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專題27 實(shí)驗(yàn)綜合探究、設(shè)計與評價,考點(diǎn)68 常見氣體的制備 考點(diǎn)69 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價,考點(diǎn)68 常見氣體的制備實(shí)驗(yàn),600分知識 700分考法 考法1：氣體的制備與收集 考法2：制氣裝置及連接順序 考法3：實(shí)驗(yàn)裝置圖的補(bǔ)充,1．常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備 (1)制備原理,1．常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備 (2)氣體制備裝置,2．氣體的凈化與收集 (1)常見氣體的收集方法,2．氣體的凈化與收集 (2)氣體的凈化 ①凈化原則：不減少被凈化的氣體的量；不引入新的雜質(zhì)；操作簡便，易于分離。 ②氣體凈化的原理、裝置(如圖)和方法 a．易溶于水的雜質(zhì)，可用水吸收，如H2(HCl)、N2(NH3）可用盛有水的裝置A吸收。 b．酸性雜質(zhì)用堿性吸收劑來吸收。如CO(CO2)，可通入盛有NaOH溶液的裝置A；也可通過裝有堿石灰的裝置B或C。 c．堿性雜質(zhì)用酸性吸收劑來吸收。 d．還原性雜質(zhì)可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化，例如CO2(CO)，可通過裝有灼熱CuO的裝置D；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收。 e．選用與雜質(zhì)生成沉淀的物質(zhì)作吸收劑。如O2(H2S)，可通過裝有CuSO4溶液的裝置A。,2．氣體的凈化與收集 (3)常用的干燥劑及性質(zhì),3．尾氣的處理 (1)處理原則 選擇合適的方法把有毒、有害的氣體，變成無毒、無害、無污染的物質(zhì)。 (2)常見裝置 【說明】尾氣處理裝置一般應(yīng)與大氣相通，右圖中裝置 不能作為尾氣處理裝置。,返回,考法1 氣體的制備與收集 1．氣體制取與收集裝置的選擇 (1)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)是否需加熱選擇制備裝置。 (2)根據(jù)氣體密度大小、水溶性、是否有毒、是否與空氣中的成分反應(yīng)等性質(zhì)選擇收集裝置。密度比空氣大的氣體可用向上排空氣法，密度比空氣小的氣體可用向下排空氣法；易溶于水的氣體不能用排水法，難溶于水的氣體可用排水法；易與空氣中的成分反應(yīng)的氣體不能用排空氣法；有毒的氣體收集時，必須要有尾氣處理裝置。 2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置判斷能制備的氣體 (1)對給出的裝置要仔細(xì)觀察，如是不是缺少什么儀器(如要不要酒精燈、溫度計、石棉網(wǎng))等。 (2)裝置是否正確，如整套制氣裝置不能是密閉的。 (3)氣體收集的方法是否正確，如不能用排空氣法、只能用排水法收集NO。 (4)排空氣收集時的方法是否正確，如H2應(yīng)采用向下排空氣法等。,考法1 氣體的制備與收集,返回,考法2 制氣裝置及連接順序 實(shí)驗(yàn)室制取氣體時一般都混有雜質(zhì)氣體和水蒸氣，若需收集到純凈的氣體，應(yīng)按照“制備→除雜→干燥→收集及尾氣處理”等順序依次相連。 1．實(shí)驗(yàn)操作的先后順序 通常順序?yàn)椋簹饷苄詸z查→加固體藥品→加液體藥品→加熱等。 【注意】①反應(yīng)中需要加濃硫酸時，要按“注酸入水”的順序。 ②做性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時，先讓制備出的氣體通過需要加熱的裝置，驗(yàn)純后，再對性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的裝置加熱。,考法2 制氣裝置及連接順序 2．制備氣體實(shí)驗(yàn)中的除雜 (1)除雜時要明確的幾個問題： ①氣體中含有哪些雜質(zhì)。 ②這些雜質(zhì)選用什么試劑來除，用的試劑對主要?dú)怏w會不會造成影響。 ③除雜時用什么裝置。 ④除雜時的先后順序是什么。 (2)除雜裝置的注意事項(xiàng) ①氣體的流向：洗氣瓶是長進(jìn)短出；干燥管是大口進(jìn)，小口出。 ②當(dāng)氣體含有多種雜質(zhì)時，若用洗氣裝置，常是先除雜，后干燥；若用到加熱裝置，常是干燥在前，加熱在后。 【說明】氣體中有多種酸性雜質(zhì)時，應(yīng)先除去酸性較強(qiáng)的氣體，再除去酸性較弱的氣體。,考法2 制氣裝置及連接順序 3．尾氣的處理方法和裝置選擇 (1)熟悉制備氣體的性質(zhì)，包括毒性、溶解性、可燃性、密度、能與哪些物質(zhì)反應(yīng)等。 (2)根據(jù)所掌握的氣體的性質(zhì)，選擇尾氣處理的裝置。 如：某氣體極易溶于水，則不可將導(dǎo)管直接插入液面以下吸收，以免發(fā)生倒吸；氣體若不能用液體試劑吸收，但其具有可燃性，如CO，則可以用點(diǎn)燃法除去，或者用氣球收集。