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第三节物质的制备一、常见气体的实验室制法一、常见气体的实验室制法1.1.用于制取气体的常见装置用于制取气体的常见装置(1)(1)气体发生装置气体发生装置: :(2)(2)气体收集装置气体收集装置: :(3)(3)气体净化装置气体净化装置: :(4)(4)尾气吸收装置尾气吸收装置: :2.2.实验室常见气体的制取实验室常见气体的制取( (填写相应的装置序号填写相应的装置序号) )气体气体相应的化学反应原理相应的化学反应原理发生发生装置装置除杂除杂装置装置收集收集装置装置尾气尾气处理处理O O2 22KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2_除水蒸气除水蒸气, ,干燥气体用干燥气体用_不需不需处理处理2H2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O+OO+O2 2_424222KMnO =K MnO MnOOa a或或b b或或c cA A或或B BMnOMnO2 2=MnOMnO2 2=气体气体相应的化学反应原理相应的化学反应原理发生发生装置装置除杂除杂装置装置收集收集装置装置尾气尾气处理处理H H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4( (稀稀)=)= ZnSO ZnSO4 4H H2 2_除水蒸气除水蒸气, ,干燥气体用干燥气体用_COCO2 2CaCOCaCO3 3+2HCl=+2HCl= CaCl CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O除去除去HClHCl用用_不需不需处理处理或或a a或或b b或或c cA A或或C Ca aB B气体气体相应的化学反应原理相应的化学反应原理发生发生装置装置除杂除杂装置装置收集收集装置装置尾气尾气处理处理ClCl2 2MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) ) MnCl MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O_除去除去HClHCl用用_或排或排饱和食饱和食盐水盐水_2KMnO2KMnO4 4+16HCl(+16HCl(浓浓)=)=2MnCl2MnCl2 2+2KCl+5Cl+2KCl+5Cl2 2+8H8H2 2O O_NHNH3 32NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O_除水蒸除水蒸气气, ,干干燥气体燥气体用用_a ab b或或c cC C=B B二、几种重要非气态物质的制备二、几种重要非气态物质的制备1.1.氢氧化铝氢氧化铝(1)(1)原理原理: :离子方程式离子方程式: :_。(2)(2)注意事项注意事项: :氢氧化铝是两性氢氧化物氢氧化铝是两性氢氧化物, ,能溶于氢氧化钠溶液能溶于氢氧化钠溶液, ,但不溶于氨水但不溶于氨水, ,制备时一般用可溶性铝盐与氨水反应。制备时一般用可溶性铝盐与氨水反应。33243Al3NH H O=Al OH3NH 2.2.氢氧化亚铁氢氧化亚铁(1)(1)原理原理: :离子方程式离子方程式:Fe:Fe2+2+2OH+2OH- -=Fe(OH)=Fe(OH)2 2(2)(2)注意事项注意事项: :Fe(OH)Fe(OH)2 2有强还原性有强还原性, ,易被氧化而迅速变色易被氧化而迅速变色, ,因此用于配制硫酸亚因此用于配制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液的蒸馏水要煮沸铁溶液和氢氧化钠溶液的蒸馏水要煮沸, ,以便除去水中氧气以便除去水中氧气, ,以延以延缓缓Fe(OH)Fe(OH)2 2的变质。的变质。为减少为减少Fe(OH)Fe(OH)2 2与氧气的接触与氧气的接触, ,应将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴应将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液液面下管伸入硫酸亚铁溶液液面下, ,再将氢氧化钠溶液挤出。再将氢氧化钠溶液挤出。还可再在硫酸亚铁溶液上加一层植物油还可再在硫酸亚铁溶液上加一层植物油, ,尽量减少与空气的接触。尽量减少与空气的接触。3.3.氢氧化铁胶体的制备氢氧化铁胶体的制备(1)(1)原理原理: :化学方程式化学方程式:_:_。(2)(2)操作步骤操作步骤: :加热蒸馏水至沸腾加热蒸馏水至沸腾, ,逐滴滴加饱和氯化铁溶液逐滴滴加饱和氯化铁溶液, ,加热至液体呈加热至液体呈_停止加热停止加热, ,不可搅拌。不可搅拌。 323FeCl3H O=Fe OH3HCl胶体红褐色红褐色4.4.乙酸乙酯的制备乙酸乙酯的制备(1)(1)原理：原理：_。(2)(2)收集所用试剂：收集所用试剂：_。现象：碳酸钠溶液上层有现象：碳酸钠溶液上层有_。3323232CH COOHCH CH OHCH COOCH CHH O浓硫酸饱和碳酸钠溶液饱和碳酸钠溶液无色油状且具有特殊香味的液体无色油状且具有特殊香味的液体(3)(3)注意事项：注意事项：试剂的混合方法：先取无水乙醇，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，试剂的混合方法：先取无水乙醇，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却至室温后再加冰醋酸；冷却至室温后再加冰醋酸；长导管不要插入液面下；长导管不要插入液面下；饱和碳酸钠溶液的作用：中和乙酸，吸收乙醇，饱和碳酸钠溶液的作用：中和乙酸，吸收乙醇，_。