2022年高考化学二轮复习核心素养提升15 高中化学教材演示实验迁移与创新 (含解析)

素养说明：化学核心素养要求考生能认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；对于教材实验的迁移与创新，能提高学生实验探究能力和创新能力。

1.重要教材气体发生装置的创新

(1)教材氨气的制取：固体＋固体气体

发生装置的创新：

改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO2气体。

常制备气体：O2、NH3、CH4等。

(2)教材氯气的制取： “固(液)＋液气体”

发生装置的创新

改进的目的：

图A的改进优点是能控制反应液的温度。

图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。

常制备气体：Cl2、C2H4 、SO2、HCl等。

(3)教材氢气的制取：固体＋液体(不加热)―→气体

发生装置的创新：

常制备气体：CO2、 H 2 、H2S等。

2.教材演示实验创新

(1)铜与浓硫酸反应装置的创新

教材装置(苏教)

改进装置

分析：

把浓硫酸加热以后，把铜丝下放到溶液中，反应易于控制，而且现象明显，不会产生副产物，尾气部分做了改进，不会发生倒吸现象，但是装置中间部分比较复杂，不符合化学实验中的简易性原则，而且具体操作起来并不方便。

(2)乙酸乙酯制备实验的创新

教材实验：

创新装置：

改进的目的：

图一的改进优点是便于控制反应温度。

图二的改进优点是对温度的控制上，以及防倒吸装置上。

[题型专练]

1.用如图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)∶m(O)>1∶8。下列对导致这一结果的原因的分析中，一定错误的是(　　)

A.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置

B.Ⅲ装置之后缺少干燥装置

C.Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝

D.CuO没有全部被还原

解析　A.锌和稀硫酸反应生成的氢气会带出一部分水蒸气，Ⅰ、Ⅱ装置之间如果缺少干燥装置会使反应后测得水的质量增加，进而使氢元素的质量增加，而氧元素的质量不变，所以会导致质量比变大，故A正确；B.Ⅲ装置后缺少干燥装置，会使空气中的水蒸气进入Ⅲ装置中，而使测得的水的质量增加，进而使氢元素的质量增加，而对氧元素的质量没有影响，故B正确；C.我们是通过玻璃管中的固体的质量减少来确定氧元素的质量，所以Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝，那么由于有水的存在而使测得玻璃管质量变化小，从而导致测得的氧元素质量减小，故C正确；D.CuO没有全部被还原，只会使反应后生成的水的质量也随之减少，而对于氢、氧元素的质量没有影响，所以对实验结果没有影响，故D错误。

答案　D

2.1­丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125 ℃，反应装置如图，下列对该实验的描述错误的是(　　)

A.不能用水浴加热

B.长玻璃管起冷凝回流作用

C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤

D.加入过量乙酸可以提高1­丁醇的转化率

解析　该酯化反应需要的温度为115～125 ℃，水浴的最高温度为100 ℃，A项正确；长导管可以起到冷凝回流酸和醇的作用，B项正确；乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解，C项错；在可逆反应中，增加一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率，D项正确。

答案　C

3.某同学对教材中铜与浓硫酸的实验作了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。

实验步骤：

①组装仪器，检查装置气密性；

②加入试剂，关闭旋塞E，加热A，观察C中溶液颜色变化；

③将铜丝上提离开液面，停止加热。

(1)检查虚线框内装置气密性的方法是___________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

(2)仪器A的名称是________，仪器B的作用是__________________________________________________________________，

仪器D中所盛药品是_______________________________________________。

(3)A中发生反应的化学方程式为____________________________________

___________________________________________________________________。

(4)实验后，拆除装置前，为避免有害气体的泄漏，应当采取的操作是__________________________________________________________________。

(5)实验后仪器A中有白色固体产生，将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中，可观察到的现象是

____________________________________________________________________。

不可直接向仪器A中加水的原因是_______________________________________

___________________________________________________________________。

解析　(2)SO2在水中的溶解度较大，所以仪器B的作用是防止倒吸；仪器D的作用是吸收尾气中的SO2，防止污染空气，所以应盛装碱性固体。

(4)SO2的密度比空气大，所以反应后装置A、B、C中都会残留有一定量的SO2，可通过不断鼓入空气的方法将残留的SO2全部赶入装置D中被吸收。

答案　(1)关闭旋塞E，装置C中加水没过导管口，给A装置微热，装置C中导管口有气泡冒出，撤去热源后，导管内有倒吸产生的液柱，且高度保持不变　

(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶)　防倒吸　碱石灰(或NaOH等合理答案均可)　(3)2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O　(4)打开旋塞E，从E管口向A中鼓入大量空气　(5)混合时放热，白色固体溶解，溶液变蓝色　水加入浓硫酸中，放出大量热使液体飞溅