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第 31 講 常見物質(zhì)的制取,[考綱導(dǎo)視],考點(diǎn)一,氣體制備,【基礎(chǔ)梳理】,1．氣體制備的發(fā)生裝置。,固固,下,預(yù)熱,棉花,(續(xù)表),固液,下,塊,(續(xù)表),固液,石棉網(wǎng),沸石,下,2.常見氣體的制備原理。,2KCl＋3O2↑,2H2O＋O2↑,K2MnO4＋MnO2＋O2↑,4NaOH＋O2↑,CaCl2＋2NH3↑＋2H2O,NH3↑＋Ca(OH)2,ZnSO4＋H2↑,FeCl2＋H2↑,CaCl2＋CO2↑＋H2O,(續(xù)表),FeSO4＋H2S↑,Na2SO4＋SO2↑＋H2O,Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3,8,3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,2,Ca(OH)2＋C2H2↑,4,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2,16,2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋,5Cl2↑,NaHSO4＋HCl↑,Na2SO4＋HCl↑,C2H4↑＋H2O,3.實(shí)驗(yàn)室制取氣體的收集方法。,小,不,大,不,小,不,4.氣體的凈化。,(1)氣體凈化原則：先除雜后干燥，不損失主體氣體，不引,入新的雜質(zhì)。,(2)常見氣體的凈化。,CuSO4 溶液 (或 NaOH 溶液),飽和 NaHCO3 溶液,飽和食鹽水,飽和 NaHSO3 溶液,飽和 NaHS 溶液,溴水,灼熱的銅網(wǎng),(續(xù)表),堿石灰,(3)常見干燥裝置及適用氣體。,鈣(中性),堿石灰,,,濃硫酸(酸性、 強(qiáng)氧化性),無水氯化,(堿性),5.尾氣處理。,(1)處理方法：①直接排放；②直接吸收；③防倒吸吸收；,④燃燒處理；⑤氣球收集。,(2)處理裝置。 ①直接處理。,②防倒吸吸收。,【題組訓(xùn)練】 [例 1](2014 年廣東廣州調(diào)研)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收 集、尾氣處理(或性質(zhì)實(shí)驗(yàn))裝置如圖所示，用此裝置和下表中,提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，合理的選項(xiàng)是(,)。,思路指導(dǎo)：平常練習(xí)需要熟記常見氣體(如 O2、Cl2、NH3、 H2、CO2 等)的選用試劑與裝置圖。常在反應(yīng)條件上設(shè)置陷阱， 如本題 B 項(xiàng)；氣體除雜方法，氣體收集方法，尾氣處理等，如 本題 A 項(xiàng)。,解析：Cu 與濃硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生 NO，NO 不能用排空氣法 收集，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；濃鹽酸和 MnO2 制 Cl2，需要加熱，B 項(xiàng)錯(cuò)誤； 收集 NH3 的集氣瓶，導(dǎo)氣管應(yīng)短進(jìn)長出，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案：C,[例 2](2014 年全國模擬題組合)利用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相,)。,圖 2,應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? 圖 1 圖 3,圖 4,A．圖 1 所示裝置可制備氨氣,B．圖 2 所示裝置制取少量純凈的 CO2 氣體 C．圖 3 所示裝置制取并收集 Cl2 D．圖 4 所示裝置可制備氧氣,解析：硝酸銨溶解吸熱，無法讓濃氨水大量釋放出氨氣， A 項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2CO3 呈粉末狀，容易從隔板小孔落入稀鹽酸中而 無法控制反應(yīng)，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；制取 Cl2 缺少加熱裝置，C 項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案：D,[例 3](2014 年山西太原二模)下圖為實(shí)驗(yàn)室制備、收集少量 HCl 的裝置。 應(yīng)選用下圖中的________。,a,b,c,d,(2)請(qǐng) 解 釋 能 用 濃 硫 酸 和 濃 鹽 酸 制 備 HCl 氣 體 的 原 因,______________________________________________________,____________________________________________。 (3)裝置丙用來吸收過量的 HCl 氣體，為防止倒吸，則燒杯,中應(yīng)該裝入水和__________。,思路指導(dǎo)：氣體的制備，并非都需要試劑之間直接發(fā)生反 應(yīng)，可利用多種物質(zhì)通過間接方式制備，例如 NaCl 和濃硫酸混 合制得 HCl，在同一裝置中與 MnO2 共熱，兩步反應(yīng)制得 Cl2； 也可以利用物質(zhì)特性間接制備，例如本題濃硫酸吸水放熱，促 使?jié)恹}酸揮發(fā)產(chǎn)生 HCl。,答案：(1)c,(2)濃硫酸具有強(qiáng)吸水性，吸收了濃鹽酸中的,水，同時(shí)放出大量的熱，促進(jìn)了 HCl 氣體的揮發(fā)，所以可以用,濃硫酸和濃鹽酸制備 HCl 氣體,(3)CCl4,[例 4]Ⅰ.氯氣可與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉，也 可在濃溶液條件下與石灰石反應(yīng)生成較濃的 HClO 溶液。