降低乙酸降低乙酸乙酯的溶解度乙酯的溶解度【思考辨析【思考辨析】1.1.制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反应。制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反应。( )( )【分析【分析】大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙上，阻止反应的进一步进行。碳酸钙上，阻止反应的进一步进行。2.2.氨气通入氯化铝溶液中，现象是先有白色沉淀后溶解。氨气通入氯化铝溶液中，现象是先有白色沉淀后溶解。( )( )【分析【分析】氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸和强碱，不溶氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸和强碱，不溶于氨水。于氨水。3.3.用如图所示实验装置制备用如图所示实验装置制备BaSOBaSO3 3沉淀：沉淀：( )( )【分析【分析】一方面，硝酸钡是强酸盐，不与弱酸的酸酐反应生成一方面，硝酸钡是强酸盐，不与弱酸的酸酐反应生成弱酸盐；另一个方面，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，可弱酸盐；另一个方面，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，可使二氧化硫氧化为硫酸，得到硫酸钡沉淀。使二氧化硫氧化为硫酸，得到硫酸钡沉淀。4.4.因为氢气无毒，制备氢气时多余的尾气可以直接排放到空因为氢气无毒，制备氢气时多余的尾气可以直接排放到空气中。气中。( )( )【分析【分析】虽然氢气无毒，但是在一定范围内氢气浓度过大，虽然氢气无毒，但是在一定范围内氢气浓度过大，遇明火时会发生爆炸，故剩余遇明火时会发生爆炸，故剩余H H2 2应用点燃法处理。应用点燃法处理。5.1 mol MnO5.1 mol MnO2 2与含有与含有4 mol HCl4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，的浓盐酸在加热条件下反应，生成标准状况下生成标准状况下22.4 L22.4 L氯气。氯气。( )( )【分析【分析】二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应，随着反应的二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低，反应停止，生成的氯气小于标准状况进行，盐酸浓度降低，反应停止，生成的氯气小于标准状况下下22.4 L22.4 L。考点考点 1 1 气体的实验室制取及收集气体的实验室制取及收集1.1.装置连接顺序装置连接顺序2.2.操作顺序操作顺序3.3.实验操作的先与后实验操作的先与后(1)(1)装配仪器时：先下后上，先左后右。装配仪器时：先下后上，先左后右。(2)(2)加入试剂时：先固后液。加入试剂时：先固后液。(3)(3)实验开始时：先查仪器的气密性，再加药品，后点酒精灯。实验开始时：先查仪器的气密性，再加药品，后点酒精灯。(4)(4)有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气。有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气。(5)(5)有些实验为防氧化往往最后停止通气。有些实验为防氧化往往最后停止通气。(6)(6)仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，后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。拆部件。(7)(7)净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除净化气体时，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。去无毒、无气味的气体，最后除水蒸气。4.4.各类气体发生装置及注意事项各类气体发生装置及注意事项(1)(1)固固固固加热加热( (可制可制O O2 2、NHNH3 3、CHCH4 4等等) )应注意三点：应注意三点：试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后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。倒流而引起试管破裂。铁夹应夹在距试管口铁夹应夹在距试管口1/31/3处。处。胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的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。导出。(2)(2)固固+ +液液( (液液+ +液液)加热加热( (可制可制ClCl2 2、HClHCl、C C2 2H H4 4、NONO、SOSO2 2等等) )：注意事项：注意事项：a.a.先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品，再加热。先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品，再加热。b.b.要正确使用分液漏斗。要正确使用分液漏斗。装置的变式：装置的变式：(3)(3)块状固体液块状固体液常温常温( (可制可制COCO2 2、H H2 2S S、H H2 2) )：装置的变式：装置的变式：(4)(4)固固+ +液液常温常温( (可制可制COCO2 2、H H2 2S S、H H2 2 、O O2 2、NHNH3 3、C C2 2H H2 2等等) )。 