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热点04 化学微型实验
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化学微型实验
考向一 无机物制备类实验
考向二 有机物制备类实验
考向三 性质探究型实验
实验原理、实验技能和实验仪器是实验的三要素,在高考中常将“ 三要素”进行组合,形成综合性强、能力层次要求高的实验题。综合性化学实验题(选择题)考查内容全面,从定性分析到定量分析、从化学原理到实际操作、从无机物到有机物都有涉及,主要考查物质的检验、物质的制备、性质的验证、化学性质递变规律与化学反应规律的研究、化学常见仪器的使用、物质的分离除杂提纯过程中的方法、试剂的选择与操作、实验方案的设计与评价等内容。
预计2024年高考综合实验选择题,将结合文字叙述、图表数据、实验装置,探究内容上主要取材于教材实验、日常生活和社会热点问题等,考察物质的制备、检验、鉴别等。
【策略1】熟悉以气体制备为主线的综合实验
(1)常见气体的发生装置
制取装置
可用来制取的气体
反应原理
固+固气
O2
2KClO32KCl+3O2↑
NH3
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
固+液气
Cl2
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
HCl
NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
固(块状)+液→气
H2
2H++Zn===H2↑+Zn2+
CO2
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
固+液→气
O2
2H2O22H2O+O2↑
H2
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
CO2
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
NH3
NH3·H2O(浓) NH3↑+H2O
Cl2
2KMnO4+16HCl(浓)=== 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
SO2
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)气体的净化(干燥)装置
类型
装置
常见干燥剂
洗气
浓H2SO4(酸性、强氧化性)
固态干燥剂
无水氯化钙(中性)
碱石灰(碱性)
固体,加热
除杂试剂Cu、CuO、Mg等
(如:当CO2中混有O2杂质时,应选用上述的装置Ⅳ除O2,除杂试剂是Cu粉)
冷凝除杂
杂质气体被冷却后变为液体,主要气体不变为液体
(3)气体的收集方法及装置
收集方法
收集气体的类型
收集装置
可收集的气体
排水法
难溶于水或微溶于水且不与水反应的气体
O2、H2、NO、CO等
排空气法
向上排
空气法
密度大于空气且不与空气中的成分反应的气体
Cl2、SO2、NO2、CO2等
向下排
空气法
密度小于空气且不与空气中的成分反应的气体
H2、NH3等
(4)尾气的处理
①a装置用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体。
②b装置用于收集少量气体。
③c、d装置用于吸收极易溶且溶解很快的气体,如HCl、HBr、NH3等;其中d装置吸收量少。
④e装置用于处理难以吸收的可燃性气体,如H2、CO等。
(5)实验条件的控制
排气方法
为了防止空气中的成分氧气、CO2、水蒸气干扰实验,常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气;有时也可充分利用反应产物气体(如:氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。
控制气体的流速及用量
①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
②观察气泡,控制气流速度,如图,可观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶3的混合气。
③平衡气压如图,用长玻璃管平衡气压,防堵塞。
压送液体
根据装置的密封性,让反应生成气体或消耗气体,产生压强差,将液体压入或倒流入另一反应容器。
温度控制
①控制低温的目的:减少某些反应物或产品分解如H2O2、NH4HCO3等;减少某些反应物或产品挥发,如盐酸、氨水等;防止某物质水解,避免副反应发生等。
②采取加热的目的:加快反应速率或使平衡移动,加速溶解等。
③常考温度控制方式:
a.水浴加热:均匀加热,反应温度100 ℃以下。
b.油浴加热:均匀加热,反应温度100~260 ℃。
c.冰水冷却:使某物质液化、降低产物的溶解度;减少其他副反应,提高产品纯度等。
d.保温:如中和反应反应热测定时,两烧杯之间填泡沫,真空双层玻璃容器等。
(6)有关沉淀的洗涤操作与规范解答
洗涤沉淀的目的
(1)若滤渣是所需的物质,洗涤的目的是除去其表面的可溶性杂质,得到更纯净的沉淀物。
(2)若滤液是所需的物质,洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣,把有用的物质如目标产物尽可能洗出来。
常用洗涤剂
(1)蒸馏水:主要适用于除去沉淀吸附的可