高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第41講 常見物質(zhì)的制備 考點(diǎn)1 氣體的制備優(yōu)選課件

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1、化學(xué)實驗第第 十十 章章第第4141講常見物質(zhì)的制備講常見物質(zhì)的制備考綱要求考綱要求考情分析考情分析命題趨勢命題趨勢1.掌握常見氣體掌握常見氣體的實驗室制法的實驗室制法( 包 括 所 用 試包 括 所 用 試劑、儀器、反劑、儀器、反應(yīng)原理和收集應(yīng)原理和收集方法方法)。2.掌握幾種重要掌握幾種重要的有機(jī)物和無的有機(jī)物和無機(jī)物的制備。機(jī)物的制備。2017，全國卷，全國卷，10T2017，北京卷，北京卷，26T2017，江蘇卷，江蘇卷，4T2016，全國卷甲，全國卷甲，13T2016，全國卷乙，全國卷乙，26T2016，全國卷丙，全國卷丙，26T高考對本部分的考查主要有：高考對本部分的考查主要有：(

2、1)氣體的氣體的制備裝置選擇、儀器連接順序、凈化、制備裝置選擇、儀器連接順序、凈化、尾氣吸收、實驗操作等；尾氣吸收、實驗操作等；(2)結(jié)合題目信結(jié)合題目信息對新物質(zhì)進(jìn)行制備，考查基本儀器和息對新物質(zhì)進(jìn)行制備，考查基本儀器和基本操作。預(yù)計基本操作。預(yù)計2019年高考將會保持對年高考將會保持對傳統(tǒng)知識的考查，如氣體制備，同時新傳統(tǒng)知識的考查，如氣體制備，同時新的信息環(huán)境下與工藝流程結(jié)合考查實驗的信息環(huán)境下與工藝流程結(jié)合考查實驗基礎(chǔ)知識是近幾年的命題趨勢。題型仍基礎(chǔ)知識是近幾年的命題趨勢。題型仍將以選擇題和綜合實驗題為主。將以選擇題和綜合實驗題為主。分值：分值：38分分欄目導(dǎo)航板板 塊塊 一一板板

3、塊塊 二二板板 塊塊 三三板板 塊塊 四四考點(diǎn)一氣體的制備考點(diǎn)一氣體的制備 (4)CO2：_。 (5)Cl2：_。 (6)SO2：_。 (7)NO：_。 (8)NO2：_。 2常見氣體制備的發(fā)生裝置 選擇反應(yīng)裝置一般需考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、溶解性和反應(yīng)條件等，具體如表所示：碎瓷片碎瓷片 塊狀固體和液體塊狀固體和液體 3氣體的收集方法難溶于水難溶于水 大大小小 4常見氣體的凈化方法和凈化裝置 (1)常見氣體的凈化方法 凈化原則：不損失原來氣體，不引入新雜質(zhì)。 凈化方法 a物理方法 液化法：利用_不同從空氣中分離出N2和O2。 水洗法：利用_不同從N2和NH3的混合氣體中除去NH3；利用與_的反應(yīng)從N

4、O和NO2的混合氣體中除去NO2。沸點(diǎn)沸點(diǎn) 溶解度溶解度H2O b化學(xué)方法 氧化還原法：通過灼熱的銅絲網(wǎng)除去某些混合氣體中的O2；通過灼熱的CuO除去H2、CO等。 酸堿法：將NH3和CO2的混合氣體通過_除去CO2。 沉淀法：除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液，化學(xué)方程式為_。 (2)常見凈化裝置堿石灰堿石灰 H2SCuSO4=CuSH2SO4 a裝置為加熱固態(tài)試劑以除去氣體中雜質(zhì)的裝置，為防止固體“流動”，兩端用石棉或玻璃棉堵住，但要使氣流通暢。 b裝置一般盛液體試劑，用于洗氣。 c裝置一般盛固體試劑，用于氣體除雜和定量計算。 (3)常見干燥劑H2S、HBr、HI NH3 Cl2、H

