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第 31 讲 常见物质的制取,考纲导视,考点一,气体制备,【基础梳理】,1气体制备的发生装置。,固固,下,预热,棉花,(续表),固液,下,块,(续表),固液,石棉网,沸石,下,2.常见气体的制备原理。,2KCl3O2,2H2OO2,K2MnO4MnO2O2,4NaOHO2,CaCl22NH32H2O,NH3Ca(OH)2,ZnSO4H2,FeCl2H2,CaCl2CO2H2O,(续表),FeSO4H2S,Na2SO4SO2H2O,Cu(NO3)22NO22H2O,3,8,3Cu(NO3)22NO4H2O,2,Ca(OH)2C2H2,4,MnCl2Cl22H2O,2,16,2KCl2MnCl28H2O,5Cl2,NaHSO4HCl,Na2SO4HCl,C2H4H2O,3.实验室制取气体的收集方法。,小,不,大,不,小,不,4.气体的净化。,(1)气体净化原则：先除杂后干燥，不损失主体气体，不引,入新的杂质。,(2)常见气体的净化。,CuSO4 溶液 (或 NaOH 溶液),饱和 NaHCO3 溶液,饱和食盐水,饱和 NaHSO3 溶液,饱和 NaHS 溶液,溴水,灼热的铜网,(续表),碱石灰,(3)常见干燥装置及适用气体。,钙(中性),碱石灰,浓硫酸(酸性、 强氧化性),无水氯化,(碱性),5.尾气处理。,(1)处理方法：直接排放；直接吸收；防倒吸吸收；,燃烧处理；气球收集。,(2)处理装置。 直接处理。,防倒吸吸收。,【题组训练】 例 1(2014 年广东广州调研)实验室中某些气体的制取、收 集、尾气处理(或性质实验)装置如图所示，用此装置和下表中,提供的物质完成相关实验，合理的选项是(,)。,思路指导：平常练习需要熟记常见气体(如 O2、Cl2、NH3、 H2、CO2 等)的选用试剂与装置图。常在反应条件上设置陷阱， 如本题 B 项；气体除杂方法，气体收集方法，尾气处理等，如 本题 A 项。,解析：Cu 与浓硝酸反应不产生 NO，NO 不能用排空气法 收集，A 项错误；浓盐酸和 MnO2 制 Cl2，需要加热，B 项错误； 收集 NH3 的集气瓶，导气管应短进长出，D 项错误。,答案：C,例 2(2014 年全国模拟题组合)利用下列实验装置进行的相,)。,图 2,应实验，能达到实验目的的是( 图 1 图 3,图 4,A图 1 所示装置可制备氨气,B图 2 所示装置制取少量纯净的 CO2 气体 C图 3 所示装置制取并收集 Cl2 D图 4 所示装置可制备氧气,解析：硝酸铵溶解吸热，无法让浓氨水大量释放出氨气， A 项错误；Na2CO3 呈粉末状，容易从隔板小孔落入稀盐酸中而 无法控制反应，B 项错误；制取 Cl2 缺少加热装置，C 项错误。,答案：D,例 3(2014 年山西太原二模)下图为实验室制备、收集少量 HCl 的装置。 应选用下图中的_。,a,b,c,d,(2)请 解 释 能 用 浓 硫 酸 和 浓 盐 酸 制 备 HCl 气 体 的 原 因,_,_。 (3)装置丙用来吸收过量的 HCl 气体，为防止倒吸，则烧杯,中应该装入水和_。,思路指导：气体的制备，并非都需要试剂之间直接发生反 应，可利用多种物质通过间接方式制备，例如 NaCl 和浓硫酸混 合制得 HCl，在同一装置中与 MnO2 共热，两步反应制得 Cl2； 也可以利用物质特性间接制备，例如本题浓硫酸吸水放热，促 使浓盐酸挥发产生 HCl。,答案：(1)c,(2)浓硫酸具有强吸水性，吸收了浓盐酸中的,水，同时放出大量的热，促进了 HCl 气体的挥发，所以可以用,浓硫酸和浓盐酸制备 HCl 气体,(3)CCl4,例 4.氯气可与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉，也 可在浓溶液条件下与石灰石反应生成较浓的 HClO 溶液。某研 究性学习小组利用氯气制少量漂白粉(如图所示)：,(1)A 仪器的名称是_， 所盛试剂是_。,(2)此实验结果所得 Ca(ClO)2 产率太低。经分析并查阅资料 发现主要原因是在 U 型管中存在两个副反应： 温度较高时氯气与消石灰反应生成了 Ca(ClO3)2，为避免 此 副 反 应 的 发 生 ， 可 采 取 的 措 施 是 _ _。,此副反应的化学方程式为：_ _。, 写 出 另 一 个 副 反 应 的 化 学 方 程 式 ：,_,_。,为避免此副反应发生，可在 BC 之间多加一个装置，请在,下面方框中画出该装置，并标明所用的试剂。,.实验室用 Na2SO3 和浓硫酸制取 SO2，试在框图内画出,SO2 尾气处理装置图，标明使用试剂。,思路指导：广东高考在非选择题中对实验装置的考查方式是在指定方框内画实验装置图，一般考查洗气装置、尾气吸收装置、水浴装置等。平常练习过程中应多加注意装置的细节问题，如导气管进出长短和瓶塞，以及所用的试剂名称。,解析：.(2)按题意应降温，采用水浴降温方式；氯气发生自身氧化还原反应得到Ca(ClO3)2和CaCl2；制得的Cl2未除去HCl杂质，故应增加气体除杂装置。