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高考化学专题复习 专题十 化学实验基础微专题11 实验装置的选取与创新应用课件PPT
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这是一份高考化学专题复习 专题十 化学实验基础微专题11 实验装置的选取与创新应用课件PPT，文件包含微专题11实验装置的选取与创新应用pptx、微专题11实验装置的选取与创新应用docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共22页， 欢迎下载使用。
在近几年的高考实验命题中都出现过三颈烧瓶等仪器,这些仪器属于不常用 仪器,同时在试题中也常出现一些仪器的创新使用,在复习时应多加注意。
(1)制备Cl2的发生装置可以选用 A(或B) (填字母代号)装置,发生反应的离子方程式为 MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O(或2 Mn +10Cl-+16H+
2Mn2++5Cl2↑+8H2O) 。(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择合适的装置,其连接顺序为a→ f→g→c→b →d→e→h→i (按气流方向,用小写字母表示)。
(3)实验室可用图示装置制备亚硝酰氯:
①实验室也可用B装置制备NO,X装置的优点为 随开随用,随关随停 。②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其 目的是 排尽三颈烧瓶中的空气 ,然后进行其他操作,当Z中有一定量液体 生成时,停止实验。
(4)已知:ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。①设计实验证明HNO2是弱酸: 用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试 纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸 。(仅提供的试剂:1 ml·L-1盐酸、1 ml·L-1HNO2溶液、NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体m g溶于水,配制成250 mL溶液;取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中,以K2CrO4溶液为指示剂,用c ml·L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00 mL。滴定终点的现象是 滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内颜色无变化 ,
解析 (1)可以用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气,发生装置属于固 液加热型装置,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O(或用KMnO4与浓盐酸常温下制备Cl2,发生装置属于固液不加热型装置,反应 的离子方程式为2Mn +10Cl-+16H+ 2Mn2++5Cl2↑+8H2O)。(2)制得的氯气中会混有水蒸气和氯化氢,用饱和食盐水除氯化氢,浓硫酸吸收水蒸气,用 向上排空气法收集氯气,最后进行尾气处理。(4)①要证明HNO2是弱酸可证 明HNO2中存在电离平衡或证明NaNO2能发生水解,根据题目提供的试剂,应 证明NaNO2溶液呈碱性,故设计的实验方案为用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在 红色石蕊试纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸。②以K2CrO4溶液为指示
规律方法这类题将化学实验仪器及装置运用组合法、扩充法或替代法等,进行重新组 合或者拆分,来进行实验研究。通过重新组合扩充的方式,考查考生对知识的 系统运用,培养考生的实验创新精神。将传统实验中涉及的实验仪器和用品 进行有效替换,以提高化学实验的效果。
1.三颈烧瓶 (1)使用方法三颈烧瓶又称三口烧瓶,是一种常用的化学玻璃仪器,可以同时加入多种反应 物。一般情况下,中口安装搅拌棒,一个边口安装分液漏斗,另一个边口安装 分馏管、冷凝管或温度计等。(2)使用时注意事项a.加热时,应放在石棉网上加热,使其受热均匀;
b.使用时,注意磨砂口的密封;c.注入的体积不超过容积的 。2.恒压滴液漏斗 恒压滴液漏斗是分液漏斗的一种,与其他分液漏斗相比,所具有的优点是保证内部压强不变,从而起到以下作用:一是防止倒吸,二是使漏斗内液体顺利流下,三是减小增加的液体对气体压强的影响,从而在测量气体体积时更加准确。
另外,在化学实验装置的设计与连接中,要遵循目的性原则、科学性原则、安全性原则、可行性原则、直观性原则等。设计实验时注意制备易水解的物质一定要防止水解,通入加热干燥管的气体一定要干燥,有可燃性气体产生时,一定要防止爆炸,易燃和有毒气体一定要考虑安全和环境污染问题等。进行物质性质的实验探究时要排除其他物质的干扰,要注意个别设问具有开 放性答案,要注重从多角度进行思考。
