[原创]《高考风向标》高考化学一轮复习--第五单元-第27讲-常见物质的制备-[配套课件].ppt

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1、反应装置类型装置图适用气体装置注意事项固固加热型O2、NH3 等加热时试管口要略微向下倾斜；加热时应先预热再集中部位加热；加热 KMnO4 制O2 应在试管口放棉花考点考点 1 1 常见气体的制备常见气体的制备1常见气体制备的发生装置固液常温型 H2、O2、 CO2、SO2 、 H2S、NO、 NO2、C2H2、 HCl 等使用长颈漏斗时，其下端口应位于液面以下；启普发生器只适用于块状固体与液体反应固液加热型或液液加热型 HCl、Cl2、 C2H4 等烧瓶下要垫石棉网，液液反应烧瓶内要加沸石；若使用温度计时，其水银球应位于液面以下反应装置类型装置图适用气体装置注意事项续表2.常见气体的制备原理

2、续表3.实验室制取气体的收集装置气体所含杂质净化剂净化装置图H2H2SCuSO4 溶液CO2HCl饱和 NaHCO3 溶液CO2SO2Cl2HCl饱和食盐水SO2HCl饱和 NaHSO3 溶液H2SHCl饱和 NaHS 溶液CH4C2H4溴水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COCO2，H2O碱石灰N2O2灼热的铜网CO2CO 或 H2灼热氧化铜气体所含杂质净化剂净化装置图续表液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH1、N

3、2 等H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4 等H2、O2、N2、CH4、NH3、CO 等不可干燥的气体NH3、HBr、HI、H2S 等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl、H2S 等(3)常见干燥装置及适用气体吸收法燃烧法袋装法5.尾气处理(1)尾气的处理方法：直接排放；直接吸收；防倒吸吸收；燃烧处理(2)尾气的处理装置直接处理防倒吸吸收图 52711高考实验试题是源于教材上典型实验的改装或者创新，在高考的实验备考复习过程中应注意哪些方面？答：对教材上的演示实验应该进行落实和巩固。对一些物质的制备实验或性质实验应进行深入的探究，对实验中所涉及的重要化学方程式和重要实验现象均

4、应做到熟练掌握。不要一味追求新颖的实验试题而丢掉最本质的教材实验。2气体的制取实验操作要注意哪些先后步骤？答：装配仪器时：先下后上；先左后右；加入试剂时：先固后液；实验开始时：先检查装置的气密性，再加药品，后点酒精灯；有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气；有些实验为防氧化往往最后停止通气；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；对于可燃性气体，应先验纯后收集；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，即先除杂后干燥。3气体制备的实验装置按怎样的顺序连接？答：气体制备装置的连接顺序：发生装置净化装置收集装置尾气处理

5、装置。4涉及气体制备、性质实验的操作程序是怎样的？答：此类实验的操作程序：组装实验装置检查装置气密性加药品(先加固体后加液体)收集气体(若为可燃性气体，还需验纯)验证气体性质撤装置。5检查装置气密性的原理是什么？方法有哪些？如何检查下列装置的气密性？图 5272答：检查装置气密性的原理是利用气体热胀冷缩的性质，主要方法有微热法、液差法、鼓气法等。具体装置的气密性检查略。6哪些气体只能用排水法收集而不能用排空气法收集？答：只能用排水法收集的气体：CO、NO、C2H4。1如图 5273 所示为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒和酸没有接触而稀硫酸又不够，为使反)应顺利进行，则可以从漏

6、斗中加入的试剂是(图 5273食盐水KNO3 溶液乙醇Na2CO3 溶液CCl4浓氨水ABCD解析：加入食盐水或乙醇相当于稀释硫酸使之与锌粒接触而反应；加入 KNO3 溶液会因 HNO3 的强氧化性而无氢气生成；加入 Na2CO3 溶液与 H2SO4 反应消耗 H2SO4；CCl4 使得 H2SO4 液面上升与 Zn 接触反应；浓氨水与 H2SO4 反应消耗 H2SO4，故可以从漏斗中加入。答案：A)鼓起来的现象，则使用的固体和液体试剂可能是(图 52742某同学如图 5274 所示装置进行实验，出现小气球A铜与浓硫酸B铁与浓硫酸C铝和氢氧化钠溶液D二氧化锰和浓盐酸解析：A 项和 D 项的反应

