物質(zhì)制備及性質(zhì)

1、第第3節(jié)節(jié) 高三化學(xué)復(fù)習(xí)高三化學(xué)復(fù)習(xí)第十單元第十單元 化化 學(xué)學(xué) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)物質(zhì)的制備物質(zhì)的制備高考試題的主要特點(diǎn)高考試題的主要特點(diǎn):1、 內(nèi)容上內(nèi)容上一般是無機(jī)、有機(jī)實(shí)驗(yàn)題，一般是無機(jī)、有機(jī)實(shí)驗(yàn)題，主要為填寫主要為填寫化學(xué)方程式化學(xué)方程式，選擇，選擇儀器裝置儀器裝置，評價實(shí)驗(yàn)方案評價實(shí)驗(yàn)方案，簡述實(shí)驗(yàn)步驟簡述實(shí)驗(yàn)步驟等；等；2、 原理上原理上源自課本實(shí)驗(yàn)，裝置基于源自課本實(shí)驗(yàn)，裝置基于課本但又不同于課本；課本但又不同于課本；3、 類型上類型上綜合制備實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)性質(zhì)綜合制備實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)等。一、一、發(fā)發(fā) 生生裝裝 置置凈凈 化化裝裝 置置干干 燥燥裝裝 置置收收 集集裝

2、裝 置置尾氣吸尾氣吸 收裝置收裝置 及反應(yīng)條件及反應(yīng)條件反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)物狀態(tài)的性質(zhì)的性質(zhì)氣體及雜質(zhì)氣體及雜質(zhì)選擇干燥劑選擇干燥劑氣體的性質(zhì)氣體的性質(zhì)及密度及密度氣體水溶性氣體水溶性選擇吸收劑選擇吸收劑氣體的毒性氣體的毒性O(shè)2、 NH3 、 H2、 CO2 、 SO2 、 NO、NO2 、 C2H2 、Cl2 、 C2H4共共10種氣體種氣體用化學(xué)方程式表示如下氣體的實(shí)驗(yàn)室制取方法用化學(xué)方程式表示如下氣體的實(shí)驗(yàn)室制取方法 氣體制取的反應(yīng)原理氣體制取的反應(yīng)原理2KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 22H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+

3、OO+O2 2MnOMnO2 22KClO3 2KCl+3O2MnO2 2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O ONHNH3 3HH2 2O+CaO O+CaO NHNH3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4( (稀稀)=ZnSO)=ZnSO4 4+H+H2 2CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O1. O1. O2 22. NH2. NH3 33. H3. H2 24. CO4. CO2 25. SO

4、5. SO2 26. NO6. NO2 27. NO7. NO8. C8. C2 2H H2 2 9. Cl9. Cl2 210. C10. C2 2H H4 4NaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4( (濃濃)=Na)=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O OCu+4HNOCu+4HNO3 3( (濃濃)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀) = 3Cu(NO) = 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OCaCCaC2

5、2+2H+2H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2+CHCH+CHCHMnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(濃濃) = MnCl) = MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O 2KMnO 2KMnO4 4+16HCl=2KCl+2MnCl+16HCl=2KCl+2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2O OC C2 2H H5 5OH OH CHCH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O170170濃濃H H2 2SOSO4 4Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4（濃）濃）= Cu= Cu SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O O

6、（1 1）試管口應(yīng)略向下傾斜）試管口應(yīng)略向下傾斜（2 2）試管夾夾在距試管口）試管夾夾在距試管口1/31/3處處（3 3）藥品應(yīng)平鋪于試管底部）藥品應(yīng)平鋪于試管底部（4 4）導(dǎo)管不宜伸入試管內(nèi)過長，導(dǎo)管不宜伸入試管內(nèi)過長，粉末狀固體，應(yīng)在試管口堵一團(tuán)粉末狀固體，應(yīng)在試管口堵一團(tuán)棉花。棉花。（5 5）實(shí)驗(yàn)開始時先檢驗(yàn)裝置的）實(shí)驗(yàn)開始時先檢驗(yàn)裝置的 氣密性氣密性（6 6）加熱時，先預(yù)熱且外焰加熱）加熱時，先預(yù)熱且外焰加熱a.a.檢驗(yàn)裝置的氣密性檢驗(yàn)裝置的氣密性b.b.長頸漏斗插入液面以下長頸漏斗插入液面以下啟普發(fā)生器啟普發(fā)生器啟普發(fā)生器只適用于啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體塊狀固體與與液體液體在在反應(yīng)