5.5.气体的收集装置的改进气体的收集装置的改进(1)(1)气体收集装置的选择原则：气体收集装置的选择原则：易溶或与水反应的气体，用排空气法；易溶或与水反应的气体，用排空气法；与空气成分反应或与空气密度相近的气体，用排水与空气成分反应或与空气密度相近的气体，用排水( (液液) )法；法；可溶性气体考虑用排特定液体法；可溶性气体考虑用排特定液体法；两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。(2)(2)气体收集装置的改进和创新：气体收集装置的改进和创新：常用的排液集气装置：常用的排液集气装置：储气式集气装置：储气式集气装置：排水量气装置：排水量气装置：【高考警示【高考警示】(1)(1)制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制备氧气，用高锰酸钾分解，选固备氧气，用高锰酸钾分解，选固固加热装置固加热装置; ;用双氧水在二氧用双氧水在二氧化锰作用下分解，选择固化锰作用下分解，选择固- -液不加热装置。液不加热装置。(2)(2)进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验时进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验时首先对装置密封，如关闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水中首先对装置密封，如关闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水中进行水封等。进行水封等。(3)(3)排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考虑是否与空气反应，如虑是否与空气反应，如NONO能被氧气氧化，不能用排空气法收集。能被氧气氧化，不能用排空气法收集。【典例【典例1 1】(2013(2013和平区模拟和平区模拟) )实验室常见的几种气体发生实验室常见的几种气体发生装置如图装置如图A A、B B、C C所示：所示：(1)(1)实验室可以用实验室可以用B B或或C C装置制取氨气，如果用装置制取氨气，如果用C C装置，通常使装置，通常使用的药品是用的药品是_；检查；检查C C装置气密性的操作方法是装置气密性的操作方法是_。(2)(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性质与收集方法无关的是的性质与收集方法无关的是_(_(填序号，下同填序号，下同) )。密度密度 颜色颜色 溶解性溶解性热稳定性热稳定性 是否与氧气反应是否与氧气反应(3)(3)下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是_。(4)(4)若用若用A A装置与装置与D D装置相连制取收集装置相连制取收集X X气体，则气体，则X X可能是下列可能是下列气体中的气体中的_；COCO2 2 NO NO ClCl2 2 H H2 2其中在其中在D D装置中连接小烧杯的目的是装置中连接小烧杯的目的是_。 【解题指南【解题指南】解答本题注意以下几点：解答本题注意以下几点：(1)(1)选择制备装置时要以反应原理为依据。选择制备装置时要以反应原理为依据。(2)(2)收集气体的装置应该是气流通畅的，不能是密闭容器。收集气体的装置应该是气流通畅的，不能是密闭容器。【解析【解析】(1)(1)采用采用B B装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；C C装置适用于固体与液体不需要加热的反应，故应选用浓氨水和装置适用于固体与液体不需要加热的反应，故应选用浓氨水和氧化钙氧化钙( (或碱石灰、固体氢氧化钠等或碱石灰、固体氢氧化钠等) )。检查。检查C C装置气密性的操作装置气密性的操作是连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆是连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，则说明在导管里形成一段水柱，则说明C C装置气密性良好。装置气密性良好。(2)(2)选择气体收集方法，无需考虑气体的颜色和热稳定性，根选择气体收集方法，无需考虑气体的颜色和热稳定性，根据密度和是否与氧气反应选择能否采用向上或向下排空气法，据密度和是否与氧气反应选择能否采用向上或向下排空气法，根据溶解性判断能否选择排水或排其他液体的方法。根据溶解性判断能否选择排水或排其他液体的方法。(3)(3)收集气体时不应采取收集气体时不应采取b b、c c装置，前者密闭不能排出空气，装置，前者密闭不能排出空气，后者伸入试管内的导管过长。后者伸入试管内的导管过长。(4)(4)制取制取COCO2 2时不需加热，也不必处理尾气；时不需加热，也不必处理尾气；NONO常温下与氧气反常温下与氧气反应，不能用排空气法收集；制取应，不能用排空气法收集；制取H H2 2时不需加热，应采用向下排时不需加热，应采用向下排空气法，尾气处理时一般用点燃的方法，故空气法，尾气处理时一般用点燃的方法，故X X可能是氯气。可能是氯气。D D装装置中的小烧杯用来吸收尾气，防止污染空气。置中的小烧杯用来吸收尾气，防止污染空气。 答案：答案：(1)(1)浓氨水和氧化钙浓氨水和氧化钙( (或碱石灰、固体氢氧化钠等或碱石灰、固体氢氧化钠等) ) 连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，说明后，在导管里形成一段水柱，说明C C装置气密性良好装置气密性良好(2)(2)、 (3) b (3) b、c c(4)(4) 吸收尾气，防止污染空气吸收尾气，防止污染空气【变式训练【变式训练】(2013(2013北京西城区模拟北京西城区模拟) )用下列实验装置进行相用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是应实验，能达到实验目的的是( )( )A.A.