2018高考化学一轮复习第10章化学实验第3课时物质的制备实验方案的设计与评价课件

化学人教版精准高考第十章化学实验必考内容第三课时物质的制备、实验方案的设计与评价考纲解读考纲要求命题趋势1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。2.根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案。3.分析或处理实验数据，得出合理结论。了解控制实验条件的方法。4.绘制和识别典型的实验仪器装置图。以陌生有机物的制备为载体综合考查基本实验操作是近几年全国卷命题的主要形式。将定性实验与定量实验相结合，根据实验目的设计简单实验方案，或对已有方案进行评价，将实验基础与实验操作相结合，立足于综合实验能力的考查是今后高考命题的趋势。1考点一2考点二3考点三4复习练案1．常见气体的制备原理和发生装置考点一常见气体的制备和收集反应特点发生装置图适用气体制备原理注意事项O2____________________________固体＋固体――→△气体NH3______________________________________(1)试管要干燥；(2)试管口略向下倾斜；(3)加热时先均匀加热再固定加热2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑2NH4Cl＋Ca(OH)2===△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O反应特点发生装置图适用气体制备原理注意事项固体＋液体――→△气体Cl2MnO2＋4HCl(浓)===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(1)烧瓶加热时要垫上石棉网；(2)反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片，防止__________暴沸反应特点发生装置图适用气体制备原理注意事项H2Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑固体＋液体―→气体O2________________________________或_______________________(1)使用分液漏斗既可以增强气密性，又可以控制生成气体的速率和量；2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑反应特点发生装置图适用气体制备原理注意事项NH3NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2固体＋液体―→气体SO2______________________________________(2)使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O反应特点发生装置图适用气体制备原理注意事项NO____________________________________NO2____________________________________液体＋液体―→气体CO2CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O(1)使用分液漏斗既可以增强气密性，又可以控制生成气体的速率和量；(2)使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；(3)A装置只适用于块状固体与液体的反应，如H2、CO2的制备3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O2.气体的净化(1)除杂试剂选择的依据：制备气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性等。如：酸性杂质用碱性物质吸收；碱性杂质用酸性物质吸收；氧化性杂质用还原性物质吸收；还原性杂质用氧化性物质吸收；易溶于水的物质用水吸收。(2)除杂原则：①不损失主体气体，③不引入新的杂质气体，③在密闭装置内进行，④先除易除的气体。(3)除杂装置(4)气体净化时应注意的事项①用洗气瓶吸收杂质时，气流方向是长管进，短管出；用干燥管吸收杂质时，气流方向是大口进，小口出；用玻璃管或U形管吸收杂质时，气流方向可以任意选择。②当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是除杂在前，干燥在后；若用加热装置除杂时，通常是干燥在前，除杂在后。3．气体的干燥(1)干燥的原则。干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应。a．酸性干燥剂不能干燥__________性气体。b．碱性干燥剂不能干燥__________性气体。c．具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强__________性的气体。(注：H2、CO、SO2虽具还原性，但可用浓硫酸干燥)碱酸还原(2)常用的干燥装置及干燥剂的选用。液态干燥剂固体干燥剂装置洗气瓶干燥管或U形管常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰可干燥的气体_____、_____、Cl2、SO2、_____、CO、CH4、N2H2、O2、_____、_____、CO2、CH4、HClN2、_____、_____、CH4、_____不可干燥的气体_____、H2S、HBr、_______________、_____、H2S、_____、CO2、NO2H2O2CO2Cl2SO2H2O2NH3NH3HINH3Cl2HClSO24.气体的收集收集方法排水法向上排空气法向下排空气法气体特性__________密度比空气的______密度比空气的_____收集装置实例_____、_____、_____、C2H2、CH4、__________、H2S、_____、_____、_____、_____、__________、CH4、_____H2不溶于水大小O2H2NOC2H4O2CO2NO2Cl2HClSO2NH35.尾气处理方法(1)对于极易溶于水的尾气，如NH3、HCl、HBr等，可采用防倒吸装置(即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。(2)对于溶解度不大的尾气。如Cl2、CO2等，可直接将出气管插入吸收剂液面中吸收。(3)对于有毒且易燃的气体。如CO等，可在尾气出口处放置一点燃的酒精灯，使CO燃烧转变为无毒的CO2气体。6．具有特殊作用的实验改进装置(1)防堵塞安全装置：如图所示，为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置(见恒压式)；为防止粉末或糊状物堵塞导气管，可将棉花团置于导管口处(见防阻式Ⅰ和Ⅱ)。(2)液封装置：为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套上一支小试管(见液封式)。