第 31 講 常見物質的制取,考綱導視,考點一,氣體制備,【基礎梳理】,1氣體制備的發(fā)生裝置。,固固,下,預熱,棉花,(續(xù)表),固液,下,塊,(續(xù)表),固液,石棉網,沸石,下,2.常見氣體的制備原理。,2KCl3O2,2H2OO2,K2MnO4MnO2O2,4NaOHO2,CaCl22NH32H2O,NH3Ca(OH)2,ZnSO4H2,FeCl2H2,CaCl2CO2H2O,(續(xù)表),FeSO4H2S,Na2SO4SO2H2O,Cu(NO3)22NO22H2O,3,8,3Cu(NO3)22NO4H2O,2,Ca(OH)2C2H2,4,MnCl2Cl22H2O,2,16,2KCl2MnCl28H2O,5Cl2,NaHSO4HCl,Na2SO4HCl,C2H4H2O,3.實驗室制取氣體的收集方法。,小,不,大,不,小,不,4.氣體的凈化。,(1)氣體凈化原則：先除雜后干燥，不損失主體氣體，不引,入新的雜質。,(2)常見氣體的凈化。,CuSO4 溶液 (或 NaOH 溶液),飽和 NaHCO3 溶液,飽和食鹽水,飽和 NaHSO3 溶液,飽和 NaHS 溶液,溴水,灼熱的銅網,(續(xù)表),堿石灰,(3)常見干燥裝置及適用氣體。,鈣(中性),堿石灰,濃硫酸(酸性、 強氧化性),無水氯化,(堿性),5.尾氣處理。,(1)處理方法：直接排放；直接吸收；防倒吸吸收；,燃燒處理；氣球收集。,(2)處理裝置。 直接處理。,防倒吸吸收。,【題組訓練】 例 1(2014 年廣東廣州調研)實驗室中某些氣體的制取、收 集、尾氣處理(或性質實驗)裝置如圖所示，用此裝置和下表中,提供的物質完成相關實驗，合理的選項是(,)。,思路指導：平常練習需要熟記常見氣體(如 O2、Cl2、NH3、 H2、CO2 等)的選用試劑與裝置圖。常在反應條件上設置陷阱， 如本題 B 項；氣體除雜方法，氣體收集方法，尾氣處理等，如 本題 A 項。,解析：Cu 與濃硝酸反應不產生 NO，NO 不能用排空氣法 收集，A 項錯誤；濃鹽酸和 MnO2 制 Cl2，需要加熱，B 項錯誤； 收集 NH3 的集氣瓶，導氣管應短進長出，D 項錯誤。,答案：C,例 2(2014 年全國模擬題組合)利用下列實驗裝置進行的相,)。,圖 2,應實驗，能達到實驗目的的是( 圖 1 圖 3,圖 4,A圖 1 所示裝置可制備氨氣,B圖 2 所示裝置制取少量純凈的 CO2 氣體 C圖 3 所示裝置制取并收集 Cl2 D圖 4 所示裝置可制備氧氣,解析：硝酸銨溶解吸熱，無法讓濃氨水大量釋放出氨氣， A 項錯誤；Na2CO3 呈粉末狀，容易從隔板小孔落入稀鹽酸中而 無法控制反應，B 項錯誤；制取 Cl2 缺少加熱裝置，C 項錯誤。,答案：D,例 3(2014 年山西太原二模)下圖為實驗室制備、收集少量 HCl 的裝置。 應選用下圖中的_。,a,b,c,d,(2)請 解 釋 能 用 濃 硫 酸 和 濃 鹽 酸 制 備 HCl 氣 體 的 原 因,_,_。 (3)裝置丙用來吸收過量的 HCl 氣體，為防止倒吸，則燒杯,中應該裝入水和_。,思路指導：氣體的制備，并非都需要試劑之間直接發(fā)生反 應，可利用多種物質通過間接方式制備，例如 NaCl 和濃硫酸混 合制得 HCl，在同一裝置中與 MnO2 共熱，兩步反應制得 Cl2； 也可以利用物質特性間接制備，例如本題濃硫酸吸水放熱，促 使?jié)恹}酸揮發(fā)產生 HCl。,答案：(1)c,(2)濃硫酸具有強吸水性，吸收了濃鹽酸中的,水，同時放出大量的熱，促進了 HCl 氣體的揮發(fā)，所以可以用,濃硫酸和濃鹽酸制備 HCl 氣體,(3)CCl4,例 4.