,答案：.(1)分液漏斗,浓盐酸,(2)将 U 型管置于冷水,浴中 实验装置如下图(左) .实验装置如下图(右),6Cl26Ca(OH)2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O 2HClCa(OH)2=CaCl22H2O,考点二,几种无机物、有机物的制备,【基础梳理】 1常见无机物的制备。,Al2(SO4)36NH3,H2O=2Al(OH)3,3(NH4)2SO4,控制其用量,难以,FeCl33NaOH=,Fe(OH)33NaCl,(续表),FeCl22NaOH=,Fe(OH)22NaCl,防氧化,FeCl33H2O,Fe(OH)3(胶体),3HCl,饱和氯化铁溶,液加入沸水中,(续表),沉淀刚好消失,+,AgNO3 溶,液，氨水,为止,(续表),热Na2CO3溶液,蒸干,2.常见有机物的制备。,170 ,C2H5OH,H2OC2H4,(续表),电石、饱和食,盐水,饱和食盐水,伸入液面以下,发生倒吸,(续表),浓硝酸和浓,硫酸的混合液,(续表),CH3COOH,CH3CH2OH,CH3COOC2H5H2O,吸收生成的水，使,平衡正向移动,除去混入的乙酸和乙醇，降,低乙酸乙酯在水中的溶解度,【题组训练】,例 5下列物质的制取，实验操作正确的是(,)。,A将 CuCl2 溶液置于蒸发皿中加热蒸干，可制取无水 CuCl2 固体 B 将 NH4HCO3 饱和溶液在蒸发皿中加热蒸干，可制取 NH4HCO3 固体 C 向 FeCl3 饱和溶液缓慢滴入过量氨水加热，可制取 Fe(OH)3 胶体 D向电石中缓慢滴入饱和食盐水，可制取 C2H2,解析：CuCl2 受热会发生水解而得不到无水 CuCl2 固体，A 项错误；NH4HCO3 溶液加热蒸干后会分解，无法得到NH4HCO3 固体，B 项错误；Fe(OH)3 胶体的制备，应用饱和 FeCl3 溶液滴 加到沸水中制备，C 项错误。,答案：D,例6下列实验不 达到预期目的的是(,能, ,)。, ,A利用制取 Fe(OH)2,B利用装置制取 CH2=CH2,C利用装置进行铜与浓硝酸反应的实验 D利用装置收集 NH3,解析：制备 CH2=CH2 时温度计的水银球应插到液面以下,测定反应液温度，B 项错误。,答案：B,例 7氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣,小组拟选用如下装置制取氢化钙：,(1) 检 查 装 置 E 气 密 性 的 操 作 方 法 是 _ _。 (2)利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为：,i,a(填仪器接口的字,母编号)。 (3)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装,(请按正,置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞； 确的顺序填入下列步骤的标号)。,A.加热反应一段时间 C.关闭分液漏斗活塞,B.收集气体并检验其纯度 D.停止加热，充分冷却,(4) 写 出 CaH2 与 水 反 应 的 化 学 方 程 式 ： _； 登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其 优点是_。 思路指导：选用、组装物质制备的实验装置时，要明确该 装置在实验中的作用，例如除杂、干燥、性质检验等，洗气瓶 “长进短出”(导气管)、干燥管“大进小出”(气体流向)，装置 “有始有终”(起始装置不漏气，收尾装置不封闭)；优化每一 个细节，例如防倒吸、防水蒸气侵入、气密性检验、尾气或残 渣处理等。,解析：(2)气体制备装置除杂装置干燥装置反应装 置，此题不需要尾气吸收装置。(3)反应结束后，要继续通入 H2 直至硬直试管冷却。(4)CaH2 做还原剂，H2O 做氧化剂，反应得 到 H2。 答案：(1)方法一：关闭 i 口，打开分液漏斗活塞，从分液 漏斗中加入蒸馏水，若蒸馏水不能流下，则装置气密性良好或 方法二：用导管连接 i 口，并将导管另一端放入水中，微热试 管，若导管口有气泡冒出，冷却后导管中形成一段水柱，则装 置气密性良好,(2)e f,d c j(或 k) k(或 j),(3)BADC,(4)CaH22H2O=Ca(OH)22H2 氢化钙是固体，携带 方便,例 8(2014 年河南郑州质量检测)工业上用异丙苯氧化法合,成苯酚，其生产流程如下图：,有关物质的性质如下表：,(1)检验有机相中是否含有水的方法是_。 (2)“操作 2”的名称是_。,(3)丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物,杂质，某同学做了如下检验：,(4)某同学对该厂废水进行定量分析。取 20.00 mL 废水于锥 形瓶中，水浴加热，用 0.100 0 molL1 酸性 KMnO4 溶液滴定(假 定只有苯酚与 KMnO4 反应)。