最新《高考总复习系列丛书—高三化学一轮复习高效创新教案》(中册):第九章高考备考策略与知识能力提升Word版含解析名师优秀教案.doc
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1、高考总复习系列丛书高三化学一轮复习高效创新教案(中册):第九章高考备考策略与知识能力提升Word版含解析常见化学仪器的使用方法、化学实验的基本操作方法、常见物质的安全使用与存放、常见物质的鉴定方法和物质组成的测定等问题是历年高考的重点内容之一。命题形式多样,经常出现在选择题或综合实验题中,考查内容覆盖面广,着重考查仪器的使用和实验操作的规范性、准确性以及动手能力、观察能力、综合分析问题的能力。综合实验考查形式主要有(1)以实验装置为背景材料,主要考查学生的实验基础知识和运用知识的能力;(2)以元素化合物知识为背景材料,进行实验设计与探究,主要考查学生的思维能力、文字表达能力、数据处理与绘图的能
2、力;(3)以无机实验与有机实验的实验流程为背景,主要考查学生在特定条件下综合分析问题和解决问题的能力。 【复习策略】 重点一 气体制备实验装置的设计 【重点归纳】 1(一般来说,物质的实验室制法(尤其是)所要求的条件大致为:反应尽可能快一些,反应条件尽可能简单,操作比较易行,尽量使制备的产物单一易于分离;而对反应物的成本、能(耗,可以较少考虑,尽可能使用常用的仪器设备,如试管、烧瓶、烧杯等等。反应较为安全或安全性可控。 2(气体制备实验操作的一般步骤:组装(从上到下、从左到右)?检验气密性?加入药品?排尽装置内的空气?验纯?性质实验或反应?拆除装置。 3(若气体产生需加热,应先用酒精灯加热产生
3、气体的装置,等产生气体后,再给实验需要加热的固体物质加热。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO,再用CO还原FeO,实验时应首先点23燃CO发生装置的酒精灯,生成的CO赶走空气后,再点燃FeO的酒精灯,而熄灭酒精灯的顺序23则相反,原因是:在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O氧化,并防止石灰2水倒吸。 4(实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性,有些实验为防止“爆炸”或“氧化”,应考虑停止加热或通气的顺序,如对有尾气吸收装置的实验,必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯,以免造成溶液倒吸;用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯,同时继续通氢气,待加热区冷却后才能停止通氢气,这是
4、为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化,或形成可爆气;拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时,需先把导气管从水槽中取出,才能熄灭酒精灯,以防止水倒吸;拆卸后的仪器要清洗、干燥、归位。 【经典例题】 例1下图是一套实验室制取气体装置,用于发生、干燥、收集和吸收有毒气体,下列各实验能利用这套装置进行的是( ) A(MnO和浓盐酸制氯气 B(锌粒和稀硫酸制氢气 2C(铜片和浓硝酸制二氧化氮 D(浓氨水和生石灰制氨气 答案 解析 MnO和浓盐酸制氯气需要加热,A错误;锌粒和稀硫酸制氢气收集装置是短进长2C 出,B错误;浓氨水和生石灰制氨气,不能用浓硫酸作干燥剂,氨气会被浓硫酸吸收,D错误 【指点迷津】解答实
5、验装置类试题可从以下几个方面思考: (1)巧审题,明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心,是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上,遵循可靠性、简捷性、安全性的原则,确定符合实验目的、要求的方案。 (2)想过程,理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程,确定实验操作的方法步骤,把握各步实验操作的要点,理清实验操作的先后顺序。 (3)看准图,分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合,思考容量大。在分析解答过程中,要认真细致地分析图中所示的各项装置,并结合实验目的和原理,确定它们在该
6、实验中的作用。 (4)细分析,得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中,要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因,或从有关数据中归纳出定量公式,绘制变化曲线等。 例2下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)。 (1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,则相关的化学反应方程式为: 。装置B中饱和食盐水的作用是 ;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象 。 (2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中?、?、?依次放入 。 a b c d ? 干燥的有色
7、布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 ? 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙 ? 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条 (3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为 色,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是 。 (4)装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯,试写出相应的离子方程式: 。 ,1(5)如果将过量二氧化锰与20 mL 12 mol?L的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气 0.06 mol。(填“大于”“小于”“等于”),若有17.4 g的MnO被还原,
