高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第41講 常見物質(zhì)的制備 考點(diǎn)1 氣體的制備優(yōu)選課件

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1、化學(xué)實(shí)驗(yàn)第第 十十 章章第第4141講常見物質(zhì)的制備講常見物質(zhì)的制備考綱要求考綱要求考情分析考情分析命題趨勢(shì)命題趨勢(shì)1.掌握常見氣體掌握常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法的實(shí)驗(yàn)室制法( 包 括 所 用 試包 括 所 用 試劑、儀器、反劑、儀器、反應(yīng)原理和收集應(yīng)原理和收集方法方法)。2.掌握幾種重要掌握幾種重要的有機(jī)物和無(wú)的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的制備。機(jī)物的制備。2017，全國(guó)卷，全國(guó)卷，10T2017，北京卷，北京卷，26T2017，江蘇卷，江蘇卷，4T2016，全國(guó)卷甲，全國(guó)卷甲，13T2016，全國(guó)卷乙，全國(guó)卷乙，26T2016，全國(guó)卷丙，全國(guó)卷丙，26T高考對(duì)本部分的考查主要有：高考對(duì)本部分的考查主要有：(

2、1)氣體的氣體的制備裝置選擇、儀器連接順序、凈化、制備裝置選擇、儀器連接順序、凈化、尾氣吸收、實(shí)驗(yàn)操作等；尾氣吸收、實(shí)驗(yàn)操作等；(2)結(jié)合題目信結(jié)合題目信息對(duì)新物質(zhì)進(jìn)行制備，考查基本儀器和息對(duì)新物質(zhì)進(jìn)行制備，考查基本儀器和基本操作。預(yù)計(jì)基本操作。預(yù)計(jì)2019年高考將會(huì)保持對(duì)年高考將會(huì)保持對(duì)傳統(tǒng)知識(shí)的考查，如氣體制備，同時(shí)新傳統(tǒng)知識(shí)的考查，如氣體制備，同時(shí)新的信息環(huán)境下與工藝流程結(jié)合考查實(shí)驗(yàn)的信息環(huán)境下與工藝流程結(jié)合考查實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)是近幾年的命題趨勢(shì)。題型仍基礎(chǔ)知識(shí)是近幾年的命題趨勢(shì)。題型仍將以選擇題和綜合實(shí)驗(yàn)題為主。將以選擇題和綜合實(shí)驗(yàn)題為主。分值：分值：38分分欄目導(dǎo)航板板 塊塊 一一板板

3、塊塊 二二板板 塊塊 三三板板 塊塊 四四考點(diǎn)一氣體的制備考點(diǎn)一氣體的制備 (4)CO2：_。 (5)Cl2：_。 (6)SO2：_。 (7)NO：_。 (8)NO2：_。 2常見氣體制備的發(fā)生裝置 選擇反應(yīng)裝置一般需考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、溶解性和反應(yīng)條件等，具體如表所示：碎瓷片碎瓷片 塊狀固體和液體塊狀固體和液體 3氣體的收集方法難溶于水難溶于水 大大小小 4常見氣體的凈化方法和凈化裝置 (1)常見氣體的凈化方法 凈化原則：不損失原來(lái)氣體，不引入新雜質(zhì)。 凈化方法 a物理方法 液化法：利用_不同從空氣中分離出N2和O2。 水洗法：利用_不同從N2和NH3的混合氣體中除去NH3；利用與_的反應(yīng)從N

4、O和NO2的混合氣體中除去NO2。沸點(diǎn)沸點(diǎn) 溶解度溶解度H2O b化學(xué)方法 氧化還原法：通過(guò)灼熱的銅絲網(wǎng)除去某些混合氣體中的O2；通過(guò)灼熱的CuO除去H2、CO等。 酸堿法：將NH3和CO2的混合氣體通過(guò)_除去CO2。 沉淀法：除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液，化學(xué)方程式為_。 (2)常見凈化裝置堿石灰堿石灰 H2SCuSO4=CuSH2SO4 a裝置為加熱固態(tài)試劑以除去氣體中雜質(zhì)的裝置，為防止固體“流動(dòng)”，兩端用石棉或玻璃棉堵住，但要使氣流通暢。 b裝置一般盛液體試劑，用于洗氣。 c裝置一般盛固體試劑，用于氣體除雜和定量計(jì)算。 (3)常見干燥劑H2S、HBr、HI NH3 Cl2、H