某研 究性學(xué)習(xí)小組利用氯氣制少量漂白粉(如圖所示)：,(1)A 儀器的名稱是________________________________， 所盛試劑是______________________________________。,(2)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果所得 Ca(ClO)2 產(chǎn)率太低。經(jīng)分析并查閱資料 發(fā)現(xiàn)主要原因是在 U 型管中存在兩個(gè)副反應(yīng)： ①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成了 Ca(ClO3)2，為避免 此 副 反 應(yīng) 的 發(fā) 生 ， 可 采 取 的 措 施 是 ______________________________________________________ ________________________。,此副反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________________ _____________________________________________________。,② 寫 出 另 一 個(gè) 副 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ：,______________________________________________________,____________________。,為避免此副反應(yīng)發(fā)生，可在 BC 之間多加一個(gè)裝置，請(qǐng)?jiān)?下面方框中畫出該裝置，并標(biāo)明所用的試劑。,Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室用 Na2SO3 和濃硫酸制取 SO2，試在框圖內(nèi)畫出,SO2 尾氣處理裝置圖，標(biāo)明使用試劑。,思路指導(dǎo)：廣東高考在非選擇題中對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的考查方式是在指定方框內(nèi)畫實(shí)驗(yàn)裝置圖，一般考查洗氣裝置、尾氣吸收裝置、水浴裝置等。平常練習(xí)過程中應(yīng)多加注意裝置的細(xì)節(jié)問題，如導(dǎo)氣管進(jìn)出長短和瓶塞，以及所用的試劑名稱。,解析：Ⅰ.(2)①按題意應(yīng)降溫，采用水浴降溫方式；氯氣發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)得到Ca(ClO3)2和CaCl2；②制得的Cl2未除去HCl雜質(zhì)，故應(yīng)增加氣體除雜裝置。,答案：Ⅰ.(1)分液漏斗,濃鹽酸,(2)①將 U 型管置于冷水,浴中 實(shí)驗(yàn)裝置如下圖(左) Ⅱ.實(shí)驗(yàn)裝置如下圖(右),6Cl2＋6Ca(OH)2===Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O ②2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O,考點(diǎn)二,幾種無機(jī)物、有機(jī)物的制備,【基礎(chǔ)梳理】 1．常見無機(jī)物的制備。,Al2(SO4)3＋6NH3,H2O===2Al(OH)3↓,＋3(NH4)2SO4,控制其用量,難以,FeCl3＋3NaOH===,Fe(OH)3↓＋3NaCl,(續(xù)表),FeCl2＋2NaOH===,Fe(OH)2↓＋2NaCl,防氧化,FeCl3＋3H2O,Fe(OH)3(膠體)＋,3HCl,飽和氯化鐵溶,液加入沸水中,(續(xù)表),沉淀剛好消失,+,AgNO3 溶,液，氨水,為止,(續(xù)表),熱Na2CO3溶液,蒸干,2.常見有機(jī)物的制備。,170 ℃,C2H5OH,H2O＋C2H4↑,(續(xù)表),電石、飽和食,鹽水,飽和食鹽水,伸入液面以下,發(fā)生倒吸,(續(xù)表),濃硝酸和濃,硫酸的混合液,(續(xù)表),CH3COOH＋,CH3CH2OH,CH3COOC2H5＋H2O,吸收生成的水，使,平衡正向移動(dòng),除去混入的乙酸和乙醇，降,低乙酸乙酯在水中的溶解度,【題組訓(xùn)練】,[例 5]下列物質(zhì)的制取，實(shí)驗(yàn)操作正確的是(,)。,A．將 CuCl2 溶液置于蒸發(fā)皿中加熱蒸干，可制取無水 CuCl2 固體 B ．將 NH4HCO3 飽和溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，可制取 NH4HCO3 固體 C ． 向 FeCl3 飽和溶液緩慢滴入過量氨水加熱，可制取 Fe(OH)3 膠體 D．向電石中緩慢滴入飽和食鹽水，可制取 C2H2,解析：CuCl2 受熱會(huì)發(fā)生水解而得不到無水 CuCl2 固體，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；NH4HCO3 溶液加熱蒸干后會(huì)分解，無法得到NH4HCO3 固體，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe(OH)3 膠體的制備，應(yīng)用飽和 FeCl3 溶液滴 加到沸水中制備，C 項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案：D,[例6]下列實(shí)驗(yàn)不 達(dá)到預(yù)期目的的是(,能,Ⅱ,Ⅰ Ⅲ,Ⅳ,)。, ,A．利用Ⅰ制取 Fe(OH)2,B．利用Ⅱ裝置制取 CH2==CH2,C．利用Ⅲ裝置進(jìn)行銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn) D．