7、均需要加热，B 项中铁与浓硫酸发生钝化。答案：C用该图装置制取、净化、收集的气体是( 图 527535275 图中 a、b、c 表示相应仪器中加入的试剂，可)编号 气体abcANH3浓氨水生石灰碱石灰BCO2盐酸碳酸钙饱和 NaHCO3CNO稀 HNO3铜屑H2ODNO2浓 HNO3铜屑NaOH 溶液解析：A 项中 NH3 密度比空气小，不能用向上排空气法收集；C 项中 NO 在常温下与 O2 反应生成 NO2，不能用排空气法收集；D 项中 NO2 与 NaOH 溶液反应。答案：B物质试剂及注意事项原理Al(OH)3硫酸铝溶液(可溶性铝盐)，氨水(弱碱)Al2 (SO4) 36NH3H2O 2

8、Al(OH)33(NH4)2SO4Fe(OH)3氯化铁溶液(可溶性铁盐)，碱FeCl33NaOH Fe (OH)33NaClFe(OH)2氯化亚铁溶液(可溶性亚铁盐)，碱(要注意防_的措施)FeCl22NaOH Fe(OH)22NaClFe(OH)3 胶体饱和氯化铁溶液，沸水(加试剂顺序：_加入_中)FeCl33H2O Fe(OH)3(胶体)3HCl考点考点 2 2 几种常见物质的制备几种常见物质的制备氧化饱和氯化铁溶液沸水乙烯乙醇，浓硫酸；V(乙醇) V(浓硫酸)_；温度计水银球插入_，温度保持 170 乙炔电石，饱和食盐水；(用饱和食盐水代替水，可使生成的气体气流平稳)硝基苯苯，硝酸和硫酸

9、的混合酸；使用长直导管(冷凝、回流)；温度计水银球插入水浴中，保持 60；混合酸冷却到 5060 后缓慢滴入苯(防止_)1 3液面下苯挥发物质试剂及注意事项原理续表乙酸乙酯无水乙醇，冰醋酸，浓硫酸；小火加热(保证CH3COOC2H5 和沸点接近的 C2H5OH、CH3COOH能充分利用)；用饱和的 Na2CO3 溶液吸收(目的：_)；导管不插入液面下(防止_)倒吸便于CH3COOC2H5 分层析出，反应使其溶解乙醇且Na2CO3与CH3COOH物质试剂及注意事项原理续表1制备 Al(OH)3 时为什么只能用弱碱？答：Al(OH)3 是两性氢氧化物，能与氢氧化钠等强碱发生反应，而不与弱碱发生反应

10、。2制备 Fe(OH)2 成功的关键是什么？在制备 Fe(OH)2 时，若不慎混入了空气，会观察到什么现象？答：制备 Fe(OH)2 成功的关键是防止被氧化。Fe(OH)2 被空气中的氧气氧化的现象是由白色迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。3制备硝基苯和乙酸乙酯两个实验，加药品的顺序有什么不同？答：制备硝基苯加药品的顺序是先将浓硫酸缓慢注入浓硝酸中，不断搅拌，待冷却后加入苯。制备乙酸乙酯加药品的顺序是先将浓硫酸缓慢注入乙醇中，小心振荡，后加入冰醋酸。4某学生设计了一个制取氢氧化亚铁的最佳实验方案，实验装置见图 5276，请分析实验过程，并回答问题。图 5276(1)在 B 试管中加入 NaOH

11、溶液后加热煮沸 12 分钟立即加入 2 mL 液体石蜡，该操作目的是_。(2)在具支试管 A 中加入稀 H2SO4 溶液和略微过量的铁粉，分析为什么铁粉要略微过量_。(3)连接好导管，同时打开活塞 5，当铁粉与稀硫酸反应平稳时，关闭活塞，这时 A 试管中的现象为_，原因是_。B 试管中现象为_。(3)A 试管中溶液经导管压入 B 试管 因为生成的 H2 产生了压力产生白色沉淀物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.1图 5277表 1生成氢氧化物沉淀的 pH 值试剂价格(元/t)漂液(含 NaClO,25.2%

12、)450H2O2 (30%)2400NaOH(固，98%)2100Na2CO3(固，99.5%)600卤块(MgCl2,30%)310表 2化学试剂价格表请填写以下空白：(1)在步骤加入的试剂 X，最佳选择应是_，其作用是_。(2)步骤加入的试剂 Y 应是_；之所以要控制 pH9.8，其目的是_。(3)在步骤时发生的化学反应方程式是_。1(2010 年上海化学)工业生产纯碱的工艺流程示意图如图5278：图 5278完成下列填空：(1)粗盐水加入沉淀剂 A、B 除杂质(沉淀剂 A 来源于石灰窑厂)，写出 A、B 的化学式：A_、B_。热点热点 2 2 实验仪器的选用及仪器组装实验仪器的选用及仪器

