新教材适用2024版高考化学二轮总复习第2部分新高考五大题型突破题型突破3化学实验综合题突破点1仪器的选择连接顺序与操作气压原理的应用课件

这是一份新教材适用2024版高考化学二轮总复习第2部分新高考五大题型突破题型突破3化学实验综合题突破点1仪器的选择连接顺序与操作气压原理的应用课件，共60页。PPT课件主要包含了真题分点·研析，知能分点·突破，能力分点·提升，高考真题整体赏析，中含有N原子可以，璃棒进行搅拌来散热，球形冷凝管和分液漏斗，除去水，具支试管，防倒吸等内容，欢迎下载使用。
题型突破三　化学实验综合题
1.知识考查：考查实验仪器的使用、基本实验操作、物质的分离提纯和检验方法、实验方案的设计与评价、实验条件的控制、实验现象的分析与描述、实验数据的分析处理和有关计算等。2.能力考查：识别典型的实验仪器装置图的能力；用正确的实验操作，完成规定的“学生实验”的能力；观察记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论的能力；初步处理实验过程中的相关安全问题的能力；根据实验试题的要求，设计简单实验方案的能力等。
主要以化学实验基础知识、元素及其化合物性质为载体，有物质性质实验探究、物质制备实验探究、定量测定实验探究或者是上述三种类型的综合。
综合实验题是每年考查能力的综合压轴题，其综合性强、难度大，是一道拉分的主要试题。从题型设计上有评价型实验题、定量测定实验题等。
题型1　物质制备类综合实验1. (2023·辽宁选考)2-噻吩乙醇(Mr＝128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下：
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃，加入25 mL噻吩，反应至钠砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至－10 ℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30 min。Ⅳ.水解。恢复室温，加入70 mL水，搅拌30 min；加盐酸调pH至4～6，继续反应2 h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92 g。
回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择_____。a．乙醇 b．水c．甲苯 d．液氨
形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为__________________________________。(4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是__________________________________________________ _______________________。(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是___________________________ _____________________________。
将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此过程中不断用玻
将NaOH中和，使平衡正向移
动，增大反应物的转化率
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是_________________________ (填名称)；无水MgSO4的作用为__________。(7)产品的产率为_____________(用Na计算，精确至0.1%)。
题型2　性质、原理探究类综合实验2. (2023·湖北选考)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为_____________，装置B的作用为__________。
(2)铜与过量H2O2反应的探究如下：实验②中Cu溶解的离子方程式为_____________________________ _________；产生的气体为________。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H＋的作用是___________________________________。
Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋
既不是氧化剂，又不是还原剂
溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色
(1)制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为_________________；判断制备反应结束的实验现象是______ __________________________。图示装置存在的两处缺陷是_________ __________________________________________。(2)已知电负性Cl>H>Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为___________________________________________________。
间没有干燥装置，没有处理氢气的装置
SiHCl3＋5NaOH===Na2SiO3＋3NaCl＋H2↑＋2H2O
(3)采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：①_____________，②________(填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为m2 g，从下列仪器中选出①、②中需使用的 仪器，依次为________(填标号)。测得样品纯度为___________________ (用含m1、m2的代数式表示)。