7、速率反應(yīng)速率適中且適中且不加熱（不加熱（也不能大量放熱）也不能大量放熱）條件下制取難條件下制取難溶于溶于反應(yīng)混合物反應(yīng)混合物的氣體如的氣體如COCO2 2、H H2 2( (不可用于制不可用于制C C2 2H H2 2、SOSO2 2 NO NO2 2) )啟普發(fā)生器改良啟普發(fā)生器改良A AB BC C（1 1）檢驗(yàn)裝置的氣密性）檢驗(yàn)裝置的氣密性（2 2）加熱易暴沸的混合物時要加碎瓷片，防暴沸）加熱易暴沸的混合物時要加碎瓷片，防暴沸練習(xí)練習(xí)1 、設(shè)計學(xué)生試驗(yàn)要注意安全、無污染、現(xiàn)象明顯。、設(shè)計學(xué)生試驗(yàn)要注意安全、無污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理，根據(jù)啟普發(fā)生器原理，可用底部有小孔的試管可用

8、底部有小孔的試管制簡易的制簡易的氣體發(fā)生器（見右圖）。若關(guān)閉氣體發(fā)生器（見右圖）。若關(guān)閉K，不能使反應(yīng)停止，不能使反應(yīng)停止，可將試管從燒杯中取出（會有部分氣體逸出）。下列氣可將試管從燒杯中取出（會有部分氣體逸出）。下列氣體的制取宜使用該裝置的是體的制取宜使用該裝置的是BA用二氧化錳（粉末）與雙氧水制氧氣用二氧化錳（粉末）與雙氧水制氧氣B用鋅粒與稀硫酸制氫氣用鋅粒與稀硫酸制氫氣C用亞硫酸鈉（用亞硫酸鈉（粉末粉末）與濃硫酸制二氧化）與濃硫酸制二氧化 硫硫D用碳酸鈣（塊狀）與稀硫酸制二氧化碳用碳酸鈣（塊狀）與稀硫酸制二氧化碳1 1、常見除雜裝置、常見除雜裝置: :雙通加熱管雙通加熱管干燥管干燥管洗氣

9、瓶洗氣瓶 雙通加熱管雙通加熱管: : 一般裝入固體一般裝入固體除雜劑，除雜試劑和混合氣體除雜劑，除雜試劑和混合氣體中的某一組分反應(yīng)。例如：用中的某一組分反應(yīng)。例如：用銅網(wǎng)除去混合氣體中銅網(wǎng)除去混合氣體中O2。氣體的凈化氣體的凈化原則原則（1 1）吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì)，而不能與）吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì)，而不能與被提純的氣體反應(yīng)。但可與雜質(zhì)氣體反應(yīng)生成被提純的氣體反應(yīng)。但可與雜質(zhì)氣體反應(yīng)生成欲凈化的氣體。欲凈化的氣體。（2 2）一般情況下，）一般情況下，易溶于水易溶于水的氣體的氣體雜質(zhì)雜質(zhì)可用水可用水來吸收來吸收；酸性雜質(zhì)酸性雜質(zhì)可用可用堿性物質(zhì)吸收堿性物質(zhì)吸收；堿性雜堿性雜質(zhì)質(zhì)可用可用

10、酸性物質(zhì)吸收酸性物質(zhì)吸收。（3 3）一般除雜在前，干燥在后。）一般除雜在前，干燥在后。若是若是雙通加熱雙通加熱管管除雜，則干燥在前。除雜，則干燥在前。水水: :可除去易溶性雜質(zhì)可除去易溶性雜質(zhì)強(qiáng)堿溶液強(qiáng)堿溶液：如：如NaOHNaOH溶液可溶液可吸收酸性吸收酸性的氣體。的氣體。飽和的酸式鹽溶液飽和的酸式鹽溶液，可將雜質(zhì)氣體吸收并轉(zhuǎn)化，如：，可將雜質(zhì)氣體吸收并轉(zhuǎn)化，如： COCO2 2（HClHCl、SOSO2 2）-飽和飽和NaHCONaHCO3 3溶液溶液 SOSO2 2（HClHCl、SOSO3 3）-飽和飽和NaHSONaHSO3 3溶液溶液 H H2 2S S（HClHCl） -飽和飽和

