2022屆高考化學(xué)二輪教學(xué)案-題型一化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題熱點(diǎn)題空

熱點(diǎn)題空1儀器名稱、裝置的選擇和連接一、?？贾匾獌x器的識(shí)別儀器名稱蒸發(fā)皿坩堝表面皿干燥管蒸餾燒瓶錐形瓶儀器名稱分液漏斗容量瓶直形冷凝管球形冷凝管酸式滴定管堿式滴定管二、儀器裝置的選擇與連接1．解題原則(1)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，弄清各個(gè)儀器的作用。(2)排干擾，一般對(duì)氣體物質(zhì)有干擾性的氣體應(yīng)先檢驗(yàn)，除去，再檢驗(yàn)是否除盡，才能檢驗(yàn)(或驗(yàn)證)另一氣體。(3)安全措施：①防倒吸；②尾氣處理；③與大氣相通，使多余氣體能排出，防止裝置內(nèi)壓強(qiáng)過大。2．思維模型(1)氣體制備實(shí)驗(yàn)的連接順序(2)裝置內(nèi)氣體的流向①洗氣瓶：，長管進(jìn)氣，短管出氣。②貯氣瓶：，貯存密度比空氣大的氣體(如Cl2)時(shí)，A管進(jìn)氣，B管出氣；貯存密度比空氣小的氣體(如H2)時(shí)，B管進(jìn)氣，A管出氣。③干燥管：，粗口進(jìn)氣，細(xì)口出氣。1．實(shí)驗(yàn)室制備乙酰水楊酸的過程如下：在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL，充分搖動(dòng)使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃硫酸后加熱，維持瓶內(nèi)溫度在70℃左右，充分反應(yīng)。稍冷，在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100mL冷水中，析出固體，過濾，得乙酰水楊酸粗品。回答下列問題：(1)該合成反應(yīng)中應(yīng)采用________加熱(填字母)。A．熱水浴B．酒精燈C．煤氣燈D．電爐(2)過濾時(shí)需使用的有________(填字母)，不需使用的有________(填名稱)。答案(1)A(2)BD分液漏斗、容量瓶解析(1)由題給信息“維持瓶內(nèi)溫度在70℃左右”可知，該反應(yīng)中應(yīng)采用熱水浴加熱。(2)過濾操作需要用到題給玻璃儀器中的燒杯、漏斗，不需要使用題給玻璃儀器中的分液漏斗和容量瓶。2．實(shí)驗(yàn)室從廢定影液[含Ag(S2O3)eq\o\al(3－,2)和Br－等]中回收Ag和Br2可能用到的裝置如下圖：主要實(shí)驗(yàn)步驟如下，回答下列問題：(1)向廢定影液中加入Na2S溶液沉淀銀離子，分離Ag2S時(shí)，選用的裝置是________(填裝置序號(hào)，下同)。(2)灼燒Ag2S制取金屬Ag，用到的實(shí)驗(yàn)裝置是______。(3)制取Cl2并將Cl2通入濾液中氧化Br－，獲取Br2，制取氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置是________________，甲和乙中盛放濃鹽酸的儀器名稱為__________，丙中儀器B的名稱為____________。(4)再用苯萃取分液得粗溴，萃取分液時(shí)用到的實(shí)驗(yàn)裝置是________，水層從________放出，苯層從______倒出。(5)可用下圖裝置精制粗溴：①儀器A的名稱為____________。②儀器B的名稱為____________，圖中冷卻水應(yīng)從B的________(填“a”或“b”)口進(jìn)入，能否用儀器E代替B？________(填“能”或“否”)。③溫度計(jì)的水銀球能否插入粗溴中？________(填“能”或“否”)，原因是______________________________________________________________________________________________。答案(1)丁(2)庚(3)甲(或乙)分液漏斗長頸漏斗(4)戊分液漏斗的下口分液漏斗的上口(5)①蒸餾燒瓶②(直形)冷凝管b否③否蒸餾時(shí)，溫度計(jì)測(cè)定蒸出溴蒸氣的溫度，水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口附近3．實(shí)驗(yàn)室里用乙醇和濃硫酸反應(yīng)生成乙烯，接著再用溴與之反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷，在制備過程中由于部分乙醇被濃硫酸氧化還會(huì)產(chǎn)生CO2、SO2，并進(jìn)而與Br2反應(yīng)生成HBr等酸性氣體。以上述三種物質(zhì)為原料，用下列儀器(短接口或橡皮管均已略去)制備1,2-二溴乙烷。(1)如果氣體流向?yàn)閺淖蟮接?，正確的連接順序是：經(jīng)A①將B插入A中，D接A②；A③接____________接________接________接________。(2)溫度計(jì)水銀球的正確位置是________，若用分液漏斗代替D，可能會(huì)產(chǎn)生的問題是_____________________________________________________________________________。(3)F的作用是__________________________，G的作用是______________________。答案(1)CFEG(2)插入三頸燒瓶中的液體中容器內(nèi)壓力過大時(shí)液體無法滴落(3)除去三頸燒瓶中產(chǎn)生的CO2、SO2吸收揮發(fā)出的溴蒸氣4．