高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)-103-物質(zhì)制備-實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)課件-新人教版

必考部分必考部分第十單元化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第十單元化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第3節(jié)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)第3節(jié)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)合作學(xué)習(xí)·速通關(guān)知識(shí)梳理·打基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)探究·破難點(diǎn)課時(shí)作業(yè)速效提升·提素能合作學(xué)習(xí)·速通關(guān)知識(shí)梳理·打基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)探究·破難點(diǎn)課時(shí)作1．掌握常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用藥品、儀器、反應(yīng)原理和收集方法等)。2.根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件等，靈活選用氣體的發(fā)生裝置。3.能對(duì)所制得的氣體進(jìn)行凈化、干燥，對(duì)有毒氣體進(jìn)行尾氣處理。本節(jié)內(nèi)容是高考命題的熱點(diǎn)之一，主要考查：(1)制備氣體的化學(xué)原理；(2)相關(guān)裝置的選擇與組合；(3)有關(guān)氣體的收集、干燥、凈化、尾氣處理等裝置的選擇；(4)氣密性檢查及實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題。1．掌握常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用藥品、儀器、反應(yīng)原理和4.能根據(jù)試題要求設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。5.了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。6.能繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。7.能分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論。(5)以化工生產(chǎn)、生活實(shí)際為命題背景，將本理論、元素化合物等相關(guān)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)。2015年高考，將會(huì)對(duì)常見(jiàn)氣體制備的考查方式轉(zhuǎn)移到制取與性質(zhì)相結(jié)合的綜合考查中；另外，以化工生產(chǎn)、生活中的化學(xué)問(wèn)題為背景，考查化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中的能力仍是命題的方向。4.能根據(jù)試題要求設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。(5)以化工生產(chǎn)課前知識(shí)梳理·打基礎(chǔ)01夯實(shí)基礎(chǔ)厚積薄發(fā)課前知識(shí)梳理·打基礎(chǔ)01夯實(shí)基礎(chǔ)厚積薄發(fā)一、O2的制備1．實(shí)驗(yàn)室制O2(1)制備方法①用KClO3和MnO2或用KMnO4制取化學(xué)方程式：________________________________，____________________________________________。②用H2O2和MnO2制取化學(xué)方程式：________________________________。一、O2的制備(2)收集方法用________法或________法。(3)驗(yàn)滿方法：________________，觀察是否復(fù)燃。若用排水法收集O2時(shí)，若________，證明O2已收集滿。2．工業(yè)制O2采用________法。(2)收集方法二、CO2的制備1．實(shí)驗(yàn)室制CO2(1)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________。(2)凈化方法：用__________________除去HCl。(3)收集方法：用________法收集。(4)驗(yàn)滿方法：______________，證明CO2已收集滿。2．工業(yè)制CO2：高溫煅燒石灰石，化學(xué)方程式為：答案：1.(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

(2)飽和NaHCO3溶液(3)向上排空氣(4)將燃燒的木條放入瓶口立即熄滅二、CO2的制備三、H2的制備1．實(shí)驗(yàn)室制備H2(1)化學(xué)方程式：_____________________________。(2)收集方法：________法或________法。2．工業(yè)制法：電解水、水煤氣法等。答案：1.(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)排水向下排空氣三、H2的制備四、Cl2的制備1．實(shí)驗(yàn)室制Cl2(1)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________。(2)凈化方法：用________除去HCl，再用________除去水蒸氣。(3)收集及驗(yàn)滿方法：采用________法或________法，用濕潤(rùn)的________來(lái)檢驗(yàn)。(4)尾氣處理：多余的Cl2排放到空氣中會(huì)造成環(huán)境污染，須用________吸收除去。四、Cl2的制備2．工業(yè)制Cl2采用電解飽和食鹽水法，化學(xué)方程式為：_____________________________________。(2)飽和食鹽水濃H2SO4

(3)向上排空氣排飽和食鹽水淀粉－KI試紙(4)NaOH溶液2．工業(yè)制Cl2采用電解飽和食鹽水法，化學(xué)方程式為：____五、NH3的制備1．實(shí)驗(yàn)室制NH3(1)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________。(2)除雜：用________除去混有的水蒸氣。(3)收集：只能用________法。(4)驗(yàn)滿：①用濕潤(rùn)的______置于試管口，若試紙______，說(shuō)明已收集滿。②將蘸有________的玻璃棒置于試管口，若有________產(chǎn)生，說(shuō)明已收集滿。(5)尾氣吸收：用________吸收多余的NH3。五、NH3的制備2．工業(yè)制NH3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________。2．工業(yè)制NH3六、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求1．科學(xué)性：________準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)操作程序和方法必須正確。2．安全性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免使用________藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。3．可行性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)條件允許，效果明顯，操作方便。4．簡(jiǎn)約性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單易行，應(yīng)采用較______的實(shí)驗(yàn)裝置，用較________的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品，并能在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。六、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求5．經(jīng)濟(jì)性：在能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯卤M量選用常見(jiàn)的、容易得到的儀器和藥品。答案：1.實(shí)驗(yàn)原理2．有毒4．簡(jiǎn)便少5．經(jīng)濟(jì)性：在能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯卤M量選用常見(jiàn)的、容易得到七、實(shí)驗(yàn)操作的順序1．連接儀器。按氣體發(fā)生→________→干燥→相關(guān)實(shí)驗(yàn)→________順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。2．檢驗(yàn)裝置的________。3．裝藥品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。答案：1.除雜質(zhì)尾氣處理2．氣密性七、實(shí)驗(yàn)操作的順序八、評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的一般原則一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣主要以________是否科學(xué)合理、________是否簡(jiǎn)單可行，另外還要從________和________兩個(gè)角度去評(píng)價(jià)。答案：實(shí)驗(yàn)原理操作與裝置綠色化學(xué)安全性八、評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的一般原則1．下列反應(yīng)最適用于實(shí)驗(yàn)室制氫氣的是 (

)①鋅與稀硫酸反應(yīng)②甲烷熱分解③電解稀硫酸④熾熱的炭與水蒸氣反應(yīng)A．只有①

B．①②C．①③

D．①②④1．下列反應(yīng)最適用于實(shí)驗(yàn)室制氫氣的是 ()答案：A答案：A2．實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體，所用藥品和干燥劑都正確的是 (

)解析：Cl2不能用堿石灰干燥，B錯(cuò)；HCl不能用堿石灰干燥，C錯(cuò)；NH3是堿性氣體，可以和P2O5、H2O反應(yīng)，D錯(cuò)。答案：A選取的氣體藥品干燥劑A.H2Zn和稀鹽酸濃H2SO4B.Cl2KClO3和濃鹽酸堿石灰C.HCl固體NaCl和稀H2SO4堿石灰D.NH3NH4Cl和熟石灰P2O52．實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體，所用藥品和干燥劑都正確的是 3．在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的是 (

