2022年高中化學《實驗作圖題》全冊復習導學案

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1、2022年高中化學《實驗作圖題》全冊復習導學案 [考綱要求]　會畫簡單的實驗裝置圖。 熱點1　實驗裝置圖的繪制 繪制實驗裝置圖，不僅考查繪圖水平、是否做過實驗，即使做過實驗，這些也都是在嚴密的思維中進行的。更重要的是實驗?zāi)芰τ绕涫撬季S能力的培養(yǎng)和提高。 解題策略 1．掌握化學實驗儀器的形狀特征 化學實驗儀器的造型多是由簡單的幾何圖形組成的，而且大都是軸對稱的“旋轉(zhuǎn)體”，如試管由空心圓柱體和空心半球體組成；圓底燒瓶、平底燒瓶、干燥管、蒸餾燒瓶和三口燒瓶等由空心圓柱體和空心球體組成；漏斗、錐形瓶等由空心圓柱體和空心圓錐體組成的。 2．繪制儀器裝置圖應(yīng)做到 (1)儀器規(guī)

2、范，圖形正確。儀器規(guī)范是指要顯示出儀器的特征。圖形正確是指：儀器的放置，各件儀器的連接和布局，單件儀器間的距離等都應(yīng)確切無誤。 (2)示意合理、線條清晰。示意合理指：反應(yīng)器皿中各種物質(zhì)的量多少等要合乎情理、恰當。線條清晰指：線條要平直、清晰、粗細均勻，實線和虛線的使用要恰當。 (3)布局合理，圖形完整。即一幅實驗裝置圖應(yīng)表明化學原理、反應(yīng)條件，同時整個畫面要顯得端正、平穩(wěn)、不能歪斜。 (4)比例適當，畫法統(tǒng)一。比例適當要求單件儀器各部分和整套裝置中各單件儀器大小要協(xié)調(diào)適當、符合比例。畫法統(tǒng)一要求同一個裝置圖的畫面里不能出現(xiàn)兩種或以上的投影畫法。 (5)畫面整潔、沒有污痕。即整套裝置圖要

3、整齊、清潔、美觀、清爽。 3．畫制氣體裝置圖的易錯點 易錯點1　選擇試劑不合理、導管位置出錯 典例導悟1 研究性學習小組進行SO2的制備及性質(zhì)探究實驗。根據(jù)反應(yīng)Na2SO3(s)＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O制SO2氣體。用下列簡圖，畫出制備并收集SO2的實驗裝置(含試劑)示意圖。 錯解：如圖甲，收集氣體的方法錯誤，應(yīng)長導 管進，短導管出；二氧化硫在水中溶解度不是很大(1∶40)，應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫；氫氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)較慢，不用防倒吸裝置。 正解：　 　 易錯點2　氣體凈化順序、尾氣處理等錯誤 典例導悟2 設(shè)計實驗用二氧化錳與

4、濃鹽酸制備純凈、干燥的氯氣，其他藥品和試劑任選。在下面虛線框中，有分液漏斗和圓底燒瓶組成的氣體發(fā)生器，請在虛線框內(nèi)的發(fā)生裝置之后完成該反應(yīng)的實驗裝置示意圖(夾持裝置、連接膠管不必畫出，需要加熱的儀器下方用△標出)，其他可選用的儀器(數(shù)量不限)簡易表示如下： 錯解1：如圖A碳酸氫鈉溶液呈堿性，能吸收氯氣；沒有尾氣處理裝置。 錯解2：如圖B先干燥，后除氯化氫，收集氣體帶有水蒸氣；集氣瓶密閉，空氣無法排出，易發(fā)生危險。 正解：　 　 　 典例導悟3 (xx·全國理綜Ⅰ，29)請設(shè)計CO2在高溫下與木炭反應(yīng)生成CO的實驗。 (1)在下面方框中，A表示由長頸漏斗和錐

5、形瓶組成的氣體發(fā)生器，請在A后完成該反應(yīng)的實驗裝置示意圖(夾持裝置，連接膠管及尾氣處理部分不必畫出，需要加熱的儀器下方用△標出)，按氣流方向在每件儀器下方標出字母B、C……；其他可選用的儀器(數(shù)量不限)簡易表示如下： 導管： 試管： 反應(yīng)管： 膠塞：(插入導管表示已開孔) (2)根據(jù)方框中的裝置圖，填寫下表 儀器標號 儀器中所加物質(zhì) 作用 A 石灰石、稀鹽酸 石灰石與鹽酸作用產(chǎn)生CO2 (3)有人對氣體發(fā)生器作如下改進：在錐形瓶中放入一小試管，將長頸漏斗下端插入小試管中。改進后的優(yōu)點是___________________________________

