物质的制备（教育精品）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化学实验总复习,物质的制备,常见气体的制备,高考考试说明要求,掌握,常见气体实验室制法，包括,所用试剂,、,仪器,、,反应原理,和,收集方法,常见的气体,H,2,、O,2,、Cl,2,、HCl、H,2,S、CH,4,、C,2,H,4,、C,2,H,2,、NH,3,、SO,2,、NO、NO,2,、CO、CO,2,共14种气体,气体制取的反应原理,2KMnO,4,K,2,MnO,4,+MnO,2,+O,2,2Na,2,O,2,+2H,2,O4NaOHO,2,2H,2,O,2,2H,2,O+O,2,MnO,2,2KClO,3,2KCl+3O,2,MnO,2,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,CaCl,2,+2NH,3,+2H,2,O,NH,3,H,2,O+CaO NH,3,+Ca(OH),2,CH,3,COONa+NaOH Na,2,CO,3,+CH,4,CaO,Zn+H,2,SO,4,(稀)=ZnSO,4,+H,2,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+CO,2,+H,2,O,1.O,2,2.NH,3,3.CH,4,4.H,2,5.CO,2,6.H,2,S,FeS+H,2,SO,4,(稀)=FeSO,4,+H,2,S,固体 +液体,常温,固体 +固体,加热,7.SO,2,8.NO,2,9.NO,10.C,2,H,2,11.Cl,2,12.HCl,13.C,2,H,4,14.CO,Na,2,SO,3,+H,2,SO,4,(,浓,)=Na,2,SO,4,+SO,2,+H,2,O,Cu+4HNO,3,(,浓,)=Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,3Cu+8HNO,3,(,稀,)=3Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,CaC,2,+2H,2,OCa(OH),2,+CHCH,MnO,2,+4HCl(,浓,)=MnCl,2,+Cl,2,+2H,2,O,2KMnO,4,+16HCl=2KCl+2MnCl,2,+5Cl,2,+8H,2,O,NaCl,(,固,)+H,2,SO,4,(,浓,)=NaHSO,4,+HCl,2NaCl(固)+H,2,SO,4,Na,2,SO,4,+2HCl,强热,C,2,H,5,OH CH,2,=CH,2,+H,2,O,170,浓H,2,SO,4,HCOOHCO H,2,O,浓H,2,SO,4,固体 +液体,常温,固体 +液体,加热,浓盐酸中加浓硫酸,Cu+浓H,2,SO,4,发 生,装 置,净 化,装 置,干 燥,装 置,收 集,装 置,吸 收,装 置,反应物状态及反应条件,气体及杂质的性质,气体的性质选择干燥剂,气体水溶性及密度,气体的毒性选择吸收剂,气体制取装置的设计,1、装置连接顺序,装药品,防倒吸,防氧化措施,仪器拆卸等。,查气密性,2、操作顺序一般包括：,仪器连接,3、气体的净化原则：,要分析杂质气体的性质,要分析被净化气的性质；,气体制取装置的设计,4、实验操作的先与后,A、装配仪器时：先下后上；先左后右,B、加入试剂时：先固后液,C、实验开始时：先查仪器的气密性，,再加药品，后点酒精灯；,D、有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气；,E、有些实验为防氧化往往最后停止通气。,F、仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，,后拆部件。,G、净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无气味的气体，最后除水蒸气。,1、气体的发生装置,1.1设计依据,反应物的状态和反应的条件,1.2,装置的分类,（1）固固,加热,（2）固液（液液）,加热,（3）块固液,常温,可制O,2,、NH,3,、CH,4,等,可制Cl,2,、HCl、C,2,H,4,、,CO、NO、SO,2,等,可制CO,2,、H,2,S、H,2,、O,2,、NH,3,、C,2,H,2,等,可制CO,2,、H,2,S、H,2,（4）固液,常温,1.2.1 固固，加热,该实验装置要注意：,（l）试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。,（2）铁夹应夹在距试管口l/3处。,（3）胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。,标准装置,可制O,2,、NH,3,、CH,4,1.2.2 固液（液液），加热,实验时要注意：,先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品，再加热。,要正确使用分液漏斗。,标准装置,可制Cl,2,、HCl、C,2,H,4,、,CO、NO、SO,2,等,1.2.2 固液（液液），加热,变化装置,1.2.3 固液,块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用,启普发生器,制备，当制取气体的量不多时，也可采用,简易装置,。,标准装置,1.2.3 固液,启普发生器变化：,1.2.3 固液,简易启普发生器变化：,1.2.3 固液,其它装置：,.,2、气体的收集装置,2.1判断原则,（1）易溶或与水反应的气体：,排空气法,（2）与空气成分反应或与空气密度相近的气体：,排水（液）法,（3）可溶性气体考虑用,排液法,（4）两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。,2、气体的收集装置,2.2装置的分类,（1）排空气法,收集比空气重的气体,收集比空气轻的气体,2、气体的收集装置,2.2装置的分类,（2）排水（液）法,2、气体的收集装置,2.2装置的分类,（3）贮气瓶,（4）贮气袋,3、气体的净化装置,3.1总原则,（,1,）一般除杂在前，干燥在后。若是燃烧管除杂，则干燥在前。,（,2,）吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。但可与杂质气体反应生成欲净化的气体。,（,3,）除杂反应要迅速、定量，不选择可逆反应或条件苛刻的反应。,（,4,）杂质气体很难去除时，可先吸收欲净化的气体，再反应放出欲净化的气体。,（,5,）干燥剂的选择时不与被干燥的气体反应。