氯化鋁為共價(jià)化合物，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很低，且易升華，極易潮解，遇水放熱并產(chǎn)生白色煙霧。實(shí)驗(yàn)室可用鋁粉與HCl氣體加熱制取無水AlCl3，裝置如下：回答下列問題：(1)儀器B中反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________。(2)裝置C中所盛試劑：____________________________________________________。(3)儀器F的名稱：________，作用是________________。(4)裝置的連接順序：_______________________________________________________。答案(1)2NaCl＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))2HCl↑＋Na2SO4[或NaCl＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(微熱))HCl↑＋NaHSO4](2)濃硫酸(3)(球形)干燥管吸收HCl，防止污染空氣(4)abce5．(2021·山東高三模擬)亞硝酸鈉是重要的防腐劑，重氮化試劑。在重氮化反應(yīng)中可以被亞硝酰硫酸(NOSO4H)代替。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(夾持裝置略)制備少量亞硝酰硫酸，并測(cè)定產(chǎn)品的純度。已知：①亞硝酰硫酸是白色片狀、多孔或粒狀晶體，遇水分解成硫酸、硝酸和一氧化氮，溶于濃硫酸而不分解。②實(shí)驗(yàn)室用SO2與濃硫酸和濃硝酸的混合液制備亞硝酰硫酸。(1)利用裝置A制備SO2，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________。(2)按氣流從左到右的順序，上述儀器的連接順序?yàn)開_______________(填儀器接口字母，部分儀器可重復(fù)使用)。(3)裝置D使用的是冷水浴，選擇此條件的原因?yàn)開__________________________________。(4)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________。(5)在上述反應(yīng)條件下，開始時(shí)反應(yīng)緩慢，但某時(shí)刻反應(yīng)速率明顯加快，其原因是______________________________________________________________________________。答案(1)Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)a→b→c→f→e→b→c→d(3)防止HNO3分解、揮發(fā)(4)HNO3＋SO2eq\o(=,\s\up7(濃硫酸))NOSO4H(5)生成的NOSO4H對(duì)該反應(yīng)有催化作用解析(2)在裝置A中制取SO2氣體，在裝置B中干燥SO2，導(dǎo)氣管連接應(yīng)該是長進(jìn)短出，然后使SO2氣體由f通入裝置D中，在裝置D中發(fā)生反應(yīng)制取NOSO4H，為防止NOSO4H遇水分解變質(zhì)，再連接裝置B，揮發(fā)的硝酸蒸氣及未反應(yīng)的SO2氣體用裝置C的NaOH溶液進(jìn)行吸收，故按氣流從左到右的順序，上述儀器接口的連接順序?yàn)閍→b→c→f→e→b→c→d。熱點(diǎn)題空2氣壓原理在實(shí)驗(yàn)裝置中的應(yīng)用一、裝置氣密性的檢驗(yàn)常用方法：微熱法或液差法。已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收，某學(xué)習(xí)小組據(jù)此按如圖裝置展開如下相關(guān)探究：取一定量的銅片于三頸燒瓶中，通入一段時(shí)間N2后再加入足量的濃硫酸，加熱。裝置A中有白霧(硫酸酸霧)生成，裝置B中產(chǎn)生白色沉淀。回答下列問題：裝置A中用于添加濃硫酸的儀器名稱為________；檢查圖中連通裝置A、B氣密性的方法是______________________________________________________________________________。[解題思路](1)構(gòu)建微熱法模型(2)構(gòu)建液差法模型答案分液漏斗方法1：關(guān)閉彈簧夾1和分液漏斗的活塞和旋塞，打開彈簧夾2，用手捂熱燒瓶A，若B中導(dǎo)管口有氣泡冒出，冷卻后，導(dǎo)管中有一段液柱上升，則氣密性良好，否則氣密性不好方法2：關(guān)閉彈簧夾1和彈簧夾2，打開分液漏斗活塞和旋塞，向分液漏斗中加水至水不流下，停止加水；觀察一段時(shí)間，若分液漏斗中的液面不下降，則氣密性良好，否則氣密性不好二、壓送液體或排出氣體裝置圖解題指導(dǎo)壓送液體根據(jù)裝置的封閉性，讓反應(yīng)生成的氣體將反應(yīng)后生成的溶液順利壓入另一反應(yīng)器中再反應(yīng)。