6、____________________ ________________________________________________________________________。 (4)驗證CO的方法是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 熱點2　化學曲線型繪圖題 化學曲線型圖象題，指基于某種化學量隨時間或條件的改變而產(chǎn)生連續(xù)性變化的曲線圖象并依此而設(shè)計問題的

7、試題。曲線型圖象試題所基于的化學基礎(chǔ)知識主要有以下幾類：溶解度曲線類、化學反應(yīng)速率與化學平衡類、反應(yīng)體系中某種物質(zhì)或某種離子的量的變化類、定量推定化學反應(yīng)等4類。 解題策略 1．解決此類基于曲線圖形的化學問題必須通過對圖形、圖表的觀察，去粗存精以獲取有用的信息，這能充分考查學生的觀察能力；而基于曲線圖的問題必須進行辨析或?qū)⒒瘜W信息進行歸納而總結(jié)出一定的規(guī)律，并運用此規(guī)律，進行推理或抽象成數(shù)學規(guī)律而解決問題；在解決曲線型試題時常需將試題所給的新信息，與課內(nèi)已學過的有關(guān)知識結(jié)合起來，從而形成解決問題所需的新的知識或方法；曲線圖也是化學實驗中處理實驗數(shù)據(jù)的一種典型方式，這也考查了實驗?zāi)芰Α? 2

8、．解此類圖象題一般需注意以下幾點，第一需清楚每條或每段曲線所代表的物質(zhì)，第二需清楚在指定條件范圍內(nèi)生成物的種類，第三需計算在該條件下各生成物的量或量之比。從定量角度分析化學反應(yīng)，要打破對化學反應(yīng)只從定性角度思考的思維定勢，近年來這類圖象題從競賽的?？妥兂闪烁呖嫉某？?。 典例導悟4 超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學方程式如下： 2NO＋2CO催化劑 2CO2＋N2 為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表： 請回答下列各題(均不

9、考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響)： (1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的ΔH____0(填寫“>”、“<”或“＝”)。 (2)前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)＝____________。 (3)在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝______________________________________。 (4)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達到平衡時采取下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是________。 A．選用更有效的催化劑 B．升高反應(yīng)體系的溫度 C．降低反應(yīng)體系的溫度 D．縮小容器的體積 (5)研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應(yīng)速率

10、。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。 實驗編號 T/℃ NO初始濃度/mol·L－1 CO初始濃度/mol·L－1 催化劑的比表面積/m2·g－1 Ⅰ 280 1.20×10－3 5.80×10－3 82 Ⅱ 124 Ⅲ 350 124 ①請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。 ②請在給出的坐標圖中，畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標明各條曲線的實驗編號。 1．(xx·天津理綜，28)Ⅰ.化

11、學實驗室制取氯化氫氣體的方法之一是將濃硫酸滴入濃鹽酸中。請從圖中挑選所需儀器，在方框內(nèi)畫出用該方法制備、收集、干燥氯化氫氣體的裝置簡圖，并在圖中標明所用試劑。(儀器可重復使用，固定裝置不必畫出) Ⅱ.實驗室制備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下：取過量潔凈的鐵屑，加入20%～30%的稀硫酸溶液，在50 ℃～80℃水浴中加熱至不再產(chǎn)生氣泡。將溶液趁熱過濾，濾液移至試管中，用橡膠塞塞緊試管口，靜置、冷卻一段時間后收集產(chǎn)品。 (1)寫出該實驗制備硫酸亞鐵的化學方程式：__________________________________ _______________________

12、_________________________________________________。 (2)硫酸溶液過稀會導致__________________________________________________。 (3)采用水浴加熱的原因是________________________________________________。 (4)反應(yīng)時鐵屑過量的目的是(用離子方程式表示) ________________________ ____________________________________________________________________

13、____。 (5)溶液趁熱過濾的原因是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)靜置冷卻一段時間后，在試管中觀察到的現(xiàn)象是__________________________ ________________________________________________________________________。 2.(xx·廣東，24)超細氧化鋁是一種重要的功能陶瓷原

