第13章 第1节 制备实验的设计与评价（word教参）-【正禾一本通】2024高考化学高三一轮总复习高效讲义（老高考）

【备考目标】　1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。2.根据化学实验的目的和要求，能做到设计实验方案；正确选用实验装置；掌握控制实验条件的方法；预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论； 评价或改进实验方案。 第一节 制备实验的设计与评价 以新物质制备为背景的实验题，涉及知识面较广，形式灵活多变，思维发散空间大，能够很好地考查考生综合运用化学实验基础知识解决实际问题的能力。命题设计的角度主要有：结合气体的实验室制法进行无机物的制备、典型有机物的制备与提纯。 题型一　常见气体物质的制备 典例探究引领 [典例] (2023·安徽蚌埠质检)亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下反应得到。NOCl部分性质如下：黄色气体，熔点为－59.6 ℃，沸点为－6.4 ℃，遇水易水解。已知：HNO2既有氧化性又有还原性；AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，化学方程式为AgNO2＋HNO3===AgNO3＋HNO2。 (1)利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置制备原料气NO和Cl2： ①写出利用装置Ⅰ制备氯气的离子反应方程式：________________________________。 ②利用上述装置制备NO时，Ⅱ中盛装物质为________(写化学式)。 (2)利用以下装置在常温常压下制备NOCl： ①装置连接顺序为a→__________________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。 ②为使NO和Cl2恰好完全反应生成NOCl，理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为________。 ③装置Ⅸ的作用是_________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 ④装置Ⅷ吸收尾气时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收，为了充分吸收尾气，可将尾气与________(气体)同时通入NaOH溶液中。 ⑤王水是浓盐酸和浓硝酸的混酸，一定条件下混酸可生成NOCl和Cl2，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________________。 ⑥设计验证NOCl与H2O完全反应后的溶液中存在Cl－和HNO2的实验步骤：取少量反应后的溶液于试管中，________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 (限选试剂如下：AgNO3溶液，稀硝酸，KMnO4溶液) 解析：(1)②用Ⅰ制取NO，则反应物应该是铜和稀硝酸，因为硝酸具有挥发性，所以得到的NO中含有硝酸蒸汽，Ⅱ中盛放物质应该能够吸收硝酸，所以Ⅱ中可以盛放H2O。 (2)①将氯气和NO通过装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥气体外，还可以根据气泡逸出情况控制气体流速，在装置Ⅵ中发生反应，在装置Ⅸ中用冰盐冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，用装置Ⅷ中的氢氧化钠溶液吸收，由于NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置Ⅶ。 ②根据Cl2和NO反应的化学方程式Cl2＋2NO===2NOCl，可知为使NO和Cl2恰好完全反应，二者的流速之比应等于其计量数之比，则理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为2∶1。 ④NO不易溶于水也不能被NaOH溶液反应，所以NO不能被完全吸收，应和适量的O2同时通入NaOH溶液中。 ⑥氯离子能和硝酸银溶液反应生成AgCl白色沉淀，所以可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子，亚硝酸具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。 答案：(1)①MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　②H2O (2)①e→f→c→b→d(或f→e→c→b→d)　②2∶1　③冷凝亚硝酰氯，便于收集 ④O2　⑤HNO3(浓)＋3HCl(浓)NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O　⑥依次滴加足量的AgNO3溶液和稀硝酸，充分振荡、静置，有白色沉淀生成；另取静置后上层清液少许于另一支试管中，滴加KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 核心知识储备 1．气体制备的化学原理(用化学方程式表示) H2 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