1.氯苯在染料、医药工业中常用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基苯酚 等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如图所示(其中夹持仪器已略去)。
②仪器d中的反应进行过程中,应保持温度在40~60 ℃,以减少副反应的发 生。仪器d的加热方式最好采用 水浴 加热。(4)仪器c的作用是 冷凝回流 。(5)该方法制备的氯苯中含有很多杂质。在工业生产中,先通过水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2,然后通过碱洗除去其余Cl2,碱洗后通过分液得到含氯苯的有机混合物,混合物成分及各成分的沸点如表所示:
①碱洗前先进行水洗的目的是 减少后续碱洗操作时碱的用量,节约成本 。②从该有机混合物中提取氯苯时,采用蒸馏方法,收集 132.2 ℃左右的馏分。(6)实际工业生产中,苯的流失量如下表所示:
某一次投产,加入13 t苯,则制得的氯苯为 17.1 t(保留一位小数)。
解析 (1)仪器a内发生的反应是KMnO4在酸性条件下氧化Cl-生成Cl2的反应。(2)仪器b外侧的细玻璃导管能使仪器a与仪器b中的压强保持相同,从而使浓 盐酸能顺利滴下。(3)①仪器a中制备的Cl2中含有水蒸气和HCl杂质,而后续氯苯的制备中也产 生HCl,故HCl对氯苯的制备无影响,因此洗气瓶中应盛有浓硫酸,对气体进行 干燥;②制备氯苯的反应需要温度低于100 ℃,故最好采用平缓易控的水浴加热方式。(4)仪器c为球形冷凝管,起冷凝回流的作用。
2.ClO2是一种优良的消毒剂,常用于自来水的消毒,其沸点为9.9 ℃,可溶于水, 有毒,浓度较高时易发生爆炸。某学习小组在实验室通过反应30NaClO3+20H2SO4(浓)+7CH3OH 30ClO2↑+6HCOOH+10Na3H(SO4)2+CO2↑+23H2O制备ClO2,并将其转化为便于运输和贮存的NaClO2固体,实验装置如下图所 示。请回答下列问题:
(1)试剂X的名称为 浓硫酸 ;盛放该试剂的仪器的名称为 分液漏斗 。(2)实验过程中需持续通入一定量的CO2,其目的是 使ClO2中混有一定量的 CO2,防止ClO2浓度过高发生爆炸 ;反应结束后需再通入一定量的CO2,其目的是 将装置中残留的ClO2吹入装置C中参与反应,提高原料的利用率 。(3)装置C中生成NaClO2的离子方程式为 2OH-+2ClO2+H2O2 2Cl +O2+2H2O 。(4)设计实验证明NaClO2溶液具有氧化性: 向FeCl2和KSCN的混合溶液中加 入NaClO2溶液,如果溶液变红,证明NaClO2溶液具有氧化性 (可供选择的试 剂:稀HNO3、稀H2SO4、K2SO3溶液、BaCl2溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液)。
在近几年的高考实验命题中都出现过三颈烧瓶等仪器,这些仪器属于不常用 仪器,同时在试题中也常出现一些仪器的创新使用,在复习时应多加注意。
(1)制备Cl2的发生装置可以选用 A(或B) (填字母代号)装置,发生反应的离子方程式为 MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O(或2 Mn +10Cl-+16H+
2Mn2++5Cl2↑+8H2O) 。(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择合适的装置,其连接顺序为a→ f→g→c→b →d→e→h→i (按气流方向,用小写字母表示)。
(3)实验室可用图示装置制备亚硝酰氯:
①实验室也可用B装置制备NO,X装置的优点为 随开随用,随关随停 。②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其 目的是 排尽三颈烧瓶中的空气 ,然后进行其他操作,当Z中有一定量液体 生成时,停止实验。
(4)已知:ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。①设计实验证明HNO2是弱酸: 用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试 纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸 。(仅提供的试剂:1 ml·L-1盐酸、1 ml·L-1HNO2溶液、NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体m g溶于水,配制成250 mL溶液;取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中,以K2CrO4溶液为指示剂,用c ml·L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00 mL。滴定终点的现象是 滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内颜色无变化 ,