)3．在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上解析：此題考查實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，A項(xiàng)中CO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)物中可能含NaHCO3；B項(xiàng)中AgNO3溶液價(jià)格昂貴；C項(xiàng)中Fe點(diǎn)燃會(huì)產(chǎn)生Fe3O4，與H2SO4溶液反應(yīng)得混合物。答案：D解析：此題考查實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，A項(xiàng)中CO2與NaOH溶液反應(yīng)4．如圖是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的氣體制取、干燥和收集裝置。若用過(guò)氧化氫和催化劑二氧化錳制取干燥的氧氣，則合理的裝置組合為 (

)4．如圖是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的氣體制取、干燥和收集裝置。若用過(guò)氧化氫A．①⑤⑧

B．③④⑦C．②⑤⑥

D．②④⑧A．①⑤⑧ B．③④⑦答案：C答案：C課堂合作學(xué)習(xí)·速通關(guān)02互動(dòng)探究各個(gè)擊破課堂合作學(xué)習(xí)·速通關(guān)02互動(dòng)探究各個(gè)擊破

常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生1．氣體制備的思路及操作順序(1)氣體制備的思路，可從下面幾個(gè)方面來(lái)歸納： 常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生(2)操作順序①組裝儀器：自下而上，從左到右，氣體凈化時(shí)，先凈氣裝置，后干燥裝置；②檢驗(yàn)裝置的氣密性；③裝藥品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；④記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)；⑤拆卸、洗滌儀器：自右而左，從上到下。2．常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)室制備氣體發(fā)生裝置選擇的依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件。(2)操作順序反應(yīng)裝置類型反應(yīng)裝置圖適用氣體操作注意事項(xiàng)固、固加熱型O2、NH3等①試管要干燥②試管口略低于試管底③加熱時(shí)先均勻加熱再固定加強(qiáng)熱固、液加熱型或液、液加熱型Cl2、HCl等①燒瓶加熱時(shí)要墊上石棉網(wǎng)②反應(yīng)物均為液體時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)要加碎瓷片反應(yīng)裝反應(yīng)裝置圖適用操作注意事項(xiàng)固、固加O2、①試管要干燥固固、液不加熱型或液、液不加熱型H2、CO2、SO2、NO、NO2等①使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，要使漏斗下端插入液面以下②啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體和液體反應(yīng)，且氣體不溶于水③使用分液漏斗既可以增強(qiáng)氣密性，又可控制液體流速固、液不H2、CO2、①使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，要使漏斗下端插入液面(1)啟普發(fā)生器具有隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有啟普發(fā)生器時(shí)，我們可以設(shè)計(jì)成如下裝置：(2)剛開(kāi)始排出的氣體不能收集，只有當(dāng)氣體連續(xù)并比較均勻地放出時(shí)才能收集，否則收集的氣體中混有空氣。(1)啟普發(fā)生器具有隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有啟[例1](2013·安徽，8)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略?shī)A持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最合理的選項(xiàng)是

(

)[例1](2013·安徽，8)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水Ca

由裝置分析制備的氣體有需在常溫下制備且氣體密度比空氣大、極易溶于水等性質(zhì)。[解析]本題考查氣體的制取、收集、尾氣處理等。由于氨氣的密度小于空氣，故應(yīng)用向下排空氣法，A錯(cuò)；SO2密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，能被NaOH溶液吸收，B正確；銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，C錯(cuò)；二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)需要加熱，D錯(cuò)。[答案]B 由裝置分析制備的氣體有需在常溫下制備且氣體密度比空氣大(1)選擇氣體的發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件，有些氣體可用不同的反應(yīng)原理來(lái)制備，要注意選擇不同的發(fā)生裝置。(2)氣體的收集方法要根據(jù)氣體的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)(溶解性、密度)進(jìn)行分析選擇，對(duì)易溶于水的氣體除用排空氣法收集外，還可用其他排液法，如Cl2可用排飽和食鹽水法收集。(1)選擇氣體的發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件，有實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍→

__________________→f。裝置D的作用是________，裝置E中NaOH溶液的作用是________。實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2思路點(diǎn)撥：解析：發(fā)生裝置中生成的SO2混有水蒸氣，要先用濃H2SO4干燥后再用向上排空氣法收集，在制備有毒氣體時(shí)應(yīng)連接尾氣處理裝置，SO2在NaOH溶液中溶解度較大，故D為安全瓶，防止倒吸。答案：d→e→c→b防止倒吸吸收多余SO2思路點(diǎn)撥：

氣體的收集、凈化與尾氣處理1．氣體的收集方法根據(jù)氣體的密度、溶解性、穩(wěn)定性可將氣體收集裝置分為三類： 氣體的收集、凈化與尾氣處理(1)排水集氣法，如圖①②。難溶或微溶于水且與水不發(fā)生反應(yīng)的氣體，均可用排水法收集，如CH4、C2H2、O2、H2等。剛開(kāi)始排出的氣體不能收集，只有等導(dǎo)氣管口急促而連續(xù)地冒氣泡時(shí)，才能收集，否則收集的氣體中混有空氣。(2)向上排空氣法，如圖③④⑤。跟空氣不發(fā)生反應(yīng)且密度比空氣大的氣體，均可用向上排空氣法收集，如O2、CO2、Cl2、HCl、SO2、NO2等。(1)排水集氣法，如圖①②。(3)向下排空氣法，如圖⑥⑦⑧。跟空氣不發(fā)生反應(yīng)且密度比空氣小的氣體，均可用向下排空氣法收集，如H2、NH3等。2．氣體的凈化與干燥(1)氣體的凈化根據(jù)雜質(zhì)氣體與所制氣體的性質(zhì)，選擇合適的試劑和裝置，將雜質(zhì)氣體吸收或轉(zhuǎn)化為所需要的氣體，從而達(dá)到凈化的目的。(2)氣體的干燥常見(jiàn)的干燥裝置以及使用時(shí)的限制見(jiàn)下表。(3)向下排空氣法，如圖⑥⑦⑧。液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置常見(jiàn)干燥劑濃硫酸(酸性、強(qiáng)氧化性)無(wú)水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)不可干燥的氣體堿性氣體NH3及還原性氣體H2S、HBr、HI等NH3Cl2及酸性氣體HCl、H2S、SO2、CO2、NO2等液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置常見(jiàn)濃硫酸(酸性、無(wú)水氯化鈣堿石灰(3.尾氣的吸收制取、收集有毒氣體結(jié)束時(shí)，應(yīng)增加尾氣吸收裝置，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色”化。如氯氣應(yīng)用NaOH溶液吸收。常見(jiàn)的尾氣處理裝置見(jiàn)下表。3.尾氣的吸收序號(hào)(1)(2)(3)裝置適用范圍一般用于溶解度不大的氣體的吸收一般用于極易溶解于水的氣體的吸收一般用于可燃性氣體的處理舉例CO2、NO2、Cl2等用NaOH溶液吸收HCl、NH3等用水吸收CO、H2等序號(hào)(1)(2)(3)裝置適用一般用于溶解度不大的氣體的吸收

