第3章 核心素养提升(3) 用模块化思维破解制备类实验装置-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（鲁科版单选 新教材 新高考）

　　　　　　　　　　　　核心素养　专项提能 核心素养提升(三)　用模块化思维破解制备类实验装置 授课提示：对应学生用书第108页 一　 形成模块化思维 1．实验装置模块化 气体制备实验自左至右可能涉及的模块：气体发生装置→除杂装置→干燥装置→收集装置→(尾气处理装置)。 有气体参与的制备实验自左至右可能涉及的模块：气体发生装置→除杂装置→干燥装置→目标产物制备装置→(防干扰装置)→(除杂装置)→(收集装置)→(防干扰装置)→(尾气处理装置)。 2．实验中的潜规则 潜规则1：在有气体参与的制备实验中，如果题中涉及的是中学常见气体，且题目中没有明确指出用哪种方法制取，要结合题中装置，优先选用课本上提供的制备方法。 附：常见气体的制备方法。 制氧气：①2KClO32KCl＋3O2↑； ②2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑； ③2H2O22H2O＋O2↑。 制氢气：①Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑； ②Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑。 制氨气：①2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O； ②NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2。 制CO2：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。 制氯气：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 制SO2：①Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O； ②Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 制NO2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 制NO：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 制乙烯：CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O。 潜规则2：制备类实验对除杂问题要求比较严格，气体进入目标产物制备装置前，那些与反应无关的气体一般都要除掉。 二　 各模块装置详解 1．气体发生装置 (1)“固(或液)＋液”不加热装置 装置①反应液一次性通过长颈漏斗加入，不能对反应进行有效控制；装置②可通过夹紧夹子使反应停止，打开夹子使反应又进行，使反应得到控制；装置③和④可通过分液漏斗控制反应液的滴加速度，从而控制反应速率；装置⑤夹紧夹子或将干燥管提起脱离反应液，从而控制反应进行。 (2)“固(或液)＋液”加热装置 装置①为中学课本上提供的“固(或液)＋液”加热装置，根据反应的需要，可开发出后面5种常用的改良装置；装置②可通过分液漏斗滴加反应液，从而控制反应速率；装置③可通过温度计，控制反应温度，减少副反应的发生；装置④采用水浴(或油浴)加热，使反应装置受热均匀，便于控制温度；装置⑤用导气管g将分液漏斗上口和圆底烧瓶相连，使分液漏斗内压强和圆底烧瓶内压强相等，便于液体顺利滴下；装置⑥常用于有机物的制备，使用恒压滴液漏斗，便于液体顺利滴下，使用球形冷凝管，可使易挥发的有机物冷凝回流，提高反应物的利用率。 (3)“固＋固”加热装置 如装置①所示，绝大多数情况下，“固＋固”加热装置的试管口要略向下倾斜，防止固体中存在的水分(受热形成水蒸气)或反应生成的水蒸气在试管口冷凝为液态水，倒流回到试管底部，使试管炸裂。但少数固体在加热过程中会熔化为液体，这种情况下就需要试管口略向上倾斜，如装置②所示。 2．除杂装置 装置①被称为“洗气瓶”，“洗气瓶”盛放的是溶液或液体除杂试剂，气体的进入方向为“长导气管一端进气，短导气管一端出气”，除杂试剂不能影响预保留的气体，如除去氢气中的氯化氢气体可选择NaOH溶液，除去氯气中的氯化氢气体可选用饱和食盐水，除去二氧化碳中的氯化氢气体可选择饱和碳酸氢钠溶液，除去乙烯中的CO2和SO2可选用NaOH溶液。 装置②干燥管和装置③U形管中盛放的都是固体除杂试剂；当气体杂质与固体除杂试剂常温下能反应时，可选用此类装置。 装置④玻璃管中盛放的也是固体除杂试剂，当气体杂质与固体除杂试剂需要在加热条件下才能反应时，可选用此装置。如除去氮气中的氧气可选用铜粉。 3．干燥装置 用干燥剂除去少量水分的方法叫干燥，常用的干燥剂有三类：酸性干燥剂、中性干燥剂、碱性干燥剂。 酸性干燥剂浓硫酸可干燥N2、O2、H2、CO、CO2、SO2等常见气体，不能干燥NH3以及还原性气体H2S、HI、HBr等。 中性干燥剂无水CaCl2可干燥绝大多数气体，但不能干燥NH3。 碱性干燥剂碱石灰能干燥N2、O2、H2、NH3等气体。 干燥剂浓硫酸常用装置①盛放，无水CaCl2、碱石灰常用装置②或装置③盛放。 4．目标产物制备装置 根据反应物的状态以及反应条件的不同，选择不同类型的装置。 装置①常用于气体和固体加热反应，装置②常用于气体和溶液反应。 5．收集装置 (1)常见排空气收集装置 装置①是经典向下排空气法收集气体的装置，