用图用图1 1所示装置收集所示装置收集COCO和和NONO气体气体B.B.用图用图2 2所示装置制取少量乙烯气体所示装置制取少量乙烯气体C.C.用图用图3 3所示装置制取少量氨气所示装置制取少量氨气D.D.用图用图4 4所示装置制取少量所示装置制取少量ClCl2 2气体气体【解析【解析】选选C C。COCO和和NONO密度与空气接近，且密度与空气接近，且NONO与氧气反应，故与氧气反应，故不能用来收集不能用来收集COCO和和NONO，A A错误；制取少量乙烯气体时，温度计错误；制取少量乙烯气体时，温度计的水银球应插入液面下，的水银球应插入液面下，B B错误；氧化钙与水反应放热，可使错误；氧化钙与水反应放热，可使浓氨水分解放出氨气，并用向下排气法收集，浓氨水分解放出氨气，并用向下排气法收集，C C正确；实验室正确；实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热，故图用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热，故图4 4达不到目的，达不到目的，D D错误。错误。 考点考点 2 2 气体的净化和尾气处理气体的净化和尾气处理1.1.气体的净化和干燥气体的净化和干燥(1)(1)实验原则：实验原则：一般除杂在前，干燥在后。若是燃烧管除杂，则干燥在前。一般除杂在前，干燥在后。若是燃烧管除杂，则干燥在前。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，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。但可与杂质气体反应生成欲净化的气体。除杂反应要迅速、定量，不选择可逆反应或条件苛刻的反应。除杂反应要迅速、定量，不选择可逆反应或条件苛刻的反应。杂质气体很难去除时，可先吸收欲净化的气体，再反应放出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。欲净化的气体。干燥剂选择时，不与被干燥的气体反应。干燥剂选择时，不与被干燥的气体反应。(2)(2)气体的干燥：气体的干燥：液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置洗气瓶洗气瓶干燥管干燥管( (球形、球形、U U形形) )干燥剂干燥剂浓硫酸浓硫酸无水无水CaClCaCl2 2P P2 2O O5 5碱石灰碱石灰可干燥可干燥气体气体H H2 2、COCO、COCO2 2、SOSO2 2、O O2 2、ClCl2 2、HClHCl、CHCH4 4H H2 2、COCO、COCO2 2、SOSO2 2、O O2 2、ClCl2 2、HClHCl、H H2 2S S、CHCH4 4、C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2H H2 2、COCO、COCO2 2、SOSO2 2、O O2 2、ClCl2 2、HClHCl、H H2 2S S、CHCH4 4、C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2H H2 2、O O2 2、CHCH4 4、COCO、C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2、NHNH3 3不可干不可干燥气体燥气体NHNH3 3、H H2 2S S、C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2NHNH3 3NHNH3 3ClCl2 2、HXHX、H H2 2S S、O O2 2、NONO2 2、COCO2 22.2.尾气的吸收尾气的吸收(1)(1)选择原则选择原则: :有毒、污染环境的气体不能直接排放。有毒、污染环境的气体不能直接排放。(2)(2)尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置: :可直接吸收的气体可直接吸收的气体:Cl:Cl2 2、H H2 2S S、NONO2 2; ;须防倒吸的气体须防倒吸的气体:HCl:HCl、NHNH3 3、SOSO2 2; ;常用吸收剂常用吸收剂: :水水, ,氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液, ,硫酸铜溶液。硫酸铜溶液。(3)(3)易燃或难用吸收剂吸收的气体易燃或难用吸收剂吸收的气体: :燃烧处理或袋装收集。燃烧处理或袋装收集。(4)(4)常见以及改进的尾气吸收装置常见以及改进的尾气吸收装置: :【知识链接【知识链接】选择气体干燥剂应注意的事项选择气体干燥剂应注意的事项(1)(1)酸性干燥剂酸性干燥剂( (如浓硫酸、如浓硫酸、P P2 2O O5 5、硅胶等、硅胶等) )不能用来干燥碱性气不能用来干燥碱性气体。体。(2)(2)碱性干燥剂碱性干燥剂( (如碱石灰、生石灰、固体如碱石灰、生石灰、固体NaOHNaOH等等) )不能用来干不能用来干燥酸性气体燥酸性气体( (如如ClCl2 2) )。(3)(3)有氧化性的干燥剂有氧化性的干燥剂( (如浓硫酸如浓硫酸) )不能干燥有还原性的气体不能干燥有还原性的气体( (如如H H2 2S S、HIHI等等) )。【典例【典例2 2】(2013(2013北辰区模拟北辰区模拟) )为探究足量锌与为探究足量锌与18.4 molL18.4 molL-1-1浓硫酸的反应浓硫酸的反应, ,某研究小组进行如下实验。