如：鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，將裝置形成一定的特定封閉體系后，氫氣可將生成的氯化亞鐵溶液壓入另一個(gè)含氫氧化鈉溶液的反應(yīng)容器內(nèi)排出氣體實(shí)驗(yàn)中為了排盡空氣、充分吸收某種氣體、降低某種氣體的濃度，常用性質(zhì)穩(wěn)定的氣體——氮?dú)庾鬏d氣N2的作用：①實(shí)驗(yàn)前先把裝置中的空氣排凈；②實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，把反應(yīng)生成的氣體充分壓入指定的裝置中被充分吸收；③在測(cè)定某些氣體含量的實(shí)驗(yàn)中，如果氮?dú)獾牧魉龠^快會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏??；④稀釋氣體，控制易爆炸氣體的濃度三、防倒吸、平衡氣壓、減壓過濾1．常見的防倒吸裝置2．常見平衡氣壓的措施圖中橡皮管a、支管b、玻璃管c都有平衡氣壓的作用。3．減壓過濾使容器內(nèi)壓強(qiáng)降低，以達(dá)到固液快速分離的目的，常見裝置為如圖所示：1．某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置(部分固定裝置略)制備氮化鈣(Ca3N2)，并探究其實(shí)驗(yàn)式。按圖連接實(shí)驗(yàn)裝置。檢查裝置的氣密性，方法是_______________________________________。答案關(guān)閉活塞K，微熱反應(yīng)管，試管A中有氣泡冒出，停止加熱，冷卻后若末端導(dǎo)管中有水柱上升且高度保持不變，則說明裝置氣密性良好2．實(shí)驗(yàn)室用下圖裝置制取SnCl4，SnCl4遇水強(qiáng)烈水解，產(chǎn)生大量白煙?；卮鹣铝袉栴}：(1)甲裝置中盛放濃鹽酸的儀器名稱：________，其中導(dǎo)管的作用是__________________。(2)裝置乙、丙中球泡的作用是__________________________________________________。(3)裝置己的作用是____________________________________________________________。答案(1)恒壓滴液漏斗平衡氣壓，便于液體順利滴下(2)緩沖氣流(3)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入戊；吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣3．某綜合實(shí)驗(yàn)裝置中，A的作用：____________________________________________。答案平衡氣壓，便于液體滴下4．某興趣小組同學(xué)用下圖所示的裝置來制備溴苯?；卮鹣铝袉栴}：(1)玻璃管A的作用：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(2)裝置B的作用：①充分吸收HBr；②__________。答案(1)①導(dǎo)氣②冷凝回流(2)防倒吸5．凱氏定氮法的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，清洗儀器的操作如下：g中加蒸餾水；打開K1，關(guān)閉K2、K3，加熱b，蒸氣充滿管路；停止加熱，關(guān)閉K1，g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c，原因是______________________________________________________________________________；打開K2放掉水，重復(fù)操作2～3次。答案溫度降低，裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，在大氣壓作用下，g中蒸餾水倒吸入c中熱點(diǎn)題空3實(shí)驗(yàn)中有關(guān)目的、作用、現(xiàn)象的精準(zhǔn)描述一、實(shí)驗(yàn)操作中的精準(zhǔn)描述1．液體體積測(cè)量中讀數(shù)的答題關(guān)鍵答題要素平視：視線與刻度線和凹液面最低處在同一水平線上讀數(shù)：液面最低點(diǎn)(最底端、最底部、最低處)與刻度線相切得分點(diǎn)及關(guān)鍵詞“平視”“刻度線”“凹液面”“液面最低點(diǎn)”“相切”2.實(shí)驗(yàn)操作的原因、目的、作用的答題要點(diǎn)答題要素明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤鍪裁疵鞔_操作目的：為什么這樣做明確結(jié)論：這樣做會(huì)有什么結(jié)果？理由是什么得分點(diǎn)及關(guān)鍵詞操作：怎么“做”，為什么這樣“做”作用：須有明確的結(jié)論、判斷、理由3.試劑的作用的答題模板答題要素試劑的作用是什么？要達(dá)到的目的是什么得分點(diǎn)及關(guān)鍵詞作用類：“除去”“防止”“抑制”“使……”等，回答要準(zhǔn)確作用—目的類：“作用”是“……”，“目的”是“……”，回答要準(zhǔn)確全面4.氣體檢驗(yàn)(1)思維模型eq\x(明確檢驗(yàn)氣體)→eq\x(分析被檢驗(yàn)氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì))→eq\x(選擇合適的檢驗(yàn)方法特征性質(zhì))(2)答題模板選擇特征試劑(特征反應(yīng))→判斷是否相互干擾(影響)→確定檢驗(yàn)順序→驗(yàn)證、確認(rèn)。①單一氣體檢驗(yàn)：操作[將氣體通入(或通過)]→試劑[×××溶液(或×××固體)]→描述現(xiàn)象→得出結(jié)論。②混合氣體的檢驗(yàn)：檢驗(yàn)氣體甲→除去氣體甲→確定氣體甲已除盡→檢驗(yàn)氣體乙。關(guān)鍵提醒①水蒸氣最先檢驗(yàn)。