利用Ⅳ裝置收集 NH3,解析：制備 CH2==CH2 時(shí)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插到液面以下,測定反應(yīng)液溫度，B 項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案：B,[例 7]氫化鈣固體是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某興趣,小組擬選用如下裝置制取氫化鈣：,,,,,,,,(1) 檢 查 裝 置 E 氣 密 性 的 操 作 方 法 是 ______________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)利用上述裝置制取氫化鈣時(shí)按氣流方向連接順序?yàn)椋?i→,→,→,→,→,→,→a(填儀器接口的字,母編號(hào))。 (3)根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝,(請(qǐng)按正,置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞； 確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào))。,A.加熱反應(yīng)一段時(shí)間 C.關(guān)閉分液漏斗活塞,B.收集氣體并檢驗(yàn)其純度 D.停止加熱，充分冷卻,(4) 寫 出 CaH2 與 水 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ： _____________________________________________________； 登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其 優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________。 思路指導(dǎo)：選用、組裝物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，要明確該 裝置在實(shí)驗(yàn)中的作用，例如除雜、干燥、性質(zhì)檢驗(yàn)等，洗氣瓶 “長進(jìn)短出”(導(dǎo)氣管)、干燥管“大進(jìn)小出”(氣體流向)，裝置 “有始有終”(起始裝置不漏氣，收尾裝置不封閉)；優(yōu)化每一 個(gè)細(xì)節(jié)，例如防倒吸、防水蒸氣侵入、氣密性檢驗(yàn)、尾氣或殘 渣處理等。,解析：(2)氣體制備裝置→除雜裝置→干燥裝置→反應(yīng)裝 置，此題不需要尾氣吸收裝置。(3)反應(yīng)結(jié)束后，要繼續(xù)通入 H2 直至硬直試管冷卻。(4)CaH2 做還原劑，H2O 做氧化劑，反應(yīng)得 到 H2。 答案：(1)方法一：關(guān)閉 i 口，打開分液漏斗活塞，從分液 漏斗中加入蒸餾水，若蒸餾水不能流下，則裝置氣密性良好或 方法二：用導(dǎo)管連接 i 口，并將導(dǎo)管另一端放入水中，微熱試 管，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，冷卻后導(dǎo)管中形成一段水柱，則裝 置氣密性良好,(2)e f,d c j(或 k) k(或 j),(3)BADC,(4)CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑ 氫化鈣是固體，攜帶 方便,[例 8](2014 年河南鄭州質(zhì)量檢測)工業(yè)上用異丙苯氧化法合,成苯酚，其生產(chǎn)流程如下圖：,有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下表：,(1)檢驗(yàn)有機(jī)相中是否含有水的方法是________。 (2)“操作 2”的名稱是________。,(3)丙酮中常含有苯酚和異丙苯中的一種或者兩種有機(jī)物,雜質(zhì)，某同學(xué)做了如下檢驗(yàn)：,(4)某同學(xué)對(duì)該廠廢水進(jìn)行定量分析。取 20.00 mL 廢水于錐 形瓶中，水浴加熱，用 0.100 0 molL－1 酸性 KMnO4 溶液滴定(假 定只有苯酚與 KMnO4 反應(yīng))。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗 KMnO4 溶液的體積為 10.00 mL。有關(guān)反應(yīng)方程式為：,___________________________________ ①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 _____________________________________________________。,②該廢水中苯酚的含量為______mgmL－1(保留二位有效數(shù),字)。,解析：(1)檢驗(yàn)水的方法很多，現(xiàn)象明顯而且容易操作的方 法是加入無水 CuSO4，一般不用 CaO 或濃硫酸這類試劑，放熱 未必明顯。(3)考慮到苯酚和異丙苯的性質(zhì)，均能使酸性高錳酸 鉀溶液褪色；檢驗(yàn)苯酚的常用方法是滴加 FeCl3 溶液，現(xiàn)象是 溶液變紫色。(4)已知 KMnO4 共消耗了 0.100 0 molL－10.01 L ＝0.001 mol，由 5C6H5OH～28 KMnO4 可算得苯酚質(zhì)量,0.0168 g，則 20 mL 廢水中苯酚含量為 16.8 mg/20.0 mL＝0.84 mgmL－1,答案：(1)取適量有機(jī)相置于試管中，加入適量 CuSO4 粉末 觀察，如果變藍(lán)色，說明有機(jī)相中含水；如果不變色，說明有,機(jī)相中不含水,(2)蒸餾,(3) (4)①當(dāng)最后一滴 KMnO4 溶液滴入錐形瓶后，溶液由無色 變?yōu)樽仙野敕昼妰?nèi)不褪色 ②0.84,實(shí)驗(yàn)探究 綜合制備實(shí)驗(yàn),高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查主要是實(shí)驗(yàn)儀器和操作的基礎(chǔ)試題，以 無機(jī)物制備為載體的探究性試題，探究物質(zhì)化學(xué)式的實(shí)驗(yàn)題， 探究物質(zhì)產(chǎn)物組成的實(shí)驗(yàn)題。