内容正文:
物质制备实验大题
——实验评价专项突破
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气体制备→净化→核心反应(物质的制备→产物收集、检验)→尾气处理
物质制备类实验的思维模型
【2021山东】(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2,其目的是____;
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【2022山东】
实验室利用FeCl2•4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)装置c、d共同起到的作用是______________________________。
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【2022年1月浙江】
下图中装置中U形管内NaOH固体的作用是 。
实验评价
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专项突破1:实验安全的评价
专项突破2:原料利用和产物产量的评价
专项突破3:误差分析
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【练习1】二氧化氯常温下是一种黄绿色具有刺激性气味的气体,常用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其原理是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60°C时,发生反应得到
ClO2与空气混合,浓度较大时易爆炸
专项突破1:实验安全的评价
ClO2,用如图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和氧化性进行研究。
已知: ClO2易溶于水但不与水反应,气体浓度较大时易爆炸,实验室用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体
(5)不能用排空气法来收集得到纯净的ClO2的原因是________________。
根据题目的信息做答;可燃性气体在加热或点燃的实验中要有防爆炸的处理环节
①防爆炸
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【练习2】(2020浙江选考)制备硫代硫酸钠并进一步检验其性质
专项突破1:实验安全的评价
该实验的目的是?
核心反应装置是?
(1)步骤Ⅰ:单向阀的作用是_____________;
防 止 倒 吸
制备SO2
②防倒吸
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防倒吸装置
贴在液面,水倒吸回落反复进行
水倒流后储存在左侧集气瓶中
气体难溶于CCl4
从而防止倒吸
储液式
气体易溶于水,难溶于试管中的溶剂
储液式
悬空式
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【练习3】(2021山东卷改编)六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS2,极易水解。实验室中,先将三氧化钨还原为金属钨再制备WCl6
(2)WO3完全还原后,进行的操作为:①冷却,停止通H2;②以干燥的接收装置A替换E;③在B处加装盛有碱石灰的干燥管;
专项突破1:实验安全的评价
③防堵塞
A
替换后的装置A有何作用?
该装置有何弊端?
如何改进?
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易升华,“防止堵塞”安全装置
产物升华
固体易气化,再凝华在后侧,堵塞管道
若细导管堵塞,可以加热疏通
前方加一平衡压强装置,观察到液面上升,则后方堵塞
选用加粗的玻璃管、导管
堵塞时导管液面上升
平衡压强液体容易滴下
导管口堵棉花,防止固体堵塞
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④防污染安全装置及防爆沸装置
在装置末端放置一个
点燃的酒精灯
CO可以用燃烧法
转化为无毒的CO2气体
氯气,硫化氢可以用NaOH溶液吸收
以防止污染大气
有毒有味的气体可以用气球收集后再处理
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【练习1】利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O===CaO2·8H2O↓+,在碱性环境下制取CaO2·8H2O的装置如下:
专项突破2:原料利用和产物产量的评价
该实验的目的是?
B是整个反应中的什么装置?
装置B中用冰水浴控制温度,其可能的原因是__________________。
防止H2O2受热分解,提高H2O2利用率;增加氨气溶解;促进CaO2·8H2O结晶析出
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【练习2】(2020山东学业水平20)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在, 碱性减弱时易发生反应: 3Mn+2H2O=== 2Mn+MnO2↓+4OH
专项突破2:原料利用和产物产量的评价
实验的目的是什么?核心反应区在哪?
实验核心反应区应保证什么样的条件?
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是_____。
在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
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【练习3】(2022山东高考)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。
(1)实验开始先通N2
一段时间后,先加热装置____(填“a”或“b”)。装置c、d共同起到的作用是__________。
专项突破2:原料利用和产物产量的评价
实验目的是什么?
实验应在什么样的条件下进行?
