高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第Ⅰ部分 專題突破四 化學(xué)實驗基礎(chǔ) 第14講 綜合實驗探究 考點2 制備實驗方案的設(shè)計與評價課件

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1、考點二制備實驗方案的設(shè)計與評價三 年 高 考 1(2016全國甲卷，13)下列實驗操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)實驗?zāi)康膶嶒灢僮鰽制備Fe(OH)3膠體將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制備無水MgCl2將MgCl2溶液加熱蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥 (2)Cl2與KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下，控制反應(yīng)在05 進(jìn)行，實驗中可采取的措施是_、_。 (3)制備K2FeO4時，KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為_。 (4)提純K2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)

2、的實驗方案為：將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 molL1 KOH溶液中，_(實驗中須使用的試劑有：飽和KOH溶液，乙醇；除常用儀器外須使用的儀器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。 解析：(1)用飽和食鹽水可除去Cl2中的HCl。(2)為防止Cl2與KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3，應(yīng)緩慢加入鹽酸以控制Cl2與KOH反應(yīng)的速率，同時應(yīng)將C裝置置于冰水浴中。(3)因K2FeO4在Fe3和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解，為防止Fe3過量，應(yīng)在不斷攪拌的條件下，將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中。(4)先用砂芯漏斗過濾除去Fe(OH)3，濾液中含K2FeO4、KOH、KCl

3、，利用K2FeO4微溶于濃KOH溶液的性質(zhì)，將盛有濾液的燒杯置于冰水浴中，然后加入飽和KOH溶液，攪拌、靜置后用砂芯漏斗過濾，析出的K2FeO4晶體用適量乙醇洗滌23次后，用真空干燥箱干燥即得產(chǎn)品。 3(2015福建理綜，25)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實驗。 實驗一制取氯酸鉀和氯水 利用上圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗。 (1)制取實驗結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有_。 (2)若對調(diào)B和C裝置的位置，_(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。 實驗二氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的探究 (3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該

4、小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進(jìn)行)： 系列a實驗的實驗?zāi)康氖莀。 設(shè)計1號試管實驗的作用是_。 若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為_。試管編號12340.20 molL1 KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0 molL1H2SO4/mL03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00實驗現(xiàn)象 實驗三測定飽和氯水中氯元素的總量 (4)該小組設(shè)計的實驗方案：使用下圖裝置，加熱15.0 mL飽

5、和氯水試樣，測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是_。(不考慮實驗裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因) (5)根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細(xì)節(jié))：_。 資料：.次氯酸會破壞酸堿指示劑； .次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl。 解析：(1)冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等操作中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管等。(2)若對調(diào)B和C裝置的位置，則可以除去Cl2中的HCl，因此能提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。(3)由表格數(shù)據(jù)可知，各試管中只有硫酸的濃度不同，因此實驗?zāi)康氖茄芯糠磻?yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。1號試管沒有加入硫酸，為對照實驗

6、。兩 年 模 擬 實驗流程如下圖： (1)制備苯甲酸乙酯，下圖裝置最合適的是_，反應(yīng)液中的環(huán)己烷在本實驗中的作用_。 解析：(1)因為乙醇容易揮發(fā)，所以反應(yīng)溫度應(yīng)控制在78.5 以下，故采用水浴加熱，B裝置最合適；根據(jù)表中信息可知，環(huán)己烷、乙醇和水能形成共沸物，沸點為62.1 ，所以環(huán)己烷在本實驗中的作用是形成共沸物，帶出生成的水，促進(jìn)酯化反應(yīng)正向進(jìn)行。 (2)放出分水器中的下層液體后，如果反應(yīng)未完成，繼續(xù)反應(yīng)生成水，下層液體會增多，所以反應(yīng)完成的標(biāo)志是：分水器中下層(水層)液面不再升高。查 缺 補 漏 1設(shè)計制備實驗方案應(yīng)遵循的原則 (1)條件合適，操作方便； (2)原理正確，步驟簡單； (

7、3)原料豐富，價格低廉； (4)產(chǎn)物純凈，污染物少。 即從多種路線中選出一種最佳的制備途徑，合理地選擇化學(xué)儀器與藥品，設(shè)計合理的實驗裝置和實驗操作步驟。 2制備實驗方案的評價 (1)從實驗方案可行性角度評價。 只有合理且切實可行的實驗方案才有意義?？尚行允欠桨傅牡谝灰?，評價方案時應(yīng)注意從實驗原理和操作兩個方面分析：理論上要科學(xué)合理；操作上要簡單可行。 (2)從經(jīng)濟效益角度評價。 評價一種實驗方案，不僅要從科學(xué)性上判斷是否可行，還要從經(jīng)濟效益上考慮是否切合實際。 3實驗方案設(shè)計與評價的注意事項 (1)實驗裝置的組合順序一般為：氣體發(fā)生除雜質(zhì)干燥主體實驗尾氣處理。 (2)接口的連接順序：總體上遵

8、循裝置的排列順序，但對于吸收裝置應(yīng)“長”進(jìn)“短”出(或“深”入“淺”出)；量氣裝置應(yīng)“短”進(jìn)“長”出；洗氣裝置應(yīng)“長”進(jìn)“短”出；干燥管應(yīng)“粗”進(jìn)“細(xì)”出。 (3)實驗操作順序。 氣體發(fā)生一般按：裝置選擇與連接氣密性檢驗裝固體藥品加液體藥品開始實驗拆卸儀器其他處理等。 (4)加熱操作注意事項。 主體實驗加熱前一般應(yīng)先通原料氣趕走空氣后再點燃酒精燈，其目的一是防止爆炸，如H2還原CuO、CO還原Fe2O3；二是保證產(chǎn)品純度，如制備Mg3N2、CuCl2等。反應(yīng)結(jié)束時，應(yīng)先熄滅酒精燈，繼續(xù)通原料氣直到冷卻為止。 (5)尾氣處理：有毒氣體常采用溶液(或固體)吸收或?qū)⒅c燃，無毒氣體直接排放。 (6)

9、氣體的純度：點燃或加熱通有可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的裝置前，必須檢查氣體的純度。 (7)倒吸問題。實驗過程用到加熱操作的要防倒吸；氣體易溶于水的要防倒吸。 (8)冷凝回流問題。有易揮發(fā)的液體反應(yīng)物時，為了避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料，要在發(fā)生裝置中設(shè)計冷凝回流裝置或在發(fā)生裝置中安裝長玻璃管等。 (9)拆卸時的安全性和科學(xué)性。實驗儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性，有些實驗為防止“爆炸”或“氧化”，應(yīng)考慮何時停止加熱或停止通氣，如有尾氣吸收裝置的實驗，必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才能熄滅酒精燈，以免造成溶液倒吸；拆卸用排水法收集且需要加熱制取氣體的裝置時，需先把導(dǎo)管從水槽中取出，再熄滅酒精燈，以防止水倒吸。拆下的儀器要清洗、干燥、歸位。謝謝觀看！謝謝觀看！