8、则被氧化的HCl的2质量为 。 答案 解析 (1)实验室用二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气,化学?方程式是MnO ,4HCl(浓) MnCl ,Cl?,2HO;2222?(1)MnO ,4HCl(浓) MnCl 22因为浓盐酸易挥发,所以制取的氯气中含有HCl,所以B中饱和食盐水的作用是除去Cl中的HCl;若C中发,Cl?,2HO 除去Cl中的2222生堵塞,则B内的压强增大,所以B瓶内的液面降低,HCl B中液面降低,长颈漏斗中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;(2)装置C的实验液面上升,形成水柱 目的是验证氯气是否具有漂白性,即检验干燥的氯气与(2)d 潮湿的氯气是否具有漂白性。因为从装置B处出来
9、的氯气中含有水份,所以进入C装置时无需干燥,选择湿润(3)黄 E中溶液分为两层,上的有色布条,然后氯气被干燥,因为干燥装置为U形管,层(苯层)为紫红色 所以不能选择浓硫酸作干燥剂,干燥后的氯气再通过干 ,(4)2OH,Cl Cl,ClO,2燥的颜色布条,观察两处布条颜色的变化,从而得出结HO 2论,所以C中?、?、?依次放入湿润的有色布条、氯(5)小于;14.6 g 化钙、干燥的有色布条,答案选d;(3)少量的氯气与溴化钠反应生成溴单质和氯化钠,所以D中溶液变为黄色;生成的溴单质再与KI溶液反应,生成碘单质,碘在苯中的溶解度大于水中的溶解度,且苯的密度小于水,所以E中的现象是E中溶液分为两层,
10、上层(苯层)为紫红色;(4)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、,次氯酸钠、水,离子方程式是2OH,Cl Cl,ClO2,1,HO;(5)20 mL 12 mol?L的浓盐酸中HCl的物2质的量是0.024mol,有一半的HCl被氧化。若二氧化锰过量,HCl一定,则HCl不会完全反应,因为二氧化锰不与稀盐酸反应,随反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,反应停止,所以生成的氯气小于理论值0.06mol;若二氧化锰的量一定,浓盐酸过量,则二氧化锰会完全反应,17.4 g的MnO的物质的量是0.2mol,消耗HCl2的物质的量是0.8mol,其中被氧化的HCl的物质的量是0.4mol,质量是0.4mol36
11、.5g/mol=14.6g 重点二 化学工艺流程中的实验分析 【重点归纳】 化学工艺流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因此分析工业生产工艺流程题时,应将流程路线,试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题。 1(原料的预处理 预处理 目的 溶解 对金属及其氧化物通常采用酸溶,如用硫酸、盐酸、硝酸等,有时也常用碱溶(如铝及氧化铝等物质) 研磨 增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分 灼烧 原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质: 如海带中提取碘 煅烧 使物质高温下分解,或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土 2(控制
12、反应条件的方法 反应条件 目的 pH的控制 调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀,利于过滤分离 控制温度 根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动 控制压强 改变反应速率,影响平衡移动 使用合适的催化加快反应速率,缩短达到平衡需要的时间 剂 趁热过滤 防止某物质降温时会析出减少结晶损失,提高纯度 冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 有机溶剂洗涤 洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度,使晶体快速干燥 3(避免工艺流程中产生杂质的方法 (1)如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。如侯氏制碱法中的NaHCO
13、。 3(2)如果产物是一种易水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应的酸来防止水解。 (3)如果产物是一种强氧化剂(或强还原剂),则要防止它们与还原性(或氧化性)强的物质接触。 (4)如果产物是一种易吸收空气中的CO或水而变质的物质,则要注意在制备过2程中除去CO或水,也要防止空气中的CO或水进入装置中。 22物质制备是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,能很好的考查综合运用化学试验基础知识解决实际问题的能力。要解决物质的制备、合成等实际的化学问题往往需要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现
14、实角度等思考,所以解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离),最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。由于工艺流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。 【经典例题】 ,3,12,例3某厂废水中含5.0010 mol?L的CrO,其毒性较大。某研究性学习小组27为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料CrFeFeO(Fe的化合价依次为,3、,0.51