【解析】　氯化氢气体通入浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯甲硅烷和氢气，由于三氯甲硅烷沸点为31.8 ℃，熔点为－126.5 ℃，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置C中收集起来，氢气则通过D装置排出，同时D可处理多余的氯化氢气体，据此解答。(1)制备SiHCl3时，由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性，然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中，通入氯化氢气体，排出装置中的空气，一段时间后，接通冷凝装置，加热开始反应,当管式炉中没有固体剩余时,即硅粉完全反应,SiHCl3易水解,所以需要在C、D之间加一个干燥装置，防止D中的水蒸气进入装置C中，另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气，需要在D后面加处理氢气的装置。
突破点1　仪器的选择、连接顺序与操作、气压原理的应用
1. (2022·山东选考)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76 ℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题：
(1)(命题角度：实验操作)实验开始先通N2。一段时间后，先加热装置____(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_____________ _____________________________________。装置c、d共同起到的作用是_____________________。
然后连接冷凝管，蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦，接着连接尾接管⑩，TiCl4极易水解，为防止外界水蒸气进入，最后连接③⑤，安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤；由于TiCl4、CCl4分子结构相似，TiCl4的相对分子质量大于CCl4，TiCl4分子间的范德华力较大，TiCl4的沸点高于CCl4，故先馏出的物质为CCl4。
2. (2022·海南选考节选)磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
(1)(命题角度：方程式书写)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的化学方程式为____________________________________________。(2)(命题角度：简单计算)现有浓H3PO4质量分数为85%，密度为1.7 g/mL。若实验需100 mL 1.7 ml/L的H3PO4溶液，则需浓H3PO4 _________mL(保留一位小数)。(3)(命题角度：气体压强应用)装置中活塞K2的作用为____________ ___________。实验过程中，当出现________现象时，应及时关闭K1，打开K2。
〔思维建模〕1．实验操作顺序(1)与气体有关的实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。(2)加热操作的顺序①当空气成分(主要是O2)影响实验时，需要在实验开始前通入惰性气体驱除装置内的空气。②实验开始先点燃发生装置酒精灯，排净空气后再点燃反应装置酒精灯。③实验结束时，应先熄灭反应装置酒精灯，继续通原料气至试管冷却，再熄灭发生装置酒精灯。
2．有关气体制备实验装置的解题思路
知能分点1　气体的制备与装置的连接(1)实验装置的连接①装置连接流程
②仪器的接口连接顺序总体原则：“自下而上，从左到右”。量气装置应：“短”进“长”出洗气装置应：“长”进“短”出干燥管应：“大”进“小”出
(2)常用实验装置分析
(3)气体制备的三类发生装置
(4)有毒尾气处理的3种常用方法
知能分点2　气压原理的运用(1)装置的气密性检查①热胀冷缩模型
(2)防倒吸　平衡气压①常见的防倒吸装置
②常见平衡气压的措施图中橡皮管a、支管b、玻璃管c都有平衡气压的作用。
1. (2023·河北邢台三模)过硫酸钾(K2S2O8)可作破胶剂、聚合促进剂、氧化剂，分析试剂等。100 ℃时分解。实验小组同学预测过硫酸钾(K2S2O8)的分解产物有K2SO4、SO3、SO2和O2，并用下图所示装置验证分解产物中含有SO3和SO2(部分夹持及加热仪器已省略)。
(1)(命题角度：试剂的选择)装置D、E中盛放的试剂依次为_____、_____(填字母)。装置D、E中均有气泡冒出，还观察到的现象分别为__________________、__________________。a．品红溶液 b．NaOH溶液c．BaCl2溶液 d．Ba(NO3)2溶液e．浓H2SO4
(2)(命题角度：实验操作)实验时，通入He排尽装置中的空气后，应先加热装置_____(填“A”或“B”)，其中装置A适合的加热方式为__________________。(3)(命题角度：装置的作用)装置B中石棉绒的作用为________________________________________________________________________。
的接触面积，使铁粉与O2充分反应，同时防止固体粉末堵塞导管
【解析】　(1)装置D中盛有的氯化钡溶液用于检验三氧化硫，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，三氧化硫与水反应生成硫酸，硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀；装置E中盛有的品红溶液用于检验二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色。(2)实验时，通入氦气排尽装置中的空气后，先加热装置B处的酒精灯，再用沸水浴加热装置A，有利于分解生成的氧气与铁粉充分反应，避免干扰硫的氧化物的检验。由题意可知，过硫酸钾在100 ℃时会发生分解，则装置A的加热方式为沸水浴。(3)装置B中的铁粉分散到石棉绒中可增大铁粉与氧气的接触面积，使铁粉与氧气充分反应，避免干扰硫的氧化物的检验，同时可防止气流速率过快而导致固体粉末堵塞导管。
