高中化學(xué)總復(fù)習(xí)課件第6單元第30講 物質(zhì)制備

歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第講 1 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 物質(zhì)制備和定量實(shí)驗(yàn) 30 第六單元 NH3 H2O NH3 H2O 3 基礎(chǔ)知識(shí)回顧完成制備下列氣體的化學(xué)方程式 H2Zn H2SO4 稀 ZnSO4 H2 NH3 CaO 4 C2H4 CO2CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2OSO2Na2SO3 H2SO4 濃 Na2SO4 SO2 H2ONO2Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2ONO3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2OCl2MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O 重點(diǎn)知識(shí)歸納1 掌握常見氣體的制備 1 氣體制備的反應(yīng)原理 設(shè)計(jì)原則 根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)所需條件等因素來選擇反應(yīng)裝置 發(fā)生裝置的基本類型 5 6 7 8 2 掌握典型的氣體收集裝置 設(shè)計(jì)原則 根據(jù)氣體的溶解性或密度 收集裝置基本類型 3 氣體凈化與干燥裝置 設(shè)計(jì)原則 根據(jù)凈化藥品的狀態(tài)及條件 凈化裝置基本類型 9 10 氣體的凈化和干燥 選擇除雜試劑的依據(jù) 主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)的差異 如溶解性 熔沸點(diǎn) 酸堿性 氧化性 還原性 可燃性等 使用液體除雜試劑用洗氣瓶盛裝 使用固體除雜試劑用干燥管盛裝 注意 氣體除雜的四條原則 a 不損失主體氣體 即被干燥的氣體不能與干燥劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng) b 不引入新的雜質(zhì)氣體 c 在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行 d 先除去易除的雜質(zhì)氣體 常見的雜質(zhì)氣體及除雜試劑 見下表 11 12 氣體干燥的關(guān)鍵是選擇干燥劑 再根據(jù)干燥劑的狀態(tài)選擇干燥裝置 常用的裝置有洗氣瓶 U形管 干燥管等 常見的干燥劑及使用范圍 見下表 13 14 4 尾氣處理裝置對(duì)于有毒 有害的氣體尾氣必須用適當(dāng)?shù)娜芤杭右晕?或點(diǎn)燃 使它們變?yōu)闊o毒 無害 無污染的物質(zhì) 如尾氣Cl2 SO2等可用NaOH溶液吸收 尾氣CO可用點(diǎn)燃法 將它轉(zhuǎn)化為CO2氣體 5 氣體實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的一般思路 裝置順序 制氣裝置 凈化裝置 反應(yīng)或收集裝置 除尾氣裝置 安裝順序 由下向上 由左向右 操作順序 裝配儀器 檢驗(yàn)氣密性 加入藥品 15 2 物質(zhì)制備的方法制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)可考查各個(gè)層次的多種能力 特別是創(chuàng)新能力 解答這類試題要在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的過程中 掌握一些基本的原則 1 熟練掌握常見氣體的制備方法 設(shè)計(jì)氣體實(shí)驗(yàn)室制備方案要遵循以下原則 實(shí)驗(yàn)室制備各種氣體應(yīng)以實(shí)驗(yàn)室常用藥品為原料 以方便經(jīng)濟(jì)安全為原則 而且在幾種簡(jiǎn)單易行的方法中又要選擇那些能制取并收集較純氣體的方法 16 選擇實(shí)驗(yàn)儀器要根據(jù)反應(yīng)原理及制取氣體量的多少來決定 必須是干凈的 有時(shí)還需是干燥的儀器 選擇試劑要注意濃度 特別是鹽酸 硫酸 硝酸的濃度對(duì)制取氣體及純度都有很大的影響 熟悉裝置圖 根據(jù)儀器裝配順序 由低到高 由左到右 先里后外 裝置順序 制氣裝置 凈化裝置 干燥裝置 收集裝置 尾氣吸收裝置 準(zhǔn)確組裝儀器并檢查氣密性 17 2 熟練掌握常見單質(zhì) 化合物的制備方法 電解法 電解熔鹽 熔堿制備活動(dòng)性強(qiáng)的金屬 如 Na Ca Mg Al 電解飽和食鹽水制H2 Cl2 NaOH 電解精煉銅 氧化還原法 用還原劑H2 Al C CO等還原金屬氧化物 鹵化物 制備W Cr Cu Zn Si等單質(zhì) 18 氧化法 非金屬單質(zhì)常用氧化陰離子法制取 如 Cl2 Br2 I2等 復(fù)分解反應(yīng) 如制HF HCl H2S SO2 CO2 HNO3 H3PO4等 19 3 定量實(shí)驗(yàn) 1 溶液的配制 配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的溶液計(jì)算 