2019-2020年高三化学考前复习《实验专题》教学案.doc

《2019-2020年高三化学考前复习《实验专题》教学案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020年高三化学考前复习《实验专题》教学案.doc（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

2019-2020年高三化学考前复习《实验专题》教学案 【知识与方法归纳】 在近年来的高考中重点考查考生的实验的简单设计、实验基本操作、实验现象描述、实验结论及原理解释、实验评价与改进等能力。实验考查的基本落点有混合物的分离方法（含过滤、蒸发、结晶、洗涤、沉淀是否完全、洗涤方法及是否洗净、蒸馏、分液、萃取、洗气等）；实验装置的连接与检查（含连接顺序、接口方向、气密性检查、除杂装置的完善等）；中和滴定原理的应用（主要应用于与氧化还原反应相关的测定——氧化还原滴定、指示剂的选择、滴定操作注意事项、滴定终点的确定、重复滴定、相关计算等）。 1．化学实验中的先与后 （1）加热试管时，应先均匀加热后局部加热。 （2）用排水法收集气体结束时，先移出导管后撤酒精灯。 （3）制取气体时，先检查装置气密性后装药品。 （4）稀释浓硫酸时，应将浓硫酸慢慢注入水中，边加边搅拌。 （5）点燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃气体时，先检验气体的纯度。 （6）检验卤化烃分子的卤元素时，在水解后的溶液中先加稀HNO3中和碱液再加AgNO3溶液。 （7）检验NH3(用红色石蕊试纸)、Cl2(用淀粉KI试纸)等气体时，先用蒸馏水润湿试纸后再与气体接触。 （8）中和滴定实验时，用蒸馏水洗过的滴定管、移液管先用待装液润洗。 （9）焰色反应实验时，每做一次，铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时，再做下一次实验。 （10）H2还原CuO时，先通H2后加热，反应完毕后先撤酒精灯，冷却后再停止通H2。 （11）检验蔗糖、淀粉水解产物时，先加NaOH中和催化作用的硫酸，再加新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液。 2．中学化学实验中的温度计 （1）测液体的温度：如测物质溶解度；实验室制乙烯等。 （2）测蒸气的温度：如实验室蒸馏石油；测定乙醇的沸点等。 （3）测水浴温度：如温度对反应速率影响的反应；苯的硝化反应；苯的磺化反应；制酚醛树脂；银镜反应；酯的水解等。 3．常见实验装置 （1）气体发生装置：固、固加热型；固、液不加热型；固(液)、液加热型。 固－固加热型 固－液不加热型 固(液)－液加热型 （2）各种防倒吸装置——用于防止液体的倒吸。 （3）常见的净化装置和尾气吸收装置 ① 常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体。 ② 常见的尾气吸收装置——用于吸收尾气。 （4）常见的量气装置——通过排液法测量气体的体积。 （5）过滤、蒸馏、分液装置 4．物质的分离和提纯 （1）物质分离提纯的常用方法 方法 适用范围 举例 过滤 分离不溶性固体和液体混合物 粗盐提纯时，将粗盐溶于水，过滤除去不溶性杂质 结晶 分离溶解度随温度变化差别大的固体混合物 分离KNO3和NaCl的混合物 蒸发 除去溶液中的挥发性溶剂 从食盐水中提取食盐 蒸馏 分离沸点差别大的液体混合物 由普通酒精制取无水酒精 萃取 提取易溶于某种溶剂的物质 用CCl4提取I2水中的I2 分液 分离互不相溶的液体混合物 分离水和苯的混合物 （2）物质分离提纯的常用化学方法 ①溶解法：利用特殊的溶剂(或试剂)把杂质溶解而除去，或提取出被提纯物质的一种方法。 ②沉淀法：利用沉淀反应将杂质转化为沉淀而除去，或将被提纯物质转化为沉淀而分离出来。 ③转化法：将杂质转化为被提纯物质而除去的一种方法。 ④加热分解法：通过加热将杂质转化成气体而除去的一种方法。 ⑤酸碱法：通过加酸、碱调节溶液的pH，从而使杂质转化为沉淀而除去。 ⑥氧化还原法：通过加氧化剂或还原剂，将杂质转化为气体、沉淀或其它物质而除去。 5．常见离子的检验方法 离子 检验方法 主要现象 H+ 酸碱指示剂；活泼金属Zn；碳酸盐等 变色，产生氢气，产生CO2气体 Na+、K+ 焰色反应 钠“黄”钾“紫” Al3+ OH– 先生成白色沉淀，后白色沉淀溶解形成无色溶液 Fe3+ KSCN溶液 溶液变红色 NH4+ NaOH溶液、加热 生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 OH– 酚酞溶液 溶液变红色 Cl– AgNO3、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 SO42– 稀HCl、BaCl2溶液 生成不溶于HCl的白色沉淀 CO32– 盐酸、澄清石灰水 生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 【真题模拟题训练】 1.（xx江苏15题）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na＋、Al3＋、Fe3＋等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl22H2O的质量分数为97.0%~103.0%）的主要流程如下： （1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.0~8.5，以除去溶液中的少量Al3＋、 Fe3＋。