[例2](2013·全國(guó)大綱，28)制備氮化鎂的裝置示意圖如下：[例2](2013·全國(guó)大綱，28)制備氮化鎂的裝置示意圖回答下列問(wèn)題：(1)檢查裝置氣密性的方法是___________________，a的名稱是________，b的名稱是________。(2)寫(xiě)出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式______________________________________________。(3)C的作用是__________________________，D的作用是________，是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由________________________________________________。(4)寫(xiě)出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________。回答下列問(wèn)題：(5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象。__________________________________________________________________________________________。(5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)

A用于制備N2，制得的N2中會(huì)混有哪些雜質(zhì)？C和D的作用是什么？[解析]本題主要考查裝置氣密性的檢驗(yàn)、儀器的名稱與作用、鎂的有關(guān)性質(zhì)等。(1)裝置氣密性檢驗(yàn)時(shí)要將裝置設(shè)置成密閉體系(關(guān)閉分液漏斗活塞并在G中加入水)，然后利用熱膨脹原理來(lái)檢驗(yàn)；(2)NaNO2中N元素顯＋3價(jià)，在反應(yīng)中將(NH4)2SO4中－3價(jià)氮氧化，兩者都生成N2，根據(jù)化合價(jià)升降相等和質(zhì)量守恒來(lái)配平方程式。 A用于制備N2，制得的N2中會(huì)混有哪些雜質(zhì)？C和D的(3)由于開(kāi)始裝置中含有空氣，故利用硫酸亞鐵除去空氣中的O2；濃硫酸的作用是做吸水劑，將生成的N2干燥。(4)鎂是活潑金屬，在加熱條件下能與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂。(5)Mg3N2能與水反應(yīng)生成Mg(OH)2和NH3，故只要檢驗(yàn)加入水后能否生成氨氣即可知是否有Mg3N2生成；金屬鎂的檢驗(yàn)可以通過(guò)加入酸能否有氣體生成來(lái)檢驗(yàn)。(3)由于開(kāi)始裝置中含有空氣，故利用硫酸亞鐵除去空氣中的O2[答案](1)微熱b，這時(shí)在G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好分液漏斗圓底燒瓶[答案](1)微熱b，這時(shí)在G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，(5)取少量產(chǎn)物于試管中，加少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味(或把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍(lán))，證明產(chǎn)物中含有氮化鎂；棄去上層清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂。(5)取少量產(chǎn)物于試管中，加少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，(1)除雜和干燥時(shí)，雜質(zhì)氣體應(yīng)能被試劑吸收且不產(chǎn)生另一種雜質(zhì)氣體。(2)當(dāng)氣體中含有多種雜質(zhì)時(shí)，若采用洗氣裝置，通常是除雜質(zhì)在前，干燥在后，若用加熱裝置除雜時(shí)通常是干燥在前，除雜在后。(3)下列氣體可采用排飽和溶液的方法收集：CO2——飽和NaHCO3溶液SO2——飽和NaHSO3溶液H2S——飽和NaHS溶液Cl2——飽和NaCl溶液(1)除雜和干燥時(shí)，雜質(zhì)氣體應(yīng)能被試劑吸收且不產(chǎn)生另一種雜質(zhì)以下集氣裝置中不正確的是 (

)以下集氣裝置中不正確的是 解析：H2S密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，A對(duì)；NO難溶于水且易與空氣中O2反應(yīng)，可用排水法收集，B對(duì)；收集NH3可用向下排空氣法，但橡皮塞密封管口無(wú)法收集，C錯(cuò)；用排飽和食鹽水法收集Cl2，可以除Cl2中混有的HCl，D對(duì)。答案：C解析：H2S密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，A對(duì)；NO難

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1．化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的思路 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟明確目的、原理→選擇儀器、藥品→設(shè)計(jì)裝置、步驟→記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù)→分析得出結(jié)論。3．化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的儀器選用及連接順序2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟4．實(shí)驗(yàn)操作的順序連接儀器→檢查氣密性→裝藥品→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一般順序：氣體發(fā)生→除雜質(zhì)→干燥→相關(guān)實(shí)驗(yàn)→尾氣處理。5．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)(1)藥品和裝置是部分或剛好給出還是有剩余若藥品和裝置只部分給出，則應(yīng)需要作必要的補(bǔ)充，若有剩余，則應(yīng)進(jìn)行篩選和淘汰。4．實(shí)驗(yàn)操作的順序(2)題目條件有無(wú)特殊要求如采用最簡(jiǎn)單或最合理的實(shí)驗(yàn)步驟，這些要求對(duì)我們考慮反應(yīng)原理，選擇藥品和裝置，確定操作步驟都作了限定，必須高度重視。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的隱蔽性操作如某些必要的干燥、除雜、冷凝等，這些都是實(shí)驗(yàn)中必不可少的，但容易被忽略。(2)題目條件有無(wú)特殊要求(4)藥品、儀器的規(guī)格有些題目要求指出藥品的名稱，這類問(wèn)題學(xué)生最難答準(zhǔn)確，如有些藥品的準(zhǔn)確描述為：硫酸銅粉末、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也應(yīng)注意某些儀器的規(guī)格。(5)會(huì)畫(huà)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置圖一般可用“示意裝置圖”表示。(4)藥品、儀器的規(guī)格6．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題常見(jiàn)的安全問(wèn)題有：防倒吸、防爆炸、防氧化、防吸水、冷凝回流、易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻、儀器拆卸的科學(xué)性與安全性等。具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)問(wèn)題。例如，為保證分液漏斗中液體順利流出，可用橡皮管連接成連通裝置。7．化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)(1)從可行性方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)6．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題科學(xué)性和可行性是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的兩條重要原則，在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，要分析實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)可行，實(shí)驗(yàn)方案是否遵循化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法要求，在實(shí)際操作時(shí)能否做到可控易行，評(píng)價(jià)時(shí)，從以下4個(gè)方面分析：①實(shí)驗(yàn)原理是否正確、可行；②實(shí)驗(yàn)操作是否安全、合理；③實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單、方便；④實(shí)驗(yàn)效果是否明顯?？茖W(xué)性和可行性是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的兩條重要原則，在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行(2)從“綠色化學(xué)”視角對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)“綠色化學(xué)”要求設(shè)計(jì)安全的、對(duì)環(huán)境友好的合成線路，降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)人類健康和環(huán)境的危害，減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生和排放。據(jù)此，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程或方案從以下4個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)：①反應(yīng)原料是否易得、安全、無(wú)毒；②反應(yīng)速率是否較快；③原料利用率以及合成物的產(chǎn)率是否較高；④合成過(guò)程中是否造成環(huán)境的污染。(2)從“綠色化學(xué)”視角對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)(3)從“安全性”方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度需考慮的主要因素如下：①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防液體倒吸；②進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點(diǎn)燃先驗(yàn)純等)；③防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中等)。(4)防吸水(如實(shí)驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時(shí)宜采取必要措施，以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。(3)從“安全性”方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)(5)冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置，如長(zhǎng)玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)。(6)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻。(7)儀器拆卸的科學(xué)性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮)。(8)其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。(5)冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)具有一定的開(kāi)放性，表現(xiàn)在儀器和藥品功能的拓展，實(shí)驗(yàn)方法和手段的改進(jìn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的拓展等，雖看似陌生，但落腳點(diǎn)低，只要平時(shí)多思多悟，就能適應(yīng)實(shí)驗(yàn)角度的變化，提高解題能力。實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)具有一定的開(kāi)放性，表現(xiàn)在儀器和藥品功能的拓展，[例3](2013·福建，25)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對(duì)象，擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：甲：Mg(NO3)2、NO2、O2乙：MgO、NO2、O2丙：Mg3N2、O2?。篗gO、NO2、N2(1)實(shí)驗(yàn)前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立，理由是____________________________________________。查閱資料得知：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O針對(duì)甲、乙、丙猜想，設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略)。[例3](2013·福建，25)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程①儀器連接后，放入固體試劑之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管(A)，觀察到E中有氣泡連續(xù)放出，表明______。②稱取Mg(NO3)2固體3.7g置于A中，加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是__________________________________________________________________；(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程關(guān)閉k，用酒精燈加熱時(shí)，正確操作是先________，然后固定在管中固體部位下加熱。③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D中未見(jiàn)明顯變化。④待樣品完全分解，A裝置冷卻至室溫、稱量，測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1.0g。⑤取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見(jiàn)明顯現(xiàn)象。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想________是正確的。關(guān)閉k，用酒精燈加熱時(shí)，正確操作是先________，然后固②根據(jù)D中無(wú)明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，因?yàn)槿粲蠴2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：______________________________(填寫(xiě)化學(xué)方程式)，溶液顏色會(huì)褪去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢測(cè)到的原因是____________________________________。③小組討論后達(dá)成的共識(shí)是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善，需改進(jìn)裝置進(jìn)一步研究。②根據(jù)D中無(wú)明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，