11、NaHSNaHS溶液溶液酸性酸性KMnO4溶液溶液：利用它的強(qiáng)氧化性，可以除去具：利用它的強(qiáng)氧化性，可以除去具有還原性的氣體，如除去混在有還原性的氣體，如除去混在CO2氣體中的氣體中的SO2等。等。溴溴水水：除去除去CH4氣體中混有的氣體中混有的C2H4、C2H2。常見除雜試劑有：常見除雜試劑有： 洗氣瓶洗氣瓶2 2、常見干燥裝置、常見干燥裝置: :干燥管干燥管干燥劑的選擇干燥劑的選擇干燥劑狀態(tài)干燥劑狀態(tài)干燥裝置干燥裝置 酸、堿性酸、堿性據(jù)氣體的據(jù)氣體的 氧化、還原性氧化、還原性干燥劑干燥劑選擇選擇氣體的酸堿性氣體的酸堿性 干燥劑的酸堿性干燥劑的酸堿性 保持一致保持一致 如濃硫酸、五氧化二磷、

12、硅膠如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠干燥酸性或中性的氣體。干燥酸性或中性的氣體。濃硫酸可以干燥濃硫酸可以干燥CO、NO、 H2氣體氣體。 如生石灰、堿石灰、固體如生石灰、堿石灰、固體NaOHNaOH。 干燥堿性或中性的氣體。干燥堿性或中性的氣體。 如無水氯化鈣，可干燥中性、酸性、堿如無水氯化鈣，可干燥中性、酸性、堿 性氣體。性氣體。注意注意1 1、不能用不能用CaClCaCl2 2來干燥來干燥NHNH3 3（因生成（因生成CaClCaCl2 28NH8NH3 3），）， 2 2、常把無水、常把無水CuSOCuSO4 4的白色固體裝入干燥管中，通過的白色固體裝入干燥管中，通過 顏色變化來檢驗(yàn)水蒸氣的存

13、在（但因其吸水率顏色變化來檢驗(yàn)水蒸氣的存在（但因其吸水率 低不能作干燥劑）。低不能作干燥劑）。 3 3、有氧化性的干燥劑（如濃硫酸）不能干燥有還原有氧化性的干燥劑（如濃硫酸）不能干燥有還原 性氣體（如性氣體（如H2S、HI等）等）。 酸性干燥劑酸性干燥劑: 堿性干燥劑堿性干燥劑:中性干燥劑中性干燥劑:練習(xí)練習(xí)2：用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到目的的用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到目的的是是A. 用圖用圖1裝置除去裝置除去C12中少量的中少量的HClB. 用圖用圖2裝置蒸干裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制取飽和溶液制取NH4Cl晶體晶體C. 用圖用圖3裝置制取純凈的裝置制取純凈的CO2氣體氣體D. 用

14、圖用圖4裝置分離裝置分離CCl4萃取碘水后的有機(jī)層和水萃取碘水后的有機(jī)層和水層層AD選擇裝置原則：選擇裝置原則：根據(jù)氣體的溶解性或密度根據(jù)氣體的溶解性或密度（1）易溶或與水反應(yīng)的氣體：）易溶或與水反應(yīng)的氣體：排空氣法排空氣法（2）與空氣成分反應(yīng)或與空氣密度相近的氣體：）與空氣成分反應(yīng)或與空氣密度相近的氣體： 排水（液）法排水（液）法（3）兩種方法皆可用時，排水法收集的氣體較純。）兩種方法皆可用時，排水法收集的氣體較純。 排空氣法排空氣法CO2、Cl2、HCl收集密度大于空收集密度大于空氣的氣體氣的氣體H H2 2、NHNH3 3收集密度小收集密度小于空氣的于空氣的排水法排水法( (或排飽和溶液

15、法或排飽和溶液法) )Cl2:排飽和食鹽水排飽和食鹽水 CO2:排飽和排飽和NaHCO3溶液溶液SO2:排飽和排飽和NaHSO3溶液溶液H2、O2、NO、C2H2、N2、CO D下列制備和收集氣體的實(shí)驗(yàn)裝下列制備和收集氣體的實(shí)驗(yàn)裝置合理的是置合理的是( )練習(xí)練習(xí)3：發(fā)生裝置中的藥品發(fā)生裝置中的藥品干燥和集氣裝置干燥和集氣裝置A A二氧化錳和雙氧水二氧化錳和雙氧水圖圖1 1B B大理石和稀鹽酸大理石和稀鹽酸圖圖1 1C C銅和稀硝酸銅和稀硝酸圖圖2 2D D氧化鈣和濃氨水氧化鈣和濃氨水圖圖1 1D練習(xí)練習(xí)4： （1）有毒、污染環(huán)境的氣體不能直接排放。）有毒、污染環(huán)境的氣體不能直接排放。 （2）

