3.能識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖
識別典型實驗裝置和繪制其簡圖,也是從事化學(xué)實驗的一種必備的能力。在高考化學(xué)實 驗題中識圖的試題也是很多的,主要是有圖示實驗,由圖來說明某具體實驗;對一些基本操作或?qū)嶒炑b置圖判斷正誤,或?qū)㈠e誤部分改正;對所給的單個儀器、導(dǎo)管、或者幾個小裝置的識別,然后加以組裝,連接成大裝置圖。繪圖的試題目前還不多,主要是繪制很典型的實驗裝置簡圖,或是在題中所給的位置補(bǔ)繪一些儀器簡圖。所有這些試題都要求學(xué)生熟悉常見 儀器和典型實驗的裝置圖,并掌握一定的繪制簡圖的方法。
2.根據(jù)實驗試題要來,設(shè)計基本實驗方案
近些年來高考化學(xué)實驗題中,設(shè)計簡單實驗方案的試題較多。其中有某個實驗操作順序 的設(shè)計,也有設(shè)計確定某混合氣中組分的實驗;有驗證某個化學(xué)原理的設(shè)計實驗,也有設(shè)計某物質(zhì)純度的測定實驗;有定性實驗的設(shè)計,也有定量實驗的設(shè)計……從題型上看,有簡答 題、填充題,也有兩者兼有的混合題。這些簡單實驗的試題,大都思考性、綜合性較強(qiáng),考生必須細(xì)心、冷靜地審題,聯(lián)系所學(xué)過的實驗知識和技能技巧,進(jìn)行知識遷移、聯(lián)想、重組,全面而細(xì)致地思考,才能設(shè)計出正確的方案或回答試題中的問題。
掌握化學(xué)實驗的記錄方法和運(yùn)用化學(xué)知識設(shè)計一些基本實驗。
1.根據(jù)實驗現(xiàn)象,觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù),得出正確結(jié)論
在高考化學(xué)實驗試題中,實驗現(xiàn)象的考查可以是直接考實驗現(xiàn)象,也可由現(xiàn)象得出正確 的結(jié)論,還可將有關(guān)實驗現(xiàn)象與實驗方法、正確的結(jié)論等聯(lián)系起來。實驗結(jié)果的分析,通常是分析實驗關(guān)系、細(xì)節(jié)和誤差等等。實驗結(jié)果的處理,可以直接報道數(shù)據(jù),也可能是找出相關(guān)關(guān)系得出公式,或繪制一定的變化曲線等。
3.實驗設(shè)計內(nèi)容
概括地講,設(shè)計一個實驗通常包括以下幾個方面內(nèi)容:
(1)根據(jù)命題要求,說明設(shè)計該實驗的原理,畫出實驗裝置圖。
(2)列出實驗操作步驟,說明實驗中應(yīng)注意的事項。
(3)觀察、記錄實驗現(xiàn)象,分析實驗結(jié)果(包括寫出有關(guān)的化學(xué)方程式),得出正確的結(jié)論。
2.實驗設(shè)計原理
通過對新舊信息的加工開發(fā),實現(xiàn)指定的實驗設(shè)計。從設(shè)計的要求及解決問題的順序分 析,大致有以下兩個層次:一是實驗方法的選定。這是從總體上考慮實驗方案的設(shè)計。一般說來,實驗方法主要取決于實驗原理,并受實驗條件的制約。二是實驗裝置和實驗操作設(shè)計。裝置和操作都是為了具體實施實驗方法,完成實驗任務(wù),通常屬于實驗方案細(xì)節(jié)的設(shè)計。和基本實驗方法比較,它們往往更貼近實驗的基礎(chǔ)知識與基本技能。
化學(xué)實驗設(shè)計題(如高考大實驗題)重在培養(yǎng)或考查把已有知識和技能運(yùn)用于新情景的 能力,它所選擇的課題往往是沒有直接、系統(tǒng)實踐過的。從信息加工角度分析解答時,還要能夠從題目中敏捷地接受信息,分析評價信息,選擇、調(diào)用自己貯存的相關(guān)知識,將新信息與已有知識有機(jī)地結(jié)合起來,以解決實驗設(shè)計的新問題。大致過程與思路如下:
1.接受信息
接受、分析、篩選信息,明確實驗設(shè)計的課題、條件和要求。
要求迅速、全面地吸收題目中的新信息,分析提供這些信息的目的,把信息歸類、并對各個信息在實現(xiàn)實驗設(shè)計中的作用做初步評估。
接受信息主要解決以下問題:一是明確實驗課題;二是明確實驗條件;三是明確設(shè)計要 求。
4.推斷
推斷是通過已知實驗事實,根據(jù)性質(zhì)分析推理出的物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)或名稱。
推斷與鑒別、鑒定的區(qū)別在于:鑒別、鑒定中的每一步都靠自己設(shè)計,可以盡自己的長處選比較熟悉的知識;推斷則不然,條件已給出,雖只回答結(jié)論,但環(huán)上套環(huán),答題者必須根據(jù)作者的用意回答問題,往往思考難度大。
試題枚舉
[例1] 在實驗室運(yùn)用銅和必要的藥品裝置制備無水氯化銅,清指出實驗程序。
[解析] 銅與氯氣在加熱時可制得氯化銅,不但考慮制氯氣,還得考慮氯氣的凈化、干燥以及多余氯氣的吸收。
[例2] 怎樣清除玻璃儀器上粘附的不易溶于水的下列物質(zhì)?