對(duì)Mg(NO3)2分解產(chǎn)物的猜想應(yīng)把握好原理，若是氧化還原反應(yīng)，則一定滿足氧化還原反應(yīng)的價(jià)態(tài)規(guī)律。[解析]本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)等，重在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力。(1)Mg(NO3)2中Mg、N、O的化合價(jià)分別為＋2、＋5、－2價(jià)，NO2、N2、Mg2N3中氮的化合價(jià)分別為＋4、0、－3價(jià)，O2中氧的化合價(jià)是0價(jià)。故甲、乙、丙中元素的化合價(jià)“有升有降”，符合氧化還原反應(yīng)特點(diǎn)。而丁猜想只有化合價(jià)的降低，沒(méi)有化合價(jià)的升高，該猜測(cè)不成立。 對(duì)Mg(NO3)2分解產(chǎn)物的猜想應(yīng)把握好原理，若是氧化(3)①M(fèi)g(NO3)2易溶于水，Mg3N2能夠與水反應(yīng)：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑，MgO難溶于水。將固體溶于水，未見(jiàn)明顯現(xiàn)象，故乙猜想正確。②Na2SO3為弱酸強(qiáng)堿鹽，SO32－水解溶液呈堿性：SO32－＋H2OHSO3－＋OH－，溶液顏色褪去，說(shuō)明氧氣能夠氧化Na2SO3為Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。未檢驗(yàn)到氧氣，則是由于NO2、O2與水共同作用可以產(chǎn)生HNO3，被NaOH吸收，導(dǎo)致無(wú)法檢驗(yàn)O2的存在。(3)①M(fèi)g(NO3)2易溶于水，Mg3N2能夠與水反應(yīng)：M[答案](1)不符合氧化還原反應(yīng)原理(或其他合理答案)(2)①裝置氣密性良好②避免對(duì)產(chǎn)物O2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾(或其它合理答案)移動(dòng)酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管(3)①乙②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4O2在通過(guò)裝置B時(shí)已參與反應(yīng)(或其它合理答案)[答案](1)不符合氧化還原反應(yīng)原理(或其他合理答案)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路(1)巧審題，明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理。實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上，遵循可靠性、簡(jiǎn)捷性、安全性的原則，確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求的方案。綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路(2)想過(guò)程，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，確定實(shí)驗(yàn)操作的方法步驟，把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。(3)看準(zhǔn)圖，分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合，思考容量大。在分析解答過(guò)程中，要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，確定它們?cè)谠搶?shí)驗(yàn)中的作用。(2)想過(guò)程，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)(4)細(xì)分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過(guò)程中，要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因，或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變化曲線等。(4)細(xì)分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))某化學(xué)小組為測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。下列有關(guān)判斷中不正確的是 (

)某化學(xué)小組為測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了A．溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B．若溶液B選用濃硝酸，則測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小C．溶液A和B均可選用稀硝酸D．實(shí)驗(yàn)室中方案Ⅱ更便于實(shí)施解析：方案Ⅰ中A應(yīng)選用鹽酸、稀H2SO4或NaOH溶液，方案Ⅱ中B應(yīng)選用NaOH溶液、鹽酸或稀硫酸。若選用濃硝酸，則銅溶解鋁鈍化，導(dǎo)致剩余固體質(zhì)量增大，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。若選用稀HNO3，Cu、Al均可與之反應(yīng)，無(wú)剩余固體，Ⅱ不合理。答案：CA．溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液課堂實(shí)驗(yàn)探究·破難點(diǎn)03撥云去霧巧釋疑難課堂實(shí)驗(yàn)探究·破難點(diǎn)03撥云去霧巧釋疑難