某研究小组进行如下实验。实验反应生成物成分的定性探究实验反应生成物成分的定性探究取取65.0 g65.0 g锌粒与锌粒与98%98%的浓硫酸的浓硫酸(=1.84 gmL(=1.84 gmL-1-1)110 mL)110 mL充分反充分反应应, ,锌全部溶解锌全部溶解, ,对所制得的气体进行如下探究对所制得的气体进行如下探究: :(1)(1)研究小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是研究小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是_(_(填分子式填分子式) )。产生这种结果的主要原因是。产生这种结果的主要原因是_( (用化学方程式和必要的文字加以说明用化学方程式和必要的文字加以说明) )。(2)(2)为证实相关分析为证实相关分析, ,化学小组的同学设计实验化学小组的同学设计实验, ,组装了如下装组装了如下装置置, ,对所制取的气体进行探究对所制取的气体进行探究: :装置装置C C中加入的试剂是中加入的试剂是_；装置；装置D D加入的试剂是加入的试剂是_。装置装置F F加入的试剂是加入的试剂是_；U U形管形管G G的作用为的作用为_。有同学认为有同学认为A A、B B间应增加上图中的甲装置，该装置的作用为间应增加上图中的甲装置，该装置的作用为_。证明反应生成证明反应生成SOSO2 2和和H H2 2的实验现象是的实验现象是_。【解题指南【解题指南】解答本题需从以下关键点入手：解答本题需从以下关键点入手：(1)(1)首先要用动态的眼光看待一个实验的化学反应的多样性，首先要用动态的眼光看待一个实验的化学反应的多样性，随着硫酸的不断消耗，硫酸的浓度减小，锌与稀硫酸反应。随着硫酸的不断消耗，硫酸的浓度减小，锌与稀硫酸反应。(2)(2)为检验某气体的存在，需进行除杂，以便排除干扰。为检验某气体的存在，需进行除杂，以便排除干扰。【解析【解析】(1)(1)随着硫酸的不断消耗，硫酸的浓度减小，锌与稀随着硫酸的不断消耗，硫酸的浓度减小，锌与稀硫酸反应，使得二氧化硫气体中混有氢气。硫酸反应，使得二氧化硫气体中混有氢气。(2)(2)为了检验氢气的存在，首先检验并除去二氧化硫；检验氢为了检验氢气的存在，首先检验并除去二氧化硫；检验氢气可通过灼热氧化铜，根据是否有水生成，确定氢气的存在，气可通过灼热氧化铜，根据是否有水生成，确定氢气的存在，应注意排除已有水的干扰。应注意排除已有水的干扰。答案：答案：(1)H(1)H2 2 随着反应的进行，硫酸溶液浓度减小，发生反随着反应的进行，硫酸溶液浓度减小，发生反应：应：H H2 2SOSO4 4( (稀稀)+Zn=ZnSO)+Zn=ZnSO4 4+H+H2 2(2)(2)NaOHNaOH溶液溶液( (或或KMnOKMnO4 4) ) 浓硫酸浓硫酸无水无水CuSOCuSO4 4( (或无水硫酸铜或无水硫酸铜) ) 防止空气中的水蒸气进入系防止空气中的水蒸气进入系统，干扰实验统，干扰实验防倒吸防倒吸B B中品红褪色，中品红褪色，E E中有红色物质生成且中有红色物质生成且F F中的无水硫酸铜变蓝中的无水硫酸铜变蓝【互动探究【互动探究】(1)(1)该实验的最后尾气成分是什么？如何处理？该实验的最后尾气成分是什么？如何处理？提示：提示：H H2 2与与CuOCuO反应时不可能完全消耗，所以尾气中含有反应时不可能完全消耗，所以尾气中含有H H2 2，可，可用燃烧法处理。用燃烧法处理。(2)(2)装置装置B B中还可用什么试剂来取代？中还可用什么试剂来取代？提示：提示：可用溴水、酸性高锰酸钾溶液等代替品红溶液，因二氧可用溴水、酸性高锰酸钾溶液等代替品红溶液，因二氧化硫有还原性，能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，可证明二化硫有还原性，能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，可证明二氧化硫的存在。氧化硫的存在。【备选考点【备选考点】物质制备实验方案的设计物质制备实验方案的设计1.1.制备实验方案设计的程序制备实验方案设计的程序2.2.选择最佳途径选择最佳途径绿色化、经济化绿色化、经济化(1)(1)用铜制取硫酸铜：用铜制取硫酸铜：2Cu2CuO O2 2 2CuO, 2CuO,CuOCuOH H2 2SOSO4 4( (稀稀)=CuSO)=CuSO4 4H H2 2O O。(2)(2)用铜制取硝酸铜：用铜制取硝酸铜：2Cu2CuO O2 2 2CuO, 2CuO,CuOCuO2HNO2HNO3 3( (稀稀)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 2H H2 2O O。(3)(3)用铝制取氢氧化铝：用铝制取氢氧化铝：2Al2Al3H3H2 2SOSO4 4=Al=Al2 2(SO(SO4 4) )3 33H3H2 2，2Al2Al2NaOH2NaOH2H2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 23H3H2 2，AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 36NaAlO6NaAlO2 2+12H+12H2 2O=8Al(OH)O=8Al(OH)3 33Na3Na2 2SOSO4 4，当当n(Aln(Al3+3+)n( )n( )1313时，时，Al(OH)Al(OH)3 3产率最高。产率最高。2AlO3.3.选择最佳原料选择最佳原料实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不宜选用氢氧化钠溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，而不宜选用氢氧化钠溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水( (氢氧化铜可溶解在氨氢氧化铜可溶解在氨水中水中) )等。