,返回,考法3 實(shí)驗(yàn)裝置圖的補(bǔ)充 1．解答這類題目的關(guān)鍵是結(jié)合題意和儀器的連接順序，明確每一步要進(jìn)行的操作，對應(yīng)的裝置是什么，從而確定出此處缺少的儀器或裝置。 2．從題目已知的儀器中選出所需要的儀器補(bǔ)在相應(yīng)位置，或按照題目要求畫出所需要的儀器或裝置。,考法3 實(shí)驗(yàn)裝置圖的補(bǔ)充,考法3 實(shí)驗(yàn)裝置圖的補(bǔ)充,返回,考點(diǎn) 69 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價,700分考法 考法4：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計 考法5：定量分析型實(shí)驗(yàn)題 考法6：探究型實(shí)驗(yàn) 考法7：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價,,考法4 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計 列出可能的幾種制備實(shí)驗(yàn)方法和途徑，從方法是否可行、裝置和操作是否簡單、方案是否經(jīng)濟(jì)與安全等方面進(jìn)行分析和比較，從中選取最佳的實(shí)驗(yàn)方法。,,考法4 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計 1．物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計思路 列出可能的幾種制備實(shí)驗(yàn)方法和途徑，從方法是否可行、裝置和操作是否簡單、方案是否經(jīng)濟(jì)與安全等方面進(jìn)行分析和比較，從中選取最佳的實(shí)驗(yàn)方法。 2．設(shè)計時思考的問題——儀器的連接問題 (1)所用儀器是否恰當(dāng)，所給儀器是全用還是選用。 (2)儀器是否齊全。如涉及有毒氣體的實(shí)驗(yàn)是否有尾氣的處理裝置。 (3)安裝順序是否合理。如是否遵循“自下而上，從左到右”；氣體凈化裝置中不應(yīng)先經(jīng)干燥，后又經(jīng)過水溶液洗氣。 (4)儀器的連接順序是否正確。如洗氣時“進(jìn)氣管長，出氣管短”；干燥管除雜質(zhì)時“大進(jìn)小出”等。,,考法4 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計,返回,,考法5 定量分析型實(shí)驗(yàn)題 1．測定數(shù)據(jù)的方法 (1)沉淀法 先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量，再進(jìn)行相關(guān)計算。 (2)測氣體體積法 對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，可以通過測定 氣體體積的方法測定樣品純度，常見裝置 有4種（如右圖）。 (3)測氣體質(zhì)量法 將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量，求得所吸收氣體的質(zhì)量，然后進(jìn)行相關(guān)計算。 (4)滴定法 即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計算。,,考法5 定量分析型實(shí)驗(yàn)題 2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計與整理的一般方法 (1)數(shù)據(jù)的表格化 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定應(yīng)記錄的項(xiàng)目：所測的物理量。 ②應(yīng)注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字及單位和必要的注釋。 ③設(shè)計的表格要便于數(shù)據(jù)的查找、比較，便于數(shù)據(jù)的計算和進(jìn)一步處理，便于體現(xiàn)反應(yīng)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。 (2)數(shù)據(jù)的圖像化 圖像化是用直線圖或曲線圖對化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以處理的一種簡明形式。它適用于一個量的變化引起另一個量的變化的情況。圖像化的最大特點(diǎn)是鮮明、直觀、簡單。,,考法5 定量分析型實(shí)驗(yàn)題,,考法5 定量分析型實(shí)驗(yàn)題,返回,,考法6 探究型實(shí)驗(yàn) 1．探究物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計 (1)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計的一般思路、程序,,考法6 探究型實(shí)驗(yàn) (2)驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案的類型 ①證明酸性的方法:pH試紙或酸堿指示劑；與Na2CO3溶液反應(yīng)；與Zn等反應(yīng)。 ②證明弱酸性的方法:證明存在電離平衡；測定對應(yīng)鹽溶液酸堿性；測定稀釋前后pH的變化。 ③證明氧化性或還原性的方法:與還原性物質(zhì)或氧化性物質(zhì)反應(yīng)，觀察現(xiàn)象。 ④比較金屬的活動性的方法:a．與水反應(yīng)；b.與酸反應(yīng)；c.利用置換反應(yīng)；d.利用原電池原理；e.利用電解放電順序；f.利用最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱。 ⑤比較非金屬的活動性的方法:a．利用置換反應(yīng)；b.與氫氣反應(yīng)，比較反應(yīng)速率；c.利用氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、還原性；d.利用最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱。 ⑥比較酸(堿)的酸(堿)性強(qiáng)弱的方法:a．較強(qiáng)的酸(堿)能制得較弱的酸(堿)；b.測同物質(zhì)的量濃度溶液的pH；c.測同物質(zhì)的量濃度的同陽離子(陰離子)的兩鹽溶液的pH。 【注意】在探究過程中往往設(shè)置幾組平行實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行對照和比較。,,考法6 探究型實(shí)驗(yàn) 2．探究物質(zhì)成分實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計 (1)根據(jù)題意，分析可能存在的多種情況或多種原因。 (2)對提出的多種情況，設(shè)計出相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，特別要運(yùn)用好題目中給出的相關(guān)信息，圍繞信息進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計。 (3)靈活應(yīng)用課本中所學(xué)到的知識。如運(yùn)用特征試劑檢驗(yàn)?zāi)畴x子、特殊的反應(yīng)現(xiàn)象或是物質(zhì)的顏色等，由此可以得出某 結(jié)論。 (4)研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序 觀察外觀―→預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)―→ 實(shí)驗(yàn)和觀察―→解釋及結(jié)論。圖示如右：,,考法6 探究型實(shí)驗(yàn) 3．對反應(yīng)原理的探究 化學(xué)反應(yīng)原理是高中化學(xué)中的重要知識點(diǎn)，它主要包括化學(xué)與能量變化、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液、電化學(xué)等知識，在高考中占有重要的地位。探究化學(xué)反應(yīng)原理的實(shí)驗(yàn)一般考查教材中沒有講過的知識，是對教材知識的延伸，主要研究化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)的可能性、反應(yīng)中的能量變化、反應(yīng)發(fā)生的原理等方面，涉及的內(nèi)容比較廣泛，基本都在非選擇題中進(jìn)行綜合考查。,,考法6 探究型實(shí)驗(yàn),,考法6 探究型實(shí)驗(yàn),返回,,考法7 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價 1．判斷實(shí)驗(yàn)裝置圖的正誤 (1)從原理上，分析裝置的正誤。如制氣裝置選擇是否合理；除雜時，選用的除雜試劑是否合理。 (2)從操作上，分析是否正確。如冷凝裝置中溫度計位置，冷凝管進(jìn)出水方向是否合理；洗氣時，進(jìn)出氣方向是否合理等。 (3)判斷結(jié)論和實(shí)驗(yàn)方案是否合理 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，結(jié)合理論知識，綜合分析所給出的“結(jié)論”和實(shí)驗(yàn)方案是否存在片面性。此處特別要注意干擾現(xiàn)象。 2．多種實(shí)驗(yàn)方案的比較 對給出的多種方案，要從原理、可行性、安全性、藥品節(jié)約等方面進(jìn)行比較，選出最好的實(shí)驗(yàn)方案或評價某方案的優(yōu)劣。 3．化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價原則 (1)實(shí)驗(yàn)原理的可行性。 (2)經(jīng)濟(jì)角度——切合實(shí)際情況。 (3)環(huán)境保護(hù)角度——防止產(chǎn)生污染環(huán)境的因素。,,考法7 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價,,考法7 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價,