届一轮复习鲁科版 化学实验热点 学案.docx
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届一轮复习鲁科版化学实验热点学案
化学实验热点
热点一 以“模拟工业生产”为载体的综合实验题
【思维流程】
化工流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因此分析工业生产化工流程题时,应将流程路线、试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题,可以说它是无机框图题的创新。
流程的呈现形式有①操作流程;②物质变化流程;③装置流程。
解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。
由于化工流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。
[典例剖析] (2016·四川理综,9)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。
某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。
【资料查阅】
该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是________。
(2)实验操作的先后顺序是a→________→e(填操作的编号)。
a.检查装置的气密性后加入药品
b.熄灭酒精灯,冷却
c.在“气体入口”处通入干燥HCl
d.点燃酒精灯,加热
e.停止通入HCl,然后通入N2
(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是________________________________________________________________________。
(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是______________________________
________________________________________________________________________。
【探究反思】
(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。
根据资料信息分析:
①若杂质是CuCl2,则产生的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
【解题探究】
1.(2016·安徽皖南六校第一次联考)纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业。
在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2可以制得纳米级碳酸钙。
某校学生实验小组设计如图所示装置制取该产品。
D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。
可选用的药品有a.石灰石 b.饱和氯化钙溶液
c.6mol·L-1盐酸 d.氯化铵固体 e.氢氧化钙固体
(1)A中制备气体时,所需的药品是________(填字母)。
(2)B中盛有________溶液,其作用__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出制取氨气的化学方程式:
____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入的气体是________________(写化学式)。
(5)检验D出口处是否有氨气逸出的方法是____________________________________
________________________________________________________________________。
(6)写出制纳米级碳酸钙的化学方程式:
______________________________________
________________________________________________________________________。
2.实验室中以粗铜粉(含杂质Fe)为原料,制备铜的氯化物的流程如下:
请按要求回答下列问题:
(1)现用如图所示的实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(铁架台和加热装置等省略)。
①按气流方向连接各仪器接口,正确的顺序是a→________→________→________→
________→________→_______→________。
实验中硬质玻璃管加热前要进行一步重要操作,该操作是____________________________________________________________________。
②反应时,盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是__________________________________
____________________________________________________________________________。
(2)上述流程中,所得固体Ⅰ需要加稀盐酸溶解,其目的是__________________________;
溶液Ⅰ可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X最好选用下列试剂中的________(填字母)。
a.Cub.NH3·H2O
c.CuOd.Cu2(OH)2CO3
e.H2S
(3)向溶液Ⅱ中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,写出该反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
3.TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)
TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,实验装置示意图如下:
有关物质性质如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他
CCl4
-23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
仪器A的名称是________。
装置E中的试剂是________。
反应开始前依次进行如下操作:
组装仪器、__________、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。
反应结束后的操作包括:
①停止通N2 ②熄灭酒精灯 ③冷却至室温。
正确的顺序为________(填序号)。
欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是________。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)
H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:
①试剂A为________(填化学符号)。
钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品TiO2收率降低,原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是____________。
这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是__________(填化学式)。
热点二 有机物的制备与基本操作的融合
【思维流程】
把握三个关键,突破有机物制备实验
1.把握制备过程
2.盘点常用仪器
3.熟悉常考问题
(1)有机物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。
(2)有机反应通常都是可逆反应,且易发生副反应,因此常使某种价格较低的反应物过量,以提高另一反应物的转化率和产物的产率,同时在实验中需要控制反应条件,以减少副反应的发生。
(3)根据产品与杂质的性质特点选择合适的分离提纯方法,如蒸馏、分液等。
[典例剖析] 醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量
密度/g·cm-3
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.9618
161
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。
b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是________。
(2)加入碎瓷片的作用是_______________________________________________________;
如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填字母,下同)。
A.立即补加B.冷却后补加
C.不需补加D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_____________________________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并________;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_____________________________________________________________________________
(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_______________________________________