5、2S、HCl、SO2、CO2 5尾氣的處理 (1)轉(zhuǎn)化處理 對有毒、有害的氣體必須用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ枰晕栈螯c(diǎn)燃變?yōu)闊o毒、無害的氣體，再排放到空氣中。實驗室中常見有毒氣體的處理方法如下表： (2)直接排空處理：主要是針對無毒、無害氣體的處理。如N2、O2、CO2等。Cl2SO2NO2H2SHClNH3CONONaOH溶液溶液CuSO4溶液或溶液或NaOH溶液溶液水水水或濃硫酸水或濃硫酸點(diǎn)燃點(diǎn)燃與與O2混合后通混合后通入入NaOH溶液溶液 (3)尾氣處理裝置 在水中溶解度較小的有毒氣體，多數(shù)可通入燒杯中的溶液中，用某些試劑吸收除去(如圖甲)，如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。 對于溶解度很

6、大吸收速率很快的氣體，吸收時應(yīng)防止倒吸(如圖乙)。 某些可燃性氣體可用點(diǎn)燃或轉(zhuǎn)化的方法(如圖丙)，如CO、H2可點(diǎn)燃或通過灼熱的CuO除去。 收集法(如圖丁)，尾氣也可以采用收集的方法，如CH4、C2H4、H2、CO等。 1下列制備和收集氣體的實驗裝置合理的是()D 2可用如圖所示裝置干燥、收集及尾氣處理的氣體是() H2SHClNH3Cl2SO2NO A和B和 C和D和B 1實驗連接順序 氣體發(fā)生裝置除雜干燥收集主要性質(zhì)實驗尾氣的處理等順序。 (1)連接導(dǎo)管 制氣裝置、洗氣瓶的進(jìn)氣管應(yīng)“長進(jìn)短出”； 干燥管應(yīng)大口方向進(jìn)氣，小口出氣； 量氣裝置的導(dǎo)管應(yīng)“短進(jìn)長出”； 有易揮發(fā)液體反應(yīng)或生成時，

7、要設(shè)計冷凝回流裝置。一制氣裝置的選擇與連接一制氣裝置的選擇與連接 (2)裝配儀器時：從下向上，從左往右。 (3)加入試劑時：先固后液。 (4)實驗開始時：先檢查裝置的氣密性，再加藥品，最后點(diǎn)燃酒精燈。 2儀器拆卸 儀器拆卸的一般過程：“從右到左，自上而下，先拆主體，后拆部件”。 3裝置的選擇與連接順序 (1)發(fā)生裝置的選擇：主要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)時是否需要加熱來選擇。 (2)氣體凈化裝置的連接順序 除雜和干燥的先后順序：若用洗氣裝置除雜，一般除雜在前，干燥在后；若用加熱裝置除雜，一般干燥在前，除雜在后； 有多種氣體雜質(zhì)存在時，一般是先除去酸性較強(qiáng)的氣體。 (3)檢驗多種氣體時的先后順序：有

8、多種氣體需要檢驗時，應(yīng)盡量避免前步檢驗對后步檢驗的干擾。如被檢驗的氣體中含有CO2和水蒸氣時，應(yīng)先通過無水CuSO4檢驗水蒸氣，再通入澄清石灰水檢驗CO2。 (4)收集裝置的選擇：根據(jù)氣體的密度、化學(xué)性質(zhì)和毒性等選擇。 (5)氣體除雜 直接吸收法：如水蒸氣可用干燥劑吸收，酸(堿)性氣體可采用堿(酸)液吸收。酸性氣體如CO2、SO2、HCl氣體等可用濃氫氧化鈉溶液吸收，堿性氣體如氨氣可用酸液吸收等。 轉(zhuǎn)化吸收法：將混入的氣體雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為原氣體，如二氧化碳?xì)怏w中混有一氧化碳?xì)怏w，可將混合氣體通過灼熱的氧化銅，將一氧化碳氧化成二氧化碳，達(dá)到除雜的目的。 (6)氣體驗證 若需驗證某種氣體，則一定要先除去