5、2S、HCl、SO2、CO2 5尾氣的處理 (1)轉(zhuǎn)化處理 對(duì)有毒、有害的氣體必須用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ枰晕栈螯c(diǎn)燃變?yōu)闊o(wú)毒、無(wú)害的氣體，再排放到空氣中。實(shí)驗(yàn)室中常見有毒氣體的處理方法如下表： (2)直接排空處理：主要是針對(duì)無(wú)毒、無(wú)害氣體的處理。如N2、O2、CO2等。Cl2SO2NO2H2SHClNH3CONONaOH溶液溶液CuSO4溶液或溶液或NaOH溶液溶液水水水或濃硫酸水或濃硫酸點(diǎn)燃點(diǎn)燃與與O2混合后通混合后通入入NaOH溶液溶液 (3)尾氣處理裝置 在水中溶解度較小的有毒氣體，多數(shù)可通入燒杯中的溶液中，用某些試劑吸收除去(如圖甲)，如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。 對(duì)于溶解度很

6、大吸收速率很快的氣體，吸收時(shí)應(yīng)防止倒吸(如圖乙)。 某些可燃性氣體可用點(diǎn)燃或轉(zhuǎn)化的方法(如圖丙)，如CO、H2可點(diǎn)燃或通過(guò)灼熱的CuO除去。 收集法(如圖丁)，尾氣也可以采用收集的方法，如CH4、C2H4、H2、CO等。 1下列制備和收集氣體的實(shí)驗(yàn)裝置合理的是()D 2可用如圖所示裝置干燥、收集及尾氣處理的氣體是() H2SHClNH3Cl2SO2NO A和B和 C和D和B 1實(shí)驗(yàn)連接順序 氣體發(fā)生裝置除雜干燥收集主要性質(zhì)實(shí)驗(yàn)尾氣的處理等順序。 (1)連接導(dǎo)管 制氣裝置、洗氣瓶的進(jìn)氣管應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”； 干燥管應(yīng)大口方向進(jìn)氣，小口出氣； 量氣裝置的導(dǎo)管應(yīng)“短進(jìn)長(zhǎng)出”； 有易揮發(fā)液體反應(yīng)或生成時(shí)，

7、要設(shè)計(jì)冷凝回流裝置。一制氣裝置的選擇與連接一制氣裝置的選擇與連接 (2)裝配儀器時(shí)：從下向上，從左往右。 (3)加入試劑時(shí)：先固后液。 (4)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)：先檢查裝置的氣密性，再加藥品，最后點(diǎn)燃酒精燈。 2儀器拆卸 儀器拆卸的一般過(guò)程：“從右到左，自上而下，先拆主體，后拆部件”。 3裝置的選擇與連接順序 (1)發(fā)生裝置的選擇：主要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)時(shí)是否需要加熱來(lái)選擇。 (2)氣體凈化裝置的連接順序 除雜和干燥的先后順序：若用洗氣裝置除雜，一般除雜在前，干燥在后；若用加熱裝置除雜，一般干燥在前，除雜在后； 有多種氣體雜質(zhì)存在時(shí)，一般是先除去酸性較強(qiáng)的氣體。 (3)檢驗(yàn)多種氣體時(shí)的先后順序：有

8、多種氣體需要檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡量避免前步檢驗(yàn)對(duì)后步檢驗(yàn)的干擾。如被檢驗(yàn)的氣體中含有CO2和水蒸氣時(shí)，應(yīng)先通過(guò)無(wú)水CuSO4檢驗(yàn)水蒸氣，再通入澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。 (4)收集裝置的選擇：根據(jù)氣體的密度、化學(xué)性質(zhì)和毒性等選擇。 (5)氣體除雜 直接吸收法：如水蒸氣可用干燥劑吸收，酸(堿)性氣體可采用堿(酸)液吸收。酸性氣體如CO2、SO2、HCl氣體等可用濃氫氧化鈉溶液吸收，堿性氣體如氨氣可用酸液吸收等。 轉(zhuǎn)化吸收法：將混入的氣體雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為原氣體，如二氧化碳?xì)怏w中混有一氧化碳?xì)怏w，可將混合氣體通過(guò)灼熱的氧化銅，將一氧化碳氧化成二氧化碳，達(dá)到除雜的目的。 (6)氣體驗(yàn)證 若需驗(yàn)證某種氣體，則一定要先除去