算出所需溶質(zhì)和水的質(zhì)量 把水的質(zhì)量換算成體積 如溶質(zhì)是液體時(shí) 要算出液體的體積 稱量 用天平稱取固體溶質(zhì)的質(zhì)量 用量筒量取所需液體 水的體積 溶解 將固體或液體溶質(zhì)倒入燒杯里 加入所需的水 用玻璃棒攪拌使溶質(zhì)完全溶解 20 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液計(jì)算 算出固體溶質(zhì)的質(zhì)量或液體溶質(zhì)的體積 稱量 用托盤天平稱取固體溶質(zhì)質(zhì)量 用量筒量取所需液體溶質(zhì)的體積 溶解 將固體或液體溶質(zhì)倒入燒杯中 加入適量的蒸餾水 約為所配溶液體積的1 6 用玻璃棒攪拌使之溶解 冷卻到室溫后 將溶液引流注入容量瓶里 21 洗滌 轉(zhuǎn)移 用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌2 3次 將洗滌液注入容量瓶 振蕩 使溶液混合均勻 定容 繼續(xù)往容量瓶中小心地加水 直到液面接近刻度1 2cm處 改用膠頭滴管加水 使溶液凹面恰好與刻度線相切 把容量瓶蓋緊 再顛倒搖勻 22 2 中和滴定 23 考查氣體物質(zhì)的制備問題 實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下 24 已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉 NaNO2 溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?1 從上圖中選擇制取氣體的合適裝置 氮?dú)?氫氣 25 a b 2 氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置 甲裝置的作用除了將氣體混合外 還有 1 3 氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨 會(huì) 或 不會(huì) 發(fā)生倒吸 原因是 1 26 干燥氣體 控制氫氣和氮?dú)獾牧魉?不會(huì) 因?yàn)榛旌蠚怏w中 含有大量難溶于水的氮 氫兩種氣體 4 用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后 再通入空氣 同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi) 能使鉑絲保持紅熱的原因是 錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是 5 寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式 6 反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中所含離子有H OH 27 氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng) 有紅棕色氣體產(chǎn)生 NH 4 NO 3 本題以實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨為知識(shí)背景 考查實(shí)驗(yàn)室制備氣體等相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)以及氨和氮的氧化物的性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉 NaNO2 溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?由此信息可知制取氮?dú)鈶?yīng)選擇a裝置 制取氫氣應(yīng)選擇b裝置 甲裝置中裝有濃硫酸 起干燥作用 另外可以通過觀察兩導(dǎo)管口冒氣泡速率觀察氣流速率 以便于控制氣體流速 28 由于合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng) 且在常壓下轉(zhuǎn)化率不大 反應(yīng)得到的混合氣體中含有大量的氫氣和氮?dú)?因此乙裝置中不會(huì)發(fā)生倒吸現(xiàn)象 乙裝置吸收一段時(shí)間氨氣后 乙中的溶液是氨水 通入空氣時(shí)有氨氣逸出 在紅熱鉑絲的作用下被氧氣氧化 由此可以看出反應(yīng)放熱 氨氣催化氧化產(chǎn)生的NO可繼續(xù)氧化為NO2 最終轉(zhuǎn)化為HNO3 與氨水反應(yīng)后產(chǎn)生硝酸銨 29 方法指導(dǎo) 解實(shí)驗(yàn)題 首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理 依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇合適的實(shí)驗(yàn)藥品及儀器 通過分析相關(guān)的反應(yīng)推導(dǎo)出可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 本題目很好地體現(xiàn)了高考命題指導(dǎo)思想 題目源自課本 但又高于課本 本題易錯(cuò)點(diǎn)當(dāng)是 3 中的倒吸問題 