從海帶中提取碘1．實(shí)驗(yàn)原理(1)灼燒干海帶可以使其中的有機(jī)化合物分解除去；用水浸取灼燒得到的灰燼，過(guò)濾后可得到含有I－的濾液。濾液中還有多種可溶性無(wú)機(jī)鹽，直接將碘化物與這些無(wú)機(jī)鹽分離比較困難，可以先將I－氧化為碘單質(zhì)，再用萃取法將其提取出來(lái)。(2)碘元素轉(zhuǎn)化流程： 從海帶中提取碘2．實(shí)驗(yàn)用品樣品：干海帶。儀器：試管、燒杯、量筒、托盤天平、鐵架臺(tái)、漏斗、濾紙、坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、酒精燈、火柴、分液漏斗、石棉網(wǎng)、刷子、膠頭滴管。試劑：3mol·L－1H2SO4溶液、3%H2O2溶液、CCl4、淀粉溶液、蒸餾水、酒精。2．實(shí)驗(yàn)用品3．實(shí)驗(yàn)步驟(1)灼燒：稱取3.0g干海帶，用刷子刷凈表面的附著物(不要用水洗)，剪成小塊，用少量酒精潤(rùn)濕(便于灼燒)。將準(zhǔn)備好的海帶按右圖所示的方法在坩堝內(nèi)灼燒(在通風(fēng)櫥或室外進(jìn)行)，當(dāng)海帶全部燒成灰燼后，停止加熱，自然冷卻。3．實(shí)驗(yàn)步驟(2)浸取和過(guò)濾：將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，加入約10mL蒸餾水。把燒杯放在石棉網(wǎng)上用酒精燈加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，將燒杯內(nèi)的混合物煮沸2min～3min，使可溶物充分溶解。將冷卻后的混合物過(guò)濾，收集濾液，棄去濾渣。(3)氧化：向?yàn)V液中滴加幾滴硫酸，再加入約1mLH2O2溶液。觀察現(xiàn)象(溶液呈棕黃色)。(4)I2的檢驗(yàn)：取少量上述濾液，滴加幾滴淀粉溶液。觀察現(xiàn)象(溶液呈藍(lán)色)。(2)浸取和過(guò)濾：將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，加入約10mL蒸(5)萃取：向剩余的濾液中加入lmLCCl4，振蕩，靜置。觀察現(xiàn)象(CCl4層呈紫紅色)。(6)回收：回收溶有碘的CCl4。4．注意事項(xiàng)(1)不能用酒精萃取碘。(2)萃取實(shí)驗(yàn)中，要使碘盡可能全部轉(zhuǎn)移到CCl4中，應(yīng)加入適量的萃取劑，同時(shí)采取多次萃取的方法(少量多次)。(5)萃取：向剩余的濾液中加入lmLCCl4，振蕩，靜置(3)如果用其他氧化劑(如濃硫酸、氯水、溴水等)，要做處理，如溶液的酸堿度即pH的調(diào)節(jié)，中和酸度到基本呈中性。當(dāng)選用濃硫酸氧化I－時(shí)，先取浸出碘的少量濾液放入試管中，加入濃硫酸，再加入淀粉溶液，如觀察到變藍(lán)，可以判斷碘離子被氧化為碘。若用氯水作氧化劑，氯水不宜多加，否則會(huì)使碘單質(zhì)繼續(xù)氧化，其反應(yīng)為：5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O===2HIO3＋10HCl。(4)要將萃取后碘的CCl4溶液分離，可以采取減壓蒸餾的方法，將CCl4萃取劑分離出去。(3)如果用其他氧化劑(如濃硫酸、氯水、溴水等)，要做處理，[例]海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：[例]海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：(1)步驟①灼燒海帶時(shí)，除需要三腳架外，還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是________(從下列儀器中選出所需的儀器，用標(biāo)號(hào)字母填寫(xiě)在空白處)。A．燒杯B．坩堝C．表面皿

D．泥三角E．酒精燈

F．干燥器(2)步驟③的實(shí)驗(yàn)操作名稱是________；步驟⑥的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是________。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：(3)步驟④反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________。(4)步驟⑤中，某學(xué)生選擇用苯來(lái)提取碘的理由是__________________________________________________________________________________________。(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法：____________________________________________。(3)步驟④反應(yīng)的離子方程式是_______________[解析](1)該實(shí)驗(yàn)是對(duì)固體海帶加熱灼燒，與三腳架一起使用的常常是泥三角、坩堝和酒精燈。(2)步驟③是由海帶灰懸濁液得到含碘離子的溶液，因此一定要進(jìn)行過(guò)濾。[解析](1)該實(shí)驗(yàn)是對(duì)固體海帶加熱灼燒，與三腳架一起使用的(4)因碘不易溶于水而易溶于有機(jī)溶劑苯，且苯不溶于水易與水溶液分層，這是選作萃取劑的原則。(5)根據(jù)碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)這一現(xiàn)象，可以取少量提取碘之后的溶液，加入淀粉看是否變藍(lán)來(lái)檢驗(yàn)。[答案](1)BDE(2)過(guò)濾蒸餾(3)2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I(xiàn)2＋2H2O(4)苯與水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大(5)取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入幾滴淀粉溶液，觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色(如果變藍(lán)，說(shuō)明還有單質(zhì)碘)(4)因碘不易溶于水而易溶于有機(jī)溶劑苯，且苯不溶于水易與水溶必考部分必考部分第十單元化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第十單元化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第3節(jié)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)第3節(jié)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)合作學(xué)習(xí)·速通關(guān)知識(shí)梳理·打基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)探究·破難點(diǎn)課時(shí)作業(yè)速效提升·提素能合作學(xué)習(xí)·速通關(guān)知識(shí)梳理·打基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)探究·破難點(diǎn)課時(shí)作1．掌握常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用藥品、儀器、反應(yīng)原理和收集方法等)。2.根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件等，靈活選用氣體的發(fā)生裝置。3.能對(duì)所制得的氣體進(jìn)行凈化、干燥，對(duì)有毒氣體進(jìn)行尾氣處理。本節(jié)內(nèi)容是高考命題的熱點(diǎn)之一，主要考查：(1)制備氣體的化學(xué)原理；(2)相關(guān)裝置的選擇與組合；(3)有關(guān)氣體的收集、干燥、凈化、尾氣處理等裝置的選擇；(4)氣密性檢查及實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題。1．掌握常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用藥品、儀器、反應(yīng)原理和4.能根據(jù)試題要求設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。5.了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。6.能繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。7.能分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論。(5)以化工生產(chǎn)、生活實(shí)際為命題背景，將本理論、元素化合物等相關(guān)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)。2015年高考，將會(huì)對(duì)常見(jiàn)氣體制備的考查方式轉(zhuǎn)移到制取與性質(zhì)相結(jié)合的綜合考查中；另外，以化工生產(chǎn)、生活中的化學(xué)問(wèn)題為背景，考查化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中的能力仍是命題的方向。4.能根據(jù)試題要求設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。(5)以化工生產(chǎn)課前知識(shí)梳理·打基礎(chǔ)01夯實(shí)基礎(chǔ)厚積薄發(fā)課前知識(shí)梳理·打基礎(chǔ)01夯實(shí)基礎(chǔ)厚積薄發(fā)一、O2的制備1．實(shí)驗(yàn)室制O2(1)制備方法①用KClO3和MnO2或用KMnO4制取化學(xué)方程式：________________________________，____________________________________________。②用H2O2和MnO2制取化學(xué)方程式：________________________________。一、O2的制備(2)收集方法用________法或________法。(3)驗(yàn)滿方法：________________，觀察是否復(fù)燃。若用排水法收集O2時(shí)，若________，證明O2已收集滿。2．工業(yè)制O2采用________法。(2)收集方法二、CO2的制備1．實(shí)驗(yàn)室制CO2(1)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________。(2)凈化方法：用__________________除去HCl。(3)收集方法：用________法收集。(4)驗(yàn)滿方法：______________，證明CO2已收集滿。2．工業(yè)制CO2：高溫煅燒石灰石，化學(xué)方程式為：答案：1.(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

(2)飽和NaHCO3溶液(3)向上排空氣(4)將燃燒的木條放入瓶口立即熄滅二、CO2的制備三、H2的制備1．實(shí)驗(yàn)室制備H2(1)化學(xué)方程式：_____________________________。(2)收集方法：________法或________法。2．工業(yè)制法：電解水、水煤氣法等。答案：1.(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)排水向下排空氣三、H2的制備四、Cl2的制備1．實(shí)驗(yàn)室制Cl2(1)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________。(2)凈化方法：用________除去HCl，再用________除去水蒸氣。(3)收集及驗(yàn)滿方法：采用________法或________法，用濕潤(rùn)的________來(lái)檢驗(yàn)。(4)尾氣處理：多余的Cl2排放到空氣中會(huì)造成環(huán)境污染，須用________吸收除去。四、Cl2的制備2．工業(yè)制Cl2采用電解飽和食鹽水法，化學(xué)方程式為：_____________________________________。(2)飽和食鹽水濃H2SO4