等。4.4.选择适宜操作方法选择适宜操作方法实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，需要注意隔绝空气，其方法是：水反应生成氢氧化铁，需要注意隔绝空气，其方法是：(1)(1)亚铁盐需新制亚铁盐需新制( (用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液) )；(2)(2)将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O(O2 2) )；(3)(3)使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。5.5.选择适宜的收集、分离方法选择适宜的收集、分离方法实验室制备的常见有机物有：乙酸乙酯、溴乙烷等。因它们的实验室制备的常见有机物有：乙酸乙酯、溴乙烷等。因它们的沸点较低，通常用加热的方法使其汽化与反应混合物分离。溴沸点较低，通常用加热的方法使其汽化与反应混合物分离。溴乙烷则是直接用冷凝的方法收集；乙酸乙酯蒸气必须通入饱和乙烷则是直接用冷凝的方法收集；乙酸乙酯蒸气必须通入饱和碳酸钠溶液中，既可除去同时挥发的乙醇、乙酸蒸气，又可分碳酸钠溶液中，既可除去同时挥发的乙醇、乙酸蒸气，又可分层，上层为乙酸乙酯。层，上层为乙酸乙酯。【典例【典例】近年来，冠以近年来，冠以“绿色绿色”的新概念不断产生，如绿色食的新概念不断产生，如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等。这里的品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等。这里的“绿色绿色”是对是对人类社会可持续发展战略的形象表述。人类社会可持续发展战略的形象表述。“绿色化学绿色化学”要求从经要求从经济、环保和技术上出发设计可行的化学反应。据此，由单质镁济、环保和技术上出发设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列制硝酸镁的下列4 4个方案中，你认为可行并且符合个方案中，你认为可行并且符合“绿色化学绿色化学”要求的方案是要求的方案是( )( )32232HNO32ClNaOH2322O32Ba NO432A.MgMg NOB.MgMgClMg OHMg NOC.MgMgOMg NOD.MgMgSOMg NO 稀硝酸稀硝酸溶液浓硫酸【解题指南【解题指南】解答本题的关键是：解答本题的关键是：(1)(1)明确绿色化学的概念；明确绿色化学的概念；(2)(2)把握清楚每步反应产物及所涉及各物质的性质特点。把握清楚每步反应产物及所涉及各物质的性质特点。【解析【解析】选选C C。A A中会生成有毒的氮的氧化物，污染环境；中会生成有毒的氮的氧化物，污染环境；B B步步骤太繁琐；骤太繁琐；D D生成有毒物质生成有毒物质SOSO2 2，涉及的试剂硝酸钡也是剧毒物，涉及的试剂硝酸钡也是剧毒物质；而质；而C C项方案，充分利用现有资源项方案，充分利用现有资源氧气，无有毒气体生氧气，无有毒气体生成，原料的利用率也高。成，原料的利用率也高。【变式训练【变式训练】下列实验设计合理的是下列实验设计合理的是( )( )【解析【解析】选选B B。制乙酸乙酯不该用氢氧化钠溶液吸收，会导致。制乙酸乙酯不该用氢氧化钠溶液吸收，会导致乙酸乙酯水解，故乙酸乙酯水解，故A A项不正确；制取项不正确；制取NONO2 2不该用排水法收集，不该用排水法收集，NONO2 2会与水反应生成会与水反应生成NONO，故，故C C项不正确；过氧化钠是粉末状极易与项不正确；过氧化钠是粉末状极易与水反应的物质，不能用简易启普发生器，故水反应的物质，不能用简易启普发生器，故D D项不正确。项不正确。1.(20131.(2013福州模拟福州模拟) )如图装置可以用来制取、洗涤、干燥、收如图装置可以用来制取、洗涤、干燥、收集集( (不考虑尾气处理不考虑尾气处理) )气体：气体：该装置可用于该装置可用于( )( )A A浓硝酸和铜反应制备浓硝酸和铜反应制备NONO2 2B B浓氨水和生石灰反应制备氨气浓氨水和生石灰反应制备氨气C C锌和盐酸反应制备氢气锌和盐酸反应制备氢气D D碳酸钙和盐酸反应制备二氧化碳碳酸钙和盐酸反应制备二氧化碳【解析【解析】选选C C。NONO2 2经水洗涤会发生化学反应生成经水洗涤会发生化学反应生成NONO，故，故A A项不项不正确；氨气不能用浓硫酸干燥且氨气易溶于水，故正确；氨气不能用浓硫酸干燥且氨气易溶于水，故B B项不正确；项不正确；二氧化碳不能用向下排气法收集，故二氧化碳不能用向下排气法收集，故D D项不正确。项不正确。2.2.实验室制备实验室制备AlAl2 2S S3 3，下列方案可行的是，下列方案可行的是( )( )A.A.将将AlClAlCl3 3溶液与溶液与NaNa2 2S S溶液混合溶液混合B.B.将将H H2 2S S气体通入气体通入AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液中溶液中C.C.将将Al(NOAl(NO3 3) )3 3固体与固体与K K2 2S S固体混合固体混合D.D.将金属铝与硫混合加热将金属铝与硫混合加热【解析【解析】选选D D。由于。由于AlAl2 2S S3 3在水溶液中易发生水解相互促进的反在水溶液中易发生水解相互促进的反应，生成应，生成Al(OH)Al(OH)3 3和和H H2 2S S，故不能用，故不能用AlClAlCl3 3溶液与溶液与NaNa2 2S S溶液混合、溶液混合、H H2 2S S气体通入气体通入AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液中等方法制取溶液中等方法制取AlAl2 2S S3 3；将；将Al(NOAl(NO3 3) )3 3固体固体与与K K2 2S S固体混合不会发生反应，故固体混合不会发生反应，故A A、B B、C C项不正确。