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微专题(二) 实验综合题中的方案设计及其答题规范
从近几年的高考试题来看,高考对综合实验考查情境新颖、命题形式灵活多变,没有所谓的套路和规律。这就使得部分学生难以适应,得分率不高,但如果仔细分析,高考要考查的实验知识和原理并没有太大的变化,其主要的命题角度有仪器连接及操作顺序,实验现象、结论、原因和目的的规范描述,实验中的数据处理。故二轮复习的重点还需在上述三方面进行深化学习。
命题点(一) 仪器连接及操作顺序问题
1.实验操作中应注意的问题
(1)实验操作顺序
与气体有关的实验操作
装置选择与连接→气密性检验→装固体试剂→加液体试剂→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等
除杂和空气干扰实验操作
①用溶液除杂气体时,若需干燥,要先除杂质气体再干燥除水蒸气。
②对于空气中的成分干扰实验时,实验操作时应先用有关气体排空,再进行反应
(2)尾气处理方法
有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃,无毒气体直接排放。
(3)特殊的实验装置
①制取在空气中易吸水、潮解以及易水解的物质(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)或易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入。
②用碱石灰吸收测定实验中生成CO2的质量时,前面要干燥,末端要防止空气中的水蒸气和CO2进入。
(4)实验条件的控制
2.仪器选择与顺序连接的思维过程
[提能集训]
1.(2022·福建等级考·节选)某兴趣小组设计实验,探究Ce-MnOx催化空气氧化CO的效率。回答下列问题:
步骤Ⅰ 制备CO
在通风橱中用下图装置制备CO(加热及夹持装置省略),反应方程式:HCOOHCO↑+H2O
(1)从B、C、D中选择合适的装置收集CO,正确的接口连接顺序为a→____→____→____→____→h(每空填一个接口标号)。
步骤Ⅱ 检验CO
将CO通入新制银氨溶液中,有黑色沉淀生成。
(2)该反应的化学方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:在通风橱中用A装置制取一氧化碳,该气体中含有甲酸蒸气,故用水除去甲酸,再用B装置排水收集一氧化碳气体,排出的水用E中的烧杯接收。
(1)用C除去甲酸,B收集一氧化碳,E接收排出的水,故接口连接顺序为a→d→e→c→b→h。
(2)一氧化碳和银氨溶液反应生成黑色的银,同时生成碳酸铵和氨气,化学方程式为CO+2[Ag(NH3)2]OH===2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3。
答案:(1)d e c b
(2)CO+2[Ag(NH3)2]OH===2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3
2.三氯化硼可用于制造高纯硼、有机合成的催化剂,是一种重要的化工原料。查阅资料可知:①BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃,与水(包括水蒸气)能剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾;②硼与铝的性质相似,与强酸或强碱溶液均能反应,与HCl气体也能反应。据此,某同学设计了三氯化硼的制备装置如图。请回答下列问题:
(1)A装置可用漂白粉固体与浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了完成三氯化硼的制备,装置从左到右的连接顺序为________________(根据需要,仪器可不用,也可重复使用)。
(3)装置C的作用为____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)A装置可用漂白粉固体与浓盐酸反应生成氯气、氯化钙和水,其反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。 (2)为了完成三氯化硼的制备,先用A制取氯气,再用C除掉氯气中HCl,再用F干燥氯气,再用D装置发生氯气和硼粉反应,再用B装置冷却并收集产物,再用F装置防止E中水蒸气进入到B中,再用E装置吸收尾气,因此装置从左到右的连接顺序为ACFDB