13、组装图 5279填写下列空白：(1)实验进行时试管 A 中应加入的试剂是_；烧瓶 B的 作 用 是 _ ； 烧 瓶 C 的 作 用 是_；在试管 D 中收集得到的是_。(2)实验时，U 型管 G 中应加入的试剂是_分液漏斗 H 中应加入_。(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应字母)_。(4)烧瓶 I 中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是_。(5)试管 E 中发生反应的化学方程式是_。(6)为了安全，在 E 管中的反应发生前，在 F 出口处必须_ ； E 管 中 反 应 开 始 后 ， 在 F 出 口 处 应_。2(2010 年海南化学)根据氨气还原氧化铜的反应，可

14、设计测定铜元素相对原子质量 Ar(Cu)(近似值)的实验。先称量反应物氧 化 铜 的 质 量 m(CuO) ，反应完全后测定生成物水的 质 量m(H2O)，由此计算 Ar(Cu)。为此，提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用，加入的 NH4Cl 与 Ca(OH)2 的量足以产生使CuO 完全还原的氨气)：图 52710请回答下列问题：(1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为_。(2) 从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置，按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a_。(3)在本实验中，若测得 m(CuO)a g，m(H2O)b g，则 Ar(Cu)_。(

15、4)在本实验中，使测定结果 Ar(Cu)偏大的是_(填序号)。CuO 未反应完全CuO 未干燥CuO 中混有不反碱石灰不能干燥NH4Cl 与 Ca(OH)2 混合物应的杂质未干燥(5)在本实验中，还可通过测定_和_，或_和_达到实验目的。163Cu3H2ON2答案：(1)2NH33CuO(2)aebc(3)18ab(4)(5)m(CuO)m(Cu) m(Cu) m(H2O)图 52711热点热点 3 3 依托科技的发展考查物质的制备依托科技的发展考查物质的制备【典例 3】(2010 年浙江理综)一水硫酸四氨合铜()的化学式为Cu(NH3)4SO4H2O 是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组

16、在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：图 52712请根据以下信息回答下列问题：(1)方案 1 的实验步骤为a加热蒸发b冷却结晶c抽滤d洗涤e干燥步骤 1 的抽滤装置如图 52713 所示，该装置中的错误之处是_；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先_，然后_。图 52713该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有_杂质，产生该杂质的原因是_。(2)方案 2 的实验步骤为a向溶液 C 加入适量_，b._，c.洗涤，d.干燥请在上述内填写合适的试剂或操作名称。下列选项中，最适合作为步骤 c 的洗涤液是_。A乙醇C乙醇和水的混合液B蒸馏水D饱和硫酸钠溶液解析：本题主要综合考查了

17、过滤、抽滤实验、沉淀洗涤与干燥的结晶等实验操作原理，同时还结合化学平衡移动原理。抽滤装置的原理是通过气泵(或其他方法)使过滤器下方的压强降低，滤液上下形成压强差，从而加快过滤的速度，所以必须要求布氏漏斗的瓶口斜面朝向抽滤瓶的支管口。答案：(1)布氏漏斗的瓶口斜面未朝向抽滤瓶的支管口断开连接安全瓶与抽气装置间的橡皮管关闭抽气装置中的水3(2010 年江苏化学)对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体 NaHSO4 为催化剂(可循环使用)，在 CCl4 溶液中，加入乙

18、酸酐(有脱水作用)，45 反应 1 h。反应结束后，过滤，滤液分别用 5% NaHCO3 溶液水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。(1)上述实验中过滤的目的是_。(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于_层(填“上”或“下”)；放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有_。催化剂n(催化剂)n(甲苯)硝化产物中各种异构体质量分数(%)总产率(%)对硝基甲苯邻硝基甲苯间硝基甲苯浓 H2SO41.035.660.24.298.01.236.559.54.099.8NaHSO40.1544.655.10.398.90.2546.352.80.999.90.3247.95