14、料。 (1)實驗室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3為原料，在一定條件下先反應(yīng)生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3，該沉淀高溫分解即得超細Al2O3。NH4AlO(OH)HCO3熱分解的化學反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)NH4Al(SO4)2·12H2O的相對分子質(zhì)量為453。欲配制100 mL pH為

15、2、濃度約為0.1 mol·L－1的NH4Al(SO4)2溶液，配制過程為： ①用托盤天平稱量NH4Al(SO4)2·12H2O固體__________________________________g； ②將上述固體置于燒杯中，________________________________________________。 (3)在0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液中，鋁各形態(tài)的濃度(以Al3＋計)的對數(shù)(lgc)隨溶液pH變化的關(guān)系見下圖： ①用NaOH溶液調(diào)節(jié)(2)中溶液pH至7，該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有______。 ②請在框圖中，畫出0.01 m

16、ol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液中鋁各形態(tài)的濃度的對數(shù)lgc隨溶液pH變化的關(guān)系圖，并進行必要的標注。 1．甲酸(HCOOH)是一種有刺激性臭味的無色液體，有很強的腐蝕性。熔點8.4 ℃，沸點100.7 ℃，能與水、乙醇互溶，加熱至160℃即分解成二氧化碳和氫氣。 (1)實驗室可用甲酸與濃硫酸共熱制備一氧化碳：HCOOHH2O＋CO↑，實驗的部分裝置如下圖所示。制備時先加熱濃硫酸至80 ℃～90 ℃，再逐滴滴入甲酸。 ①從下圖挑選所需的儀器，在方框中畫出Ⅰ中所缺的氣體發(fā)生裝置(添加必要的塞子、玻璃管、膠皮管，固定裝置不用畫)，并標明容器中的試劑。 ②裝置Ⅱ的作用是_

17、______________________________________________________。 (2)實驗室可用甲酸制備甲酸銅。其方法是先用硫酸銅和碳酸氫鈉作用制得堿式碳酸銅，然后再與甲酸制得四水甲酸銅[Cu(HCOO)2·4H2O]晶體。相關(guān)的化學方程式是： 2CuSO4＋4NaHCO3===Cu(OH)2·CuCO3↓＋3CO2↑＋2Na2SO4＋H2O Cu(OH)2·CuCO3＋4HCOOH＋5H2O=== 2Cu(HCOO)2·4H2O＋CO2↑ 實驗步驟如下： 堿式碳酸銅的制備： ……―→ ①步驟ⅰ是將一定量CuSO4·5H2O晶體和NaHCO3固體

18、一起放到研缽中研磨，其目的是 ________________。 ②步驟ⅱ是在攪拌下將固體混合物分多次緩慢加入熱水中，反應(yīng)溫度控制在70 ℃～80 ℃，如果看到____________________(填寫實驗現(xiàn)象)，說明溫度過高。 2．(1)某科研小組發(fā)現(xiàn)某不銹鋼材料在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請從稀硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu中選擇兩種試劑，設(shè)計最佳實驗方案，驗證該鋼材易在鹽溶液中被腐蝕。有關(guān)化學方程式是___________________________________________ ___________________________________

19、_____________________________________， 實驗現(xiàn)象是_____________________________________________________________。 (2)在(1)答案中選擇一個反應(yīng)設(shè)計成原電池。畫出該原電池裝置圖，標出正、負極材料名稱并寫出正極的電極反應(yīng)式。 正極反應(yīng)式為： ________________________________________________________________________。 (3)為確認上述原電池反應(yīng)的氧化產(chǎn)物，取少量反應(yīng)后的溶液于一支試管中，若出現(xiàn)下列情況通過分析加以說明

20、。 A．若先滴入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴入幾滴氯水，溶液立即顯紅色，說明 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 B．若滴入幾滴KSCN溶液，溶液立即變成紅色，說明__________。 C．若先滴入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴入幾滴氯水，也無明顯現(xiàn)象，說明 _____________________________

21、___________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．由白色和黑色固體組成的混合物A，可以發(fā)生如圖所示的一系列變化： (1)寫出反應(yīng)③的化學方程式：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在操作

22、②中需要用到的玻璃儀器的名稱是_______________________________ ______________。 (3)下列實驗裝置中可用于實驗室制取氣體G的發(fā)生裝置的是____(填序號)。 為了得到純凈干燥的氣體G，可將氣體通過a和b裝置，a、b兩廣口瓶中所裝入的溶液依次是____________________________。顯然，c、d裝置不完整，請在圖中補充完整。 (4)寫出d中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________________ ________________；實驗室吸收氣體J，可以采用下列哪些裝置_____

