論高考題裡最陰狠毒辣,殺人於無形的題目,當屬化學實驗題。乍看考試範圍,不過小貓兩三隻,十幾個重點實驗而已。但高考命題定位於考查已知實驗的"創新實驗設計",往往讓實操能力較弱的高中僧一頭霧水。本文不僅總結了高考化學實驗題的核心考點,還列舉了常見"創新實驗"的設計方式,一起來看。
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2020高考化學實驗專題複習
一、三大氣體製備裝置的連接
1、Cl2 的實驗室製備系統
2、SO2的實驗室製備系統
3、NH3 的實驗室製備系統
4、實驗裝置選擇的思路:
二、氣體的製備
1、常見氣體製備的反應原理
試劑的選擇:以實驗室常用藥品為原料,依據制氣原理,選擇方便、經濟、安全的試劑,儘量做到有適宜的反應速率,且所得氣體比較純淨。如:用鋅粒與酸製取氫氣,一般選擇稀硫酸,而不用稀鹽酸,原因是鹽酸是揮發性酸,製取的氫氣中常混有HCl 氣體
2、氣體的發生裝置
(1)裝置的選擇:由反應物的狀態,反應條件和所製備氣體的性質、量的多少決定
(2)加熱操作要求
①使用可燃性氣體(如 H2、CO、CH4 等),先用原料氣趕走系統內的空氣,再點燃酒精燈加熱,以防止爆炸
②製備一些易與空氣中的成分發生反應的物質(如 H2 還原 CuO的實驗),反應結束時,應先熄滅酒精燈,繼續通原料氣至試管冷卻
3、氣體的淨化裝置
(1)判斷氣體中的雜質方法:凡是反應物中有易揮發性液體,如鹽酸、濃硝酸、溴水等,製得的氣體中一定含有相應的雜質HCl、HNO3、溴蒸氣及水蒸氣等。還有一些發生副反應的,如用酒精和濃硫酸反應制乙烯時,由於副反應的發生而使乙烯中含有雜質SO2、CO2 和水蒸氣
(2)除雜原則:①不損失主體氣體;②不引入新的雜質氣體;③在密閉裝置內進行;④先除易除的雜質氣體
(3)除雜試劑選擇的依據:主體氣體和雜質氣體性質上的差異,如溶解性、酸鹼性、氧化性、還原性
(4)根據試劑選擇合適的裝置:洗氣瓶、球形乾燥管、U 形管、硬質玻璃管
(5)除雜順序:先除雜,後除水
(6)常見氣體的淨化實例
4、氣體的乾燥
氣體的乾燥是指除去氣體中所含的水蒸氣,實質上也屬於除雜範疇(是一種特定的除雜過程);氣體乾燥的關鍵是選擇乾燥劑,並根據乾燥劑的狀態選擇乾燥裝置,常用的裝置有洗氣瓶、乾燥管等
5、氣體的收集裝置
6、尾氣處理裝置
(1)原因:有些氣體有毒或有可燃性,任其逸散到空氣中,會汙染空氣或者引發火災、爆炸等災害
(2)處理方法:
①轉化處理:一般根據氣體的相關性質,用溶液吸收或點燃使它們變為無毒、無害、無汙染的物質,使其轉化為非氣態物質或無毒物質。實驗室中常見有毒氣體的處理方法如表所示
②直接排入空氣中:主要是針對無毒、無害氣體的處理。如:N2、O2、CO2 等
(3)吸收原則:能充分吸收氣體;不能倒吸(4)常見裝置
①吸收溶解度較小的尾氣(如:Cl2 等)用圖D 裝置
②吸收溶解度較大的尾氣(如:HCl、NH3等)用圖 B、C裝置 (防倒吸)
③CO、H2 等氣體可用點燃或收集的方法除去,用圖 A、E 裝置
(5)防倒吸裝置(以氨氣吸收為例)
①液體容納:圖甲、乙原理相同,當易溶性氣體被吸收液吸收時,導管內壓強減小,吸收液上升到漏鬥或乾燥管中,導致燒杯中液面下降;使漏鬥口、乾燥管脫離液面,吸收液受自身重力作用又流回燒杯內,從而防止吸收液倒吸
②安全瓶:如圖丙所示,當吸收液發生倒吸時,倒吸進來的吸收液進入安全瓶,從而防止吸收液進入受熱儀器或反應容器,起到防倒吸作用
③間接吸收:如圖丁所示,NH3、HCl 等易溶於水卻不溶於 CCl4的氣體,在 CCl4中形成氣泡,增大與水的接觸面積,進行間接吸收,可以達到防倒吸的目的
④氣壓平衡:如圖戊所示,為防止反應體系的壓強減小引起吸收液的倒吸,可以在密閉系統中連接一個與大氣相通的液封玻璃管,保持瓶內壓強等於大氣壓而防止倒吸
三、創新型實驗
四、常見氣體製備的反應原理