高中化学无机物质的制备和检验刘中学教育高中教育中学教育高中教育.pdf
《高中化学无机物质的制备和检验刘中学教育高中教育中学教育高中教育.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中化学无机物质的制备和检验刘中学教育高中教育中学教育高中教育.pdf(8页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、学习必备 欢迎下载 考点 无机化学中物质的制备和检验 一、常见气体的实验室制备 1、气体发生装置的类型(1)设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。(2)装置基本类型:几种气体的制法:1、氧气的实验室制法 反应原理:KClO3在 MnO2作催化剂的作用下制备或者用 KMnO4直接加热制取 快速制取氧气可以使用双氧水加入二氧化锰 装置类型:固体+固体(加热)收集方法:排水法或向上排空气法 2、氨气的实验室制法 反应原理:NH4Cl 和 Ca(OH)2固体混合加热(不可以用其他的铵盐和 NaOH)装置类型:固体+固体(加热)收集方法:向下排空气法 快速制取氨气的方法:
2、浓氨水 通过加入碱石灰、氢氧化钠、生石灰等,或者直接加热 装置类型:固体+液体(不加热)收集方法:向下排空气法 3、氢气的实验室制法 反应原理:Zn 和稀 H2SO4加入少量硫酸铜加快反应速率 装置类型:固体+液体(不加热)收集方法:排水法或向下排空气法 装置类型 固体反应物(加热)固液反应物(不加热)固液反应物(加热)装置 示意图 典型气体 O2、NH3等 H2、CO2、H2S NO2、SO2等。Cl2、HCl、NO、等 操作要点(l)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。(2)铁夹应夹在距试管口 l/3处。(3)胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气
3、体的导出。(1)在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;(2)加入的液体反应物(如酸)要适当。(3)块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。如 CO2 H2S H2(不可用于 C2H2)(1)检验装置的气密性(2)加热时要预热,受热均匀(3)加热易暴沸的混合物时要 加碎石,防暴沸(4)制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合,故不必用分液漏斗,换成温度计控制反应温度 学习必备 欢迎下载 4、二氧化碳的实验室制法 反应原理:CaCO3和稀 HCl 反应(不可以用硫酸)装置类型:固体+液体(不加热)收集方法:排水法或向上排空气法 5、一氧化氮的实验
4、室制法:反应原理:Cu 和稀 HNO3混合 装置类型:固体+液体(不加热)收集方法:排水法 6、二氧化氮的实验室制法 反应原理:Cu 和浓 HNO3混合 装置类型:固体+液体(不加热)收集方法:向上排空气法 注意:检查装置的气密性;装固体的试管口略向下倾斜;先均匀加热,然后固定在放药品的地方集中加热;用排水法收集集体时,停止加热前应先把导气管撤出水面,再熄灭酒精灯;使用长颈漏斗时要把漏斗颈插入液面下 7、氯气的实验室制法 反应原理:MnO2和浓 HCl 共热 装置类型:固体+液体(加热)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法(尾气用碱液吸收)2、收集装置(1)设计原则:根据氧化的溶解性或密度(
5、2)装置基本类型:装置类型 排水(液)集气法 向上排空气集气法 向下排空气集气法 装 置 示意图 适用范围 不溶于水(液)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 典型气体 H2、O2、NO、CO、CH4、CH2CH2、CH CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4 3、净化与干燥装置(1)设计原则:根据净化药品的状态及条件(2)装置基本类型:装置类型 液体除杂剂(不加热)固体除杂剂(不加热)固体除杂剂(加热)适用范围 装 置 示意图 (3)气体的净化剂的选择 选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的
6、气体反应。一般情况下:易溶于水的气体杂质可用水来吸收;反应原理反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置装置基本类型装置类型固体反应物加热固液反应物不加热固液反应物加热装置示意图典型气体等等等操作要点试管口应稍向下倾斜以防止产生的水蒸气在管口凝后倒流而引用长颈漏斗漏斗颈的下口应伸入液面以下否则起不到液封的作用加入的液体反应物如酸要适当块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备如不可用于检验装置的气密性加热时要预热受热均匀加热易暴沸的混法氧气的实验室制法反应原理在作催化剂的作用下制备或者用直接加热制取快速制取氧气可以使用双氧水加入二氧化锰装置类型固体固体加热收集方法排水法或向
7、上排空气法氨气的实验室制法反应原理和固体混合加热不可以用其他学习必备 欢迎下载 酸性杂质可用碱性物质吸收;碱性杂质可用酸性物质吸收;水分可用干燥剂来吸收;能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。(4)气体干燥剂的类型及选择 常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如 CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等气体。碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体 NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如 NH3、H2、O2、CH4等气体。中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性
8、气体,如 O2、H2、CH4等。在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用 CaCI2来干燥 NH3(因生成 CaCl28NH3),不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。气体净化与干燥注意事项 一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气 Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用 NaOH溶液吸收;尾气 H2S 可
