2014届高三鲁科版化学一轮复习教师用书 第10章 第4讲 物质制备与工艺流程分析型实验题

第4讲　物质制备与工艺流程分析型实验题 热点一　物质制备实验题 物质制备是中学化学试验的重要组成部分，以新物质制备为背景的实验题，涉及知识面广、题型多变、思维发散空间大，能很好的考查学生综合运用化学试验基础知识解决实际问题的能力，因而倍受高考命题者的青睐。 解答此类试题的一般程序是 第一，认真阅读题干，抽取有用信息；第二，仔细观察装置图(或框图)，联想熟悉的实验，观察装置图(或框图)，找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用；第三，通读问题，整合信息作出答案，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识作出正确答案。 【典例1】　[2012·山东理综，30(4)]无水AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。 装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是_____。F中试剂的作用是_____。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为_____。 题中信息　AlCl3性质：①升华；②水解。制AlCl3的流程：审装置图：制取纯净干燥的氯气(A、B、C)→生成无水AlCl3(D)→收集无水AlCl3(E)→保护措施 制备装置的识图技巧　①明确目的；②所制备物质是否有特殊性质(即是否需要特殊保护)；③制备过程中是否产生有毒气体等；④进入每一装置的物质是什么，吸收了什么物质或产生了什么物质。 解析　B中NaCl溶液的作用是除去Cl2中混有的HCl，F中试剂的作用是防止G中的水蒸气进入E中，使AlCl3遇H2O反应产生大量白雾；用一件仪器装填适当试剂可起到F和G的作用，所加试剂应既能防止水蒸气进入E又能吸收尾气Cl2，故可装填碱石灰。 答案　除去HCl气体　吸收水蒸气　碱石灰(或NaOH与CaO混合物) 【典例2】　某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。 (1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是 _____ _____。 (2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是_____。 (3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，_____；④拆除装置，取出产物。 (4)数据记录如下： 空瓷舟质量m0/g 瓷舟与钙的质量m1/g 瓷舟与产物的质量m2/g 14.80 15.08 15.15 ① 计算得到实验式CaxN2，其中x＝_____。 ②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：_____。 解析　(2)要保证整个装置不能混入其他气体；(3)一定要使玻璃管冷却后再停止通入氮气流；(4)要确定x值必须求出钙和氮的原子个数比，根据题目所给的数据可做如下计算①m(Ca)＝(15.08－14.80) g＝0.28 g，m(N)＝(15.15－15.08) g＝0.07 g，则n(Ca)∶n(N)＝∶＝7∶5，则x＝；②若通入的N2中混有少量O2，则产物中就有可能混有了CaO，而Ca3N2中钙的质量分数为 81.08%，CaO中钙的质量分数为71.43%，所以产物中混有了CaO会导致钙的质量分数减小，x的值偏小。 答案　(1)关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热；冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，说明装置气密性良好 (2)防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置，氧化单质钙，生成氧化钙，引入杂质 (3)熄灭酒精灯，待玻璃管冷却至室温，停止通入氮气，并关闭活塞 (4)①2.80　 ②x＜3，产物中生成了CaO 题组训练　气体制备方案探究 1．N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。 [查阅资料]N2的制法有下列三种方案： 方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。 方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。 方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。 [实验准备]以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(有 ... ...