②有干擾氣體的先檢驗(yàn)。③關(guān)鍵詞：如“少量”“除盡”等。5．離子的檢驗(yàn)與鑒別(1)思維模型eq\x(明確檢驗(yàn)離子)→eq\x(分析待檢驗(yàn)離子在溶液中的顏色及化學(xué)性質(zhì))→eq\x(選擇與待檢驗(yàn)離子發(fā)生“特征反應(yīng)”的試劑或選擇合適的方法)(2)答題模板(溶解)取樣[取少量溶液于一潔凈試管中(固體試樣要先溶解)]→加試劑[加×××試劑(必要時(shí)可以加熱，如檢驗(yàn)NHeq\o\al(＋,4))]→觀察現(xiàn)象(產(chǎn)生×××沉淀或溶液變×××色或生成×××氣體)→得結(jié)論(溶液中含×××)。關(guān)鍵提醒①答題關(guān)鍵詞：取少量樣品于試管中，加入試劑、現(xiàn)象、結(jié)論。②答題步驟：a.取少量樣品；b.加入某種試劑；c.加熱、振蕩等操作；d.根據(jù)現(xiàn)象，得出結(jié)論。二、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的全面描述1．基本原則按照一定的時(shí)間、空間順序，結(jié)合考點(diǎn)，要全面描述，即看到的、聽到的、摸到的、聞到的。2．答題模板(1)溶液①顏色由×××變成×××。②液面上升或下降(形成液面差)。③溶液變渾濁，或生成(產(chǎn)生)×××色沉淀。④溶液發(fā)生倒吸。⑤產(chǎn)生大量氣泡或有氣體從溶液中逸出。(2)固體①固體表面產(chǎn)生大量氣泡。②固體逐漸溶解。③固體體積逐漸變小(變細(xì))。④(固體)顏色由×××變成×××。(3)氣體①生成×××色(味)氣體。②氣體由×××色變成×××色。③先變×××后×××(加深、變淺、褪色)。(4)滴定終點(diǎn)的判斷答題要素：①滴定前：滴加指示劑到樣品溶液中呈現(xiàn)的顏色。②滴定后：滴定達(dá)到終點(diǎn)后溶液的顏色。描述格式：滴溶液(當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏巍瓨?biāo)準(zhǔn)溶液)→觀色變(溶液由……色變成……色)→半分鐘(且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色)。三、?？純x器作用的規(guī)范描述示例①中橡皮管的作用：平衡壓強(qiáng)，使液體能順利滴下；減小液體體積對(duì)氣體體積測(cè)量的干擾。②的作用：干燥氣體或除去氣體中的雜質(zhì)。③的作用：吸收尾氣，防止污染空氣。④的作用：干燥氣體或吸收氣體；防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。⑤的作用：安全瓶，防止瓶內(nèi)壓強(qiáng)過大。⑥的作用：通除去某些成分的空氣，防止實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)物受該成分氣體的影響。⑦的作用：混合氣體；干燥氣體；通過觀察氣泡速率控制流量。⑧的作用：測(cè)量氣體體積。讀數(shù)時(shí)注意：裝置冷卻到室溫，上下移動(dòng)量氣管使兩液面高度一致，平視量氣管內(nèi)凹液面最低處讀出數(shù)值。⑨中儀器的名稱與作用：a為布氏漏斗，b為抽濾瓶或吸濾瓶，兩者組合配合抽氣，使抽濾瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，加快過濾的速率。四、實(shí)驗(yàn)室溫度控制的目的1．加熱方式直接加熱、間接加熱(隔石棉網(wǎng)加熱、水浴加熱和油浴加熱等)。2．控制溫度的目的提高反應(yīng)速率、提高產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率、減少副反應(yīng)、提高產(chǎn)品純度。?？紲囟瓤刂频脑O(shè)問方式：(1)控制溫度在一定范圍內(nèi)進(jìn)行的目的：①若溫度過低，則反應(yīng)速率(或溶解速率)較慢；②若溫度過高，某些物質(zhì)會(huì)分解或揮發(fā)(如H2O2、NH4HCO3、氨水、鹽酸、濃硝酸等)。(2)冰水冷卻的目的：①使某物質(zhì)液化，降低產(chǎn)物的溶解度；②減少其他副反應(yīng)，提高產(chǎn)品純度。(3)水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，便于控制溫度。1．完成下列物質(zhì)的檢驗(yàn)：(1)證明CO2中含有CO：______________________________________________________。(2)證明SO2中含有CO2：_____________________________________________________。(3)證明SOeq\o\al(2－,4)中含有SOeq\o\al(2－,3)：___________________________________________________。(4)證明Fe3＋中含有Fe2＋：_____________________________________________________。答案(1)先將氣體通過足量的燒堿溶液，再通入澄清石灰水中，不變渾濁，再通入濃H2SO4中，最后把氣體通過加熱的CuO，若黑色固體變?yōu)榧t色，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁，則證明CO2中含有CO(2)先把混合氣體通入足量的高錳酸鉀溶液中，再通入品紅溶液中，品紅溶液不褪色，最后通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，說明含有CO2(3)往混合液中加入足量的BaCl2溶液，將沉淀溶于足量的鹽酸中，若沉淀部分溶解且有刺激性氣味的氣體生成，則證明原混合液中含有SOeq\o\al(2－,3)(4)取少量試液于試管中，加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，若有藍(lán)色沉淀生成，則說明溶液中含有Fe2＋2．