高考化学一轮复习第十章实验方案的设计与评价课件+学案 新人教版

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第十章　实验方案的设计与评价
考点一　无机物的制备(命题指数★★★★★)【必备知识·自我排查】一、气体的制备1．常见的气体制备原理：(1)O2:2KClO3 2KCl+3O2↑、__________________________或______________________。
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
(2)H2: ____________________。(3)NH3: ____________________________________;_______________________。(4)CO2: ___________________________。(5)Cl2: ___________________________________;__________________________________________。(6)SO2: _____________________________。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
NH3·H2O NH3↑+H2O
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
(7)NO: ___________________________________。(8)NO2: __________________________________。(9)H2S: ______________________。(10)C2H4: ___________________________。(11)C2H2: _________________________。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
FeS+H2SO4===FeSO4+H2S↑
C2H5OH C2H4↑+H2O
CaC2+2H2O ===Ca(OH)2+C2H2↑
2.常见气体制备的发生装置:
略向下倾斜
1/3
检验装置的气密性
石棉网
碎瓷片
打开
上口活塞
插入液面以下
块状固体
与液体
3.常见的气体净化除杂装置:(1)设计原则:根据主要气体及杂质气体的性质差异来选择除杂试剂及除杂装置。
(2)除杂装置基本类型。
(3)常见的除杂方法。①物理方法。a.液化法:利用沸点不同从空气中分离出N2和O2。b.水洗法:利用溶解度不同从N2和NH3的混合气体中除去NH3。②化学方法。a.氧化还原法:通过灼热的铜丝网除去混合气体中的__;通过灼热的CuO除去______等。b.酸碱法:将NH3和CO2的混合气体通过碱石灰除去___。c.沉淀法:除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液,______________________。
H2、CO
O2
CO2
H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4
(4)吸收剂的选择。①原则。不减原则:通过操作之后,目标气体的量不能减少;不反应原则:除杂试剂不能与目标气体反应。②常见吸收剂。
H2S、HI、HBr、NH3
酸性气体
CO2/SO2
③常见干燥剂。
4.常见的气体收集装置:
密度比空气大的
密度比空气小的
难溶或微溶于水,且
与水不反应的
5.常见的尾气处理装置
极易溶于水
酸性气体
二、几种非气体物质的制备1.氢氧化铝的制备:(1)原理。①铝盐法:_______________________________。②偏铝酸盐法:__________________________________。③铝盐和偏铝酸盐水解法:____________________________。
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+
Al3++ +6H2O===4Al(OH)3↓
(2)注意事项。氢氧化铝属于_____氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液,但不溶于_____,制备时一般用可溶性铝盐与_____反应。2.氢氧化亚铁的制备:(1)原理:离子方程式:____________________。(2)注意事项。①Fe(OH)2有强_____性,易被空气中的O2氧化而迅速变色,因此用于配制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液的蒸馏水常通过_____除去水中溶解的_____。
两性
氨水
氨水
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
还原
煮沸
氧气
②将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管_____硫酸亚铁溶液液面下,再将氢氧化钠溶液挤出。③还可在硫酸亚铁溶液上方加一层_______,以减少与空气的接触。3.氢氧化铁胶体的制备:
伸入
植物油
红褐
红褐
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
4.氨碱法制纯碱:
NaHCO3
NaHCO3
纯碱
NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
【基本技能·小测】1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”(1)SO2是还原性气体,不能用浓硫酸干燥。(　　)提示:×。SO2与浓硫酸不反应,可以用浓硫酸干燥。