该实验的核心反应区在哪?
a
冷凝回流
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孟氏洗瓶/多孔式气体洗瓶
优点1:气体的吸收面积大
优点2:防止溶液倒吸到前一个装置
一般的洗气瓶:
1.气体与溶液反应
2.去除气体杂质
3.干燥气体
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专项突破1、2答题流程总结:
总结
1.明确实验目的
2.理解实验原理
3.判断考查点属于实验思维模型中的哪一部分
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【 2023济南一模】三草酸合亚铁酸钾K4[Fe(C2O4)3]·xH2O是一种橙色固体,能溶于水,难溶于乙醇,在分析化学中用作吸氧剂。可通过如下实验装置(夹持装置省略),先制得难溶于水的FeC2O4再制取三草酸合亚铁酸钾
专项突破3:误差分析
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(2)向生成FeC2O4的B装置中重新加入H2C2O4-K2C2O4混合溶液,充分反应后加入乙醇,从而获得K4[Fe(C2O4)3]·xH2O沉淀。
专项突破3:误差分析
对所得产品洗涤干净后进行如下分析:
取mg产品进行含铁量的测定,平均分成三份加入锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解后,用c mol·L-1的KMnO4溶液滴定,三次实验消耗KMnO4溶液的平均体积为V ml.
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产品中铁元素的质量分数表达式为_______;若产品加入锥形瓶后放置时间过长,则测定的质量分数将_______(填“偏高”“偏低” 或“不变”。
专项突破3:误差分析
放置时间过长,产品会被空气氧化,V变小,结果偏低
误差分析解题方法:误差分析应该分析----影响因素对测量的数据的影响
①直接滴定型
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【2023年潍坊期末】(5)粗产品纯度的测定:
I.称取mg CC13CHO(相对分子质量为147.5)粗产品,配成待测溶液,然后用酸式滴定管量取x mL 0.100mol·L-1碘标准溶液加入待测溶液,再加入适量碳酸钠溶液,使反应:CC13CHO+OH-→CHC13+HCOO-、HCOO-+I2==H++2I-+CO2↑充分进行;
II.再加适量盐酸调节溶液的pH,并立即用0.020mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,发生反应:I2+2S2=2I-+S4;
III.重复上述操作3次,平均消耗Na2S2O3溶液y mL。
测得产品的纯度表达式为__________, 下列情况可能导致产品纯度的测量值偏小的是_________(填标号)。
a. 量取碘标准液时,酸式滴定管未用碘标准液润洗
b. 在滴定终点读数时,俯视标准液液面
c. Na2S2O3溶液部分被氧化
d. 步骤II加入盐酸调节溶液pH,调节后溶液pH过低
专项突破3:误差分析
②间接滴定型
cd
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(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2,其目的是__________________。
【2021山东卷18题】六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS2,极易水解。实验室中,先将三氧化钨还原为金属钨再制备WCl6,装置如图所示(夹持略)。回答下列问题:
挑战真题
排除装置中的空气
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(2)WO3完全还原后,进行的操作为:①冷却,停止通H2;②以干燥的接收装置替换E;③在B处加装盛有碱石灰的干燥管;④……;⑤加热,通Cl2;⑥……。碱石灰的作用是___________________________________________________________;操作④是______________,目的是__________________。
挑战真题
吸收多余氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入E
再次通入N2
排除装置中的H2
【2021山东卷18题】六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS2,极易水解。实验室中,先将三氧化钨还原为金属钨再制备WCl6,装置如图所示(夹持略)。回答下列问题:
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(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:
①称量:将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1 g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2 g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3 g,则样品质量为___g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。
挑战真题
根据题意可知1分钟m(CS2跑)的质量为(m1-m2)g;
开盖加入待测样品时,m3=m2+m(样品)-(m1-m2) ,
则m(样品)=m3-m2+(m1-m2)=(m3+m1-2m2)g
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②滴定:先将WCl6转化为可溶的Na2WO4,通过离子交换柱发生反应:
W+Ba(IO3)2===BaWO4+2;交换结束后,向所得含的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:+5I-+6H+===3I2+3H2O;反应完全后,用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2S2===2I-+S4。滴定达终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3溶液V mL,则样品中WCl6(摩尔质量为Mg·mol-1)的质量分数为___。称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将______(填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl6质量分数的测定值将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
挑战真题
W+Ba(IO3)2===Ba(WO3)2+2
+5I-+6H+===3I2+3H2O
I2+2S2===2I-+S4
WCl6—12 S2
12
x c V×10-3
WCl6的量不变,
但m3变小
不变
偏大
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课堂小结
实验评价突破方法:
25
巧审题,明确实验目的和原理
看准图——分析实验装置的作用
判误差,看因素最终对测量数据的影响
乐学实学 挑战高考 勤勉向上
成就辉煌六月!
谢谢观看
26
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