高考化学第十单元 听课手册 增份微课13 综合试验中的顺序问题 热点仪器与装置.docx
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高考化学第十单元听课手册增份微课13综合试验中的顺序问题热点仪器与装置
第十单元听课手册增份微课13综合试验中的顺序问题热点仪器与装置
考情剖析实验题中的仪器连接或实验步骤类顺序问题,是高考实验复习的难点。
仪器连接、药品加入顺序或实验步骤顺序问题的解决,需要学生从整体上理解把握原理、过程等,才能准确确定顺序;冷凝装置在化学实验中频繁使用,采取何种冷凝方式对实验的成败起着关键作用。
本节内容针对这两方面问题从讲解、例题到练习题进行针对性突破。
年份
2018
2017
2016
2015
题号
全国Ⅱ28
(2)③
全国Ⅰ26、全国Ⅲ26
全国Ⅰ26
全国Ⅰ26
增分点一 仪器连接或实验操作类顺序问题
【解题策略】装置连接时的顺序
(1)分析各装置的作用,按气体制备流程连接;填接口连接顺序时还应注意:
洗气或干燥气体时导气管长进短出,干燥管大口进小口出。
(2)净化气体时:
一般先除去有毒、有刺激性气味的气体,后除去无毒、无味的气体,最后除水蒸气。
(3)检验混合气体时:
先检验水蒸气,再检验并除去性质较活泼的气体,最后检验其他气体。
如蔗糖与浓硫酸反应时会生成SO2、CO2及水蒸气,应先用无水CuSO4检验水蒸气,再用品红溶液检验SO2,用酸性高锰酸钾溶液除去SO2,然后用澄清石灰水检验CO2。
例1查资料得知有些硫酸盐在500℃以上开始按下式分解:
硫酸盐
金属氧化物+SO2↑+SO3↑+O2↑。
有人猜测硫酸亚铁可能也是如此分解,并设计一个验证性实验(注:
忽略气体吸收过程中的热效应)。
实验用到的仪器如图Z13-1所示:
图Z13-1
使用精密实验仪器,加热一段时间后,测得数据及有关结果如下:
Ⅰ.准确称取6.08g无水FeSO4;
Ⅱ.装置F总质量在实验结束时增加了0.16g,且其溶液中只有一种溶质;
Ⅲ.测出量筒中水的体积后,折算成排水的气体在标准状况下的体积为112mL。
试回答下列问题:
(1)使用所有仪器,按装置从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①⑨⑩ ③ ②(填序号)。
(2)装置F的作用是 。
(3)装置D的作用是 。
(4)通过计算,推断出该条件下反应的化学方程式:
。
变式题[2016·全国卷Ⅰ节选]
(1)氨的发生装置可以选择图Z13-2中的 ,反应的化学方程式为 。
(2)欲收集一瓶干燥的氨,选择图中的装置,其连接顺序为发生装置→
(按气流方向,用小写字母表示)。
图Z13-2
增分点二 冷凝装置的使用
【解题策略】冷凝装置在高中化学实验中经常使用,在近几年的高考试题中多次呈现。
其作用一般为以下几点:
(1)冷凝回流,以减少原料反应物的挥发或分解;
(2)冷凝使产品液化以便收集;
(3)冷凝以防产品挥发。
图Z13-3
例2[2017·江苏卷]1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71℃,密度为1.36g·cm-3。
实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1:
在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。
步骤2:
如图Z13-4所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
图Z13-4
步骤3:
将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4:
将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
(1)仪器A的名称是 ;加入搅拌磁子的目的是搅拌和 。
(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和 。
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是 。
(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是 。
(5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:
向分液漏斗中小心加入12mL5%Na2CO3溶液,振荡, ,静置,分液。
变式题如图Z13-5所示是实验室用浓硫酸(1∶1)和溴化钠(先生成HBr)与乙醇反应来制备溴乙烷(C2H5Br)的装置,反应需要加热,图中省去了加热装置,有关数据如下表所示。
乙醇
溴乙烷
溴
状态
无色液体
无色液体
深红棕色液体
密度/(g·cm-3)
0.80
1.40
3.1
沸点/℃
78.5
38.4
59
图Z13-5
(1)B是恒压漏斗,与普通的分液漏斗相比,其优点是 ,为更好地从A中分离出目标产物,最好的加热方式是 ,A中还缺少一种仪器,该仪器的名称是 。
(2)使用D进行冷却的原因是 。
(3)写出A中两种物质间反应生成溴乙烷的化学方程式:
,该反应属于 (填反应类型)反应。
(4)将E中产品转入到分液漏斗中,再向漏斗中加入适量Na2SO3溶液,加入Na2SO3的目的是 ,加入Na2SO3溶液后,再 ,打开分液漏斗的活塞,分液时目标产物离开分液漏斗的方式是 。
(5)假设最初取用的无水乙醇是46mL,最后得到的干燥溴乙烷是54.5mL,则溴乙烷的产率为 %。
1.[2017·全国卷Ⅲ]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知:
、 。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。
按图Z13-6连接好装置进行实验。
图Z13-6
①仪器B的名称是 。
②将下列实验操作步骤正确排序 (填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热
b.熄灭酒精灯
c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2
e.称量A
f.冷却到室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x= (列式表示)。
若实验时按a、d次序操作,则使x (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将
(2)中已恒重的装置A接入图Z13-7所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
图Z13-7
①C、D中的溶液依次为 (填标号)。
C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为 。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:
。
2.某学生为探究钠与CO2的反应,利用如图Z13-8装置进行实验。
(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd)
图Z13-8
(1)请将上图各装置连接完整(填写装置中字母):
c接f, 接 , 接 , 接 。
(2)若用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向长颈漏斗中加入的试剂是 。
A.NaNO3溶液B.CCl4C.苯D.稀硝酸
(3)检查装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到 时再点燃酒精灯,此步操作的目的是 。
3.[2018·三亚模拟]某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。
某同学用15.0g该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。
采用的实验方案如下:
图Z13-9
(1)在下列装置中,第一次浸出必须用 (填标号,下同),第二次浸出应选用 。
图Z13-10
(2)第二次浸出时,向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。
若顺序相反,会造成 。
滤渣2的主要成分是 。
(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是 。
(4)某同学在实验完成之后,得到1.5gCuSO4·5H2O,则铜的回收率为 。
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