高三化學實驗設計

高三化學實驗設計第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四實驗考題中的幾個熱點一、氣密性檢查二、儀器的組裝和接口的連接三、安全問題裝置四、實驗方案的評價第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四一、裝置的氣密性的檢查2、液差法（啟普發(fā)生器氣密性檢查）：關(guān)閉導氣管上的活塞

從球形漏斗注入一定量的水（產(chǎn)生液面差）靜止觀察液面差是否變化

1、微熱法習題第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四二、裝置連接順序

實驗裝置的連接排列，一般應遵循：a對洗氣裝置、洗氣瓶的進氣管應“長進短出”；b干燥管應大口方向進氣，小口出氣；氣水

c量氣裝置的導管應“短進長出”；

d有易揮發(fā)液體反應或生成時，要設計冷凝回流裝置。

氣體發(fā)生裝置除雜干燥主要實驗尾氣的處理等程序。氣在連接導管時:第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四三、安全問題裝置

通常設計化學實驗時，為了保證操作人員的安全，保障實驗如期順利進行，往往要設置安全裝置；一般在涉及氣體的實驗中最為常見。涉及到的安全問題有：防倒吸、防堵塞防爆炸、防污染等安全問題。第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四（1）防倒吸安全裝置鹵化氫、氨氣等溶解度大的氣體

還有一種裝置既可以防倒吸，還可以避免因氣體壓強過大而造成事故，如：第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四（2）防堵塞安全裝置①液封式

②恒壓式

原理是流動的氣體若在前方受阻，錐形瓶內(nèi)液面下降，玻璃管中水柱上升

原理是使分液漏斗與燒瓶內(nèi)氣壓相同，保證漏斗中液體順利流出。

第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四（3）防污染安全裝置①灼燒式

②吸收式

③收集式

制備氯氣、二氧化硫、二氧化氮、硫化氫、氨氣、一氧化碳（等有毒氣體時），要進行針對性的尾氣處理。習題第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四

科學性

安全性

可行性

簡約性設計化學實驗時，應遵循四個基本要求：

（即實驗原理、操作程序和方法必須正確）

（即用藥及操作要注意安全，注意環(huán)境保護等）（要滿足中學現(xiàn)有的實驗條件）（裝置簡單、步驟少、藥品用量少、時間短等）四、實驗方案設計習題第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四回答下面問題：（1）這種制氣裝置在加入反應物前，怎樣檢查裝置的氣密性？塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面，停止加水后，漏斗中與試管中的液面差保持不再變化，說明裝置不漏氣。第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四（2）將I裝置的導管口插入水槽的水面下，關(guān)閉分液漏斗A的活塞，用酒精燈在A裝置的燒瓶底部微熱，若D、E、F、I的導管口有氣泡產(chǎn)生；撤走酒精燈，各導管里形成一段水柱，說明該裝置的氣密性良好。。第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四例（05年上海）以下各種尾氣吸收裝置中，適合于吸收易溶性氣體，而且能防止倒吸的是（）BD第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四例1、下圖表示在沒有通風櫥收集純凈的氯氣時設計的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。（1）燒杯中盛放的液體是

；其作用是

，水槽中應盛放的液體是

。（2）簡述操作過程：（從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始）在收集氯氣之前，應

、當氯氣純度合乎要求時，應

；當氯氣收集完畢時，應

。

NaOH溶液吸收廢氣氯氣飽和食鹽水

關(guān)閉A夾，打開B夾。

剛產(chǎn)生Cl2時，開B夾，關(guān)A夾；開A夾，關(guān)B夾；第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四例2、現(xiàn)有一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣.請從下圖中選用適當?shù)膶嶒炑b置，設計一個最簡單的實驗，測定過氧化鈉試樣的純度（可供選用的反應物只有CaCO3固體,6摩爾/升鹽酸和蒸餾水).第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四請?zhí)顚懴铝锌瞻?(1)寫出實驗中Na2O2和Na2O分別發(fā)生反應的化學方程式.

(2)應選用的裝置是(只要求寫出圖中裝置的標號)

(3)所選用裝置的連接順序應是(填各接口的字母;連接膠管省略).

Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑Na2O+H2O→2NaOH⑤①④G接AB接F第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四例3、鋁粉是鋁熱劑的主要成份之一，常用鋁錠制得的鋁粉中含有少量的Al2O3和SiO2，用如圖所示的裝置（甲乙管用橡皮管連接可上下移動）測定鋁粉中金屬鋁的含量，其方法是：用硫酸或氫氧化鈉溶液與樣品作用，通過產(chǎn)生的氣體體積計算樣品中金屬鋁的含量，根據(jù)實驗原理回答下列問題：（1）如何檢驗此裝置的氣密性

。（2）從硫酸和氫氧化鈉溶液兩種試劑中挑選，應選用

較好，理由是

。向乙中注水，使之與甲產(chǎn)生液面差，記下乙中液面位置，靜置，乙中液面不下移，即可。

可使樣品全部反應，減少誤差。

NaOH第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四（3）裝置中導管a所起的作用是

。A.保證實驗裝置不漏氣B.使分液漏斗中的液體順利滴下C.減少氣體體積測定的誤差（4）為了較準確測量產(chǎn)生的氣體體積，在反應前后讀取甲管液面的讀數(shù)時應注意

。A.反應前讀取甲管液面數(shù)據(jù)時應使甲、乙中液面保持水平B.反應后讀取甲管液面數(shù)據(jù)時應使甲、乙中液面保持水平C.反應后讀取甲管液面數(shù)據(jù)時，甲、乙兩管液面無須保持水平D.反應后立即讀取甲管液面數(shù)據(jù)，防止液面變動E.反應后靜止置一會，待反應器恢復原來溫度后再讀取數(shù)據(jù)

B

AE第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四例4、四氯化鈦是無色液體，沸點為136℃，它極易水解，遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”（TiCl4+H2O→TiOCl2+2HCl↑

）。四氯化鈦可由TiO2與Cl2發(fā)生置換反應而制得（TiO2不與HCl反應）。此反應在1000℃高溫下進行得很慢，但如果有炭粉存在時，只要650℃—850℃反應便可順利進行。下面是某同學設計的實驗室制備TiCl4裝置：第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四請回答（1）A裝置中反應的化學方程式是

。（2）B裝置中的試劑為

，其作用是

。（3）C裝置中的反應方程式為

。（4）D裝置中冷凝水的方向為

進

出，該裝置的作用為

。（5）E裝置中NaOH溶液的作用是

。（6）請指出裝置的缺陷和不妥之處，并進行改進。4HCl+MnO2→Cl2↑+MnCl2+2H2O濃H2SO4

吸放Cl2中水蒸氣

TiO2+2Cl2→TiCl4+O2

ab使TiCl4冷凝回流進入D吸收Cl2

①E裝置無排氣孔，應在膠塞上加一支玻璃導管，與大氣相通。②D、E間應加干燥裝置第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四例5、工業(yè)制純堿時的第一步是通過飽和食鹽水、氨和二氧化碳之間的反應，獲得碳酸氫鈉晶體，第二步是利用碳酸氫鈉制取純堿。第一步的反應原理可以用以下的兩個化學方程式表示，兩個反應的總結(jié)果是放熱反應。NH3+CO2+H2ONH4HCO3NH4HCO3+NaCl（飽和）NH4Cl+NaHCO3

某校學生化學活動小組欲在實驗室中模擬制純堿的第一步過程，以獲得碳酸氫鈉晶體?？晒┻x擇的試劑有：6mol/l鹽酸、6mol/l的硫酸、氫氧化鈉、石灰石、含氨的氯化鈉飽和溶液

、蒸餾水、飽和的NaHCO3溶液。該小組學生設計的最簡單的實驗裝置如圖：第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四（1）圖中空中A處所用裝置是（從裝置I、II中選擇）

。（2）請寫出圖中A、B、C、D處各儀器中盛放試劑的名稱：A

，B

，C

，D

。（3）裝置D的作用是

。（4）輔導教師指出要獲得較多量的碳酸氫鈉晶體，此套裝置還有不