15、.542),设计了如下实验流程: (1)第?步反应的离子方程式是_。 (2)第?步中用pH试纸测定溶液pH的操作是_。 (3)第?步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)外,还有_。 32,(4)欲使1 L该废水中的CrO完全转化为CrFeFeO,理论上需要加入270.51.54_g FeSO?7HO。 42答案 解析 2,2,(1)CrO,6Fe,14H27(1)在酸性条件下H参加氧化还原反应,根据反应后溶液3,3,2,2,=2Cr,6Fe,7HO 中的离子确定产物,CrO是氧化剂,Fe是还原剂。(2)227测定溶液pH的操作要谨记:取、蘸、滴、比、读。(3)(2)将一小块pH试纸放在表2,
16、根据流程图知加入氢氧化钠溶液生成三种沉淀:Fe,面皿上,用玻璃棒蘸取少量,3,,3,2OH=Fe(OH)?,Fe,3OH=Fe(OH)?,Cr,3OH23待测液,点在pH试纸上,再,2,3=Cr(OH)?。(4)1 L废液中n(CrO),5.0010 732与标准比色卡对照 ,1,3mol?L1 L,5.0010 mol,可知CrFeFeO 的0.51.54(3)Fe(OH)、Fe(OH) 32,2物质的量为2.0010 mol,理论上需要m(FeSO?7HO)42,2(4)13.9 ,2.52.0010 mol278 g/mol,13.9 g 【指点迷津】解答流程题要注意的问题:注意化学方程
17、式的书写,反应物、产物的分子式书写要正确;化学方程式要配平,电极反应式和化学方程式一定要书写正确;等号或可逆符号不能少;沉淀、气体、固态、水溶液等符号要标明。注意评价或比较实验方案要全面,反应物种类多少、是否易得、是否对环境有污染;反应产物的种类多少,对目标产物的分离和提纯是否有影响;反应条件是否苛刻;仪器、设备是否要求高;工艺流程、实验步骤的多少。注意描述语言的规范性和准确性,从化学原理的角度、用化学语言作答;要抓住主要问题,针对具体问题作具体分析;要看清题目要求,按要求答题。 例4硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO?5HO)的生产流程示意图:
18、 42胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表 温度(?) 20 40 60 80 100 石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07 胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114 请回答下列问题: (1)红棕色滤渣的主要成分是 ; (2)写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式 ; (3)操作I的操作温度应该控制在 ?左右; (4)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为 、 、洗涤、干燥; (5)反应产物中的NO可以循环使用,试仅用一个化学方程式表示NO转化为HNO 。 3答案 解析 (1)Fe(OH)3 对比原料与产品可知,该生产的主要工序:一是除去原料中的杂(2
19、)3Cu+2HNO+3HSO= 324质铁,二是利用溶解度数据分离石膏和胆矾。再进一步分析,由于目的是制胆矾,则投入的硝酸应反应完;杂质铁应除去,除铁3CuSO+2NO?+4HO 423+一般方法是将之氧化成Fe然后调节溶液pH使之水解完全形成(3)100? Fe(OH)沉淀。该题经这样分析,题设的所有问题自然迎刃而解 3(4)冷却结晶、过滤 (5)4NO+3O+HO=4HNO 223重点三 评价与探究类实验题的策略 【重点归纳】 评价与探究类实验主要由提出假设、制订方案、实验验证、得出结论等一系列步骤组成。解答实验评价与探究类实验题的策略: 1.理解实验原理。实验原理是解答设计性实验题和评价
20、性实验题的依据,首先要认真阅读和分析题目中所给的化学情境,结合元素化合物、化学基本实验操作和化学反应原理等有关知识理解原理。 2.寻找与教材的结合点。如果是物质制备实验,要注重联系元素化合物知识和各类物质之间的相互转化关系;如果是性质实验,要从物质的结构特点或所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质,并设计出合理的实验方案。 3. 注意联系,学会创新。不同的实验会给出同一仪器或类似的实验装置,需要认真领悟实验意图。 4. 对于实验的评价往往包含在综合性实验题之中,需要评价的内容很多,如试剂的选择、装置的评价、价格的考虑等。解题时,要注意加强对比,找出各方案的异同,从不同点入手分析方案
21、的合理性。 【经典例题】 例5 MnO是化学中常见的一种试剂,可作氧化剂和催化剂。某兴趣小组通过实验对MnO的性22质进行了一系列的研究。 ,3(1)欲探究MnO的催化效果,需要用30%的HO溶液(密度近似为1 g?cm)配制浓度为3%的HO22222,3溶液()100 mL。简述其配制方法:_。密度近似为1 g?cm(2)该小组设计了如下4个方案以验证MnO的氧化性,可行的是_。 2(把MnOA固体加入到FeSO溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变血红 24B(把MnO固体加入到FeCl溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变血红 23C(把MnO固体加入到NaSO溶液中,再加入Ba
22、Cl溶液,观察是否有白色沉淀生成 2232D(把MnO固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成 2(3)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和MnO固体22的质量相同,恒定实验温度在298K,设计如下对比实验: 实验 酸或碱 现象 ,11滴0.2 mol?L NaOH溶不变色 A 液 1滴水 缓慢变浅棕褐B 色 ,1C 1滴0.1 mol?L硫酸 迅速变棕褐色 从上述对比实验中,可以得出的结论是_。写出在,酸性条件下,MnO氧化I的离子方程式_。 2(4)利用二氧化锰的氧化性,让其与浓盐酸反应制取氯气,下列仪器可作为该反应的反应容器的是_(填序号)。 答
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