(3)向上排空氣排飽和食鹽水淀粉－KI試紙(4)NaOH溶液2．工業(yè)制Cl2采用電解飽和食鹽水法，化學(xué)方程式為：____五、NH3的制備1．實(shí)驗(yàn)室制NH3(1)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________。(2)除雜：用________除去混有的水蒸氣。(3)收集：只能用________法。(4)驗(yàn)滿：①用濕潤(rùn)的______置于試管口，若試紙______，說(shuō)明已收集滿。②將蘸有________的玻璃棒置于試管口，若有________產(chǎn)生，說(shuō)明已收集滿。(5)尾氣吸收：用________吸收多余的NH3。五、NH3的制備2．工業(yè)制NH3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________。2．工業(yè)制NH3六、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求1．科學(xué)性：________準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)操作程序和方法必須正確。2．安全性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免使用________藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。3．可行性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)條件允許，效果明顯，操作方便。4．簡(jiǎn)約性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單易行，應(yīng)采用較______的實(shí)驗(yàn)裝置，用較________的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品，并能在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。六、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求5．經(jīng)濟(jì)性：在能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯卤M量選用常見(jiàn)的、容易得到的儀器和藥品。答案：1.實(shí)驗(yàn)原理2．有毒4．簡(jiǎn)便少5．經(jīng)濟(jì)性：在能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯卤M量選用常見(jiàn)的、容易得到七、實(shí)驗(yàn)操作的順序1．連接儀器。按氣體發(fā)生→________→干燥→相關(guān)實(shí)驗(yàn)→________順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。2．檢驗(yàn)裝置的________。3．裝藥品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。答案：1.除雜質(zhì)尾氣處理2．氣密性七、實(shí)驗(yàn)操作的順序八、評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的一般原則一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣主要以________是否科學(xué)合理、________是否簡(jiǎn)單可行，另外還要從________和________兩個(gè)角度去評(píng)價(jià)。答案：實(shí)驗(yàn)原理操作與裝置綠色化學(xué)安全性八、評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的一般原則1．下列反應(yīng)最適用于實(shí)驗(yàn)室制氫氣的是 (

)①鋅與稀硫酸反應(yīng)②甲烷熱分解③電解稀硫酸④熾熱的炭與水蒸氣反應(yīng)A．只有①

B．①②C．①③

D．①②④1．下列反應(yīng)最適用于實(shí)驗(yàn)室制氫氣的是 ()答案：A答案：A2．實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體，所用藥品和干燥劑都正確的是 (

)解析：Cl2不能用堿石灰干燥，B錯(cuò)；HCl不能用堿石灰干燥，C錯(cuò)；NH3是堿性氣體，可以和P2O5、H2O反應(yīng)，D錯(cuò)。答案：A選取的氣體藥品干燥劑A.H2Zn和稀鹽酸濃H2SO4B.Cl2KClO3和濃鹽酸堿石灰C.HCl固體NaCl和稀H2SO4堿石灰D.NH3NH4Cl和熟石灰P2O52．實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體，所用藥品和干燥劑都正確的是 3．在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的是 (

)3．在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上解析：此題考查實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，A項(xiàng)中CO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)物中可能含NaHCO3；B項(xiàng)中AgNO3溶液價(jià)格昂貴；C項(xiàng)中Fe點(diǎn)燃會(huì)產(chǎn)生Fe3O4，與H2SO4溶液反應(yīng)得混合物。答案：D解析：此題考查實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，A項(xiàng)中CO2與NaOH溶液反應(yīng)4．如圖是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的氣體制取、干燥和收集裝置。若用過(guò)氧化氫和催化劑二氧化錳制取干燥的氧氣，則合理的裝置組合為 (

)4．如圖是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的氣體制取、干燥和收集裝置。若用過(guò)氧化氫A．①⑤⑧

B．③④⑦C．②⑤⑥

D．②④⑧A．①⑤⑧ B．③④⑦答案：C答案：C課堂合作學(xué)習(xí)·速通關(guān)02互動(dòng)探究各個(gè)擊破課堂合作學(xué)習(xí)·速通關(guān)02互動(dòng)探究各個(gè)擊破

常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生1．氣體制備的思路及操作順序(1)氣體制備的思路，可從下面幾個(gè)方面來(lái)歸納： 常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生(2)操作順序①組裝儀器：自下而上，從左到右，氣體凈化時(shí)，先凈氣裝置，后干燥裝置；②檢驗(yàn)裝置的氣密性；③裝藥品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；④記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)；⑤拆卸、洗滌儀器：自右而左，從上到下。2．常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)室制備氣體發(fā)生裝置選擇的依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件。(2)操作順序反應(yīng)裝置類型反應(yīng)裝置圖適用氣體操作注意事項(xiàng)固、固加熱型O2、NH3等①試管要干燥②試管口略低于試管底③加熱時(shí)先均勻加熱再固定加強(qiáng)熱固、液加熱型或液、液加熱型Cl2、HCl等①燒瓶加熱時(shí)要墊上石棉網(wǎng)②反應(yīng)物均為液體時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)要加碎瓷片反應(yīng)裝反應(yīng)裝置圖適用操作注意事項(xiàng)固、固加O2、①試管要干燥固固、液不加熱型或液、液不加熱型H2、CO2、SO2、NO、NO2等①使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，要使漏斗下端插入液面以下②啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體和液體反應(yīng)，且氣體不溶于水③使用分液漏斗既可以增強(qiáng)氣密性，又可控制液體流速固、液不H2、CO2、①使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，要使漏斗下端插入液面(1)啟普發(fā)生器具有隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有啟普發(fā)生器時(shí)，我們可以設(shè)計(jì)成如下裝置：(2)剛開(kāi)始排出的氣體不能收集，只有當(dāng)氣體連續(xù)并比較均勻地放出時(shí)才能收集，否則收集的氣體中混有空氣。(1)啟普發(fā)生器具有隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有啟[例1](2013·安徽，8)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略?shī)A持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最合理的選項(xiàng)是

(

)[例1](2013·安徽，8)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水Ca

由裝置分析制備的氣體有需在常溫下制備且氣體密度比空氣大、極易溶于水等性質(zhì)。[解析]本題考查氣體的制取、收集、尾氣處理等。由于氨氣的密度小于空氣，故應(yīng)用向下排空氣法，A錯(cuò)；SO2密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，能被NaOH溶液吸收，B正確；銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，C錯(cuò)；二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)需要加熱，D錯(cuò)。[答案]B 由裝置分析制備的氣體有需在常溫下制備且氣體密度比空氣大(1)選擇氣體的發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件，有些氣體可用不同的反應(yīng)原理來(lái)制備，要注意選擇不同的發(fā)生裝置。(2)氣體的收集方法要根據(jù)氣體的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)(溶解性、密度)進(jìn)行分析選擇，對(duì)易溶于水的氣體除用排空氣法收集外，還可用其他排液法，如Cl2可用排飽和食鹽水法收集。(1)選擇氣體的發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件，有實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍→