請(qǐng)同學(xué)們注意遇到新問題情境時(shí)一定要具體問題具體分析 切莫靠死記硬背的東西來機(jī)械答題 30 31 32 33 34 35 36 37 方法指導(dǎo) 在物質(zhì)制取中 固體物質(zhì)的制取考得較多 常考的有鐵 鋁的化合物 題目綜合性大 本題以新教材中出現(xiàn)的 從海水中提取鎂 為素材 將工業(yè)制法與實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟巧妙結(jié)合 考查實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)和基本操作 在新課程背景下的高考實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中應(yīng)給予充分重視 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 方法指導(dǎo) 考查學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能和處理問題的能力 以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算和誤差分析及判斷能力 48 探究性實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 為了測(cè)定一瓶變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 教師提供樣品的質(zhì)量為mg 甲 乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案 甲同學(xué)的方案是 將mg樣品溶解 加過量氯化鋇溶液 過濾 洗滌 烘干 稱量得固體ng 1 混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 49 洗滌沉淀的 為 用m n表示 具體操作甲同學(xué) 是 沉淀 等水流完后 重復(fù)2 3次 向沉淀中加入蒸餾水至浸沒 2 Ca2 Ba2 都可以使CO2 3沉淀完全 但使用氯化鋇溶液比氯化鈣溶液所得的結(jié)果更高的精確度 原因是 4 50 乙同學(xué)的方案如下圖所示 的沉淀的質(zhì)量大 稱量誤差小 Ca OH 2微溶于水 可能影響沉淀質(zhì)量 BaCO3的摩爾質(zhì)量比CaCO3的大 產(chǎn)生 1 根據(jù)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置圖分析 在每次實(shí)驗(yàn)中 完成測(cè)定過程至少要進(jìn)行 次稱量操作 按照該同學(xué)的方案進(jìn)行測(cè)定 結(jié)果與實(shí)際情況存在較大的誤差 你認(rèn)為主要原因可能是 任寫兩個(gè) 51 裝置中原有的空氣中的CO2也被堿石灰吸收 反應(yīng)產(chǎn)生的CO2未被完全吸收 空氣中的H2O和CO2也被堿石灰吸收 加入的硫酸的量不足 未能將碳酸鈉完全反應(yīng) 裝置的氣密性不好 以上任選2點(diǎn) 其他合理答案也可 4 2 乙同學(xué)的方案的裝置中存在一定的缺陷 請(qǐng)你提出改進(jìn)的方法 簡(jiǎn)單敘述做法 不必畫圖 52 在氣體的發(fā)生裝置前面加裝通空氣經(jīng)過堿液裝置 在堿石灰裝置后再連接一個(gè)堿石灰裝置 以吸收空氣中的H2O和CO2 1 Na2CO3 BaCl2 BaCO3 2NaCl 53 濾液中溶有NaOH和NaCl 若不洗滌會(huì)使沉淀質(zhì)量偏大 使測(cè)得的結(jié)果偏高 m Na2CO3 106g mol 1 mol n Na2CO3 n BaCO3 ng 197g mol 1 n 197mol w Na2CO3 沉淀表面吸附有濾液 2 若用CaCl2沉淀CO2 3所得沉淀中會(huì)混有微溶于水的Ca OH 2 使沉淀質(zhì)量偏大 另外等量的Na2CO3分別和足量的CaCl2和BaCl2反應(yīng) 后者產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量大 稱量誤差小 1 乙的方案中需進(jìn)行四次稱量操作 分別是 稱實(shí)驗(yàn)前干燥管取堿石灰的總質(zhì)量 反應(yīng)后二者的總質(zhì)量 小燒杯的質(zhì)量 小燒杯和樣品的總質(zhì)量 該方案存在很大缺陷 一是原裝置中空氣中的CO2 H2O及裝置外空氣中的CO2 H2O都會(huì)被堿石灰吸收 二是反應(yīng)中產(chǎn)生的CO2會(huì)殘留在裝置中不能被吸收 三是硫酸量若不足 Na2CO3反應(yīng)不充分等 均會(huì)造成較大誤差 2 針對(duì)以上情況可對(duì)裝置做出改進(jìn) 54 方法指導(dǎo) 本題是實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題型之一 一個(gè)實(shí)驗(yàn)通過多種途徑完成 可以是評(píng)價(jià)各途徑的優(yōu)劣 也可以是各途徑中綜合考查實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作 55 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全