2. (2023·山东枣庄三模)三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(K1、K2为气流控制开关)。
已知：COCl2气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体(1)(命题角度：仪器的选择与连接)实验装置合理的连接顺序为a— ______________________(填仪器接口字母标号)。
hi(或ih)debcf(g)
(2)(命题角度：实验操作)步骤如下：ⅰ.连接装置，检查装置气密性，装入药品并通N2；ⅱ.加热反应管至400 ℃；ⅲ.控制开关，加热CCl4，温度保持在50～60 ℃之间；ⅳ.加热石英管继续升温至650 ℃，直到E中反应基本完成，切断管式炉的电源；ⅴ.停止A装置水浴加热，……；ⅵ.装置冷却后，结束制备实验。
①步骤ⅰ中，开关K1、K2的状态分别为____________________。②补全步骤ⅴ的操作：____________________________，其目的是_______________________________________。(3)(命题角度：实验装置分析)从安全的角度考虑，整套装置的不足是________________________________________。
将COCl2完全排入装置D被充分吸收
升华的三氯化铬易凝华，堵塞导管
【解析】　三氯化铬易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化，所以实验过程中要确保装置内不能存在氧气和水蒸气。A装置的作用是用N2将CCl4导入装置参与反应，B装置的作用是防止水蒸气进入反应装置，C装置的作用是收集气体，D装置是处理COCl2尾气，E装置是发生装置。整个反应流程先用干燥的N2排除装置内空气，然后再通入N2将CCl4气体带入装置，与E中的Cr2O3反应，生成的COCl2有毒气体用C装置收集，与D装置中NaOH溶液反应从而进行吸收处理，为防止D装置中水蒸气进入反应装置，还有在C和D装置中间加一个干燥装置B。(1)根据分析，装置的排序是AECBD。首先用干燥的N2排除装置中空气，则反应
前C装置内应该充满N2，要收集的气体为COCl2，其密度大于N2，所以COCl2从d进入。因此，实验装置合理的连接顺序为ahi(或ih)debcf(g)。(2)①K1开，K2关，使得N2能进入装置排尽空气而不会带入CCl4。②反应结束后还需要持续通入N2一段时间，从而将COCl2完全排入装置D被充分吸收。(3)三氯化铬容易受热升华，温度降低后容易在导管内凝华，从而堵塞导管。
3.(命题角度：仪器连接和实验操作) (2023·山东济南二模)碳酸钐Sm2(CO3)3(摩尔质量为480 g·ml－1)为难溶于水的白色粉末，可用于治疗高磷酸盐血症。
回答下列问题：Ⅰ.实验室利用NH3和CO2通入SmCl3溶液中制备水合碳酸钐Sm2(CO3)3·xH2O：(1)装置的连接顺序是a→_____，_____←b(填接口字母)。(2)实验有不足之处，改进办法是______________________________ __________________________________________________。(3)生成水合碳酸钐的化学方程式为____________________________ ___________________________________________。
需要a和c中间接一个盛有饱和碳
酸氢钠的洗气瓶，用来除去二氧化碳中混有的氯化氢
6NH3＋3CO2＋(x＋3)H2O＋
2SmCl3===Sm2(CO3)3·xH2O↓＋6NH4Cl
Ⅱ.测定Sm2(CO3)3·xH2O中结晶水的含量：(4)将装置A称重，记为m1 g。将提纯后的样品装入装置A中，再次将装置A称重，记为m2 g，将装有试剂的装置C称重，记为m3 g。按下图连接好装置进行实验。
①打开K1、K2和K3，缓缓通入N2；②数分钟后关闭_______，打开_______，点燃酒精喷灯，加热A中样品；③一段时间后，熄灭酒精灯，打开K1，通入N2数分钟后，冷却到室温，关闭K1和K2，称量装置A，重复上述操作步骤，直至装置A恒重，记为m4 g(此时装置A中为Sm2O3)。称重装置C，记为m5 g。实验步骤②中关闭___________，打开________(填写止水夹代号)。
(5)计算Sm2(CO3)3·xH2O中结晶水数目x＝______________________ (用含m1、m2、m4的代数式表示)。
【解析】碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，反应装置可以选择启普发生器装置甲；浓氨水滴定生石灰上可以生成氨气，发生装置选择乙；NH3和CO2通入SmCl3溶液中制备水合碳酸钐Sm2(CO3)3·xH2O。(1)由分析可知，装置甲生成二氧化碳、装置乙生成氨气，NH3和CO2通入SmCl3溶液中制备水合碳酸钐Sm2(CO3)3·xH2O，由于氨气极易溶于水，为防止倒吸需要防止倒吸装置，故氨气从d管进入，故装置的连接顺序是a→c，d←b。(2)反应产生的二氧化碳中混有HCl气体，能与氨气反应，产物不纯，故需要a和c中间接一个盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶，用来除去二氧化碳中混有的氯化氢；(3)根据分析可知，NH3和CO2通入
SmCl3溶液中制备水合碳酸钐Sm2(CO3)3·xH2O，则生成水合碳酸钐的化学方程式为6NH3＋3CO2＋(x＋3)H2O＋2SmCl3===Sm2(CO3)3·xH2O↓＋6NH4Cl。(4)Sm2(CO3)3·xH2O受热失去结晶水且分解生成Sm2O3和二氧化碳，通过装置B吸收水后，生成的二氧化碳被装置C吸收，D防止空气中二氧化碳、水的干扰；实验中开始通入氮气是排出装置中空气防止干扰实验，开始时通入氮气是将滞留装置中的二氧化碳排入C中吸收；实验操作为：②数分钟后关闭K1、K3，打开K4，点燃酒精喷灯，加热A中样品。