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 。 （2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH为4.0，其目的有：①将溶液中的少量 Ca(OH)2 转化为CaCl2；②防止Ca2＋在蒸发时水解；③ 。 （3）测定样品中Cl－含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中；c.用0.05000molL－1 AgNO3 溶液滴定至终点，消耗AgNO3 溶液体积的平均值为20.39mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有： 。 ②计算上述样品中CaCl22H2O的质量分数为： 。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl22H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可 忽略），其可能原因有： ； 。 【参考答案与解析】： 解析：（1）Fe(OH)3若没有沉淀完全，则会有Fe3＋存在，检验Fe3＋的存在用KSCN溶液最好，检验时一定要取上层清液，检验现象才能明显； （2）空气中的CO2会影响产品的纯度，所以应该防止溶液吸收空气中的CO2。 （3）①滴定实验中，需润洗的仪器有滴定管、移液管，该实验是用 AgNO3 溶液滴定 待测液的，所以需要润洗的仪器一定有酸式滴定管。 ② 根据关系式：CaCl22H2O ~ 2AgNO3 147 2 α0.750025/250 0.050000.02039 解得：α＝0.9991＝99.9% ③根据反应：CaCl22H2O ~ 2Cl－~ 2AgNO3 若Cl－偏多，则滴定的结果就会偏高，所以样品中若混有含氯量高于CaCl2的或CaCl22H2O 晶体中的结晶水失去一部分都能使CaCl22H2O的质量分数偏高； 参考答案：（1）取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3 沉淀完全 （2）防止溶液吸收空气中的CO2 （3）①酸式滴定管 ②99.9% ③样品中存在少量的NaCl ，少量CaCl22H2O 失水 【典型错误与矫正】 (1)在上部清液中继续滴加Ca(OH)2，没有浑浊现象，则Fe(OH)3沉淀完全。这个常规答法在此处不恰当，因为溶液中还有Al3+,即使Fe(OH)3沉淀完全了，仍然可能有浑浊现象。 （2）防止产物不纯净（回答的不具体） （3）①碱式滴定管或锥形瓶(不知道AgNO3溶液显酸性，锥形瓶不能用待盛装的溶液润洗) ③AgNO3 溶液中还有杂质（这应该归属于滴定过程中的误差）。 2.（苏北四市一模19）（15分）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图9。 已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图10所示。 （1）Na2S2O35H2O的制备： 步骤1：打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。写出烧瓶内发生反应的化学方程式： ▲ 。 步骤2：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH ▲ 时，打开K2、关闭K1并停止加热，理由是 ▲ 。装置B、D的作用是 ▲ 。 步骤3：过滤C中的混合液，将滤液经过 ▲ 、 ▲ 、过滤、洗涤、烘干，得到产品。 （2）Na2S2O3性质的检验：向新制氯水中加入Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，再向溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为Na2S2O3具有还原性。该方案是否正确并说明理由 ▲ 。 （3）常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度，步骤如下：取废水25.00 mL，控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解，此时CrO42－全部转化为Cr2O72－；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.010 molL－1的Na2S2O3溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。部分反应的离子方程式为 ①Cr2O72－ + 6I－+ 14H+ 2Cr3++3I2+7H2O；②I2+ 2S2O32－ 2I－+ S4O62－。 则该废水中Ba2+的物质的量浓度为 ▲ 。 【参考答案与解析】 解析：本题考查了浓硫酸与铜加热反应制取SO2，并且考查了用SO2和Na2CO3反应制得Na2SO3，再用Na2SO3与硫粉反应制得Na2S2O3的反应原理和相关的反应装置、尾气的回收产物的分离提纯、Na2S2O3还原性的检验以及滴定的相关实验内容。 