氯氣可與潮濕的消石灰反應制取少量漂白粉，也 可在濃溶液條件下與石灰石反應生成較濃的 HClO 溶液。某研 究性學習小組利用氯氣制少量漂白粉(如圖所示)：,(1)A 儀器的名稱是_， 所盛試劑是_。,(2)此實驗結果所得 Ca(ClO)2 產率太低。經分析并查閱資料 發(fā)現(xiàn)主要原因是在 U 型管中存在兩個副反應： 溫度較高時氯氣與消石灰反應生成了 Ca(ClO3)2，為避免 此 副 反 應 的 發(fā) 生 ， 可 采 取 的 措 施 是 _ _。,此副反應的化學方程式為：_ _。, 寫 出 另 一 個 副 反 應 的 化 學 方 程 式 ：,_,_。,為避免此副反應發(fā)生，可在 BC 之間多加一個裝置，請在,下面方框中畫出該裝置，并標明所用的試劑。,.實驗室用 Na2SO3 和濃硫酸制取 SO2，試在框圖內畫出,SO2 尾氣處理裝置圖，標明使用試劑。,思路指導：廣東高考在非選擇題中對實驗裝置的考查方式是在指定方框內畫實驗裝置圖，一般考查洗氣裝置、尾氣吸收裝置、水浴裝置等。平常練習過程中應多加注意裝置的細節(jié)問題，如導氣管進出長短和瓶塞，以及所用的試劑名稱。,解析：.(2)按題意應降溫，采用水浴降溫方式；氯氣發(fā)生自身氧化還原反應得到Ca(ClO3)2和CaCl2；制得的Cl2未除去HCl雜質，故應增加氣體除雜裝置。,答案：.(1)分液漏斗,濃鹽酸,(2)將 U 型管置于冷水,浴中 實驗裝置如下圖(左) .實驗裝置如下圖(右),6Cl26Ca(OH)2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O 2HClCa(OH)2=CaCl22H2O,考點二,幾種無機物、有機物的制備,【基礎梳理】 1常見無機物的制備。,Al2(SO4)36NH3,H2O=2Al(OH)3,3(NH4)2SO4,控制其用量,難以,FeCl33NaOH=,Fe(OH)33NaCl,(續(xù)表),FeCl22NaOH=,Fe(OH)22NaCl,防氧化,FeCl33H2O,Fe(OH)3(膠體),3HCl,飽和氯化鐵溶,液加入沸水中,(續(xù)表),沉淀剛好消失,+,AgNO3 溶,液，氨水,為止,(續(xù)表),熱Na2CO3溶液,蒸干,2.常見有機物的制備。,170 ,C2H5OH,H2OC2H4,(續(xù)表),電石、飽和食,鹽水,飽和食鹽水,伸入液面以下,發(fā)生倒吸,(續(xù)表),濃硝酸和濃,硫酸的混合液,(續(xù)表),CH3COOH,CH3CH2OH,CH3COOC2H5H2O,吸收生成的水，使,平衡正向移動,除去混入的乙酸和乙醇，降,低乙酸乙酯在水中的溶解度,【題組訓練】,例 5下列物質的制取，實驗操作正確的是(,)。,A將 CuCl2 溶液置于蒸發(fā)皿中加熱蒸干，可制取無水 CuCl2 固體 B 將 NH4HCO3 飽和溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，可制取 NH4HCO3 固體 C 向 FeCl3 飽和溶液緩慢滴入過量氨水加熱，可制取 Fe(OH)3 膠體 D向電石中緩慢滴入飽和食鹽水，可制取 C2H2,解析：CuCl2 受熱會發(fā)生水解而得不到無水 CuCl2 固體，A 項錯誤；NH4HCO3 溶液加熱蒸干后會分解，無法得到NH4HCO3 固體，B 項錯誤；Fe(OH)3 膠體的制備，應用飽和 FeCl3 溶液滴 加到沸水中制備，C 項錯誤。,答案：D,例6下列實驗不 達到預期目的的是(,能, ,)。