按如圖所示裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。(1)先打開旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是_______________________________________________，原因是________________________________________________________________________，穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞1。(2)再打開旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是______________________________________________。答案(1)產(chǎn)生白煙由于B中壓強(qiáng)小，HCl進(jìn)入B瓶與NH3化合生成白色固體小顆粒NH4Cl(2)燒杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶，溶液變?yōu)榧t色3．(1)某學(xué)生用0.1500mol·L－1NaOH溶液測(cè)定某未知濃度的鹽酸，用酚酞作指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________________________________________________________。(2)用未知濃度的酸性KMnO4溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液H2C2O4，滴定終點(diǎn)的判斷方法是______________________________________________________________________________。(3)用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定碘液(已知2Na2S2O3＋I(xiàn)2=Na2S4O6＋2NaI)，選用________作指示劑，滴定終點(diǎn)的判斷方法是____________________________________________________。答案(1)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色(2)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液時(shí)，溶液由無色變淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明到達(dá)滴定終點(diǎn)(3)淀粉當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時(shí)，溶液的藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，說明到達(dá)滴定終點(diǎn)4．堿式氯化銅為綠色或墨綠色結(jié)晶性粉末，難溶于水，溶于稀酸和氨水，在空氣中十分穩(wěn)定。模擬制備堿式氯化銅。向CuCl2溶液中通入NH3和HCl，調(diào)節(jié)pH至5.0～5.5，控制反應(yīng)溫度于70～80℃，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持裝置已省略)。(1)儀器X的名稱是______________，其主要作用有導(dǎo)氣、__________。(2)反應(yīng)過程中，在三頸燒瓶內(nèi)除觀察到溶液藍(lán)綠色褪去，還可能觀察到的現(xiàn)象是____________________________、____________________、__________________________。答案(1)球形干燥管防倒吸(2)溶液中有大量墨綠色固體產(chǎn)生三頸燒瓶中有白煙干燥管中有液體先上升后下降的現(xiàn)象5．ClO2氣體是一種高效、廣譜、安全的殺菌消毒劑，可用NaClO3和草酸(H2C2O4)反應(yīng)制得。已知：無水草酸100℃可以升華。在制備ClO2時(shí)實(shí)驗(yàn)需在60～100℃進(jìn)行的原因是_______________________________________________________________________________，控制所需溫度的方法是__________________________________________________________。答案高于60℃是為了加快反應(yīng)速率，低于100℃是為了防止草酸升華水浴加熱6．大氣中的二氧化硫主要來自燃煤煙氣，利用石灰石漿液處理燃煤煙氣，可達(dá)到脫硫的目的。某實(shí)驗(yàn)小組用如圖裝置模擬石灰石漿液對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行脫硫的實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已省略)：已知不同裝置中試劑的量如下表：裝置甲乙丙丁戊試劑的量足量足量足量20mL0.2mol·L－1足量對(duì)裝置丙中液體進(jìn)行攪拌的目的是_________________________________________。