取有毒气体(如：Cl2、CO、 SO2、H2S、NO2、NO)时，应在通风橱中进行 。
• ⑤防倒吸：加热法制取并用排水法收集气 体或吸收溶解度较大气体时，要注意熄灭酒精 灯顺序或加装安全瓶。
：
答：由于不漏气，加水后试管内气体
积减小，导致压强增大，长颈漏斗内
的水面高出试管内的水面
• (2)关闭图B装置中的止水夹a
• 后，开启活塞b，水不断往下滴，直至全部 流入烧瓶。试判断:B装置是否漏气无? 法确定 .(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)，判断理由 ：
答：由于分液漏斗液面上方和烧瓶中液面 上方的压强相同，无论装置是否漏气都不 影响液体滴入烧瓶
• ③根据实验仪器选用试剂。若选用U形 干燥管或球形干燥管干燥气体，则要选用 固体干燥剂；若选用洗气瓶，一般选用液 体干燥剂。
• ④鉴别物质时，应根据物质的特征反 应选用试剂；除去杂质时，则应根据不引 进新杂质和物质易于分离的原则选用试剂 。例如，检验水一般用无水硫酸铜，而除 水一般选用浓H2SO4、碱石灰等干燥剂。
• ②酸化试剂的选用。某些溶液的配制或某 些反应的发生需要酸性环境，即需要酸化， 酸化时要考虑的问题有，酸性的强弱、酸的 氧化性与还原性、酸是否具有挥发性、是否 会引入新杂质等。例如，KMnO4溶液的酸化 应用硫酸，不能用盐酸或硝酸；检验C2H5Br 中Br元素，水解结束后应用硝酸酸化，而不 能用盐酸或硫酸；配制FeCl3溶液只能用盐酸 酸化，用其他酸会引入杂质。
用塑料瓶存放，白磷应保存在冷水中，钠、钾
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
保存在煤油中，液溴需使用水封。
• 【变式2】现有下列仪器或用品：①铁架 台(含铁圈、各种铁夹) ②锥形瓶 ③酸式滴定 管与碱式滴定管 ④烧杯 ⑤玻璃棒 ⑥胶头滴 管 ⑦天平(含砝码、镊子) ⑧滤纸 ⑨分液漏 斗 ⑩普通漏斗 双孔塞及导管 药匙 量筒
• 现有下列试剂：碱石灰、标准NaOH溶液 、未知浓度的盐酸、蒸馏水、Na2CO3固体 、MnO2、NH4Cl固体、H2O2溶液
• 【变式3】过氧化钙是重要的工业原料，在 350℃时能迅速分解生成氧化钙，并放出氧气。 工业上，将碳酸钙溶于适量的盐酸中，在低温和 碱性条件下与过氧化氢反应制得过氧化钙：
• (3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形 瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小 试管中。改进后的优点是
• ________________________________ ______
• ________________________________ ___________________________________ _____。 • (4)验证CO的方法是 ___________________________________ _____
• ③特殊法
• a.推拉法
• 如图所示装置其气密性检查可用推拉法， 具体操作：先向试管中装入适量水，并使玻 璃导管的下端浸入水中，然后轻轻向外拉动 注射器的活塞，如果浸入在水中的玻璃导管 口有气泡冒出，可证明装置气密性良好。
• b.吹(吸)气法 • 如图所示装置，可用吹气 法检查其气密性，具体操作： 从导气管口缓慢平稳地吹气， 分液漏斗下端形成一段高于锥 形瓶液面的水柱，则证明该装 置气密性较好。
• ①微热法：此法应用的是气体体积热胀冷 缩的物理原理。对下图A所示的装置，要先向 左边试管里加水封闭长颈漏斗的下口后再加
热左边试管，如果导管口有气泡冒出，停止
加热后导管末端有一段水柱，则气密性良好 ；对下图B所示的装置，要先向漏斗里加水封 闭漏斗颈后再检查。
• ②液面差法：对下图C所示的装置，关闭导 气管活塞，向长颈漏斗中加水后使之出现液面 差，通过观察液面的变化，判断装置的气密性 是否良好。(启普发生器气密性检查也可用此 法)
A a-a′→d-d′→e B b-b′→d-d′→g C c-c′→d-d′→g D d-d′→c-c′→f
• 考点 二 化学实验基础知识
• 1.常见化学仪器的用途和使用方法
• 2.药品的取用与化学试剂的储存
• (1)药品的取用
• 基本原则：a.保证人身安全、不手拿、不 口尝、不直闻；b.严格用量；c.不改变药品整 体纯度。
定浓度的溶液及中和滴定等基本操作，实验室
制取气体所用仪器及试剂的选择。过滤是分离
固体和液体混合物的操作，其基本原理是溶液
中的离子或小分子可透过滤纸而固体小颗粒不
能透过滤纸。用于过滤的仪器有铁架台(含铁
圈、各式铁夹)、烧杯、玻璃棒、滤纸、漏斗
，即①④⑤⑧⑩。而配制500 mL 0.1 mol·L-1
的Na2CO3溶液时，还缺少关键仪器500mL的 容量瓶。测定盐酸的浓度时，还缺少酸碱指示
、
•
(3)可以通过控制加酸的量，来控
制气体产生的快慢；同时小试管中充满盐
酸，可以起到液封的作用，防止反应剧烈
时气体经漏斗冲出
•
(4)点燃气体，火焰呈蓝色，再用
一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火
焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊
• 【变式1】 (2008高考·四川延考区)为了净 化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体， 从下图中选择合适的装置并连接。合理的是( )C