氣體制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路是 氣體發(fā)生裝置→氣體凈化裝置→確定雜質(zhì)除盡裝置→檢驗(yàn)氣體 裝置(或氣體性質(zhì)裝置)→尾氣處理裝置。先分析檢驗(yàn)氣體的試 劑和方法，再確定氣體間的相互干擾，最后確定檢驗(yàn)氣體的先 后順序。,[典例]實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸與銅的反應(yīng)制取少量 NaHSO3，實(shí)驗(yàn),裝置如下圖所示：,(1)裝置乙的作用是____________________。,(2)裝置丁的作用是吸收污染空氣的 SO2 氣體，其反應(yīng)的離,子方程式為：______________________。,(3)SO2 氣體有漂白性、還原性和氧化性。將 SO2 通入氯水 中 ， SO2 表 現(xiàn) 的 是 ____________ 性 ， 化 學(xué) 反 應(yīng) 方 程 式 為 ： ________________________________。,(4)反應(yīng)過程中，將丙中滴管里的品紅溶液滴入錐形瓶，若 現(xiàn)象為____________________，則溶液中的 NaOH 完全轉(zhuǎn)化為 了 NaHSO3。,(5)若丙中沒有加入品紅溶液，則不能準(zhǔn)確判斷氫氧化鈉是 否完全轉(zhuǎn)化?，F(xiàn)有可供選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃,棒、膠頭滴管；2 molL－1 鹽酸、2 molL－1 硝酸、1 molL－1 氯化 鋇溶液、1 molL－1 氫氧化鋇溶液、品紅溶液、蒸餾水。 請(qǐng) 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 探 究 吸 收 后 產(chǎn) 物 中 是 否 存 在 NaHSO3 和 Na2SO3，將實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論填在下表中。,（續(xù)表）,，,；,答案：(1)防止丙中液體倒吸入裝置甲中(或緩沖瓶的作用),(3)還原 SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl (4)品紅溶液褪色,(5),[應(yīng)用]某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)研究(圖中 a、b、c 表示止水夾)，請(qǐng)對(duì)其方案進(jìn)行完善或評(píng)價(jià)。,A,B,C,D,E,(1)實(shí)驗(yàn)室將 B、C、E 相連后，以濃鹽酸和________(填寫 名稱)為原料可制取 Cl2，為接下來研究氯氣的化學(xué)性質(zhì)做準(zhǔn)備。 (2)利用實(shí)驗(yàn)室常用方法制取氯氣，將 A、C、E 相連，在 丙中加入適量水，即可制得氯水。將所得氯水分為兩份，進(jìn)行 Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論如下：,請(qǐng)你評(píng)價(jià)：,實(shí)驗(yàn)Ⅰ推出相應(yīng)結(jié)論是否合理？ ________________。若不 合理，請(qǐng)說明理由 ( 若合理，則無需填寫下行 ) ：,______________________________________________________,_____________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)Ⅱ推出相應(yīng)的結(jié)論是否合理？______________。若不 合理，請(qǐng)說明理由 ( 若合理，則無需填寫下行 ) ：,______________________________________________________ ______________________________________________________,__________________。,(3)A、C、E 相連，可設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證 Cl－和,Br-,的還原性強(qiáng)弱。 A 中反應(yīng)的離子方程式為：,________________________________________，C 中應(yīng)放入的 試劑是____________。 (4)B、D、E 裝置相連后，在 B 中盛濃硝酸和銅片(放在有 孔塑料板上)，可制得 NO2，欲用 D 裝置驗(yàn)證 NO2 與水的反應(yīng)， 其操作步驟為：先關(guān)閉止水夾________，再打開止水夾 c，使 燒杯中的水進(jìn)入試管丁的操作是_________________________ _____________________________________________________。,答案：(1)次氯酸鈣(或高錳酸鉀),(2)不合理,沒有事先證,明干燥的氯氣無漂白性,不合理,制取的氯氣中含有 HCl 氣,體，HCl 溶于水后能與碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－,Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑,KBr 溶液,(4)a、b,雙手緊握(或微熱)試管丁，使試管中氣體逸出，NO2,與水接觸后即可引發(fā)燒杯中的水倒流入試管丁中(或其他合理 的答案),