(3)启普发生器的拓展创新判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)导学号25471360(1)装配仪器时应先上后下，先左后右()(2)检验装置的气密性应在加入药品之前()×√(3)右图所示装置在化学实验中应用广泛，被称为“万能瓶”。对该装置的下列用途进行正误判断①气体由A进B出时可以作为洗气瓶，除去气体中的杂质()②气体由B进A出时可用作防倒吸装置()③气体由A通入时可用于排水法收集NO、CO等气体()④气体由B通入时可用于排气法收集H2、NH3、CH4等密度比空气小的气体()√√×√1.制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制备氧气，用高锰酸钾分解，选固—固加热装置；用双氧水在二氧化锰作用下分解，选择固—液不加热装置。2.进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验时首先对装置密封，如关闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水中进行水封等。3.排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考虑是否与空气反应，如NO能被氧气氧化，不能用排空气法收集。(2016·河北武邑中学期末)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是导学号25471361()B选项a中的物质b的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液[解析]氨气的密度比空气小，应该用向下排空气收集，A错误；浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应生成SO2，因SO2的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集，SO2是大气污染物，要进行尾气处理，SO2很容易与NaOH溶液发生反应，用NaOH溶液吸收尾气时，为防止倒吸现象的发生，可以安装一个倒扣的漏斗，B正确；稀硝酸与Cu发生反应产生的气体是NO，不是NO2，且不能用水处理尾气，C错误；MnO2与浓盐酸在加热时才能发生反应制取Cl2，该装置没有加热仪器。1．(2016·河南八市重点高中质监)利用如图装置进行实验，在试管丁中收集到Cl2，则仪器甲、乙、丙中盛有的试剂分别是导学号25471362()C选项ABCD甲浓盐酸浓盐酸浓盐酸稀盐酸乙MnO2MnO2KMnO4KMnO4丙饱和食盐水浓硫酸饱和食盐水饱和食盐水[解析]浓盐酸与MnO2反应制取氯气，需要进行加热，而该装置无酒精灯，A、B项错误；常温下，浓盐酸与KMnO4反应可制取氯气，饱和食盐水可除去氯气中混有的HCl，C正确；稀盐酸还原性差，与KMnO4反应制取氯气的效果很差，D错误。1．(2016·吉林高三检测)用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是导学号25471363()C[解析]铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大，因此应利用向上排空气法收集NO2气体，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，且吸收装置能防止倒吸，只有C项符合。2．(2016·新余高三质检)用下图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是导学号25471364()D[解析]A项，NO2能与氢氧化钠溶液反应，收集不到NO2气体，错误；B项，铜和浓硫酸反应需要加热，且SO2能被酸性KMnO4溶液氧化，故不能用酸性KMnO4溶液除杂，错误；C项，碱石灰是固体干燥剂，应放在干燥管中，且应用向下排空气法收集NH3，错误；D项，双氧水在MnO2的催化作用下分解放出O2，能用浓硫酸干燥，其密度大于空气，可用向上排气法收集，正确。选项气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DO2双氧水MnO2浓硫酸3．(2016·衡水高三测试)下图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置，均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂完成相应的实验。请用合适装置的序号完成下列填空：导学号25471365(1)既能用于收集Cl2，又能用于收集NO的装置是_____。(2)能用于干燥CO2气体的装置是__________。(3)在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中，用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是_____。(4)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是_____。(5)接在气体制备的连续实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是_____。BA、E、FACD(1)除杂试剂的选择方法。总结提升①易溶于水或能与水反应不生成其他气体杂质的用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的A装置来除去。②酸性杂质用碱性吸收剂，碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2)，可将混合气体通过盛NaOH溶液的A装置，或盛碱石灰的B装置或C装置或D装置来除去杂质。③还原性杂质，可用氧化性较强的物质作吸收剂来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的物质作吸收剂来吸收。例如CO2(CO)，可将混合气体通过盛灼热CuO的E装置来除去杂质。④选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。如O2(H2S)，可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的A装置除去杂质。(2)气体制备实验中应注意的6项安全问题。①爆炸：可燃性气体的点燃、不纯气体受热、气体导管堵塞导致；②炸裂：玻璃仪器的骤冷骤热、受热不均等导致；③暴沸：大火加热液体、受热液体沸点低等导致；④倒吸：气体在用液体吸收或与液态试剂反应时，由于极易溶解或反应导致；⑤堵塞：生成的蒸气易凝结、生成气体的同时产生粉尘等导致；⑥空气污染：生成的气体有毒，缺少尾气处理措施或措施不当导致。1．化学实验方案设计的五项基本原则考点二化学实验方案的设计2．化学实验设计的基本内容3．化学实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的装置，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。4．化学实验方案的设计步骤(1)明确目的，弄清原理(2)选择实验用品(3)实施实验操作——注意严谨性、