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高中化學實驗綜合題解題

生活 更新时间:2024-09-30 17:25:21

高中化學實驗綜合題解題(高三化學沖刺關于完整實驗裝置的考查典例分析)1

2017年高考化學課标Ⅰ試卷中,考查了一道實驗室用H2還原WO3制備金屬W的實驗評價,在以後的考試中關于一套獨立完整實驗裝置的評價将作為考查實驗的重點。一套完整的化學實驗裝置包括:

氣體發生→除雜質→幹燥→主體實驗→尾氣處理。

在解答問題時一定要了解實驗的目的,明确實驗中發生的反應以及發生反應所需的條件,還要知道實驗中提供的儀器的用途。

一.考查氣體發生裝置根據反應

物的狀态和反應條件選擇發生裝置,中學階段常見的發生裝置的特點有:固液常溫型(如H2、CO2、H2S、NO2、C2H2、SO2、NO)、固固加熱型(如O2、NH3)、固液加熱或液液加熱型(如Cl2、C2H4)。有的實驗為了排除空氣對實驗的幹擾,實驗前還要對裝置進行處。

解析:樣品與濃硫酸會反應生成二氧化硫、二氧化碳和水。實驗時為防止空氣中CO2幹擾,應先打開K1、K2,關閉K3,從a處通入N2,排出裝置中的CO2,A錯誤;點燃酒精燈前,需要關閉K1、K2,打開K3,實驗中K1無平衡氣壓的作用, B錯誤;高錳酸鉀溶液具有強氧化

性,可以吸收二氧化硫,裝置③中的濃硫酸幹燥二氧化碳,防止

水蒸氣對二氧化碳吸收的影響,C正确;裝置⑤幹燥管中的堿石灰是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,實驗前後隻需稱取裝置④的質量,就能準确地測得鋼材的含碳量,D錯誤。

二.考查氣體的除雜淨化

制備物質時,為了得到純淨的生成物,防止副反應的發生,要對制取的氣體進行淨化除雜幹燥處

理。實驗室制取的氣體中,混有的雜質及除雜、幹燥方法如下表:

氣體

CO2

Cl2

NO

C2H2

C2H4

雜質

HCl

HCl

NO2

H2S等

C2H5OH、CO2、SO2

除雜試劑

飽和NaHCO3

飽和食鹽水

CuSO4溶液

NaOH溶液

幹燥試劑

濃H2SO4

濃H2SO4

濃H2SO4

高中化學實驗綜合題解題(高三化學沖刺關于完整實驗裝置的考查典例分析)2

解析:裝置内的空氣會将NO氧化為NO2,影響産物,所以通入N2排盡裝置中的空氣, A正确;硝酸具有揮發性,A中生成的NO氣體中含有少量HNO3蒸氣,可用裝置B中的水除去,為防止CaO2與水反應,用裝置D中的濃硫酸對NO氣體進行幹燥,B正确;将銅片換成木炭,木炭與稀硝酸不反應,得不到NO,C錯誤;裝置A中盛氫氧化鈉溶液,通過進氣管通入CO2 和CO的混合氣體,CO2 被NaOH吸收後生成Na2CO3,在出氣管口可收集到CO,然後将分液漏鬥中的稀硫酸滴入A中,與生成的Na2CO3反應再

釋放出CO2,達到分離的目的,D正确。

三.考查主體實驗及尾氣處理

化學實驗是有目的的,這個目的就是要完成主體實驗。解題時要注意主體反應的原理、反應的本質、反應的現象以及幹擾實驗的因素、可能發生的副反應,最後還要對尾氣進行處理,防止污染空氣。

高中化學實驗綜合題解題(高三化學沖刺關于完整實驗裝置的考查典例分析)3

解析:(1)裝置E中發生反應是該實驗的主體反應,用SO2和Na2SO3制備焦亞硫酸鈉(Na2S2O5),化學方程式為SO2 Na2SO3=Na2S2O5;(2)關閉K2、K3,打開K1,若探究SO2的漂白性,裝置B應盛有品紅溶液溶液;若探究SO2的還原性,B中發生反應的離子方程式可以是:SO2 Br2 2H2O=2Br- SO42- 4H 或SO2 Cl2 2H2O=2Cl- SO42- 4H 或2MnO4- 5SO2 2H2O=2Mn2 5SO42-+4H 或2Fe3 SO2+2H2O=2F

e2 SO42- 4H ;C中發生的反應為:SO2 2H2S=3S↓ 2H2O,觀察到的現象是有淡黃色沉澱生成;(3)裝置D的作用為除去多餘的SO2,防止污染空氣;(4)要設計實驗驗證Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化:首先要明确Na2S2O5晶體在空氣中易被氧化為Na2SO4,驗證Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化,就是檢驗SO42-,方法:取少量Na2S2O5晶體于試管中,加适量水溶解,再滴加足量鹽酸,振蕩,再滴入BaCl2溶液,有白色沉澱生成。(5)該設計的缺陷:AB之間、AE之間沒有防倒吸裝置或沒有排除裝置内空氣,防止Na2S2O5被氧化(沒有防止Na2S2O5被氧化的措施);裝置E後也應有SO2的尾氣吸收裝置,防止污染空氣。

解答實驗方案的設計和評價問題時,首先要掌握化學實驗的基本流程,即發生裝置、除雜淨化裝置、主體反應裝置、尾氣處理裝置。同時還要了解實驗目的,達到此實驗目的涉及了哪些化學反應,發生這些化學反應需要什麼樣的條件,針對主體實驗有哪些因素幹擾,排除這些幹擾因素應采取什麼措施,最後還要注意尾氣處理。

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