19、1.80.399.90.3645.254.20.699.9NaHSO4 催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为_。验结果。(3)下表列出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是_。与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4 催化甲苯硝化的优点有_。基甲苯； 用 NaHSO4 作催化剂的优点是在硝化产物中对硝基甲苯的比例提高，同时催化剂 NaHSO4 能循环使用。答案：(1)回收 NaHSO4(2)下 分液漏斗上口塞子未打开(3)0.32甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯催化剂用量少且能在硝化产物中对硝基甲苯比例提高循环使用

20、(凡合理答案均可)结合工业生产实际考查无机化合物的相互转化及生成、分离、提纯问题。注重培养知识和信息加工能力、迁移能力、逻辑推理和逆向思维能力。对在观察中得到的印象初步分析，从中提取事物的特征；或者在对事物的观察中，归纳出同类事物共有的特性。高考试题越来越注重考查数据的处理与分析能力和利用信息解决有关问题的能力。1(2009 年广东理基)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()ANO 和 O2BHCl 和 NH3CH2 和 CODSO2 和 CO2解析：NO 和 O2 不共存；HCl 与 NH3 不共存；H2 的密度比空气小，应用向下排空气法收集，CO 的密度与空气接近，应用排

21、水法收集。答案：D2(2009 年广东深圳调研)如图 52714 所示，夹子开始处于关闭状态，将液体 A 滴入试管与气体 B 充分反应，打开夹子，可发现试管内的水立刻沸腾了。则液体 A 和气体 B 的组合不可能是下列的()图 52714A氢氧化钠溶液、二氧化碳 B水、氨气C氢氧化钠溶液、一氧化氮 D水、二氧化氮解析：右端气体反应后会造成体系气压降低，水的沸点随之降低而沸腾，只有 C 项中二者不反应。答案：C3(2011 年广东深圳调研)已知 SnCl4 极易水解，熔点33 ，沸点 114.1 ；锡的熔点 232 ，沸点 2 260 。图 527 15是以氯气为原料制备 SnCl4 的装置示意图

22、：图 52715请回答下列问题：(1)仪器 b 的名称：_；说出仪器 a 在中学实验中的两种用途：_、_。(2)写出装置 A 中反应的离子方程式：_。(3)装置 B、C 中的药品为：B_C_；装置 F 的作用是_。(4)实验制得的 SnCl4 中因溶解了 Cl2 而略显黄色。提纯的方法是_。解析：本题借助 SnCl4 的制备来考查仪器的使用和氯气的制备，起点高，落点低。分析实验(1)中学阶段分液漏斗的两种常见用途：通过萃取分液分离物质；添加液体试剂。(3)由题意，SnCl4 易水解，不难得出 B、C 两装置是为了得到纯净干燥的氯气。(4)由题目给的信息，SnCl4 的沸点低，可以用蒸馏的方法提

23、纯。4(2010 年广东广州检测)印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2 和 FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费。可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为 FeCl3 溶液，作为腐蚀液原料循环使用。测得某废腐蚀液中含 CuCl2 1.5 mol/L，含 FeCl2 3.0 mol/L，含 FeCl3 1.0 mol/L，含 HCl 3.0 mol/L。取废腐蚀液 200 mL 按如下流程在实验室进行实验：图 52716回答下列问题：(1) 上述方法获得的铜粉中含有杂质，除杂所需试剂是_(填化学式)。(2)实验室可用固体 KClO3 与浓 HCl 反应制备 Cl2，此反

24、应中 Cl2 既是氧化产物，又是还原产物。反应的化学方程式为_。(3)图 52717 是实验室制备 Cl2 并通入 FeCl2 溶液中获得FeCl3 溶液的部分装置。图 52717从图 52718 中挑选所需的仪器，完成上述装置简图(固定装置不用画)，并标明容器中所装试剂。图 52718(4)实验中，必须控制生成氯气的速度，使导管口逸出的气泡每秒 12 个，以便被 FeCl2 溶液完全吸收。控制生成氯气速度的操作是_。(5) 按 上 述 流 程 操 作 ， 需 称 取 Fe 粉 的 质 量 应 不 少 于_g(精确到 0.1 g)，需通入 Cl2 的物质的量不少于_mol ， 加 入 烧 瓶

25、中 的 KClO3 的 质 量 应 不 少 于_g(精确到 0.1 g)。答案：(1)HCl(或稀 H2SO4)(2)KClO36HCl(浓)=3Cl2KCl3H2O(3)(4)缓慢旋转分液漏斗的活塞，调节液体滴下的速度(5)39.20.75 30.61化学实验设计和操作中必须十分重视安全问题和环境保护问题，下列实验的设计或操作不合理的是()实验室用加热分解 KClO3 的方法制取 O2，排水收集 O2后，先停止加热，再拆除实验装置实验结束后应将固体残渣深埋入土壤中，废液倒入下水道排出给试管中的液体加热时应不时地移动试管，以免暴沸伤人为检验 CO 气体的纯度，用排空法收集一试管气体，然后移近火