项不正确。3.3.当氢气中混有氯化氢、硫化氢、二氧化碳和水蒸气时，为得当氢气中混有氯化氢、硫化氢、二氧化碳和水蒸气时，为得到干燥纯净的氢气，操作步骤和顺序完全正确的是到干燥纯净的氢气，操作步骤和顺序完全正确的是( (每一步只每一步只除去一种杂质除去一种杂质)( )( )通过装浓硫酸的洗气瓶，通过装浓硫酸的洗气瓶，通过装水的洗气瓶，通过装水的洗气瓶，通过装通过装NaOHNaOH溶液的洗气瓶，溶液的洗气瓶，通过灼热的氧化铜，通过灼热的氧化铜，通过装硫酸铜溶通过装硫酸铜溶液的洗气瓶，液的洗气瓶，通过装有五氧化二磷的干燥管。通过装有五氧化二磷的干燥管。A A B BC C D D【解析【解析】选选A A。通过装水的洗气瓶除去氯化氢。通过装水的洗气瓶除去氯化氢通过装硫酸铜通过装硫酸铜溶液的洗气瓶除去硫化氢溶液的洗气瓶除去硫化氢通过装通过装NaOHNaOH溶液的洗气瓶除去二氧溶液的洗气瓶除去二氧化碳化碳最后通过装浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气。最后通过装浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气。4.(20134.(2013津南区模拟津南区模拟) )用下列实验装置完成对应的实验，能达用下列实验装置完成对应的实验，能达到实验目的的是到实验目的的是( )( )【解析【解析】选选C C。A A项，乙炔密度比空气小，且与空气接近，一般项，乙炔密度比空气小，且与空气接近，一般不用排空气法收集，更不能用向上排空气法，不用排空气法收集，更不能用向上排空气法，A A项错；项错；B B项，内项，内部小试管内温度低，大试管内温度高，应将稳定性差的部小试管内温度低，大试管内温度高，应将稳定性差的NaHCONaHCO3 3置于小试管内，置于小试管内，B B项错；项错；C C项，项，NHNH3 3在在CClCCl4 4中难溶，逸出中难溶，逸出CClCCl4 4后被后被稀硫酸吸收，不会造成倒吸，稀硫酸吸收，不会造成倒吸，C C项正确，项正确，D D项，点燃氢气应先检项，点燃氢气应先检验纯度，不能产生气体立即点燃，验纯度，不能产生气体立即点燃，D D项错。项错。5.5.实验室可由多条途径得到实验室可由多条途径得到SOSO2 2。(1)Na(1)Na2 2SOSO3 3固体与较浓硫酸固体与较浓硫酸( (加热加热) )反应可以制得反应可以制得SOSO2 2，需用下列，需用下列哪个装置哪个装置_。( (填装置序号填装置序号) )(2)(2)铜与浓硫酸反应可以制得铜与浓硫酸反应可以制得SOSO2 2，其反应方程式为，其反应方程式为( (能写离子能写离子反应方程式只写离子反应方程式，不能的话只写化学方程式反应方程式只写离子反应方程式，不能的话只写化学方程式) )_。(3)(3)如果要在实验室制取如果要在实验室制取SOSO2 2，选用上述两种方法中的哪种更合，选用上述两种方法中的哪种更合理，你的理由是理，你的理由是_。( (答出一点就可答出一点就可) )(4)(4)工业上硫酸工厂的废气含有的工业上硫酸工厂的废气含有的SOSO2 2不仅污染大气，还会浪费不仅污染大气，还会浪费资源，请用化学方程式表示用氨水回收资源，请用化学方程式表示用氨水回收SOSO2 2的原理的原理_、_。【解析【解析】(1)(1)该反应属于固体与液体加热制备气体，选装置丁；该反应属于固体与液体加热制备气体，选装置丁；(2)(2)铜与浓硫酸的反应属于离子反应，但是浓硫酸中物质的主铜与浓硫酸的反应属于离子反应，但是浓硫酸中物质的主要存在形式是分子，只能写化学方程式，注意硫酸要注明要存在形式是分子，只能写化学方程式，注意硫酸要注明“浓浓”，有加热符号；，有加热符号；(3)(3)可从节省原料、操作简单等方面考可从节省原料、操作简单等方面考虑；二氧化硫是酸性氧化物，可以与氨水反应生成盐，亚硫酸虑；二氧化硫是酸性氧化物，可以与氨水反应生成盐，亚硫酸铵属于弱酸盐，可与硫酸反应回收二氧化硫。铵属于弱酸盐，可与硫酸反应回收二氧化硫。答案：答案：(1)(1)丁丁(2)(2)(3)(3)方法方法(1)(1)更合理。制备等量的二氧化硫消耗的硫酸少更合理。制备等量的二氧化硫消耗的硫酸少( (合理合理即可即可) )(4)2NH(4)2NH3 3H H2 2O+SOO+SO2 2=(NH=(NH4 4) )2 2SOSO3 3+H+H2 2O O(NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4=(NH=(NH4 4) )2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O O24422Cu2H SOCuSO SO2H O 浓1.(1.(双选双选)(2011)(2011广东高考广东高考) )下列实验现象预测正确的是下列实验现象预测正确的是( )( )A.A.实验实验：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变B.B.实验实验：酸性：酸性KMnOKMnO4 4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去C.C.实验实验：微热稀硝酸片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始：微热稀硝酸片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色终保持无色D.D.