9、此氣體中的其他氣體； 從溶液中制取或從洗氣瓶中通過的氣體中都帶有少量水蒸氣，一般需先干燥； 連接儀器時注意洗氣瓶的導(dǎo)管連接是“長進(jìn)短出”，球形干燥管的連接一般是“粗進(jìn)細(xì)出”，U形干燥管和玻璃管則無特殊要求，一般按照儀器接口的字母順序連接； 對于有毒氣體要有尾氣處理裝置。 例1無水FeCl3呈棕黃色，在空氣中極易潮解，100 左右時升華，工業(yè)上常用作有機(jī)合成催化劑。某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置(夾持儀器略去)制備并收集無水FeCl3。 請回答： (1)按氣流方向各裝置依次連接的合理順序：_(填儀器接口的字母編號)。 (2)連接好各裝置進(jìn)行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品，_(請按正確的順

10、序填入下列步驟的序號)。 加熱Fe粉反應(yīng)一段時間；打開分液漏斗活塞通一段時間氣體；關(guān)閉分液漏斗活塞；停止加熱，充分冷卻。 (3)裝置A的作用為_。dhifeccggba 吸收多余的吸收多余的Cl2，防止外界的水蒸氣進(jìn)入，防止外界的水蒸氣進(jìn)入E中中 (4)裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ _。 (5)裝置D中盛有的試劑為_(填名稱)；裝置E中冷水浴的作用為_。 (6)從實驗安全考慮，整套裝置存在一處明顯不足，請指出：_。2KMnO416HCl(濃濃)=2KCl2MnCl2 5Cl28H2O 濃硫酸濃硫酸 冷卻，便于冷卻，便于FeCl3收集收集 B、E之間的連接導(dǎo)管太細(xì)，之間的連接導(dǎo)管太細(xì)，F(xiàn)eCl3

11、易凝華沉積而堵塞導(dǎo)管易凝華沉積而堵塞導(dǎo)管 解析 (1)按照“制取Cl2除雜干燥制備FeCl3尾氣處理”等步驟，連接儀器接口。(2)先制取Cl2，利用Cl2排出裝置內(nèi)的空氣，再加熱Fe粉制取FeCl3，最后停止加熱，冷卻后再停止通入Cl2。(3)無水FeCl3在空氣中極易潮解，裝置A中裝有堿石灰，顯然其作用是吸收多余的Cl2，防止外界的水蒸氣進(jìn)入E中。(5)裝置D中盛有濃硫酸，用于干燥Cl2。FeCl3在100 左右時升華，裝置E中冷水浴用于冷卻FeCl3，便于收集FeCl3。(6)B裝置中制取的FeCl3升華后，通過導(dǎo)管進(jìn)入裝置E，顯然B、E之間的連接導(dǎo)管太細(xì)，F(xiàn)eCl3易凝華沉積而堵塞導(dǎo)管。

12、 1制氣裝置 利用常見的試管、燒杯等可以設(shè)計一些簡易隨開隨用，隨關(guān)隨停的制氣裝置。實驗裝置圖(見圖)：二與氣體相關(guān)的裝置、操作創(chuàng)新與設(shè)計二與氣體相關(guān)的裝置、操作創(chuàng)新與設(shè)計 2液封裝置的設(shè)計(防止氣體從漏斗中逸出)(如圖) 3與氣體相關(guān)的防堵塞裝置 4測量氣體體積的裝置 用上面的四個裝置量氣時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)當(dāng)產(chǎn)氣結(jié)束后，A、C、D裝置應(yīng)上下調(diào)節(jié)量筒或量氣管使左右兩個裝置內(nèi)的液面相平，此時量筒或量氣管內(nèi)液體的體積就是該溫度、壓強(qiáng)下氣體的體積；B裝置量筒中的液面應(yīng)該調(diào)節(jié)至與水槽中水面相平。 (2)當(dāng)液面穩(wěn)定后再讀數(shù)。 (3)讀數(shù)時視線應(yīng)該與凹液面的最低點(diǎn)相切。 例2實驗室常用MnO2與濃

