2024届高三化学高考备考一轮复习专题：物质制备实验的设计与评价课件

这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习专题：物质制备实验的设计与评价课件，共35页。
1.能依据实验目的和假设，设计解决简单问题的实验方案，能对实验方案进行评价。
2.能根据不同类型实验的特点，设计并实施实验，具有安全意识和环保意识。
3.能根据物质性质的差异选择物质分离的实验方法；能根据反应原理选取实验装置制取物质。
考点　以气体制备为主线的实验
1.气体制备实验的设计思路
2.气体制备的发生装置
（1）除杂试剂选择的依据和原则
当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。
（1）原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等危害。
（2）处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施处理。
（3）尾气处理装置（如图a、b、c）
①实验室制取Cl2时，尾气处理可采用b装置。
②制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。
③制取H2时，尾气处理可采用a、c装置。
1.判断下列试剂使用是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
答案：（1）×　（2）×　（3）×　（4）×
2.下列实验方案最合理的是（　　）
3.如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置（加热及夹持固定装置均已略去）。请根据下列要求回答问题。
（1）若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：
①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此实验的目的是 　　　　　　　　⁠，D装置的作用是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　⁠。 
②为了使B装置中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⁠（写一种）。 
③加热前必须进行的操作是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　⁠。 
答案：①验证H2的还原性并检验其氧化产物　防止空气中的水蒸气进入B装置，干扰H2氧化产物的检验
②控制分液漏斗的活塞，使稀H2SO4缓慢滴下（或向烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾捂着烧瓶等，其他答案合理即可）
③检验装置中空气是否排尽（或检验氢气是否纯净）
①烧瓶内产生的气体主要有  （写化学式）。②用产生的气体做氨的催化氧化实验，各装置按气流方向从左到右的连接顺序是 　　　　　　⁠（填字母）→E。 
（2）若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：
③B装置中反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　⁠。 
答案： ①O2、NH3　②A→D→B　
考点　以有机物制备为目的的实验
1.明确有机物制备实验的设计流程
2.熟悉有机物制备实验的仪器装置
①反应装置：有机物易挥发，常采用冷凝回流装置减少有机物的挥发，提高原料的利用率和产物的产率。
②蒸馏装置：利用有机物沸点的不同，用蒸馏的方法可以实现分离。
3.把握提纯有机物的常用方法
有机制备实验有反应物转化率低、副反应多等特点，制得的产物中常混有杂质，根据目标产物与杂质的性质差异，可用如下方法分离提纯：
如苯与液溴发生取代反应后，产物为棕褐色，混合物中含有目标产物溴苯、有机杂质苯、无机杂质Br2、FeBr3、HBr等，提纯溴苯可用如下工艺流程：
1.正丁醚常用作有机反应的溶剂，不溶于水，密度比水小，在实验室中可利用反应2CH3CH2CH2CH2OH CH3（CH2）3O（CH2）3CH3＋H2O制备，反应装置如图所示。下列说法正确的是（　　）
2.苯胺为无色油状液体，沸点184 ℃，易被氧化。实验室以硝基苯为原料通过反应 ＋3H2 ＋2H2O制备苯胺，实验装置（夹持及加热装置略）如图。下列说法正确的是（　　）
3.己二酸[HOOC（CH2）4COOH]为白色结晶粉末，是合成尼龙66的主要原料。己二酸易溶于酒精、乙醚等大多数有机溶剂，在水中15 ℃时溶解度为1.44 g/100 mL，100 ℃时溶解度为160 g/100 mL。实验室可利用环己醇与硝酸制备己二酸，反应原理如图1所示：
实验室制备己二酸的实验步骤：
①如图2所示，组装实验装置。
②a中加入16 mL、浓度为50%的硝酸（含HNO3 0.166 ml），加入少量偏钒酸铵作催化剂；b中加入环己醇5.2 mL（5 g）。
③将a装置用水浴加热至约60 ℃，撤去水浴，搅拌，慢慢滴入环己醇。反应混合物的温度升高且有红棕色气体放出，标志着反应已经开始。④注意边搅拌边严格控制滴加速度，保持瓶内温度在50～60 ℃（此反应是一个强放热反应，所以必须等先加入反应瓶中的少量环己醇作用完全后才能继续滴加）。滴加完环己醇（约需30 min）后，再用80～90 ℃ 的热水浴加热至无红棕色气体放出，将反应后的混合物小心地倒入冰水浴冷却的烧杯中。
⑤用图3装置进行抽滤，析出的晶体用冷水洗涤两次，抽干，重结晶，干燥，获得产品5 g。
（1）装置图中，仪器a、b的名称分别是 　　　　　　　　　⁠、 　　　　⁠。组装好装置后，开始实验前应先 　　　　⁠。 
答案：三颈烧瓶（或三口烧瓶）　恒压滴液漏斗　检查装置气密性
（2）装置d中的试剂可以用 　　　　　　　　　⁠，作用是　 ⁠。 
答案：NaOH溶液　吸收反应中生成的氮氧化物（或二氧化氮）尾气，防止污染空气
（3）步骤④中采用冰水浴冷却，⑤中用冷水洗涤的原因是　 ⁠。 
答案：己二酸溶解性随温度降低显著减小，采用冰水浴有利于己二酸析出，冷水洗涤可减少产品损失
（4）步骤⑤中洗涤抽滤所得晶体的操作方法为先关小抽气泵， 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⁠。停止抽滤时，操作为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⁠。 
答案：向过滤器中加水直至没过固体，待水自然流下，重复操作2～3次　先打开安全瓶上的旋塞恢复常压，然后关闭抽气泵
（5）本实验中己二酸的产率为 　　　　⁠（保留3位有效数字）。 
表格型实验设计的评价与分析
1.依据下列实验，预测的实验现象正确的是（　　）
2.由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是（　　）
试题常常以表格形式呈现，将化学实验知识与元素化合物、化学基本原理等知识相融合，从不同的角度进行考查，信息容量大，综合性强。命题方式大致有以下几种：
（1）利用教材实验按照实验操作与实验现象的匹配关系进行设计。
（2）改变或拓展教材实验进行设计。
（3）利用教材中有明显现象的不常见反应进行设计。
②把握关键字词，如“分离”“提纯”等。（2）逐项分析选项①“分离”“提纯”要明确原理，切记不能引入新杂质；②“操作问题”要避免遗漏，养成有序思维的习惯；③“制备问题”要从教材类比迁移，明确是考查原理，还是考查操作或仪器。（3）对比验证在题干要求的前提下快速对比验证，确保答案正确。
①明确关键要求，如“正确的是”等；
1.利用下列实验药品进行实验，能顺利达到实验目的的是（　　）
2.化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是（　　）
3.下列实验操作、现象和结论均正确的是（　　）