专题十四物质的制备与净化.pptVIP

2019/8/3,专题十四 物质的制备与净化,2019/8/3,考点简析,物质的制备与净化是高考的常考内容，近几年重在考查实验原理和操作原理。本专题主要掌握常见气体的制备、净化、收集、尾气处理；胶体的制取；工业制取硫酸、氨的合成、铜的精练、金属冶炼；其它如银氨溶液的配制、乙酸乙酯、溴苯、硝基苯的制取。 物质的制取方法通常有工业制法和实验室制法。工业上制取物质要考虑原料的来源，并把成本核算放在第一位，且生产设备复杂。而实验室制取物质只供实验使用，用量不大，要求制法简单，效果明显，易于控制、安全，适于演示或学生实验。因此，这2种制法所采用的化学原理不一定一致。如工业上制取氯气是电解食盐水（氯碱工业），而实验室里里通常使用浓盐酸与强氧化剂（如二氧化锰）加热反应来制取的。 制取物质的内容包括化学反应原理，使用的试剂、仪器和装置，实验的操作步骤和注意事项等。在制取物质时，应掌握化学反应原理，反应物的状态和规格（着使用固体是粉未还是块状，使用溶液需了解溶液的浓度），反应条件（是否加热、加压、使用催化剂等），以及所得产物的纯度（是否需要提纯、净化、干燥等）。,2019/8/3, 专题点金,一、常见气体的制备,由于气体难于储存，在实验室中如果需要某种气体时，往往是临时制备，以供使用。 气体的实验室制法的总则是以常用试剂为原料，做到方便、安全、经济、效果好。一般要求反应较快，反应条件适宜，不要采取高温、高压等条件，但反应不能过分剧烈，否则收集来不及，或有危险，同时要尽可能用廉价的试剂。如果一种气体有几种实验室制法，则应选用能制取出较纯气体的方法。 实验室制备气体的过程包括8个环节和3种装置：,2019/8/3,气密性检查,制 气,净 化,验 纯,干 燥,收 集,验 满,尾气 吸 收,装置发生,装置吸收,装置收集,由于气体的收集方法不同，以及对气体纯度的要求不同，制气过程也不是都必须经过这8个环节的。化学反应原理影响气体发生装置的选择，气体的性质则影响其收集、净化和干燥、吸收和检验方法。,2019/8/3,1、气体发生装置,固体反应物（加热）,标准装置,该实验装置要注意： （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，否则会妨碍气体的导出。,2019/8/3,固液反应物（加热）,标准装置,实验时要注意： 先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。 要正确使用分液漏斗。,变化装置,2019/8/3,固（液）液反应物（不加热）,标准装置,变化装置,2019/8/3,2、常见气体的制备,排水,排水,向下 排空 气法,带火星木条复燃,浓硫酸,浓硫酸,2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+ 2NH3+H2O,湿润红色 石蕊试纸 变蓝,碱石灰,浓硫酸,2019/8/3,排水 向上 排气,排水 向上 排气,向上 排气,Zn+H2SO4= ZnSO4+H2 ,与空气混合点燃爆鸣,浓硫酸,点燃,CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2,澄清石灰水变浑浊,浓硫酸,NaOH 溶液,溴水或KMnO4,2019/8/3,排饱和食盐水,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,浓硫酸,NaOH 溶液,向上排空气法,湿润的蓝色石蕊试纸变红,浓硫酸,NaOH 溶液,向上排空气法,溴水或KMnO4,2019/8/3,3、常见气体的收集,难溶或微溶于 水的气体,密度大于空 气的气体,密度小于空 气的气体,H2,O2,NO, C2H2,N2,CO,CO2,Cl2,HCl,H2,NH3,2019/8/3,4、气体的净化装置,气体净化装置的设计原则： 根据净化药品的状态和净化条件选择合适的装置，要求不能引入新的杂质，且气体本身的量不能减少。,（1）常见的净化装置,液体试剂,固体试剂,固体试剂需加热,洗气瓶 进气管应“长进短出”,干燥管 应大口方向进气，小口方向出气,2019/8/3,（2）常见气体的净化,2019/8/3,接上表,（2）干燥剂的选择方法,5、气体的干燥,（1）、选择原则,气体在被干燥的过程中要不能被减少 不要引入新的杂质。,2019/8/3,浓硫酸,P2O5,不适用于干燥碱性和易 被氧化的气体。,不适用于干燥碱性气体,除氨以外能干燥大多数 气体,不适用于干燥酸性气体,不适用于干燥酸性气体,无水氯化钙,生石灰,碱石灰,2019/8/3,（3）常见干燥装置,浓硫酸,无水CaCl2,碱石灰,H2S,NH3,HBr HI,C2H4,NH3,HX,H2S,SO2,CO2 NO2,Cl2,2019/8/3,纯净氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，不纯氢气点燃有爆鸣声，燃烧生成水。