, ,A利用制取 Fe(OH)2,B利用裝置制取 CH2=CH2,C利用裝置進行銅與濃硝酸反應的實驗 D利用裝置收集 NH3,解析：制備 CH2=CH2 時溫度計的水銀球應插到液面以下,測定反應液溫度，B 項錯誤。,答案：B,例 7氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣,小組擬選用如下裝置制取氫化鈣：,(1) 檢 查 裝 置 E 氣 密 性 的 操 作 方 法 是 _ _。 (2)利用上述裝置制取氫化鈣時按氣流方向連接順序為：,i,a(填儀器接口的字,母編號)。 (3)根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝,(請按正,置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞； 確的順序填入下列步驟的標號)。,A.加熱反應一段時間 C.關閉分液漏斗活塞,B.收集氣體并檢驗其純度 D.停止加熱，充分冷卻,(4) 寫 出 CaH2 與 水 反 應 的 化 學 方 程 式 ： _； 登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其 優(yōu)點是_。 思路指導：選用、組裝物質制備的實驗裝置時，要明確該 裝置在實驗中的作用，例如除雜、干燥、性質檢驗等，洗氣瓶 “長進短出”(導氣管)、干燥管“大進小出”(氣體流向)，裝置 “有始有終”(起始裝置不漏氣，收尾裝置不封閉)；優(yōu)化每一 個細節(jié)，例如防倒吸、防水蒸氣侵入、氣密性檢驗、尾氣或殘 渣處理等。,解析：(2)氣體制備裝置除雜裝置干燥裝置反應裝 置，此題不需要尾氣吸收裝置。(3)反應結束后，要繼續(xù)通入 H2 直至硬直試管冷卻。(4)CaH2 做還原劑，H2O 做氧化劑，反應得 到 H2。 答案：(1)方法一：關閉 i 口，打開分液漏斗活塞，從分液 漏斗中加入蒸餾水，若蒸餾水不能流下，則裝置氣密性良好或 方法二：用導管連接 i 口，并將導管另一端放入水中，微熱試 管，若導管口有氣泡冒出，冷卻后導管中形成一段水柱，則裝 置氣密性良好,(2)e f,d c j(或 k) k(或 j),(3)BADC,(4)CaH22H2O=Ca(OH)22H2 氫化鈣是固體，攜帶 方便,例 8(2014 年河南鄭州質量檢測)工業(yè)上用異丙苯氧化法合,成苯酚，其生產流程如下圖：,有關物質的性質如下表：,(1)檢驗有機相中是否含有水的方法是_。 (2)“操作 2”的名稱是_。,(3)丙酮中常含有苯酚和異丙苯中的一種或者兩種有機物,雜質，某同學做了如下檢驗：,(4)某同學對該廠廢水進行定量分析。取 20.00 mL 廢水于錐 形瓶中，水浴加熱，用 0.100 0 molL1 酸性 KMnO4 溶液滴定(假 定只有苯酚與 KMnO4 反應)。達到滴定終點時，消耗 KMnO4 溶液的體積為 10.00 mL。有關反應方程式為：,_ 滴定終點的現(xiàn)象為 _。,該廢水中苯酚的含量為_mgmL1(保留二位有效數,字)。,解析：(1)檢驗水的方法很多，現(xiàn)象明顯而且容易操作的方 法是加入無水 CuSO4，一般不用 CaO 或濃硫酸這類試劑，放熱 未必明顯。(3)考慮到苯酚和異丙苯的性質，均能使酸性高錳酸 鉀溶液褪色；檢驗苯酚的常用方法是滴加 FeCl3 溶液，現(xiàn)象是 溶液變紫色。