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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 第14講 綜合實(shí)驗(yàn)探究 考點(diǎn)2 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價課件

考點(diǎn)二制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價三 年 高 考 1(2016全國甲卷，13)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作A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(shí)驗(yàn)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)的實(shí)驗(yàn)方案為：將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 molL1 KOH溶液中，_(實(shí)驗(yàn)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，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(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)一制取氯酸鉀和氯水 利用上圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌。該實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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。該小組設(shè)計了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行)： 系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀。 設(shè)計1號試管實(shí)驗(yàn)的作用是_。 若2號試管實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)三測定飽和氯水中氯元素的總量 (4)該小組設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案：使用下圖裝置，加熱15.0 mL飽和氯水試樣，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)。兩 年 模 擬 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中的作用_。 解析：(1)因?yàn)橐掖既菀讚]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(diǎn)為62.1 ，所以環(huán)己烷在本實(shí)驗(yàn)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(bǔ) 漏 1設(shè)計制備實(shí)驗(yàn)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； (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(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。 2制備實(shí)驗(yàn)方案的評價 (1)從實(shí)驗(yàn)方案可行性角度評價。 只有合理且切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案才有意義?？尚行允欠桨傅牡谝灰兀u價方案時應(yīng)注意從實(shí)驗(yàn)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(jì)效益角度評價。 評價一種實(shí)驗(yàn)方案，不僅要從科學(xué)性上判斷是否可行，還要從經(jīng)濟(jì)效益上考慮是否切合實(shí)際。 3實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與評價的注意事項(xiàng) (1)實(shí)驗(yàn)裝置的組合順序一般為：氣體發(fā)生除雜質(zhì)干燥主體實(shí)驗(yàn)尾氣處理。 (2)接口的連接順序：總體上遵循裝置的排列順序，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(shí)驗(yàn)操作順序。 氣體發(fā)生一般按：裝置選擇與連接氣密性檢驗(yàn)裝固體藥品加液體藥品開始實(shí)驗(yàn)拆卸儀器其他處理等。 (4)加熱操作注意事項(xiàng)。 主體實(shí)驗(yàn)加熱前一般應(yīng)先通原料氣趕走空氣后再點(diǎn)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(diǎn)燃，無毒氣體直接排放。 (6)氣體的純度：點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性，有些實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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！