(1)碳酸鹽 (2)氫氧化物[氫氧化亞鐵、氫氧化銅等] (3)二氧化錳 (4)硫 (5)銀鹽 (6)銀鏡和銅鏡 (7)油污
[解析] (1)用稀鹽酸。往碳酸鹽污跡上滿鹽酸或用鹽酸浸洗。
(2)用稀鹽酸。將其溶解轉(zhuǎn)變成可溶性物質(zhì)后再用水刷。
(3)用濃鹽酸。二氧化錳溶于鹽酸變成二氯化錳。也可用硫酸亞鐵酸性溶液或草酸及鹽酸洗液,用硫酸酸化的草酸鹽溶液清除。如盛高錳鉀溶液的試劑瓶內(nèi)壁上常粘附有一些棕黃色的二氧化錳污跡,又如實驗室用二氧化錳和鹽酸制取氯氣時,燒瓶內(nèi)壁上也往往殘留有棕褐色的二氧化錳斑點(diǎn),也常用上述方法清除。
(4)硫跡可加石灰水加熱煮沸除去。
(5)銀鹽污跡可用硫代硫酸鈉清除。如:
AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr
(6)銀鏡和銅鏡都可用稀硝酸清除。反應(yīng)方程式為:
3Ag+4HNO3=3AgNO3+2H2O+NO↑
(7)油污一般可用純堿、火堿溶液或熱肥皂水來清除。
[例3] 怎樣取少量液溴于試管中?
[解析] 因為液溴對橡膠有腐蝕作用,故不能用滴管取。應(yīng)用手按住玻璃管的一端插入液溴層,放開手指讓液溴進(jìn)入玻璃管,再用手指按住玻管口,并將導(dǎo)管移至試管底部,最后極開手指,放出液溴。
[例4] 請你說明給盛溶液的試管加熱時應(yīng)注意如何操作?
[解析] (1)試管外壁應(yīng)干燥,有水珠應(yīng)擦干,試管里的液體不應(yīng)超過試管容積的1/3。
(2)試管應(yīng)用試管來夾持,不能用手拿著加熱以免燙傷手。(試管夾夾持試管的方法是:把試管夾張開,由試管底部套上、取下,不得橫套橫出)試管夾應(yīng)夾在離試管口 1/3處。加熱時握持試管夾的方法是:右手三指(拇、食、中)握持試管夾長柄。
(3)加熱時,應(yīng)將試管傾斜,以與桌面成對45度角為宜。
(4)加熱時,應(yīng)先使整個試管均勻受熱,然后小心地在溶液的中下部加熱(不要集中燒試管底部以防溶液噴出),并不斷搖動試管,保持試管在燈焰內(nèi)緩緩轉(zhuǎn)動。
(5)試管底部應(yīng)位于酒精燈的外焰部分(外焰溫度最高),加熱時不能使試管底部跟燈芯接觸。(因燈芯溫度較低,較熱的試管底部突然冷卻容易炸裂)。
(6)試管口不要對著自己或別人,更不能把眼睛對著正在加熱的試管口張望。
[例5] 怎樣加熱坩堝?