9、此氣體中的其他氣體； 從溶液中制取或從洗氣瓶中通過(guò)的氣體中都帶有少量水蒸氣，一般需先干燥； 連接儀器時(shí)注意洗氣瓶的導(dǎo)管連接是“長(zhǎng)進(jìn)短出”，球形干燥管的連接一般是“粗進(jìn)細(xì)出”，U形干燥管和玻璃管則無(wú)特殊要求，一般按照儀器接口的字母順序連接； 對(duì)于有毒氣體要有尾氣處理裝置。 例1無(wú)水FeCl3呈棕黃色，在空氣中極易潮解，100 左右時(shí)升華，工業(yè)上常用作有機(jī)合成催化劑。某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置(夾持儀器略去)制備并收集無(wú)水FeCl3。 請(qǐng)回答： (1)按氣流方向各裝置依次連接的合理順序：_(填儀器接口的字母編號(hào))。 (2)連接好各裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品，_(請(qǐng)按正確的順

10、序填入下列步驟的序號(hào))。 加熱Fe粉反應(yīng)一段時(shí)間；打開分液漏斗活塞通一段時(shí)間氣體；關(guān)閉分液漏斗活塞；停止加熱，充分冷卻。 (3)裝置A的作用為_。dhifeccggba 吸收多余的吸收多余的Cl2，防止外界的水蒸氣進(jìn)入，防止外界的水蒸氣進(jìn)入E中中 (4)裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ _。 (5)裝置D中盛有的試劑為_(填名稱)；裝置E中冷水浴的作用為_。 (6)從實(shí)驗(yàn)安全考慮，整套裝置存在一處明顯不足，請(qǐng)指出：_。2KMnO416HCl(濃濃)=2KCl2MnCl2 5Cl28H2O 濃硫酸濃硫酸 冷卻，便于冷卻，便于FeCl3收集收集 B、E之間的連接導(dǎo)管太細(xì)，之間的連接導(dǎo)管太細(xì)，F(xiàn)eCl3

11、易凝華沉積而堵塞導(dǎo)管易凝華沉積而堵塞導(dǎo)管 解析 (1)按照“制取Cl2除雜干燥制備FeCl3尾氣處理”等步驟，連接儀器接口。(2)先制取Cl2，利用Cl2排出裝置內(nèi)的空氣，再加熱Fe粉制取FeCl3，最后停止加熱，冷卻后再停止通入Cl2。(3)無(wú)水FeCl3在空氣中極易潮解，裝置A中裝有堿石灰，顯然其作用是吸收多余的Cl2，防止外界的水蒸氣進(jìn)入E中。(5)裝置D中盛有濃硫酸，用于干燥Cl2。FeCl3在100 左右時(shí)升華，裝置E中冷水浴用于冷卻FeCl3，便于收集FeCl3。(6)B裝置中制取的FeCl3升華后，通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入裝置E，顯然B、E之間的連接導(dǎo)管太細(xì)，F(xiàn)eCl3易凝華沉積而堵塞導(dǎo)管。

12、 1制氣裝置 利用常見的試管、燒杯等可以設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)易隨開隨用，隨關(guān)隨停的制氣裝置。實(shí)驗(yàn)裝置圖(見圖)：二與氣體相關(guān)的裝置、操作創(chuàng)新與設(shè)計(jì)二與氣體相關(guān)的裝置、操作創(chuàng)新與設(shè)計(jì) 2液封裝置的設(shè)計(jì)(防止氣體從漏斗中逸出)(如圖) 3與氣體相關(guān)的防堵塞裝置 4測(cè)量氣體體積的裝置 用上面的四個(gè)裝置量氣時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)當(dāng)產(chǎn)氣結(jié)束后，A、C、D裝置應(yīng)上下調(diào)節(jié)量筒或量氣管使左右兩個(gè)裝置內(nèi)的液面相平，此時(shí)量筒或量氣管內(nèi)液體的體積就是該溫度、壓強(qiáng)下氣體的體積；B裝置量筒中的液面應(yīng)該調(diào)節(jié)至與水槽中水面相平。 (2)當(dāng)液面穩(wěn)定后再讀數(shù)。 (3)讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)該與凹液面的最低點(diǎn)相切。 例2實(shí)驗(yàn)室常用MnO2與濃

