专题14 实验方案设计与评价-【口袋书】2023年高考化学必背知识手册

专题14 实验方案设计与评价必背知识手册 考点1 常见的无机制备实验 一、实验室制取氯气 1．制备原理：在酸性条件下，利用强氧化剂将Cl−氧化成Cl2 2．常见反应 （1）常规方法：“固体+液体气体”型 ①化学反应：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O ②离子反应：MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O （2）其他方法：“固体+液体气体”型 ①2KMnO4+16HCl（浓）2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ②K2Cr2O7+14HCl（浓）2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O ③KClO3+6HCl（浓）KCl+3Cl2↑+3H2O ④Ca（ClO）2+4HCl（浓）CaCl2+2Cl2↑+2H2O ⑤Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O 3．制气完整装置 4．气体净化装置 （1）试剂：先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸、P2O5、硅胶、无水CaCl2除去水蒸气 （2）装置：洗气瓶，导气管口长进短出 5．气体收集装置 （1）排空气法：向上排空气法，导气管口长进短出 （2）排液体法：排饱和食盐水法，导气管口短进长出 6．尾气吸收装置 （1）装置作用：吸收多余的氯气，防止污染空气 （2）酸性气体：一般用饱和的碱性溶液吸收 ①NaOH：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O ②Na2CO3或NaHCO3 （3）氧化性气体：一般用饱和的强还原性溶液吸收 ①FeCl2：2FeCl2+Cl22FeCl3 ②Na2S：Na2S+Cl2S↓+2NaCl ③Na2SO3：Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl ④KI：Cl2+2KI2KCl+I2 7．检验方法 （1）最佳方法：用湿润的淀粉碘化钾试纸，现象是变蓝 （2）可用方法：用湿润的蓝色石蕊试纸，现象是先变红后褪色 8．证明Cl2中含有水蒸气和HCl （1）实验装置 （2）所用试剂及作用 ①A中：无水CuSO4，检验水蒸气 ②B中：四氯化碳，除去HCl中的Cl2 ③C中：硝酸银溶液，检验HCl气体 ④D中：NaOH溶液，吸收多余的HCl气体，防止污染空气 二、实验室制二氧化碳 1．制备原理 （1）碳酸钙和稀盐酸：CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O （2）不用大理石和稀硫酸的原因：在CaCO3表面生成微溶的CaSO4沉淀，阻止反应继续进行 2．发生装置：“块状固体+液体→气体”型 4．气体净化装置 （1）试剂：先用饱和NaHCO3溶液除去HCl，再用浓硫酸、P2O5、硅胶、无水CaCl2除去水蒸气 （2）装置：洗气瓶，导气管口长进短出 5．气体收集装置 （1）排空气法：向上排空气法 ①带橡胶塞的集气瓶正放：导气管口长进短出 ②带橡胶塞的集气瓶倒放：导气管口短进长出 （2）排液体法：排饱和NaHCO3溶液法，导气管口短进长出 6．检验方法：先将气体通入品红溶液，不褪色；再通入澄清石灰水，变浑浊 三、实验室制一氧化碳 1．反应原理及装置 （1）装置类型：“固体+固体气体（产生大量液体）”型 ①反应：H2C2O4·2H2O（s）CO2↑+CO↑+3H2O ②信息：H2C2O4·2H2O在101.5℃熔化，150℃左右分解 不能选用 可以选用 （2）装置类型：“固（液）体+液体气体”型 ①反应：H2C2O4（s）CO2↑+CO↑+H2O ②反应：HCOOH（l）CO↑+H2O ③浓硫酸的作用：催化剂和脱水剂 2．气体净化装置（假设含CO2和H2O杂质） （1）先用NaOH溶液除CO2 （2）再用浓硫酸或P2O5或硅胶或无水CaCl2或碱石灰除水蒸气 （3）最好用碱石灰将二者全部除去 4．气体收集装置：只能用排水法 5．检验方法 （1）图示 （5）方法：先将气体通过灼热的CuO，变红，再将产生的气体通入澄清石灰水，变浑浊 6．尾气处理 （1）点燃法 （2）袋装法 （3）强氧化剂法（信息型） ①银氨溶液：CO+2Ag（NH3）OH（NH4）CO3+2Ag↓+2NH3 ②PdCl2溶液：PdCl2+CO+H2OPd↓+CO2+2HCl ③热的高锰酸钾溶液：5CO+2KMnO4+3H2SO45CO2+K2SO4+2MnSO4+3H2O 7．CO还原CuO的实验 （1）开始时 ①先点燃酒精灯B（尾气处理） ②再通入CO排尽装置内的空气，防止不纯的CO在点燃时发生爆炸 ③最后点燃酒精灯A，进行CO还原CuO的实验 （2）结束时 ①先熄灭酒精灯A，停止反应 ②再停止通入CO，防止水倒吸入热的硬质玻璃管中使其炸裂 ③最后熄灭酒精灯B 8．确定CO、CO2混合气体中含有CO的实验 （1）各装置的作用 ①A装置：除去混合气体中