23、_____(填序號)。 學案55　實驗作圖題 【熱點探究區(qū)】 典例導悟 1．正解：裝置如圖乙 2．正解：裝置如圖C。 3．(1)如下圖所示 (2) 儀器標號 儀器中所加物質(zhì) 作用 B 飽和碳酸氫鈉溶液 除去CO2中的HCl氣體 C 濃硫酸 除去CO2中的水蒸氣 D 干燥木炭粉 與CO2反應(yīng)產(chǎn)生CO E 氫氧化鈉溶液 吸收未反應(yīng)的CO2 (3)可以通過控制加酸的量，來控制氣體產(chǎn)生的快慢；同時小試管中充滿鹽酸，可以起到液封的作用，防止反應(yīng)激烈時氣體經(jīng)漏斗沖出 (4)點燃氣體，火焰呈藍色，再用一個內(nèi)壁附著有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上

24、，燒杯內(nèi)壁的石灰水變渾濁 解析　(1)這里與一般的物質(zhì)制備思路是一致的，思路是先制備CO2，再凈化除雜，干燥，接著再與C在高溫下反應(yīng)制CO，再除去未反應(yīng)完的CO2，我們這里只需要畫裝置簡圖即可。 (2)各個儀器裝置中所盛試劑及其作用：B中：飽和的碳酸氫鈉溶液，除去氣體中的氯化氫氣體；C中：濃硫酸，除去二氧化碳中的水蒸氣；D中：干燥的木炭粉，目的是與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生CO；E中為氫氧化鈉溶液，除去未反應(yīng)的二氧化碳。 (3)將長頸漏斗下端插入一小試管中的優(yōu)點：一是可以控制反應(yīng)的快慢，通過控制加入的酸的用量來控制反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的快慢；二是防止容器內(nèi)因壓力過大造成氣體從長頸漏斗中逸出。 (4)驗

25、證一氧化碳的方法可以利用一氧化碳的可燃性進行，將氣體點燃，然后在火焰上方罩一內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，若火焰呈藍色且澄清石灰水變渾濁，證明產(chǎn)生了一氧化碳。 4．(1)<　(2)1.88×10－4 mol·L－1·s－1 (3)5.00×103 (4)CD (5)①Ⅱ.280　1.20×10－3　5.80×10－3 Ⅲ.1.20×10－3　5.80×10－3 ② 解析　(1)該反應(yīng)的ΔS<0，由ΔH－TΔS<0反應(yīng)自發(fā)進行推知，ΔH<0。 (2)2 s內(nèi)的v(N2)＝v(NO) ＝× ＝1.88×10－4 mol·L－1·s－1。 (3)　　　　2NO?。?CO　2C

26、O2　＋ N2 　1.00×10－3　3.60×10－3　　　　0　　　　　0 　9.00×10－4　9.0×10－4　　　　　　 　1.00×10－4　2.70×10－3　　　　　 K＝＝ ＝5.00×103。 (4)A使用催化劑，平衡不移動，NO轉(zhuǎn)化率不變；升溫，平衡向左移動，NO轉(zhuǎn)化率降低，B錯，C正確；D縮小容器體積，平衡向右移動，NO轉(zhuǎn)化率提高。 (5)①本實驗的目的是驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應(yīng)速率的影響，Ⅰ、Ⅱ組內(nèi)題中信息的比表面積不同，則溫度、反應(yīng)物初始濃度一定相同，Ⅱ、Ⅲ組中，比表面積相同，溫度不同，其他則一定相同。 ②據(jù)三段式可分別計算出不同條件下平

27、衡時NO的濃度，從而畫圖。 【熱點集訓區(qū)】 高考集訓 1．Ⅰ. Ⅱ.(1)Fe＋H2SO4(稀)FeSO4＋H2↑ (2)反應(yīng)速率慢，不利于晶體析出 (3)容易控制溫度 (4)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (5)減少FeSO4的損失；防止空氣進入試管將Fe2＋氧化為Fe3＋　(6)有淺綠色晶體析出 2．(1)2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3＋2NH3↑＋3H2O＋2CO2↑ (2)①4.5?、诜Q量→溶解→移液→洗滌→定容 (3)①NH＋OH－NH3·H2O；Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ② 解析　(1)根據(jù)NH4AlO(OH)HCO3的