26、焰点燃听有无尖锐爆鸣声BDAC答案：C2下列气体NH3、NO2、NO、O2、SO2 中，适)于用图 52731 装置制取和收集的气体是(图 52731A仅B仅C仅D仅解析：由收集装置可知，只能用于制备密度比空气大的气体，NH3 和 NO 排除，而氧气不需要 NaOH 进行尾气处理。答案：D3课外小组设计了如图 52732 所示的实验装置，进行气体性质实验。图中箭头表示气体流向。A 表示一种纯净、干燥的气体，B 是另一种气体，反应进行一段时间后，装置己中有红棕色气体生成。实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取：Na2CO3、NaHCO3、MnO2、Na2O2、NaCl、无水 CaCl2、N

27、H4HCO3、碱石灰等固体，H2O2、蒸馏水。图 52732根据图中装置和反应现象回答：(1)充分反应后丙中无固体物质剩余，发生反应的化学方程式为_。(2)丁中的干燥剂应选_，不选另一种干燥剂的理由是_。(3)甲中发生反应的化学方程式为_。(4)观察到反应开始后断开电键 K，铂丝能继续保持红热，戊中发生的主要反应的化学方程式为_，此反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(5)若装置的气密性良好，甲、丙中均有气体产生，其余操作正常，但己中未观察到红棕色，可能的原因是_。4实验室中有甲、乙、丙三位学生做制备氢氧化铝实验，桌上放着同样的药品：231 g 浓度为 70%的硫酸，含杂质苛性钾20%的烧碱

28、 140 g 及足量的铝屑，三位学生分别制得氢氧化铝w1 g，w2 g，w3 g，实验的三种方案示意图如下：图 52733(1)从充分利用原料，降低成本和提高产率等因素分析，哪个学生实验方案最佳_(用甲、乙、丙序号表示)。(2) 三 位 学 生 分 别 制 得 氢 氧 化 铝 质 量 大 小 的 顺 序 为 ：_(用 w1，w2，w3 序号表示)。1.061.410.891.841.19密度浓醋酸浓氢氧化钠溶液浓氨水浓硫酸浓盐酸溶液名称5在 Inorganic Syntehesee 一书中，有一装置是用以制备某种干燥的纯净气体，如图 52734 所示：其 A 中应盛放一种密度比 B 中密度小的

29、液体。下表为几种液体的密度图 52734(1)制备出气体的化学式是_。(写出全部可以制备的气体)(2)应选用的试剂：A 中盛_；B 中盛_。(任写一组)(3)装置中毛细管的作用是_。解析：毛细管的作用是可以使 A 中的试剂以较慢的速率与浓 B 中试剂充分作用。浓氨水与浓 NaOH 反应可产生 NH3，但有大量水蒸气杂质。常温下 CH3COOH 不是气体。浓盐酸中的水被浓 H2SO4 吸收后，放出大量热，使 HCl 挥发出来，由于毛细管的作用，浓盐酸的流速缓慢，浓 H2SO4 不会沸腾。答案：(1)HCl(2)浓盐酸浓硫酸(3)减缓流速6富马酸亚铁分子式 C4H2O4Fe，结构简式是一种可限量使

30、用的铁强化剂。(1)图 52735 为实验室模拟工业制取富马酸亚铁的流程图：图 52735步骤实验操作与现象取富马酸亚铁产品 1.5 g，加入稀硫酸 25 mL，用水稀释至 50 ml，加热使其完全溶解并反应，冷却后过滤(除去生成的富马酸及可能过量的反应物)，保存滤液。(2)设计一个实验方案，证明所得富马酸亚铁产品属于亚铁盐(可供选用的试剂有：KSCN 溶液、 KMnO4 溶液、稀硫酸。已知 SCN能被 MnO4氧化)。填写下表相应空格： 绿 矾 (FeSO47H2O) 在 保 存 过 程 中 形 成 的 杂 质 主 要 有_(填写化学式)。操作 Y 包括_冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。判断操作 Y 中”洗涤”富马酸亚铁产品已洗净的实验方法是_。结束结束