参考答案： （1）Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O + SO2↑ 接近7 Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在 吸收SO2，防止污染 蒸发浓缩、冷却结晶 （2）不正确，因为氯水中含有Cl－ （3）2.410－3 molL－1 【典型错误与矫正】 （1）Cu + H2SO4 CuSO4 + H2↑ （有学生将该反应等同于活泼金属与酸置换氢的反应） 小于或大于7 等 （小于7时酸性会使 Na2S2O3分解，而大于7时 Na2CO3会有剩余） 防止空气中的物质干扰反应（部分考生被B、D 两个装置所干扰） 蒸发结晶（所得晶体中会含有较多的Na2CO3） （2）正确，因为氯水颜色变浅（将水加入氯水颜色也会变浅，氯水放置过程中会分解） （3）（1.210－3 、4.810－3、2.4等各种错误答案都有）molL－1 、 课堂练习： 3.(山西xx).现有某铁碳合金 (铁和碳两种单质的混合物)，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置（夹持仪器已省略）和实验方案进行实验探究。 浓硫酸 铁碳合金 A B 品红溶液 D 浓硫酸 C 足量酸性KMnO4溶液 E 足量碱石灰 wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ I 测定铁的质量分数： （1）检查上述装置气密性的一种方法是：关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连 上一根导管，然后__________________________________，则证明装置的气密性良好。 （2）称量E的质量，并将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸， 待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为__________________________(写表达式)。 （3）装置C的作用______________________________________________。 wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ wx.jtyjy/ （4）甲同学认为，依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数可能会偏低， 原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是______________________。 （5）乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数又有可能会偏高。你认为其中的原因是_________________。 【参考答案】 （1）给A加热，将导管末端插入水中，导管口有气泡冒出，停止加热，导管内水面上升 （2）（11a-3b）/11a （3）除去SO2并验证是否除尽 （4）在E后面再接一个盛有碱石灰的干燥管 （5）反应生成的CO2未完全被E中的碱石灰吸收；原装置的空气中也含有少量CO2。 4（xx苏南四市第19题，15分）利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的工艺如下： H2O 酸浸pH＝1 氧化 过滤Ⅰ 含铬污泥 预处理后 4.8molL―1H2SO4 过滤Ⅱ 滤液Ⅰ H2O2 调pH＝8 NaOH 滤液Ⅱ 钠离子交换树脂 还原 SO2 CrOH(H2O)5SO4 钠离子交换树脂 其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。 （1）实验室用18.4 molL―1的浓硫酸配制250 mL 4.8 molL―1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需 ▲ 。 （2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有 ▲ 、 ▲ 。 （3）H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72―，写出此反应的离子方程式： ▲ 。 （4）常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下： 阳离子 Fe3+ Mg2+ Al3+ Cr3+ 开始沉淀时的pH 2.7 —— —— —— 沉淀完全时的pH 3.7 11.1 8 9（＞9溶解） 加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72―转化为CrO42―。滤液Ⅱ中阳离子主要有 ▲ ；但溶液的pH不能超过8，其理由是 ▲ 。 （5）钠离子交换树脂的反应原理为：Mn+＋nNaR→MRn＋nNa+，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是 ▲ 。 （6）写出上述流程中用SO2进行还原的化学方程式 ▲ 。 【参考答案】 （1）250mL容量瓶（1分）、胶头滴管（1分） （2）升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等（3点中答到2点即给2分） （3）2Cr3+ + 3H2O2 + H2O ＝ Cr2O72—+ 8H+（2分） （4）Na+、Mg2+、Ca2+（3分） pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2－，最终影响Cr(III)回收与再利用（2分） （5）Ca2+、Mg2+（2分） （6）3SO2 + 2Na2CrO4 + 12H2O ＝ 2CrOH(H2O)5SO4↓+ Na2SO4 + 2NaOH （2分， 或3SO2 + 2CrO42－ + 12H2O ＝ 2CrOH(H2O)5SO4↓+ SO42－ + 2OH－）