石灰石漿液的溫度不宜過高，其原因是______________________________________________________________________________________________________________。答案加快反應(yīng)速率溫度過高，SO2溶解度小，導(dǎo)致脫硫效果不好熱點(diǎn)題空4實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)一、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1．化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括(1)物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；(2)物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；(3)物質(zhì)的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；(4)測(cè)定物質(zhì)的組成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；(5)物質(zhì)的分離或提純實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；(6)測(cè)定混合物的成分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般程序3．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案(1)證明碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸把CO2通入硅酸鈉溶液中，若出現(xiàn)白色沉淀，則說明碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸(2)證明H2C2O4是弱酸測(cè)Na2C2O4溶液的pH，pH＞7說明是H2C2O4是弱酸；或?qū)H＝1的H2C2O4溶液稀釋10倍，pH＜2說明H2C2O4是弱酸(3)證明草酸是二元酸用同濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍，則說明草酸是二元酸(4)證明氯氣的氧化性強(qiáng)于單質(zhì)硫把氯氣通入硫化氫溶液中，若有淡黃色沉淀生成，則證明氯氣的氧化性強(qiáng)于單質(zhì)硫(5)證明SO2中含有CO2先把混合氣體通入足量的高錳酸鉀溶液中，再通入品紅溶液不褪色，最后通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，說明含有CO2(6)Ksp大小的比較(以AgCl、AgI為例)①向AgNO3稀溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加相同濃度KI溶液產(chǎn)生黃色沉淀；②向濃度均為0.1mol·L－1的NaCl、NaI混合溶液中，滴加0.1mol·L－1AgNO3溶液，先產(chǎn)生黃色沉淀特別提醒設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)(1)在離子檢驗(yàn)、氣體成分檢驗(yàn)的過程中，要嚴(yán)格掌握檢驗(yàn)的先后順序，防止各成分檢驗(yàn)過程中的相互干擾。(2)若有水蒸氣生成，先檢驗(yàn)水蒸氣，再檢驗(yàn)其他成分，如C和濃H2SO4的反應(yīng)，產(chǎn)物有SO2、CO2和H2O(g)，通過實(shí)驗(yàn)可檢驗(yàn)三種氣體物質(zhì)的存在，但SO2、CO2都要通過溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)檢驗(yàn)H2O(g)有干擾。(3)對(duì)于需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化才能檢驗(yàn)的成分，如CO的檢驗(yàn)，要注意先檢驗(yàn)CO中是否含有CO2，如果有CO2，應(yīng)先除去CO2，再對(duì)CO實(shí)施轉(zhuǎn)化，最后再檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物CO2，如HOOC—COOHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CO2↑＋CO↑＋H2O↑中CO的檢驗(yàn)。(4)要重視試劑名稱的描述，如有些試劑的準(zhǔn)確描述為無水硫酸銅、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。此外還應(yīng)注意某些儀器的規(guī)格。二、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)包括實(shí)驗(yàn)原理及方案的評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)操作的評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述與結(jié)論分析的評(píng)價(jià)等。