13、鹽酸反應(yīng)制備Cl2。制備反應(yīng)會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué)提出下列實驗方案： 與足量Zn反應(yīng)，測量生成的H2體積。實驗裝置如下圖所示(夾持器具已略去)。 (1)使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將_轉(zhuǎn)移到_中。 (2)反應(yīng)完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是_(排除儀器和實驗操作的影響因素)。 解析 如果把殘余清液轉(zhuǎn)移到Zn粒中，則Y形管內(nèi)壁就會附著一些清液；Zn與鹽酸反應(yīng)放熱，因此，冷卻后氣體的體積將減小。Zn粒粒 殘余清液殘余清液 裝置內(nèi)氣體尚未冷卻至室溫裝置內(nèi)氣體尚未冷卻至室溫 例1制備氮化鎂的裝

14、置示意圖如下： 回答下列問題： (1)檢查裝置氣密性的方法是_，a的名稱是_，b的名稱是_。 (2)寫出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式：_。 (3)C的作用是_，D的作用是_，是否可以把C與D的位置對調(diào)并說明理由：_。 (4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。 (5)請用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗是否含有未反應(yīng)的鎂，寫出實驗操作及現(xiàn)象：_。 答題送檢答題送檢 來自閱卷名師報告來自閱卷名師報告錯誤錯誤致錯原因致錯原因扣分扣分(1)考生會錯誤地選取分液漏斗考生會錯誤地選取分液漏斗“注水法注水法”進(jìn)行裝置氣密性檢查。因進(jìn)行裝置氣密性檢查。因為需要檢查整套裝置的氣密性

15、，而且為需要檢查整套裝置的氣密性，而且G裝置出氣管處無乳膠管及裝置出氣管處無乳膠管及止水夾，故不能用分液漏斗止水夾，故不能用分液漏斗“注水法注水法”檢查整套裝置的氣密性檢查整套裝置的氣密性2(5)不知不知Mg3N2能與水反應(yīng)生成能與水反應(yīng)生成NH3。不能直接檢驗。不能直接檢驗Mg3N22 解析 (1)加熱裝置b，裝置b中的氣體受熱膨脹，若整套裝置氣密性良好，則G中會有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插入溶液里的玻璃管中會形成一段水柱。裝置a、b分別為分液漏斗、圓底燒瓶。(2)亞硝酸鈉與硫酸銨反應(yīng)制備氮?dú)獾膶嵸|(zhì)是NO與NH發(fā)生歸中反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?3)裝置C中盛裝的是具有還原性的硫酸亞鐵飽和溶

16、液，故該試劑的作用是除去氧化劑(氧氣、氮氧化物)；裝置D中的試劑為濃硫酸，目的是除去水蒸氣，干燥N2；因裝置C為FeSO4飽和溶液，若干燥裝置在之前，則干燥了的氣體經(jīng)過此溶液后又會帶入水蒸氣。(4)裝置E中發(fā)生的是鎂粉與氮?dú)庠诩訜釛l件下生成氮化鎂的反應(yīng)。(5)利用Mg3N2水解生成氨氣和氫氧化鎂的現(xiàn)象可以設(shè)計實驗檢驗Mg3N2的存在；利用鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣可以設(shè)計實驗檢驗金屬鎂的存在。 1實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗，最合理的選項是()B選項選項 a中的物質(zhì)中的物質(zhì) b中的物質(zhì)中的物質(zhì) c中收集的氣體中收集的氣體 d中的物質(zhì)中的物質(zhì)A濃氨水濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液溶液C稀硝酸稀硝酸CuNO2H2OD濃鹽酸濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液溶液 解析 由題給裝置可知，本裝置可以用于固體和液體不加熱型反應(yīng)、收集方法為向上排空氣法、防倒吸型尾氣處理方式的氣體的制取。A項，NH3收集用向下排空氣法，不符合；C項，銅和稀硝酸反應(yīng)不能產(chǎn)生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液；D項，用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制Cl2需要加熱，本裝置不能滿足。