,3、气体的净化装置,3.2除杂装置,（1）洗气瓶,（2）干燥管,（3）加热管,c,d,3、气体的净化装置,3.2干燥装置,3.2.1干燥装置,（1）洗气瓶,（2）干燥管,酸、碱性,据气体的,氧化、还原性,气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性,保持一致,干燥剂的选择及使用原则,1,、选择原则,气体在被干燥的过程中要不能被减少,不要引入新的杂质。,2,、选择方法,干燥剂,选择,干燥剂状态,干燥装置,酸性干燥剂,（如：浓硫酸、,P,2,O,5,、硅胶等）,不能用来干燥碱性气体,；,碱性干燥剂,(如碱石灰、生石灰、固体NaOH等),不能用来干燥酸性气体,如,Cl,2,。,有氧化性的干燥剂,（如浓硫酸）,不能干燥有还原性气体,（如,H,2,S、HI,等）,。,3、气体的净化装置,3.2干燥装置,3.2.2干燥剂的选择,液态干燥剂,固态干燥剂,装置,洗气瓶,干燥管（球形、U形）,干燥剂,浓硫酸,无水CaCl,2,P,2,O,5,碱石灰,可干燥气体,不可干燥气体,H,2,、O,2,、Cl,2,、HCl、H,2,S、CH,4,、C,2,H,4,、C,2,H,2,、NH,3,、SO,2,、NO、NO,2,、CO、CO,2,NH,3,、H,2,S、C,2,H,4,、C,2,H,2,NH,3,NH,3,Cl,2,、HX、H,2,S、SO,2,、NO,2,、CO,2,4、尾气处理装置,尾气的处理方法,直接排放,直接吸收,防倒吸吸收,燃烧处理,总原则,（,1,）有毒、污染环境的气体不能直接排放。,（,2,）尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。,直接吸收：,Cl,2,、,H,2,S,、,NO,2,防倒吸：,HCl,、,NH,3,、,SO,2,常用吸收剂：,水，,NaOH,溶液，硫酸铜溶液,（,3,）可燃性气体且难用吸收剂吸收：,燃烧处理或袋装。,4、尾气处理装置,（1）水溶解法,如：,HCl、NH,3,等,。,（2）碱液吸收法,如：Cl,2,、H,2,S、CO,2,、SO,2,、NO,2,、NO,等。,（3）燃烧,或袋装处理,法,如：,CH,4,、C,2,H,4,、C,2,H,2,、H,2,、CO,等。,4、尾气处理装置,（4）防倒吸吸收,标准装置,安全瓶装置,5、气体性质实验装置,5.1装置分类,（1）常温反应装置,（2）加热反应装置,（3）冷却反应装置,5.2判断原则,标准装置,变化装置,6、排水量气装置,（,1,）在没有现成的,CO,2,气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的,CO,2,气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号）,。,（,2,）若用上述装置制取,CO,2,气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是,。,例1：,为制取纯净的气体A可用下图所示的装置，生成A的速度可通过滴液的速度控制，图中B、C、D均为液体，且为下列试剂中某一种：,浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸、浓盐酸、稀盐酸、浓氨水、稀氨水、蒸馏水、饱和氢硫酸溶液、饱和石灰水,请回答：A、B、C、D、E各是什么物质?,例2：,【答】：A是氯化氢气体，B是浓盐酸，C、D、E均是浓硫酸,利用下图所示装收集以下8种气体(图中烧瓶位置不得移动)：,H,2,Cl,2,CH,4,HCl NH,3,NO H,2,S SO,2,(1)若烧瓶是干燥的，则由A口进气，在B口可收集的气体有(用数字表示，下同)_.(2)若烧瓶充满水，可收集的气体有_，这时气体由_口进入。(3)若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，则,可用此装置的气体有_，这时气体,由_口进入。(4)若烧杯是干燥的，不能用此装置来收集的,气体是_。,例3：,【答】（,1）,（2）,，A,（3）,，B（4）,某集气瓶中充满了HI气体，试设计一个装置表示：将这种气体排出烧瓶，并粗略证明它确实是HI气体，写出有关反应的离子方程式。,例4：,【答】：往装有气体的瓶中注入浓磷酸，使气体排出，用盛有适量水的烧杯吸收排出的气体(玻璃管下端接一个倒置漏斗)，一段时间以后，取少量烧杯中的溶液，测得PH值小于7;加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，如发现有黄色沉淀生成，则可说明原气体是HI气体。,例5,铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物,不同，实验现象也不同。,某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀,硝酸反应的产物为,NO,，设计了如左图所示,的实验装置。请你根据他们的思路，选择下,列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。,药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、碳酸钙固体,步骤：检查装置的气密性；,；,；,；,；,用注射器向试管内推入氧气（或空气）,向试管中加入一定量碳酸钙固体,向试管中到入过量的稀硝酸，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞,待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面,将铜丝插入到溶液中,加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色。,推入氧气或空气的目的是,，,分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、,稀硝酸反应，所得到的溶液前者成绿色，后者成,蓝色，,某同学提出这可能是铜离子浓度差异形成,的，你同意这种看法吗？,（填“同意”或“不同意”），原因是,；,另一同学提出溶液成“绿色”，是铜离子与二氧化氮混合的结果，请你设计一个实验证明之（简述实验方案和实验现象）,。,不同意,铜片质量相同，溶液体积相同，,生成的铜离子浓度相同,检验生成的NO,历年高考题选摘,从高考题型看，在第卷出现在选择题型中的主要是基本实验的内容，从,气体的制备,，离子的共存与识别，到物质的分离与提纯。,在第卷中,出现,的简答、填空和实验的分析与设计，主要是考核实验的能力，如根据实验现象和数据，对物质进行综合判断，选择和连接实验设计所用的仪器，综合运用化学知识，对实验设计的正确性以及对改进实验操作上的评估。这对考核实验能力非常重要。,为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。,检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。