[解析] 加熱坩堝時,應(yīng)把坩堝放在鐵圈上或泥三角上,用噴燈加熱。取放坩堝時, 應(yīng)用坩堝鉗夾取。要夾取高溫的坩堝時,應(yīng)把坩堝鉗尖端在火焰下預(yù)熱一下或待坩堝稍冷再夾取。不宜用瓷坩堝熔化燒堿、純堿及氟化物。因為它們可和瓷共熔使坩堝遭腐蝕。
[例6] 請舉出水浴加熱五例。
[解析] 溶解度測定、酚醛樹脂制取、苯的硝化、銀鏡反應(yīng)、苯的磺化。
[例7] 請舉出實例,為達(dá)到分離或提純固和固、固和液、液和液、氣和氣物質(zhì)的目的,而自行采用物理方法或化學(xué)方法。
[解析] (1)固和固物質(zhì)的分離
均溶于水時:如氯化鈉和硝酸鉀,采用重結(jié)晶;再如氯化鈉和淀粉,采用滲析法;而氯化鈉和氯化鈣,則加碳酸鈉采用化學(xué)方法,之后過濾,沉淀再滴加適量鹽酸。
一種物質(zhì)溶于水時:如氯化鈉和沙子,采用過濾方法。
均不溶于水時:如炭和氧化銅采用化學(xué)方法,加鹽酸溶解氧化銅,過濾、洗滌得炭,濾液滴加氫氧化鈉溶液足量,加熱溶液,使氫氧化銅全部分解,過濾、洗滌、干燥得氧化銅。再如炭和碘,可直接加熱升華后,得炭,蒸氣冷卻得碘。
(2)固和液物質(zhì)的分離
不溶的固體和液體:如硫酸鋇懸濁液采用過濾方法。
互溶的固體和液體:如碘水采用萃取、分液方法。再如食鹽溶液采用蒸發(fā)方法。
(3)液和液物質(zhì)的分離
混溶物:如酒精和水采用蒸餾的方法。
不溶物:如苯和水采用分液方法。
(4)氣和氣物質(zhì)的分離和提純。
若含沸點(diǎn)不太高的氣體時,可液化。如氨氣和氫氣的分離。提純時一般采用洗氣方法。
3.鑒定
鑒定通常是指對于一種物質(zhì)的定性檢驗,鑒定是根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)特性,分別檢出陽離子 、陰離子。是根據(jù)物質(zhì)的某些特性,也就是所采用試劑或方法只對此例成立,再者要全證明 。
2.鑒別
鑒別通常是指對兩種或兩種以上的物質(zhì)進(jìn)行定性辨認(rèn),可根據(jù)一種物質(zhì)的特性區(qū)別于另 一種物質(zhì);也可根據(jù)幾種物質(zhì)氣味、溶解性、溶解時的熱效應(yīng)等一般性質(zhì)的不同加以區(qū)別。 鑒別題的種類包括:
(1)大范圍的鑒別題
一般是通過實驗先分組,一直到兩個未知物為一組,只要鑒別了其中之一,另一個也就確定了。此類題可任意選用試劑或方法完成之。
(2)只用一種試劑或方法鑒別的題
a.選用焰色反應(yīng)等操作方法 b.據(jù)溶解度、比重等物理方法
c.加一種化學(xué)試劑逐一鑒別 d.加一種化學(xué)試劑一次性鑒別
e.附加條件加一種化學(xué)試劑一次性鑒別 f.加一種試劑少量到多量一次性鑒別
g.加一種試劑同時利用物理方法和化學(xué)方法鑒別
h.加酸堿指示劑一次性鑒別
(3)不許用外加試劑鑒別法
①如鑒別的溶液沒有特殊的外觀特征,采用兩兩相混,將現(xiàn)象列表據(jù)現(xiàn)象不同鑒別之。
②如要鑒別的幾種溶液之一有明顯的外觀特征,可先將其鑒別出,并以它為試劑鑒別出 另一種,再用該種試劑鑒別其它,以此類推。
1.制備
除掌握常見氣體和典型有機(jī)物的制備方法外。做其它綜合制備題時,思路往往是逆向的。幾種常見氣體的反應(yīng)原理見下表
1 |
O2 |
2KClO32KCl+3O2↑ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ |
2 |
NH3 |
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O |
3 |
CH4 |
CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑ |
4 |
H2 |
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑ |
5 |
CO2 |
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O |
6 |
H2S |
FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑ |
7 |
SO2 |
Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O 或Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O |
8 |
NO2 |
Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O |
9 |
NO |
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O |
10 |
C2H2 |
CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑ |
11 |
Cl2 |
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O |
12 |
HCl |
NaCl(固)+H2SO4(濃)NaHSO4+HCl↑ |
13 |
C2H4 |
C2H5OHCH2=CH2↑+H2O |
14 |
N2 |
NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O |
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