,2H2+O2=2H2O,能生成水的气体不一定是氢气,C+O2=CO2,黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,2KI+Cl2=2KCl+I2 碘与淀粉作用变蓝,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，在潮湿空气中形成白雾,用蘸浓氨水的玻璃棒靠近，冒浓白烟,NH3+HCl=NH4Cl,将气体通入硝酸银溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,Ag+Cl-=AgCl,具有较强氧化性的气 体都能使该试纸变蓝,可使带火星的木条复燃,6、常见气体的检验方法,2019/8/3,有刺激性气味,氨气的刺激性气味与众不同，可以用于鉴别。氨气是中学化学范围内唯一的一种碱性气体。,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，能生成白烟,NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-,通入硫酸铜溶液中产生黑色沉淀,能使湿润的醋酸铅试纸变黑,通入氯气中，溶液变浑浊,有臭鸡蛋气味,能使酸性高锰酸钾溶液褪色且溶液变浑浊,NH3+HCl=NH4Cl,Cu2+H2S=CuS +2H+,Cl2+H2S=S +2HCl,由于硫化氢有巨毒，不可用闻味的方法来区别它，但必须掌握它的这种独特的臭味以便当你的鼻子遇到此味时，知道这就是硫化氢！,2019/8/3,通入澄清石灰水中使溶液变浑浊,SO2+Ca2+2OH=CaSO3+H2O,使品红溶液褪色，加热，红色复现,SO2有漂白性,能使澄清石灰水浑浊的气体还有二氧化碳,能使燃着的木条熄灭,能使澄清石灰水变浑浊,点燃时安静燃烧，火焰呈蓝色,2CO+O2=2CO2,点燃后产生的气体使澄清石灰水浑浊,使灼热的氧化铜变红，产生的气体使澄清石灰水变浑浊,CO+CuO=Cu+CO2,氢气、乙醇蒸汽也能使灼热的氧化铜变红,CO2+Ca2+2OH-=CaCO3 +H2O,2019/8/3, 加硝酸银溶液产生淡黄色沉淀,Br2+H2O=HBr+HBrO HBr+AgNO3=AgBr+HNO3,加水得橙黄色溶液,使淀粉碘化钾试纸变蓝,Br2+2KI=2KBr+I2,NO2和溴蒸气都是红棕色气体不能用湿润的淀粉碘化钾试纸区别,红棕色有刺激性气味,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红, 溶于水后成为无色气体和无色溶液,NO,3NO2+2H2O=2HNO3+NO HNO3=H+NO3 -,无色气体在空气中变为红棕色,2NO+O2=2NO2,2019/8/3,点燃，火焰呈淡蓝色,通入溴水，不褪色,通入酸性高锰酸钾溶液不褪色,CH4+2O2=CO2+2H2O,凡性质稳定的气体都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯点燃，火焰较明亮，有少量黑烟；乙炔点燃火焰很明亮，有浓厚的黑烟,使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,C2H4+3O22CO2+2H2O 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O,分别发生加成和氧化反应,使溴水褪色： 1、还原性气体如二氧化硫、硫化氢、乙醛等（被氧化） 、含碳碳双键或碳碳三键的有机物,2019/8/3,如CH4、C2H4、 C2H2、H2、CO等。,7、尾气处理,（1）、燃烧法,如Cl2、H2S、CO2、 SO2、NO2、NO等。,（2）、碱液吸收法,（3）、水溶解法,如HCl、NH3等。,2019/8/3,二、其它物质的制备,主要有：漂白粉、胶体的制取；工业制取硫酸、氨的合成、铜的精练、金属冶炼；其它如银氨溶液的配制、乙酸乙酯、溴苯、硝基苯的制取。,2019/8/3, 点题剖析,例104甘青新理综下图表示某种盐的制备步骤：,已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解， 放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。 请写出物质的化学式或名称： A ，B ，C ， D ，E ，F 。,Fe FeSO47H2O FeSO4 Fe2O3 SO2（SO3） SO3（SO2）,2019/8/3,例204江苏理综如下图所示，A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置，提供的药品有：大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体，试回答以下问题：,2 标号、的仪器名称依次为 、 。 3 写出利用上述有关药品制取氨气的化学方程式： 若要制得干燥的氨气，可选用下列干燥剂中的 填序号 a. 生石灰 b. 浓硫酸 c. 五氧化二磷,1 选用