_____________________________________________________________________________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有________。
A.圆底烧瓶B.温度计
C.吸滤瓶D.球形冷凝管
E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是________。
A.41%B.50%C.61%D.70%
【解题探究】
1.1,2二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。
如图为实验室制备1,2二溴乙烷的装置图,图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,d装置试管中装有液溴。
已知:
CH3CH2OH
CH2===CH2↑+H2O
2CH3CH2OH
CH3CH2OCH2CH3+H2O
相关数据列表如下:
乙醇
1,2二溴乙烷
乙醚
溴
状态
无色液体
无色液体
无色液体
红棕色液体
密度/g·cm-3
0.79
2.18
0.71
3.10
沸点/℃
78.5
131.4
34.6
58.8
熔点/℃
-114.3
9.79
-116.2
-7.2
水溶性
混溶
难溶
微溶
可溶
(1)实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(2)安全瓶b在实验中有多重作用。
其一可以检查实验进行中d装置中导管是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象:
____________________________________________;
如果实验时d装置中导管堵塞,你认为可能的原因是__________________________
________________________________________________________________________;
安全瓶b还可以起到的作用是______________________________________________。
(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是____________________。
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部退色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正确情况下超过许多,如果装置的气密性没有问题,试分析可能的原因:
________________________________________________________________________
_____________________________________________________________(写出两条即可)。
(5)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为________,要进一步提纯,下列操作中必需的是_______________________________________________________________
(填字母)。
A.重结晶B.过滤
C.萃取D.蒸馏
(6)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装置的试管中,则此时冷水除了能起到冷却1,2二溴乙烷的作用外,还可以起到的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置用环己醇制备环己烯,装置如图所示。
已知:
。
密度/g·cm-3
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
-103
83
难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①试管A中碎瓷片的作用是________________________________________________
________________________________________________________________________,
导管B除了导气外还具有的作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
②将试管C置于冰水中的目的是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。
加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在________层(填“上”或“下”),分液后用________(填字母)洗涤。
a.酸性KMnO4溶液b.稀硫酸
c.Na2CO3溶液
②再将提纯后的环己烯按如图所示装置进行蒸馏,冷却水从________(填字母)口进入,目的是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
蒸馏时要加入生石灰,目的是______________________________________________。
③收集产品时,应控制温度在________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是________(填字母)。
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下用来区分环己烯精品和粗品的试剂或方法中,合理的是________(填字母)。
a.酸性高锰酸钾溶液
b.金属钠
c.测定沸点
3.(2014·新课标全国卷Ⅰ,26)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
水中
溶解性
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙酸
60
1.0492
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.8670
142
难溶
实验步骤:
在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50min。
反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,
得乙酸异戊酯3.9g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________________________________________。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是________________________________________,
第二次水洗的主要目的是_______________________________________________________。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_______________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是__________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是______(填标号)。
(7)本实验的产率是________(填标号)。
a.30%b.40%c.60%d.90%
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃开始收集馏分,会使实验的产率偏____(填“高”或“低”),其原因是______________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
热点三 “物质组成”型实验方案的设计
一、定性检测
[典例剖析1] 某混合粉末由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成,为检测其成分,取样品进行下列实验(部分产物略去):
回答下列问题:
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。
取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含的物质是______________(填化学式)。
(2)Z为一种或两种气体:
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则Z中两种气体的化学式是_______________________________________________________________________________。
(3)向Y溶液中通入过量氯气,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是___________________________________________________________________(填离子符号)。
(4)取Y溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。
当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应。
若溶液中一定不会产生红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)_____________________________。
归纳总结
固体成分检测实验方案设计的一般方法
方法一:
取少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中存在的阴、阳离子→得出实验结论。
方法二:
取少量固体试样→在氧气流等中反应→检测所产生的物质(如气体)→得出实验结论。
方法三:
取少量固体试样→加酸(或碱)溶液产生气体→检测气体产物的成分→得出实验结论。
二、固体物质组成的定量测定数据测定的常用方法
1.沉淀法