進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)一般從以下幾個(gè)方面入手：1．可行性原則(1)分析實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)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。2．綠色化學(xué)原則(1)實(shí)驗(yàn)過程中是否造成環(huán)境污染；(2)原料是否無毒、安全、易得；(3)原料利用率是否較高。3．安全性原則化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度?？紤]的主要因素如下：(1)凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防止液體倒吸；(2)進(jìn)行某些易燃、易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)，要防止爆炸；(3)防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中進(jìn)行等)；(4)污染性的氣體要進(jìn)行尾氣處理，有粉末狀態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)，要注意防止導(dǎo)氣管堵塞。4．規(guī)范性原則(1)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，如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)；(2)防止吸水(實(shí)驗(yàn)取用和制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)宜采取必要措施，以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。如制取易水解物質(zhì)，在該裝置前后均加干燥裝置)；(3)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻；(4)儀器拆卸與組裝順序相反，按照從右向左，從高到低的順序；(5)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)。1．(1)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明酸性條件下NaNO2具有氧化性：_________________________。(提供的試劑：0.10mol·L－1NaNO2溶液、KMnO4溶液、0.10mol·L－1KI溶液、淀粉溶液、稀硝酸、稀硫酸)(2)現(xiàn)擬在實(shí)驗(yàn)室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(Mg3N2)。已知：Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)主產(chǎn)物是氮化鎂：____________________________________________。(3)某化學(xué)興趣小組為探究La2(CO3)3和La(HCO3)3的穩(wěn)定性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)裝置，則甲試管中盛放的物質(zhì)為________；實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)乙試管中固體質(zhì)量與灼燒時(shí)間的關(guān)系曲線如圖所示，試描述實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象為________________。答案(1)取少量KI溶液和NaNO2溶液于試管中，滴加幾滴淀粉溶液，溶液不變色，然后滴加一定量稀硫酸，溶液變藍(lán)，證明酸性條件下NaNO2具有氧化性(或取少量KI溶液和稀硫酸于試管中，滴加幾滴淀粉溶液，溶液不變色，然后滴加NaNO2溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色，證明酸性條件下NaNO2具有氧化性)(2)取少量產(chǎn)物于試管中，加入適量蒸餾水，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到試管中溶液變渾濁且濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明主產(chǎn)物是氮化鎂(3)La(HCO3)3B中澄清石灰水先變渾濁，A中澄清石灰水后變渾濁解析(3)一般正鹽的穩(wěn)定性強(qiáng)于對(duì)應(yīng)的酸式鹽，所以欲探究La2(CO3)3和La(HCO3)3的穩(wěn)定性強(qiáng)弱，可以在相同溫度下探究兩者的穩(wěn)定性，也可以給正鹽更高的溫度加熱進(jìn)行探究。若設(shè)計(jì)題中的實(shí)驗(yàn)裝置，則甲試管中盛放的物質(zhì)受熱溫度較低，應(yīng)為La(HCO3)3；根據(jù)乙試管中固體質(zhì)量與灼燒時(shí)間的關(guān)系曲線可知，碳酸鑭在一定溫度下會(huì)發(fā)生分解，所以碳酸氫鑭一定在更低的溫度下發(fā)生分解，所以實(shí)驗(yàn)過程中可以觀察到的現(xiàn)象為B中澄清石灰水先變渾濁，A中澄清石灰水后變渾濁。2．