实验实验：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时可产生丁达尔效应系时可产生丁达尔效应【解析【解析】选选B B、D D。实验。实验中振荡后，中振荡后，BrBr2 2与与NaOHNaOH溶液发生反应，溶液发生反应，溶液的颜色褪去，所以溶液的颜色褪去，所以A A选项错。实验选项错。实验中产生的中产生的SOSO2 2与酸性与酸性KMnOKMnO4 4溶液发生氧化还原反应而使其褪色，在这里体现了溶液发生氧化还原反应而使其褪色，在这里体现了SOSO2 2的的还原性，还原性，B B选项正确。实验选项正确。实验中铜与稀硝酸反应产生的中铜与稀硝酸反应产生的NONO气体气体与广口瓶中的空气与广口瓶中的空气(O(O2 2) )反应生成反应生成NONO2 2，广口瓶内应充满红棕色气，广口瓶内应充满红棕色气体，所以体，所以C C选项错。实验选项错。实验中可制得中可制得Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体，胶体可产生胶体，胶体可产生丁达尔效应，丁达尔效应，D D选项正确。选项正确。2.(20092.(2009广东高考广东高考) )下列各组气体在常温下能共存且能用向上下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是排空气法收集的是( )( )A.NOA.NO和和O O2 2 B.HCl B.HCl和和NHNH3 3C.HC.H2 2和和CO D.SOCO D.SO2 2和和COCO2 2【解析【解析】选选D D。NONO与与O O2 2反应生成反应生成NONO2 2，不能共存，不能共存，A A项错；项错；HClHCl与与NHNH3 3反应生成反应生成NHNH4 4Cl,Cl,故不能共存，故不能共存，B B项错；项错；H H2 2和和COCO不能用向上排不能用向上排空气法收集，空气法收集，C C项错；项错；SOSO2 2和和COCO2 2的密度大于空气，且不与空气成的密度大于空气，且不与空气成分反应，故可用向上排空气法收集，分反应，故可用向上排空气法收集，D D项正确。项正确。 3.(20113.(2011大纲版全国卷节选大纲版全国卷节选) )请回答下列实验室中制取气体的请回答下列实验室中制取气体的有关问题。有关问题。在实验室欲制取适量在实验室欲制取适量NONO气体。气体。(1)(1)下图中最适合完成该实验的简易装置是下图中最适合完成该实验的简易装置是_(_(填序号填序号) )；(2)(2)根据所选的装置完成下表根据所选的装置完成下表( (不需要的可不填不需要的可不填) )：(3)(3)简单描述应观察到的实验现象简单描述应观察到的实验现象_。 应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的作用A AB BC CD D【解析【解析】NONO不能用排空气法收集，只能用排水法，应短管进气，不能用排空气法收集，只能用排水法，应短管进气，长管出水，所以长管出水，所以和和不合适，不合适，中中B B装置多余，装置多余，装置最适装置最适合。合。A A中加入铜屑和稀硝酸，产生中加入铜屑和稀硝酸，产生NONO气体，气体，B B中加入水，用排水中加入水，用排水法收集法收集NONO气体，气体，C C主要是接收主要是接收B B中排出的水。反应开始时，中排出的水。反应开始时，A A中中铜表面出现无色气泡，因反应放热反应速率逐渐加快；铜表面出现无色气泡，因反应放热反应速率逐渐加快；A A管上管上部空间的氧气与部空间的氧气与NONO作用生成作用生成NONO2 2使气体由无色逐渐变为浅红棕使气体由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应进行色，随着反应进行NONO2 2逐渐被排出，气体又逐渐变为无色；逐渐被排出，气体又逐渐变为无色；A A中中生成硝酸铜使溶液由无色变为浅蓝色；生成硝酸铜使溶液由无色变为浅蓝色；B B中水面逐渐下降，中水面逐渐下降，B B管管中的水逐渐流入烧杯中的水逐渐流入烧杯C C中。中。答案：答案：(1)(1)(2)(2)(3)(3)反应开始时，反应开始时，A A中铜表面出现无色气泡，反应速率逐渐加快；中铜表面出现无色气泡，反应速率逐渐加快；A A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色；渐变为无色；A A中溶液由无色变为浅蓝色；中溶液由无色变为浅蓝色；B B中水面逐渐下降，中水面逐渐下降，B B管中的水逐渐流入烧杯管中的水逐渐流入烧杯C C中中应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的作用A A铜屑和稀硝酸铜屑和稀硝酸产生产生NONO气体气体B B水水排水法收集排水法收集NONO气体气体C C主要是接收主要是接收B B中排出的水中排出的水D D【反思提升【反思提升】1.1.扎实掌握元素化合物的知识是正确解答物质制备问题的关键，扎实掌握元素化合物的知识是正确解答物质制备问题的关键，一种物质的性质往往蕴含着另一种物质的制备反应原理。一种物质的性质往往蕴含着另一种物质的制备反应原理。2.2.实验知识的记忆和理解应运用有序思维的方式，这个序是指实验知识的记忆和理解应运用有序思维的方式，这个序是指操作步骤、仪器连接顺序等，以确保实验问题答案的全面性和操作步骤、仪器连接顺序等，以确保实验问题答案的全面性和逻辑性。逻辑性。3.3.创新思维在解答实验问题时尤其重要，要求不但能理解题目创新思维在解答实验问题时尤其重要，要求不但能理解题目中的创新做法，自己也应积极创新。创新包括选用试剂、仪器中的创新做法，自己也应积极创新。创新包括选用试剂、仪器改进和拓展应用等。改进和拓展应用等。
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