13、鹽酸反應(yīng)制備Cl2。制備反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止。為測(cè)定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué)提出下列實(shí)驗(yàn)方案： 與足量Zn反應(yīng)，測(cè)量生成的H2體積。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(夾持器具已略去)。 (1)使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將_轉(zhuǎn)移到_中。 (2)反應(yīng)完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是_(排除儀器和實(shí)驗(yàn)操作的影響因素)。 解析 如果把殘余清液轉(zhuǎn)移到Zn粒中，則Y形管內(nèi)壁就會(huì)附著一些清液；Zn與鹽酸反應(yīng)放熱，因此，冷卻后氣體的體積將減小。Zn粒粒 殘余清液殘余清液 裝置內(nèi)氣體尚未冷卻至室溫裝置內(nèi)氣體尚未冷卻至室溫 例1制備氮化鎂的裝

14、置示意圖如下： 回答下列問題： (1)檢查裝置氣密性的方法是_，a的名稱是_，b的名稱是_。 (2)寫出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式：_。 (3)C的作用是_，D的作用是_，是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由：_。 (4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。 (5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂，寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象：_。 答題送檢答題送檢 來(lái)自閱卷名師報(bào)告來(lái)自閱卷名師報(bào)告錯(cuò)誤錯(cuò)誤致錯(cuò)原因致錯(cuò)原因扣分扣分(1)考生會(huì)錯(cuò)誤地選取分液漏斗考生會(huì)錯(cuò)誤地選取分液漏斗“注水法注水法”進(jìn)行裝置氣密性檢查。因進(jìn)行裝置氣密性檢查。因?yàn)樾枰獧z查整套裝置的氣密性

15、，而且為需要檢查整套裝置的氣密性，而且G裝置出氣管處無(wú)乳膠管及裝置出氣管處無(wú)乳膠管及止水夾，故不能用分液漏斗止水夾，故不能用分液漏斗“注水法注水法”檢查整套裝置的氣密性檢查整套裝置的氣密性2(5)不知不知Mg3N2能與水反應(yīng)生成能與水反應(yīng)生成NH3。不能直接檢驗(yàn)。不能直接檢驗(yàn)Mg3N22 解析 (1)加熱裝置b，裝置b中的氣體受熱膨脹，若整套裝置氣密性良好，則G中會(huì)有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插入溶液里的玻璃管中會(huì)形成一段水柱。裝置a、b分別為分液漏斗、圓底燒瓶。(2)亞硝酸鈉與硫酸銨反應(yīng)制備氮?dú)獾膶?shí)質(zhì)是NO與NH發(fā)生歸中反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?3)裝置C中盛裝的是具有還原性的硫酸亞鐵飽和溶

16、液，故該試劑的作用是除去氧化劑(氧氣、氮氧化物)；裝置D中的試劑為濃硫酸，目的是除去水蒸氣，干燥N2；因裝置C為FeSO4飽和溶液，若干燥裝置在之前，則干燥了的氣體經(jīng)過(guò)此溶液后又會(huì)帶入水蒸氣。(4)裝置E中發(fā)生的是鎂粉與氮?dú)庠诩訜釛l件下生成氮化鎂的反應(yīng)。(5)利用Mg3N2水解生成氨氣和氫氧化鎂的現(xiàn)象可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)Mg3N2的存在；利用鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)金屬鎂的存在。 1實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略?shī)A持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最合理的選項(xiàng)是()B選項(xiàng)選項(xiàng) a中的物質(zhì)中的物質(zhì) b中的物質(zhì)中的物質(zhì) c中收集的氣體中收集的氣體 d中的物質(zhì)中的物質(zhì)A濃氨水濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液溶液C稀硝酸稀硝酸CuNO2H2OD濃鹽酸濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液溶液 解析 由題給裝置可知，本裝置可以用于固體和液體不加熱型反應(yīng)、收集方法為向上排空氣法、防倒吸型尾氣處理方式的氣體的制取。A項(xiàng)，NH3收集用向下排空氣法，不符合；C項(xiàng)，銅和稀硝酸反應(yīng)不能產(chǎn)生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液；D項(xiàng)，用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制Cl2需要加熱，本裝置不能滿足。