__________________→f。裝置D的作用是________，裝置E中NaOH溶液的作用是________。實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2思路點(diǎn)撥：解析：發(fā)生裝置中生成的SO2混有水蒸氣，要先用濃H2SO4干燥后再用向上排空氣法收集，在制備有毒氣體時(shí)應(yīng)連接尾氣處理裝置，SO2在NaOH溶液中溶解度較大，故D為安全瓶，防止倒吸。答案：d→e→c→b防止倒吸吸收多余SO2思路點(diǎn)撥：

氣體的收集、凈化與尾氣處理1．氣體的收集方法根據(jù)氣體的密度、溶解性、穩(wěn)定性可將氣體收集裝置分為三類： 氣體的收集、凈化與尾氣處理(1)排水集氣法，如圖①②。難溶或微溶于水且與水不發(fā)生反應(yīng)的氣體，均可用排水法收集，如CH4、C2H2、O2、H2等。剛開(kāi)始排出的氣體不能收集，只有等導(dǎo)氣管口急促而連續(xù)地冒氣泡時(shí)，才能收集，否則收集的氣體中混有空氣。(2)向上排空氣法，如圖③④⑤。跟空氣不發(fā)生反應(yīng)且密度比空氣大的氣體，均可用向上排空氣法收集，如O2、CO2、Cl2、HCl、SO2、NO2等。(1)排水集氣法，如圖①②。(3)向下排空氣法，如圖⑥⑦⑧。跟空氣不發(fā)生反應(yīng)且密度比空氣小的氣體，均可用向下排空氣法收集，如H2、NH3等。2．氣體的凈化與干燥(1)氣體的凈化根據(jù)雜質(zhì)氣體與所制氣體的性質(zhì)，選擇合適的試劑和裝置，將雜質(zhì)氣體吸收或轉(zhuǎn)化為所需要的氣體，從而達(dá)到凈化的目的。(2)氣體的干燥常見(jiàn)的干燥裝置以及使用時(shí)的限制見(jiàn)下表。(3)向下排空氣法，如圖⑥⑦⑧。液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置常見(jiàn)干燥劑濃硫酸(酸性、強(qiáng)氧化性)無(wú)水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)不可干燥的氣體堿性氣體NH3及還原性氣體H2S、HBr、HI等NH3Cl2及酸性氣體HCl、H2S、SO2、CO2、NO2等液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置常見(jiàn)濃硫酸(酸性、無(wú)水氯化鈣堿石灰(3.尾氣的吸收制取、收集有毒氣體結(jié)束時(shí)，應(yīng)增加尾氣吸收裝置，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色”化。如氯氣應(yīng)用NaOH溶液吸收。常見(jiàn)的尾氣處理裝置見(jiàn)下表。3.尾氣的吸收序號(hào)(1)(2)(3)裝置適用范圍一般用于溶解度不大的氣體的吸收一般用于極易溶解于水的氣體的吸收一般用于可燃性氣體的處理舉例CO2、NO2、Cl2等用NaOH溶液吸收HCl、NH3等用水吸收CO、H2等序號(hào)(1)(2)(3)裝置適用一般用于溶解度不大的氣體的吸收

[例2](2013·全國(guó)大綱，28)制備氮化鎂的裝置示意圖如下：[例2](2013·全國(guó)大綱，28)制備氮化鎂的裝置示意圖回答下列問(wèn)題：(1)檢查裝置氣密性的方法是___________________，a的名稱是________，b的名稱是________。(2)寫(xiě)出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式______________________________________________。(3)C的作用是__________________________，D的作用是________，是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由________________________________________________。(4)寫(xiě)出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________?；卮鹣铝袉?wèn)題：(5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象。__________________________________________________________________________________________。(5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)

A用于制備N2，制得的N2中會(huì)混有哪些雜質(zhì)？C和D的作用是什么？[解析]本題主要考查裝置氣密性的檢驗(yàn)、儀器的名稱與作用、鎂的有關(guān)性質(zhì)等。(1)裝置氣密性檢驗(yàn)時(shí)要將裝置設(shè)置成密閉體系(關(guān)閉分液漏斗活塞并在G中加入水)，然后利用熱膨脹原理來(lái)檢驗(yàn)；(2)NaNO2中N元素顯＋3價(jià)，在反應(yīng)中將(NH4)2SO4中－3價(jià)氮氧化，兩者都生成N2，根據(jù)化合價(jià)升降相等和質(zhì)量守恒來(lái)配平方程式。 A用于制備N2，制得的N2中會(huì)混有哪些雜質(zhì)？C和D的(3)由于開(kāi)始裝置中含有空氣，故利用硫酸亞鐵除去空氣中的O2；濃硫酸的作用是做吸水劑，將生成的N2干燥。(4)鎂是活潑金屬，在加熱條件下能與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂。(5)Mg3N2能與水反應(yīng)生成Mg(OH)2和NH3，故只要檢驗(yàn)加入水后能否生成氨氣即可知是否有Mg3N2生成；金屬鎂的檢驗(yàn)可以通過(guò)加入酸能否有氣體生成來(lái)檢驗(yàn)。(3)由于開(kāi)始裝置中含有空氣，故利用硫酸亞鐵除去空氣中的O2[答案](1)微熱b，這時(shí)在G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好分液漏斗圓底燒瓶[答案](1)微熱b，這時(shí)在G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，(5)取少量產(chǎn)物于試管中，加少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味(或把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍(lán))，證明產(chǎn)物中含有氮化鎂；棄去上層清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂。(5)取少量產(chǎn)物于試管中，加少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，(1)除雜和干燥時(shí)，雜質(zhì)氣體應(yīng)能被試劑吸收且不產(chǎn)生另一種雜質(zhì)氣體。(2)當(dāng)氣體中含有多種雜質(zhì)時(shí)，若采用洗氣裝置，通常是除雜質(zhì)在前，干燥在后，若用加熱裝置除雜時(shí)通常是干燥在前，除雜在后。(3)下列氣體可采用排飽和溶液的方法收集：CO2——飽和NaHCO3溶液SO2——飽和NaHSO3溶液H2S——飽和NaHS溶液Cl2——飽和NaCl溶液(1)除雜和干燥時(shí)，雜質(zhì)氣體應(yīng)能被試劑吸收且不產(chǎn)生另一種雜質(zhì)以下集氣裝置中不正確的是 (

)以下集氣裝置中不正確的是 解析：H2S密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，A對(duì)；NO難溶于水且易與空氣中O2反應(yīng)，可用排水法收集，B對(duì)；收集NH3可用向下排空氣法，但橡皮塞密封管口無(wú)法收集，C錯(cuò)；用排飽和食鹽水法收集Cl2，可以除Cl2中混有的HCl，D對(duì)。答案：C解析：H2S密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，A對(duì)；NO難