解析 (1)可以用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气,发生装置属于固 液加热型装置,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O(或用KMnO4与浓盐酸常温下制备Cl2,发生装置属于固液不加热型装置,反应 的离子方程式为2Mn +10Cl-+16H+ 2Mn2++5Cl2↑+8H2O)。(2)制得的氯气中会混有水蒸气和氯化氢,用饱和食盐水除氯化氢,浓硫酸吸收水蒸气,用 向上排空气法收集氯气,最后进行尾气处理。(4)①要证明HNO2是弱酸可证 明HNO2中存在电离平衡或证明NaNO2能发生水解,根据题目提供的试剂,应 证明NaNO2溶液呈碱性,故设计的实验方案为用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在 红色石蕊试纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸。②以K2CrO4溶液为指示
规律方法这类题将化学实验仪器及装置运用组合法、扩充法或替代法等,进行重新组 合或者拆分,来进行实验研究。通过重新组合扩充的方式,考查考生对知识的 系统运用,培养考生的实验创新精神。将传统实验中涉及的实验仪器和用品 进行有效替换,以提高化学实验的效果。
1.三颈烧瓶 (1)使用方法三颈烧瓶又称三口烧瓶,是一种常用的化学玻璃仪器,可以同时加入多种反应 物。一般情况下,中口安装搅拌棒,一个边口安装分液漏斗,另一个边口安装 分馏管、冷凝管或温度计等。(2)使用时注意事项a.加热时,应放在石棉网上加热,使其受热均匀;
b.使用时,注意磨砂口的密封;c.注入的体积不超过容积的 。2.恒压滴液漏斗 恒压滴液漏斗是分液漏斗的一种,与其他分液漏斗相比,所具有的优点是保证内部压强不变,从而起到以下作用:一是防止倒吸,二是使漏斗内液体顺利流下,三是减小增加的液体对气体压强的影响,从而在测量气体体积时更加准确。
另外,在化学实验装置的设计与连接中,要遵循目的性原则、科学性原则、安全性原则、可行性原则、直观性原则等。设计实验时注意制备易水解的物质一定要防止水解,通入加热干燥管的气体一定要干燥,有可燃性气体产生时,一定要防止爆炸,易燃和有毒气体一定要考虑安全和环境污染问题等。进行物质性质的实验探究时要排除其他物质的干扰,要注意个别设问具有开 放性答案,要注重从多角度进行思考。
1.氯苯在染料、医药工业中常用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基苯酚 等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如图所示(其中夹持仪器已略去)。
②仪器d中的反应进行过程中,应保持温度在40~60 ℃,以减少副反应的发 生。仪器d的加热方式最好采用 水浴 加热。(4)仪器c的作用是 冷凝回流 。(5)该方法制备的氯苯中含有很多杂质。在工业生产中,先通过水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2,然后通过碱洗除去其余Cl2,碱洗后通过分液得到含氯苯的有机混合物,混合物成分及各成分的沸点如表所示:
①碱洗前先进行水洗的目的是 减少后续碱洗操作时碱的用量,节约成本 。②从该有机混合物中提取氯苯时,采用蒸馏方法,收集 132.2 ℃左右的馏分。(6)实际工业生产中,苯的流失量如下表所示:
某一次投产,加入13 t苯,则制得的氯苯为 17.1 t(保留一位小数)。
解析 (1)仪器a内发生的反应是KMnO4在酸性条件下氧化Cl-生成Cl2的反应。(2)仪器b外侧的细玻璃导管能使仪器a与仪器b中的压强保持相同,从而使浓 盐酸能顺利滴下。(3)①仪器a中制备的Cl2中含有水蒸气和HCl杂质,而后续氯苯的制备中也产 生HCl,故HCl对氯苯的制备无影响,因此洗气瓶中应盛有浓硫酸,对气体进行 干燥;②制备氯苯的反应需要温度低于100 ℃,故最好采用平缓易控的水浴加热方式。(4)仪器c为球形冷凝管,起冷凝回流的作用。
2.ClO2是一种优良的消毒剂,常用于自来水的消毒,其沸点为9.9 ℃,可溶于水, 有毒,浓度较高时易发生爆炸。某学习小组在实验室通过反应30NaClO3+20H2SO4(浓)+7CH3OH 30ClO2↑+6HCOOH+10Na3H(SO4)2+CO2↑+23H2O制备ClO2,并将其转化为便于运输和贮存的NaClO2固体,实验装置如下图所 示。请回答下列问题:
(1)试剂X的名称为 浓硫酸 ;盛放该试剂的仪器的名称为 分液漏斗 。(2)实验过程中需持续通入一定量的CO2,其目的是 使ClO2中混有一定量的 CO2,防止ClO2浓度过高发生爆炸 ;反应结束后需再通入一定量的CO2,其目的是 将装置中残留的ClO2吹入装置C中参与反应,提高原料的利用率 。(3)装置C中生成NaClO2的离子方程式为 2OH-+2ClO2+H2O2 2Cl +O2+2H2O 。(4)设计实验证明NaClO2溶液具有氧化性: 向FeCl2和KSCN的混合溶液中加 入NaClO2溶液,如果溶液变红,证明NaClO2溶液具有氧化性 (可供选择的试 剂:稀HNO3、稀H2SO4、K2SO3溶液、BaCl2溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液)。
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