2018年全国卷高考化学总复习《制备实验设计与评价》专题突破

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1、2018年全国卷高考化学总复习《制备实验设计与评价》专题突破【高考展望】一、考纲要求1、了解制备实验方案的设计方法和要求。2、能根据实验试题要求，设计、评价或改进实验方案，得出物质制备的最佳途径。二、高考动向根据化学实验的目的要求，依据止确的化学原理，结合题给的信息和提供的药品和仪器，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置和方法所进行的统一规划，选择最佳方案，达到制取某种物质的目的。【方法点拨】一、物质制备实验方案的设计思路和要求物质制备设计是用简单原料(可以提供或简单制备获得)在一定的实验条件下直接合成或经过多步反应获得所要得到的物质。在设计物质制备的实验方案时，要使实验

2、过程达到和保持某种状态、发生某种特定的变化，并得到理想的结果，就必须注意对实验条件进行严格、有效的控制。控制实验条件实际就是对影响制备结果的干扰因素进行排除的过程。制备实验方案的设计，对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物Z间的相互转化关系,全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力都是有益的。1、物质制备实验方案的设计的一般思路是:(1)物质制备方案的设计，首先要弄清物质制备的原理，从原理为切入点设计方案，方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。(2)针对一个实验，可以设计出多种方案，要对每个方案进行科学的评价，评价可从以下儿个方面进行：①理论上

3、要科学。②操作上要简单可行。③原料用量要节约。④要环保,符合绿色化学原则。2、制备实验方案设计的要求：①原理正确、步骤简单；②条件适宜、操作方便；③原料丰富、价格低廉；④节省试剂、安全防污；⑤产品纯净、易于提纯。二、实验设计常见的干扰因素1、制备某物质时需要的原料中混有杂质，这些杂质对原料、产品有影响，不利于产品的获得。2、制备的物质稳定存在需要特定的环境，需要创造适合这种物质存在的环境。3、被测量的物质引入其他杂质(不反应)，使测量结果偏小，或实验过程中没有把相关反应物质全部转化成欲测量的物质，致使测量结杲偏小。4、被检验的物质屮混有杂质，这些杂质和被检验物质具有相似性质，导致

4、检验时产生的实验现象相同，必须将其除去。5、实验中产生杂质物质或剩余尾气，对环境产生污染或危害实验者的安全。6、实验装置中的空气对观察实验现彖及对实验测量结果产生影响。三、设计实验时须关注的细节1、制备氯化铁、氯化铝、氯化镁、氮化镁、硫化铝等易水解的物质及易受潮的物质，必须在干燥的气氛中完成；2、点燃或加热通有氢气等可燃性气体的装置前，必须检查气体的纯度；3、做易被氧化的物质(NO、氢氧化亚铁等)生成或性质的实验，要排除装置和溶液小的空气；4、加热操作先后顺序的选择；5、拆卸的顺序(先撤管后撤灯；先撤灯后停氢等)。【典型例题】类型一、铁的化合物的制备实验例1、实验室可用氯气与金属

5、铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100°C左右时升华，下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如⑴和(II)所示。试冋答：ADBCE浓H2SO4(I)浓H2SO4(1)B屮反应的化学方程式：。(2)D屮的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是(3)D屮反应的化学方程式为：o(4)装置(I)的主要缺点是：o(5)装置(II)的主要缺点是：o如杲选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：。【思路点拨】本题考查了氯气的实验室制取原理、性质、干燥方法，尾气处理及FcCb制备和潮解等问题，只有全面地掌握了有关知识点，才

6、能准确作答。本题的侧重点在于考查考生对实验装置的评价与改进的能力。要评价和改进，就应从实验反应物与生成物的性能出发。本题制取的FeCh在1（）0°C升华，易潮解，故必须考虑FeCh凝结会堵塞导管的可能性和外部空气侵入使FeCh潮解的问题。此外，尾气（特别是有毒的气体）处理是应当特别注意的问题。【解析】根据题屮所给仪器的编号，仔细比较两个装置，发现二者有两处不同：装置（I）洗气瓶F屮装的是浓H/SCU（用于吸水防止FeCl3潮解），装置（II）洗气瓶F屮装的是NaOH溶液（用于吸多余Cb防止污染空气）；装置（II）是将FeCl3蒸气直接通入广口瓶D而装置（I）则是用细小的导管通入，

7、FeCh蒸气遇冷凝华易堵塞细导管。两个装置各有优缺点，重新设计实验装置时应取长补短、同时注意装置的连接顺序。【答案】①4HC1+MnO2MnCl2+2H2O+Cbf或16HC1+2KMnO4=2KC1+2MnCl2+8H2O+5C12T②B中的反应进行-•段吋间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D△③2Fe+3C122FeCl3④导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成坏境污染⑸产品易受潮解在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置（其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染坏境的答案均正确