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1．化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的思路 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟明確目的、原理→選擇儀器、藥品→設(shè)計(jì)裝置、步驟→記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù)→分析得出結(jié)論。3．化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的儀器選用及連接順序2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟4．實(shí)驗(yàn)操作的順序連接儀器→檢查氣密性→裝藥品→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一般順序：氣體發(fā)生→除雜質(zhì)→干燥→相關(guān)實(shí)驗(yàn)→尾氣處理。5．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)(1)藥品和裝置是部分或剛好給出還是有剩余若藥品和裝置只部分給出，則應(yīng)需要作必要的補(bǔ)充，若有剩余，則應(yīng)進(jìn)行篩選和淘汰。4．實(shí)驗(yàn)操作的順序(2)題目條件有無(wú)特殊要求如采用最簡(jiǎn)單或最合理的實(shí)驗(yàn)步驟，這些要求對(duì)我們考慮反應(yīng)原理，選擇藥品和裝置，確定操作步驟都作了限定，必須高度重視。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的隱蔽性操作如某些必要的干燥、除雜、冷凝等，這些都是實(shí)驗(yàn)中必不可少的，但容易被忽略。(2)題目條件有無(wú)特殊要求(4)藥品、儀器的規(guī)格有些題目要求指出藥品的名稱，這類問(wèn)題學(xué)生最難答準(zhǔn)確，如有些藥品的準(zhǔn)確描述為：硫酸銅粉末、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也應(yīng)注意某些儀器的規(guī)格。(5)會(huì)畫(huà)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置圖一般可用“示意裝置圖”表示。(4)藥品、儀器的規(guī)格6．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題常見(jiàn)的安全問(wèn)題有：防倒吸、防爆炸、防氧化、防吸水、冷凝回流、易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻、儀器拆卸的科學(xué)性與安全性等。具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)問(wèn)題。例如，為保證分液漏斗中液體順利流出，可用橡皮管連接成連通裝置。7．化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)(1)從可行性方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)6．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題科學(xué)性和可行性是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的兩條重要原則，在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，要分析實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)可行，實(shí)驗(yàn)方案是否遵循化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法要求，在實(shí)際操作時(shí)能否做到可控易行，評(píng)價(jià)時(shí)，從以下4個(gè)方面分析：①實(shí)驗(yàn)原理是否正確、可行；②實(shí)驗(yàn)操作是否安全、合理；③實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單、方便；④實(shí)驗(yàn)效果是否明顯?？茖W(xué)性和可行性是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的兩條重要原則，在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行(2)從“綠色化學(xué)”視角對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)“綠色化學(xué)”要求設(shè)計(jì)安全的、對(duì)環(huán)境友好的合成線路，降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)人類健康和環(huán)境的危害，減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生和排放。據(jù)此，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程或方案從以下4個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)：①反應(yīng)原料是否易得、安全、無(wú)毒；②反應(yīng)速率是否較快；③原料利用率以及合成物的產(chǎn)率是否較高；④合成過(guò)程中是否造成環(huán)境的污染。(2)從“綠色化學(xué)”視角對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)(3)從“安全性”方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度需考慮的主要因素如下：①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防液體倒吸；②進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點(diǎn)燃先驗(yàn)純等)；③防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中等)。(4)防吸水(如實(shí)驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時(shí)宜采取必要措施，以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。(3)從“安全性”方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)(5)冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置，如長(zhǎng)玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)。(6)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻。(7)儀器拆卸的科學(xué)性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮)。(8)其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。(5)冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)具有一定的開(kāi)放性，表現(xiàn)在儀器和藥品功能的拓展，實(shí)驗(yàn)方法和手段的改進(jìn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的拓展等，雖看似陌生，但落腳點(diǎn)低，只要平時(shí)多思多悟，就能適應(yīng)實(shí)驗(yàn)角度的變化，提高解題能力。實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)具有一定的開(kāi)放性，表現(xiàn)在儀器和藥品功能的拓展，[例3](2013·福建，25)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對(duì)象，擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：甲：Mg(NO3)2、NO2、O2乙：MgO、NO2、O2丙：Mg3N2、O2?。篗gO、NO2、N2(1)實(shí)驗(yàn)前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立，理由是____________________________________________。查閱資料得知：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O針對(duì)甲、乙、丙猜想，設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略)。[例3](2013·福建，25)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程①儀器連接后，放入固體試劑之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管(A)，觀察到E中有氣泡連續(xù)放出，表明______。②稱取Mg(NO3)2固體3.7g置于A中，加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是__________________________________________________________________；(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程關(guān)閉k，用酒精燈加熱時(shí)，正確操作是先________，然后固定在管中固體部位下加熱。③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D中未見(jiàn)明顯變化。④待樣品完全分解，A裝置冷卻至室溫、稱量，測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1.0g。⑤取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見(jiàn)明顯現(xiàn)象。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想________是正確的。關(guān)閉k，用酒精燈加熱時(shí)，正確操作是先________，然后固②根據(jù)D中無(wú)明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，因?yàn)槿粲蠴2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：______________________________(填寫(xiě)化學(xué)方程式)，溶液顏色會(huì)褪去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢測(cè)到的原因是____________________________________。③小組討論后達(dá)成的共識(shí)是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善，需改進(jìn)裝置進(jìn)一步研究。②根據(jù)D中無(wú)明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，

對(duì)Mg(NO3)2分解產(chǎn)物的猜想應(yīng)把握好原理，若是氧化還原反應(yīng)，則一定滿足氧化還原反應(yīng)的價(jià)態(tài)規(guī)律。[解析]本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)等，重在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力。(1)Mg(NO3)2中Mg、N、O的化合價(jià)分別為＋2、＋5、－2價(jià)，NO2、N2、Mg2N3中氮的化合價(jià)分別為＋4、0、－3價(jià)，O2中氧的化合價(jià)是0價(jià)。故甲、乙、丙中元素的化合價(jià)“有升有降”，符合氧化還原反應(yīng)特點(diǎn)。而丁猜想只有化合價(jià)的降低，沒(méi)有化合價(jià)的升高，該猜測(cè)不成立。 對(duì)Mg(NO3)2分解產(chǎn)物的猜想應(yīng)把握好原理，若是氧化(3)①M(fèi)g(NO3)2易溶于水，Mg3N2能夠與水反應(yīng)：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑，MgO難溶于水。將固體溶于水，未見(jiàn)明顯現(xiàn)象，故乙猜想正確。②Na2SO3為弱酸強(qiáng)堿鹽，SO32－水解溶液呈堿性：SO32－＋H2OHSO3－＋OH－，溶液顏色褪去，說(shuō)明氧氣能夠氧化Na2SO3為Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。未檢驗(yàn)到氧氣，則是由于NO2、O2與水共同作用可以產(chǎn)生HNO3，被NaOH吸收，導(dǎo)致無(wú)法檢驗(yàn)O2的存在。(3)①M(fèi)g(NO3)2易溶于水，Mg3N2能夠與水反應(yīng)：M[答案](1)不符合氧化還原反應(yīng)原理(或其他合理答案)(2)①裝置氣密性良好②避免對(duì)產(chǎn)物O2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾(或其它合理答案)移動(dòng)酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管(3)①乙②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4O2在通過(guò)裝置B