(2)吸收NH3可用如图装置,或将有机溶剂CCl4换成苯。(　　)提示:×。NH3极易溶于水,如题图所示装置可以防倒吸,苯的密度小于水,不能有效防倒吸。
(3)使用MnO2作催化剂制备氧气,不一定需要加热。(　　)提示:√。若用MnO2催化氯酸钾分解需要加热,而催化过氧化氢分解不需加热。(4)除去SO2中混有的HCl气体,可将气体通过装有饱和Na2SO3溶液的洗气瓶,再干燥。(　　)提示:×。除杂试剂应选用饱和NaHSO3溶液。(5)实验室中可利用二氧化锰或高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,两制备方法中氯气的发生装置完全相同。(　　)提示:×。二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,高锰酸钾与浓盐酸反应不需要加热,二者制备氯气的装置不同。
(6)可利用如图装置收集氢气。(　　)提示:√。氢气难溶于水,可用排水法进行收集。
2.实验室合成硫酰氯要先制取干燥氯气。制备干燥纯净的氯气所用仪器如图:上述仪器的连接顺序:e接　　　,　　　接　　　,　　　接　　　,　　　接　　　(按气流方向,用小写字母表示)。 提示:d　c　a　b　i　h　g
考点二　有机物的制备(命题指数★★★★★)【必备知识·自我排查】1.常见的有机物分离提纯方法:(1)蒸馏。
石棉网
1/3～2/3
支管口
下
上
(2)分液。
下口放出
上口倒出
(3)重结晶。
2.常见有机物的检验与鉴别:
3.有机物的制备:高中课本(必修)中的有机实验(1)苯的取代反应。
液溴
Br2
CCl4
AgNO3
浓硝酸—浓硫酸—苯
催化剂和吸水剂
水浴装置
(2)乙酸乙酯的制备。
乙醇—浓硫酸—乙酸
催化剂和吸水剂
导气和冷凝
溶解乙醇、
反应乙酸、降低乙酸乙酯在水中的溶解度
【基本技能·小测】1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”(1)用水能够鉴别苯、乙醇、硝基苯。(　　)提示:√。水与苯混合,有机层在上层;水与乙醇任意比互溶,不分层;水与硝基苯混合,有机层在下层。(2)用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维。(　　)提示:√。蚕丝的主要成分是蛋白质,人造纤维的主要成分是纤维素。(3)乙烷中混有乙烯,可用酸性KMnO4溶液除杂。(　　)提示:×。酸性KMnO4溶液可将乙烯氧化为CO2,引入新杂质,应选用溴水。
(4)聚乙烯和聚氯乙烯均可用作食品包装材料。(　　)提示:×。聚乙烯(PE)可用于包装食品,聚氯乙烯(PVC)不可。(5)乙酸乙酯制备实验中,除杂试剂饱和Na2CO3溶液可以换成NaOH溶液。(　　)提示:×。乙酸乙酯与NaOH反应。(6)溴乙烷与NaOH乙醇溶液加热可制备乙烯,生成的气体直接通入酸性KMnO4溶液,紫色褪去即可证明乙烯生成。(　　)提示:×。生成的乙烯中混有挥发出来的乙醇,乙醇也可使酸性KMnO4溶液紫色褪去。
(7)向蔗糖水解液中加入银氨溶液,即可证明水解产物的生成。(　　)提示:×。蔗糖水解液呈酸性,应先加入碱将溶液调至碱性,再用银氨溶液检验还原性糖。
【思维升级·母题延伸】(1)装置c中倒置漏斗有什么作用？提示：由于HBr气体易溶于水，因此倒置漏斗有防倒吸作用。(2)此实验能否说明苯与溴发生的是取代反应？提示：能。可以从碳酸钠溶液中有气体生成说明反应中产生了HBr气体，从而说明此反应为取代反应。
(3)反应后的混合液经稀碱溶液洗涤，分液后得到溴苯会含有一定量的苯，应怎样除去？提示：苯和溴苯为互溶的沸点不同的两种有机液体，因此采用蒸馏的方式分离。
考点三　物质的组成、性质实验探究(命题指数★★★★★)【必备知识·自我排查】1．物质(离子)检验的基本原则和方法：(1)物质检验的“三原则”：一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。(2)物质检验的基本方法。根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为四类：①生成_____，如 、 的检验。②生成_____，如Cl－、 的检验。③显现特殊颜色，如Fe3＋、苯酚的检验。④焰色反应，检验金属或金属离子。
气体
沉淀
(3)物质检验的注意事项。①选取试剂要最佳：选取的试剂与试剂组中的各物质反应现象：溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等要专一，使之一目了然。②尽可能选择特效反应以减少干扰，如用_____溶液检验SO2，用_____溶液检验Fe3＋，用湿润的_________试纸检验NH3。③一定要注意避免离子间的相互干扰，如检验 时， 会造成干扰；Fe2＋遇氧化剂对Fe3＋的检验造成干扰。④注意离子检验所要求的环境，如酸碱性、浓度、温度的选择。
品红
KSCN
红色石蕊
2．定量测定的常用方法：(1)沉淀法。先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。(2)测气体体积法。对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。量气装置的设计：
下列装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的量气装置。
(3)测气体质量法。将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。(4)滴定法。利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等获得相应数据后再进行相关计算。
(5)热重法。只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成。热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。
真题演练·素养通关
体系建构·核心归纳