16、尾氣吸收要選擇合適的吸收劑和吸收裝置。）尾氣吸收要選擇合適的吸收劑和吸收裝置。直接吸收：直接吸收：Cl2、H2S、NO2 防倒吸：防倒吸：HCl、NH3、SO2常用吸收劑：常用吸收劑：水，水，NaOH溶液溶液（3）可燃性氣體且難用吸收劑吸收：）可燃性氣體且難用吸收劑吸收：燃燒處理燃燒處理 或袋裝?；虼b。（1 1）水溶解法）水溶解法如：如：HCl、NH3等等。（2 2）堿液吸收法）堿液吸收法如：如：Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2等。等。（3 3）燃燒或袋裝處理法）燃燒或袋裝處理法如：如：CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。練習(xí)練習(xí)5：實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室制備制備、收集干燥收集干燥的的

17、SO2，所需儀器如下。，所需儀器如下。(1)裝置裝置A產(chǎn)生產(chǎn)生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)?，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍_f。decb(2)裝置裝置D的作用是的作用是_，裝置，裝置E中中NaOH溶液的作用溶液的作用是是_。防止倒吸防止倒吸吸收多余的吸收多余的SO2，以防污染空氣以防污染空氣1 1、檢查氣體的純度、檢查氣體的純度 點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體（點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體（H H2 2、COCO、CHCH4 4、C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2等）的裝置前，必須檢查氣體的純度。等）的裝置前，必須檢查氣體的純度。如：如：H H2 2、COCO等氣體還原金

18、屬氧化物時，應(yīng)先通入等氣體還原金屬氧化物時，應(yīng)先通入 氣體，將裝置內(nèi)的空氣氣體，將裝置內(nèi)的空氣排凈并驗(yàn)純排凈并驗(yàn)純后，再加后，再加 熱金屬氧化物。熱金屬氧化物。H H2 2純度檢查文字描述純度檢查文字描述: : 用排水法（或向下排氣法）收集一試管氫氣，用排水法（或向下排氣法）收集一試管氫氣，用拇指堵住管口，移近火焰，沒有尖銳的爆鳴聲，用拇指堵住管口，移近火焰，沒有尖銳的爆鳴聲，表示氫氣純度合格，可以點(diǎn)燃和收集。表示氫氣純度合格，可以點(diǎn)燃和收集。（五）、注意的幾個問題（五）、注意的幾個問題（1 1） 裝配儀器時：裝配儀器時： 從下向上；從左往右從下向上；從左往右 加入試劑時加入試劑時：先固后液：

19、先固后液 ；查查儀器的儀器的氣密性氣密性，再，再加藥品加藥品，后，后點(diǎn)酒精燈點(diǎn)酒精燈； 有些實(shí)驗(yàn)為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停止通氣有些實(shí)驗(yàn)為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停止通氣 ；有些實(shí)驗(yàn)為防氧化往往最后停止通氣。有些實(shí)驗(yàn)為防氧化往往最后停止通氣。 （2 2）儀器拆卸的一般過程：儀器拆卸的一般過程：從右到左，自上而下從右到左，自上而下2 2、連接及拆卸問題、連接及拆卸問題 練習(xí)練習(xí)6 6、實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制、實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖取、收集及尾氣處理裝置如圖所示所示( (省略夾持和凈化裝置省略夾持和凈化裝置) )。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)僅用此裝置和表中提供的

20、物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最合理的選項(xiàng)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最合理的選項(xiàng)是是選項(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中收集中收集的氣體的氣體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B練習(xí)練習(xí)7、 已知已知KMnO4與濃與濃HCl在常溫下反在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。 若用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來若用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來制備制備純凈、干燥的氯氣純凈、干燥的氯氣，并試驗(yàn)它與金屬的反應(yīng)并試驗(yàn)它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是（不考慮的是（不考慮單元裝置）單元裝置）( ) A只有只有處處 B只有只有處處 C只有只有和和處處 D、處處D練習(xí)練習(xí)8在實(shí)驗(yàn)室欲制取適量的在實(shí)驗(yàn)室欲制取適量的NO氣體。氣體。下圖中最