(4)已知 KMnO4 共消耗了 0.100 0 molL10.01 L 0.001 mol，由 5C6H5OH28 KMnO4 可算得苯酚質量,0.0168 g，則 20 mL 廢水中苯酚含量為 16.8 mg/20.0 mL0.84 mgmL1,答案：(1)取適量有機相置于試管中，加入適量 CuSO4 粉末 觀察，如果變藍色，說明有機相中含水；如果不變色，說明有,機相中不含水,(2)蒸餾,(3) (4)當最后一滴 KMnO4 溶液滴入錐形瓶后，溶液由無色 變?yōu)樽仙野敕昼妰炔煌噬?0.84,實驗探究 綜合制備實驗,高考對實驗的考查主要是實驗儀器和操作的基礎試題，以 無機物制備為載體的探究性試題，探究物質化學式的實驗題， 探究物質產物組成的實驗題。氣體制備實驗設計的一般思路是 氣體發(fā)生裝置氣體凈化裝置確定雜質除盡裝置檢驗氣體 裝置(或氣體性質裝置)尾氣處理裝置。先分析檢驗氣體的試 劑和方法，再確定氣體間的相互干擾，最后確定檢驗氣體的先 后順序。,典例實驗室用濃硫酸與銅的反應制取少量 NaHSO3，實驗,裝置如下圖所示：,(1)裝置乙的作用是_。,(2)裝置丁的作用是吸收污染空氣的 SO2 氣體，其反應的離,子方程式為：_。,(3)SO2 氣體有漂白性、還原性和氧化性。將 SO2 通入氯水 中 ， SO2 表 現(xiàn) 的 是 _ 性 ， 化 學 反 應 方 程 式 為 ： _。,(4)反應過程中，將丙中滴管里的品紅溶液滴入錐形瓶，若 現(xiàn)象為_，則溶液中的 NaOH 完全轉化為 了 NaHSO3。,(5)若丙中沒有加入品紅溶液，則不能準確判斷氫氧化鈉是 否完全轉化?，F(xiàn)有可供選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃,棒、膠頭滴管；2 molL1 鹽酸、2 molL1 硝酸、1 molL1 氯化 鋇溶液、1 molL1 氫氧化鋇溶液、品紅溶液、蒸餾水。 請 設 計 實 驗 探 究 吸 收 后 產 物 中 是 否 存 在 NaHSO3 和 Na2SO3，將實驗操作、預期的實驗現(xiàn)象和結論填在下表中。,（續(xù)表）,，,；,答案：(1)防止丙中液體倒吸入裝置甲中(或緩沖瓶的作用),(3)還原 SO2Cl22H2O=H2SO42HCl (4)品紅溶液褪色,(5),應用某化學興趣小組的同學用下圖所示實驗裝置進行實 驗研究(圖中 a、b、c 表示止水夾)，請對其方案進行完善或評價。,A,B,C,D,E,(1)實驗室將 B、C、E 相連后，以濃鹽酸和_(填寫 名稱)為原料可制取 Cl2，為接下來研究氯氣的化學性質做準備。 (2)利用實驗室常用方法制取氯氣，將 A、C、E 相連，在 丙中加入適量水，即可制得氯水。將所得氯水分為兩份，進行 、兩個實驗，實驗操作、現(xiàn)象、結論如下：,請你評價：,實驗推出相應結論是否合理？ _。若不 合理，請說明理由 ( 若合理，則無需填寫下行 ) ：,_,_。 實驗推出相應的結論是否合理？_。若不 合理，請說明理由 ( 若合理，則無需填寫下行 ) ：,_ _,_。,(3)A、C、E 相連，可設計一個簡單的實驗，以驗證 Cl和,Br-,的還原性強弱。 A 中反應的離子方程式為：,_，C 中應放入的 試劑是_。 (4)B、D、E 裝置相連后，在 B 中盛濃硝酸和銅片(放在有 孔塑料板上)，可制得 NO2，欲用 D 裝置驗證 NO2 與水的反應， 其操作步驟為：先關閉止水夾_，再打開止水夾 c，使 燒杯中的水進入試管丁的操作是_ _。,答案：(1)次氯酸鈣(或高錳酸鉀),(2)不合理,沒有事先證,明干燥的氯氣無漂白性,不合理,制取的氯氣中含有 HCl 氣,體，HCl 溶于水后能與碳酸氫鈉反應產生氣泡,(3)MnO24H2Cl,Mn22H2OCl2,KBr 溶液,(4)a、b,雙手緊握(或微熱)試管丁，使試管中氣體逸出，NO2,與水接觸后即可引發(fā)燒杯中的水倒流入試管丁中(或其他合理 的答案),