物质的制取课件

化学实验常见仪器与基本方法

物质的分离、提纯与检验气体的制取综合实验与探究

第十一单元化学实验常见物质的制备第十一单元化学实验考纲导学实验室需要制备的气体有：①O2、②H2、③NH3、④CO2、⑤Cl2、⑥SO2(1)用化学方程式表示制取下列气体的反应原理：①O2：

，②H2：

，③NH3：

，④CO2：

，⑤Cl2：

，⑥SO2：

。2H2O2==2H2O+O2↑MnO2Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑CaCO3＋2HCl(稀)===CaCl2＋H2O＋CO2↑Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)有下列三套制取气体的发生装置：依据气体的制备原理，上述六种气体中能用A装置制取的气体有

(填序号，下同)。能用B装置制取的气体有

。能用C装置制取的气体有

。①、③②、④、⑥⑤实验室需要制备的气体有：①O2、②H2、③NH3、④CO2、⑤Cl2、⑥SO2(3)上述气体中，能用排水法收集的是

。能用向下排空气法收集的是

。(4)上述气体中，能用浓H2SO4干燥的是

。能用碱石灰干燥的是

。能用无水氯化钙干燥的是

。①、②②、③①、②、③①、②、④、⑤、⑥①、②、④、⑤、⑥实验室需要制备的气体有：①O2、②H2、③NH3、④CO2、⑤Cl2、⑥SO2要点探究一气体的制备【知识梳理】

一、常见气体的实验室制备二、实验室制取气体的发生与收集1．实验室制取气体的装置：实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件。中学教材中分为三组：续表2．气体收集方法：确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性。(1)常见的收集方法3.实验室制取气体的收集装置(2)创新的收集装置(思考：根据气体的流向判断收集气体的种类)3．净化与干燥装置尾气吸收处理装置有三种：①用倒扣漏斗——

;②玻璃管——

s

(如用NaOH溶液吸收Cl2);③点燃法——

。(1)设计原则：根据净化药品的状态及条件。极易溶于水的气体能溶于水或溶于溶处理CO液的气体的吸收(2)装置基本类型5.尾气处理(1)尾气的处理方法：①直接排放；②直接吸收；③防倒吸吸收；④燃烧处理 (2)尾气的处理装置 ①直接处理(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，而不能与被提纯的气体反应。一般情况下：①易溶于水的气体杂质可用

来吸收；②酸性杂质可用

吸收;③碱性杂质可用

吸收；④水分可用

来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。干燥剂碱性物质酸性物质水②防倒吸吸收图5－27－12.常见气体的制备原理续表1．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：①对教材上的演示实验应该进行落实和巩固。

②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应做到熟练掌握。③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：①装配仪器时：先下后上；先左后右；②加入试剂时：先固后液；③实验开始时：先检查装置的气密性，再加药品，后点酒精灯；④有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气；⑤有些实验为防氧化往往最后停止通气；⑥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；⑦对于可燃性气体，应先验纯后收集；

⑧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5－27－2

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。

【要点深化】气体制备实验应注意的问题1．看药品和装置是部分给出还是有剩余。若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充；若有剩余，则应进行筛选和淘汰。2．题目条件有无特殊要求。如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。3．实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，容易被忽略。4．药品的名称和仪器的规格。有些题目要求指出药品的名称，这类问题最难答准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸等。此外也应注意某些仪器的规格。5．会画简单的实验装置图。6．仪器连接的顺序。安装顺序是否合理，例如，是否遵循“自下而上，从左到右”的原则；气体净化装置中不应先干燥，后又经过水溶液洗气。仪器间连接顺序是否正确，例如，洗气时“进气管长、出气管短”；干燥管除杂质时“大进小出”等。7．实验操作的顺序。连接仪器，按气体发生→除杂→干燥→主体实验→尾气处理顺序连接好仪器；在整套装置连接完毕，应先检查装置的气密性，然后装入药品，再进行实验操作。8．设计实验时还要考虑以下因素：①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；②进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停通氢”，白磷切割宜在水中进行等)；④防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；⑤冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；⑧制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。二气体的除杂、干燥与尾气处理

【知识梳理】1．净化原则：不减少被净化的气体的量；不引入新的杂质；操作简便，易于分离。2．气体净化的原理、装置(如图34－4)和方法：(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)常见气体的净化续表(1)易溶于水或能与水反应不生成其他气体杂质的用水吸收。如H2

(HCl)、N2

(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的A来除去。(2)酸性杂质用碱性吸收剂，碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2)，可将混合气体通过盛

的A,或盛碱石灰的B或C或D来除去杂质。(3)还原性杂质，可用氧化性较强的物质做吸收剂来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的物质做吸收剂来吸收。例如CO2(CO)，可将混合气体通过盛

的E来除去杂质。NaOH溶液灼热CuO(4)选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂来除去杂质。如O2(H2S)，可将混合气体通过盛有

溶液的A除去杂质。3．气体净化时应注意的事项(1)用洗气瓶吸收杂质时，气流方向是长管进，短管出。用干燥管吸收杂质时，气流方向是

口进，

口出；用玻璃管吸收杂质时，气流方向可以任意选择。(2)当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是

在前，

在后；若用加热装置除杂时，通常是

在前，

在后CuSO4大小除杂干燥干燥除杂4．气体的干燥干燥是使用适宜的干燥剂和装置除去气体中混有的少量水分。常用装置有干燥管(A)、U形管(B)(内装固体干燥剂)和洗气瓶(C)(内装液体干燥剂)，如图34－5所示。(3)常见干燥装置及适用气体常用的干燥剂有：(1)浓硫酸(酸性干燥剂)：可干燥N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可干燥还原性或碱性气体，如H2S、HBr、HI、NH3等)。(2)P2O5(酸性干燥剂)：可干燥H2S、HBr、HI及浓硫酸能干燥的气体(不可干燥NH3等)。(3)无水CaCl2

(中性干燥剂)：可干燥除NH3以外的其他气体(因NH3能与CaCl2反应生成络合物CaCl2·8NH3)。(4)碱石灰(碱性干燥剂)：可干燥NH3及中性气体(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2等，不能干燥酸性气体)。

【要点深化】气体制备、除杂中实验装置的选择与改进有关气体的制取、净化和收集的综合考题是高考命题的热点，复习时应注意总结基础知识，以不变应万变。1．装置的选择(1)制气装置的选择根据反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置的类型。(2)反应装置的选择对有污染、有危险且易燃的尾气，可在尾气出口处加一燃着的酒精灯。对有污染的酸性气体用碱液吸收，对水溶性不大的可直接将导管插入吸收剂中吸收，对极易溶于水的，可在导气管出口连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触进行吸收。2．具有特殊作用的实验改进装置(1)防堵塞安全装置：如图34－6所示，为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置(见恒压式)；为防止粉末或糊状物堵塞导气管，可将棉花团置于导管口处[见防阻式Ⅰ和Ⅱ]。(2)液封装置：为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管(见液封式)。(3)防污染安全装置：如图34－7所示，灼烧式可用于除尾气CO；吸收式可用于除Cl2、H2S等；收集式可用于防止