28、組成聯(lián)系到碳酸氫銨鹽的分解可知：2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3＋3H2O＋2CO2↑＋2NH3↑。 (2)由物質(zhì)的量濃度的定義公式可計算： m[NH4Al(SO4)2·12H2O]＝n·M[NH4Al(SO4)2·12H2O]＝c·V·M[NH4Al(SO4)2·12H2O] ＝0.1 mol·L－1×100 mL×10－3 L·mL－1×453 g·mol－1＝4.53 g，由于托盤天平的精確度為0.1 g，故為4.5 g。 (3)①由圖象可知，開始階段c(Al3＋)沒變化；而后c(Al3＋)降低，生成Al(OH)3沉淀；當pH＞8時，Al(OH)3沉淀開始溶解。調(diào)節(jié)pH至

29、7，OH－先跟NH反應(yīng)，然后與Al3＋反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀。 熱點集訓 1．(1)①如右圖所示?、诜乐顾壑? 的水因倒吸流入蒸餾燒瓶中　(2)①研細并混合均勻?、诔霈F(xiàn)黑色固體 2．(1)CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　不銹鋼表面有紫紅色物質(zhì)析出　(2)原電池裝置如圖所示(電極材料名稱、正負極符號未標或標錯不給分。其他合理答 案均給分)　Cu2＋＋2e－===Cu　(3)A.鋼鐵的氧化產(chǎn)物是Fe2＋ B．溶液中部分Fe2＋被空氣氧化成Fe3＋　C．氯水久置失效 解析　(1)可設(shè)計的實驗為鐵置換硫酸銅溶液中的銅，而硫酸

30、銅溶液可由氧化銅與硫酸反應(yīng)得到，故化學方程式為CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，F(xiàn)e＋CuSO4===FeSO4＋Cu；由于銅析出附在不銹鋼表面，所以觀察到有紫紅色的物質(zhì)析出。(2)把Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu設(shè)計成原電池裝置，鐵應(yīng)為負極，碳棒為正極，電解質(zhì)溶液可用硫酸銅溶液，此時正極的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu。(3)A.先滴入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，說明不存在Fe3＋；再滴入幾滴氯水，溶液顯紅色，說明此時溶液中存在Fe3＋，所以鋼鐵的氧化產(chǎn)物是Fe2＋。B.若滴入幾滴KSCN溶液，溶液立即變成紅色，說明溶液中部分Fe2＋被空氣氧化成Fe3＋。C.先滴入

31、幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，說明不存在Fe3＋；再滴入幾滴氯水，溶液仍不顯紅色，說明氯水久置失效。 3．(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)玻璃棒、燒杯、漏斗 (3)Ⅱ　飽和食鹽水、濃硫酸 (4)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O f、h、i 解析　本題可采用逆推法，黃綠色氣體只有氯氣(G)，密度最小的氣體為氫氣(H)，氯氣與氫氣化合生成氯化氫(J)，可聯(lián)系實驗室制氯氣的反應(yīng)物為二氧化錳和濃鹽酸。因A為黑色固體與白色固體組成的混合物，根據(jù)焰色反應(yīng)現(xiàn)象知，溶液Ⅰ中含有K＋，所以A由二氧化錳和氯酸鉀組成。(2)分離二氧化錳和氯化鉀組成的

32、混合物，要得到氯化鉀溶液，必須過濾，過濾操作所用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗。(3)實驗室制氯氣，要加熱，應(yīng)選裝置Ⅱ。為得到純凈干燥的氯氣，要先除去氯氣中的氯化氫，后干燥；用飽和食鹽水除去氯化氫，可降低氯氣在水中的溶解度。氯氣的密度比空氣大，采用向上排空氣法收集氯氣。氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)較慢，不會引起倒吸，可以將氯氣直接通入氫氧化鈉溶液中。(4)氯化氫極易溶于水，吸收氯化氫氣體的裝置要防倒吸。e裝置中導管插入水中易發(fā)生倒吸；f裝置能防倒吸，當液體進入雙球洗氣管時，導管口已脫離液面；g裝置不能防倒吸，倒立漏斗應(yīng)放在液面上，不能插到液面下；h裝置能防倒吸；i裝置中導管口直接伸入到四氯化碳層中，氯化氫擴散到水中時被水吸收，它不溶于四氯化碳，且四氯化碳密度大，不會引起倒吸。