9、用CuSO4或 NaOH 溶液吸收;尾气 CO可用点燃法,将它转化为 CO2气体。4、气体实验装置的设计(1)装置顺序:制气装置净化装置反应或收集装置除尾气装置(2)安装顺序:由下向上,由左向右(3)操作顺序:装配仪器检验气密性加入药品 二、常见物质的分离、提纯和鉴别 1、化学方法分离和提纯物质 对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理,然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法(见化学基本操作)进行分离。用化学方法分离和提纯物质时要注意:最好不引入新的杂质;不能损耗或减少被提纯物质的质量 实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的
10、分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:(1)生成沉淀法 例如 NaCl 溶液里混有少量的 MgCl2杂质,可加入过量的 NaOH溶液,使 Mg2+离子转化为 Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质 OH),过滤除去 Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节 pH为中性。(2)生成气体法 例如 Na2SO4溶液中混有少量 Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加 SO42,可加入适量的稀 H2SO4,将 CO32转化为 CO2气体而除去。(3)氧化还原法 例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质,可通入适量的 Cl
11、2气将 FeCl2氧化为 FeCl3。若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3,可加入适量的铁粉而将其除去。(4)正盐和与酸式盐相互转化法 例如在 Na2CO3固体中含有少量 NaHCO3杂质,可将固体加热,使 NaHCO3分解生成 Na2CO3,而除去杂质。若在 NaHCO3溶液中混有少量 Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量 CO2,使 Na2CO3转化为 NaHCO3。(5)利用物质的两性除去杂质 例如在 Fe2O3里混有少量的 Al2O3杂质,可利用反应原理反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置装置基本类型装置类型固体反应物加热固液反应物不加热固液反应物加热装置示意图典型气体等
12、等等操作要点试管口应稍向下倾斜以防止产生的水蒸气在管口凝后倒流而引用长颈漏斗漏斗颈的下口应伸入液面以下否则起不到液封的作用加入的液体反应物如酸要适当块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备如不可用于检验装置的气密性加热时要预热受热均匀加热易暴沸的混法氧气的实验室制法反应原理在作催化剂的作用下制备或者用直接加热制取快速制取氧气可以使用双氧水加入二氧化锰装置类型固体固体加热收集方法排水法或向上排空气法氨气的实验室制法反应原理和固体混合加热不可以用其他学习必备 欢迎下载 Al2O3是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的 NaOH溶液,使其中 Al2O3转化为可溶性 N
13、aAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的 Fe2O3。2、物质的鉴别 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,根据物质的化学特性,分别检出阳离子、阴离子,鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认,可根据一种物质的特性区别于另一种,也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实,根据性质分析推求出被检验物质的组成和名
14、称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。1常见气体的检验 常见气体 检验方法 氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气 氧气 可使带火星的木条复燃 氯气 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入 AgNO3溶液时有白色沉淀生成。二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。硫化氢
15、无色有具鸡蛋气味的气体。能使 Pb(NO3)2或 CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。氨气 无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。二氧化氮 红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。一氧化氮 无色气体,在空气中立即变成红棕色 二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。一氧化碳 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成 CO2;能使灼热的 CuO由黑色变成红色。2 几种重要阳离子的检验(l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。(
16、2)Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。(3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色 BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。(4)Mg2+能与 NaOH 溶液反应生成白色 Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于 NH4Cl 溶液。反应原理反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置装置基本类型装置类型固体反应物加热固液反应物不加热固液反应物加热装置示意图典型气体等等等操作要点试管口应稍向下倾斜以防止产生的水蒸气在管口凝后倒流而引用长颈漏斗漏斗颈的下口应伸入液面以下否则起不到液封的作用加入的液体反应物如酸要适当块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中化学 无机 物质 制备 检验 中学 教育 高中
限制150内