鐵、銅等金屬及其化合物在日常生活中用途非常廣泛。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一包黑色粉末是否由Fe3O4、CuO組成，探究過程如下：(1)提出假設(shè)：將假設(shè)2補(bǔ)充完整假設(shè)1.黑色粉末是CuO；假設(shè)2.________________________________________________________________________；假設(shè)3.黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN試劑。①若假設(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液顯藍(lán)色。②若假設(shè)2或3成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________________。為進(jìn)一步探究，繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉，若產(chǎn)生________________________的現(xiàn)象，則假設(shè)3成立。有另一小組同學(xué)提出，若混合物中CuO含量較少，可能加入鐵粉后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。查閱資料：Cu2＋與足量氨水反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液，Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O。為探究是假設(shè)2還是假設(shè)3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假設(shè)2成立，則產(chǎn)生________________現(xiàn)象；若假設(shè)3成立，則產(chǎn)生________________現(xiàn)象。答案(1)黑色粉末是Fe3O4(2)溶液顯紅色有紅色固體析出紅褐色沉淀，同時(shí)溶液呈無色紅褐色沉淀，同時(shí)溶液呈深藍(lán)色解析(2)②假設(shè)2或3成立，則溶液中會(huì)產(chǎn)生Fe3＋，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液顯紅色。如果含CuO，則溶液中含有Cu2＋，F(xiàn)e與Cu2＋發(fā)生置換反應(yīng)析出Cu，因此如果有紅色固體析出，則假設(shè)3成立。若假設(shè)2成立，則溶液中含有Fe3＋，加入氨水會(huì)產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時(shí)溶液呈無色；若假設(shè)3成立，則溶液中同時(shí)含有Fe3＋和Cu2＋，則加入足量氨水后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時(shí)溶液呈深藍(lán)色。3．鐵、銅等金屬及其化合物在日常生產(chǎn)生活中用途非常廣泛。實(shí)驗(yàn)室欲制備0.3molCu(NO3)2晶體，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：甲：Cueq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Cu(NO3)2乙：Cueq\o(→,\s\up7(O2))CuOeq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Cu(NO3)2(1)從綠色化學(xué)的角度分析，___________________同學(xué)的方案更合理。(2)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)通入O2的速率不宜過大，為便于觀察和控制產(chǎn)生O2的速率，宜選擇________裝置(填字母)。答案(1)乙(2)B解析(1)Cu與稀硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO和H2O，一方面硝酸利用率低，另一方面產(chǎn)生大氣污染物，所以從綠色化學(xué)的角度分析，乙同學(xué)的方案更合理。(2)A裝置中能控制反應(yīng)速率，但不能觀察氧氣的生成速率；C裝置不能控制反應(yīng)速率，也不能觀察氧氣的生成速率；B裝置中用分液漏斗可控制反應(yīng)速率，通過濃硫酸中的氣泡觀察氧氣的生成速率。4．某化學(xué)課外活動(dòng)小組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行“氨的催化氧化”實(shí)驗(yàn)。(1)A處是氣體發(fā)生裝置，A中所用的試劑只能從下列物質(zhì)中選?。孩傧跛徜@；②碳酸銨；③碳酸氫銨；④氯化銨；⑤熟石灰；⑥氫氧化鈉。若A中制取氣體時(shí)只用了一種藥品，則該藥品可以是________(填序號(hào))，在只用一種藥品制取氨氣時(shí)，圖中空白處所需儀器應(yīng)為__________(選填下列儀器編號(hào)，固定裝置省略)。(2)該裝置補(bǔ)充完整后，仍然存在一定的缺陷，試從安全與環(huán)保的角度來考慮，對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)：①_____________________________________