达到滴定终点时，消耗 KMnO4 溶液的体积为 10.00 mL。有关反应方程式为：,_ 滴定终点的现象为 _。,该废水中苯酚的含量为_mgmL1(保留二位有效数,字)。,解析：(1)检验水的方法很多，现象明显而且容易操作的方 法是加入无水 CuSO4，一般不用 CaO 或浓硫酸这类试剂，放热 未必明显。(3)考虑到苯酚和异丙苯的性质，均能使酸性高锰酸 钾溶液褪色；检验苯酚的常用方法是滴加 FeCl3 溶液，现象是 溶液变紫色。(4)已知 KMnO4 共消耗了 0.100 0 molL10.01 L 0.001 mol，由 5C6H5OH28 KMnO4 可算得苯酚质量,0.0168 g，则 20 mL 废水中苯酚含量为 16.8 mg/20.0 mL0.84 mgmL1,答案：(1)取适量有机相置于试管中，加入适量 CuSO4 粉末 观察，如果变蓝色，说明有机相中含水；如果不变色，说明有,机相中不含水,(2)蒸馏,(3) (4)当最后一滴 KMnO4 溶液滴入锥形瓶后，溶液由无色 变为紫色且半分钟内不褪色 0.84,实验探究 综合制备实验,高考对实验的考查主要是实验仪器和操作的基础试题，以 无机物制备为载体的探究性试题，探究物质化学式的实验题， 探究物质产物组成的实验题。气体制备实验设计的一般思路是 气体发生装置气体净化装置确定杂质除尽装置检验气体 装置(或气体性质装置)尾气处理装置。先分析检验气体的试 剂和方法，再确定气体间的相互干扰，最后确定检验气体的先 后顺序。,典例实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量 NaHSO3，实验,装置如下图所示：,(1)装置乙的作用是_。,(2)装置丁的作用是吸收污染空气的 SO2 气体，其反应的离,子方程式为：_。,(3)SO2 气体有漂白性、还原性和氧化性。将 SO2 通入氯水 中 ， SO2 表 现 的 是 _ 性 ， 化 学 反 应 方 程 式 为 ： _。,(4)反应过程中，将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶，若 现象为_，则溶液中的 NaOH 完全转化为 了 NaHSO3。,(5)若丙中没有加入品红溶液，则不能准确判断氢氧化钠是 否完全转化。现有可供选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃,棒、胶头滴管；2 molL1 盐酸、2 molL1 硝酸、1 molL1 氯化 钡溶液、1 molL1 氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。 请 设 计 实 验 探 究 吸 收 后 产 物 中 是 否 存 在 NaHSO3 和 Na2SO3，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。,（续表）,，,；,答案：(1)防止丙中液体倒吸入装置甲中(或缓冲瓶的作用),(3)还原 SO2Cl22H2O=H2SO42HCl (4)品红溶液褪色,(5),应用某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实 验研究(图中 a、b、c 表示止水夹)，请对其方案进行完善或评价。,A,B,C,D,E,(1)实验室将 B、C、E 相连后，以浓盐酸和_(填写 名称)为原料可制取 Cl2，为接下来研究氯气的化学性质做准备。 (2)利用实验室常用方法制取氯气，将 A、C、E 相连，在 丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分为两份，进行 、两个实验，实验操作、现象、结论如下：,请你评价：,实验推出相应结论是否合理？ _。若不 合理，请说明理由 ( 若合理，则无需填写下行 ) ：,_,_。 实验推出相应的结论是否合理？_。若不 合理，请说明理由 ( 若合理，则无需填写下行 ) ：,_ _,_。,(3)A、C、E 相连，可设计一个简单的实验，以验证 Cl和,Br-,的还原性强弱。 A 中反应的离子方程式为：,_，C 中应放入的 试剂是_。 (4)B、D、E 装置相连后，在 B 中盛浓硝酸和铜片(放在有 孔塑料板上)，可制得 NO2，欲用 D 装置验证 NO2 与水的反应， 其操作步骤为：先关闭止水夹_，再打开止水夹 c，使 烧杯中的水进入试管丁的操作是_ _。,答案：(1)次氯酸钙(或高锰酸钾),(2)不合理,没有事先证,明干燥的氯气无漂白性,不合理,制取的氯气中含有 HCl 气,体，HCl 溶于水后能与碳酸氢钠反应产生气泡,(3)MnO24H2Cl,Mn22H2OCl2,KBr 溶液,(4)a、b,双手紧握(或微热)试管丁，使试管中气体逸出，NO2,与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中(或其他合理 的答案),
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