【学海导航】高中化学第2轮总复习 专题5 第24课时物质的性质及制备实验课件.ppt

第课时 24 物质的性质及制备实验 专题五化学实验 掌握常见气体的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 能绘制和识别典型的实验仪器装置图 高考中出现的各类物质的制备或其他的性质实验总是来自教科书中各常见物质的制备和性质实验或是对这些实验进行仿造或改造 要求对教材中出现的各种制备实验 性质实验非常熟练 能够做到举一反三 熟能生巧 考标 考情 1 熟练掌握有关物质的性质是解答物质性质类实验习题的基本前提无机元素化合物和有机基础知识是综合实验的主要载体 除此以外 以下四个实验味极浓的 项目 更是突破综合实验试题的关键内容 1 16项实验基本操作 如药品的取用 液体的量取 试纸的使用 装置的气密性检查 可燃性气体的纯度检验 喷泉实验的引发 尾气处理等 2 na k nh4 fe3 fe2 al3 cl oh co32 so42 10种阴阳离子检验的方法及所用试剂 3 氧气 氢气 二氧化碳 氯气 氨气 乙烯和乙炔7种典型气体的制备方法 实验原理和反应原理 4 常见的多种安全装置 注意掌握其原理 某化学研究性学习小组讨论fe3 和so32 之间发生怎样的反应 提出了两种可能 一是发生氧化还原反应 2fe3 so32 h2o2fe2 so42 2h 二是发生双水解反应 2fe3 3so32 6h2o2fe oh 3 胶体 3h2so3 为了证明是哪一种反应发生 同学们设计并实施了下列实验 请填写下列空白 例1 实验 取5mlfecl3浓溶液于试管中 逐滴加入na2so3浓溶液 观察到溶液颜色由黄色变为红棕色 无气泡产生 无沉淀生成 继续加入na2so3浓溶液至过量 溶液颜色加深 最终变为红褐色 这种红褐色液体是 向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量 可以观察到的现象是先生成红褐色沉淀后溶解 将溶液分成两等份 其中一份加入kscn溶液 溶液变成血红色 反应的离子方程式为 另一份加入bacl2稀溶液 有少量白色沉淀生成 产生该白色沉淀的离子方程式 实验 换用稀释的fecl3和na2so3溶液重复实验 实验 产生的现象完全相同 由上述实验得出的结论是fecl3溶液与na2so3溶液混合时 实验 在fecl3浓溶液中加入na2co3溶液 既产生红褐色沉淀又产生无色气体 反应的化学方程式是 从形式上看 na2co3和na2so3相似 但是从上述实验中可以看到 两者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大 分析其原因可能是 实验 首先要明确fe3 与so32 可能同时发生氧化还原反应和双水解反应 也可能只发生其中的一个 从现象来看 溶液变为红棕色后又成红褐色 无沉淀无气泡 这一定是fe oh 3胶体 所以 一定是发生了双水解反应 向胶体中加入盐酸 胶体先是凝聚 后来fe oh 3沉淀又溶解 同时h2so3在强酸性溶液中会分解为so2气体 所以 还会有气泡放出 将加盐酸至过量的溶液分为两份 一份加kscn溶液 当然会出现血红色 一份加bacl2稀溶液 有沉淀生成 一定是baso4 不可能是baso3 因为溶液中盐酸是过量的 而so2 4一定来自so32 被氧化 所以 实验中同时发生了氧化还原反应 fecl3溶液与na2co3溶液只可能发生双水解反应 so32 与co32 的不同在于 so32 有强还原性并且其水解程度不及co32 解析 答案 fe oh 3胶体 fe3 3scn fe scn 3 so42 ba2 baso4 既发生了氧化还原反应 又发生了双水解反应应 2fecl3 3na2co3 3h2o 2fe oh 3 3co2 6nacl so32 有较强的还原性 co32 没有还原性 co32 的水解程度大于so32 的水解程度 这类性质探究实验 通常都会出现某个与原来知识不一致的现象 或新的现象 这类习题首先要求考生打破思维定势 要对新知识新现象有一种积极吸纳的姿态 不能被原有的框框限制死了 对新现象 要仔细分析出现的原因 尤其是这时可能存在混合物成分确定类习题中常出现的那种陷阱 现象表明某离子肯定存在 而该离子又是前面加入的或生成的 原来该离子是否存在就不能作出判断 点悟 某学习小组探究浓 稀硝酸氧化性的相对强弱 按下图装置进行实验 夹持仪器已略去 实验表明浓硝酸能将no氧化成no2 而稀硝酸不能氧化no 由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 变式1 可选药品 浓硝酸 3mol l稀硝酸 蒸馏水 浓硫酸 氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知 氢氧化钠溶液不与no反应 能与no2反应2no2 2naohnano3 nano2 h2o 1 实验应避免有害气体排放到空气中 装置 中盛放的药品依次是 2 滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性 加入药品 打开弹簧夹后 3 装置 中发生反应的化学方程式是 3mol l稀硝酸 浓硝酸 氢氧化钠溶液 通入co2一段时间 关闭弹簧夹 将装置 中导管末端伸入倒置的烧瓶内 4 装置 的作用是 发生反应的化学方程式是 5 该小组得出的结论所依据的实验现象是 将no2转化为no 3no2 h2o2hno3 no 装置 中液面上方气体仍为无色 装置 中液面上方气体由无色变为红棕色 6 实验结束后 同学们发现装置 中溶液呈绿色 而不显蓝色 甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致 而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体 同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确 这些方案中可行的是 选填序号字母 a 加热该绿色溶液 观察颜色变化b 加水稀释该绿色溶液 观察颜色变化c 向该绿色溶液中通入氮气 观察颜色变化d 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体 观察颜色变化 acd 本题主要考查hno3的性质 化学基本实验设计和评价能力 1 根据装置特点和实验目的 装置 是收集no 装置 中盛放naoh溶液吸收no2 因为要验证稀hno3不能氧化no 所以装置 中应该盛放稀硝酸 2 由于装置中残存的空气能氧化no而对实验产生干扰 所以滴加浓hno3之前需要通入一段时间co2赶走装置中的空气 同时也需将装置 中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的no气体逸出 3 cu与浓hno3反应生成cu no3 2 no2 h2o cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 解析 4 装置 中盛放h2o 使no2与h2o反应生成no 3no2 h2o2hno3 no 5 no通过稀hno3溶液后 若无红棕色no2产生 说明稀hno3不能氧化no 所以盛放稀hno3装置的液面上方没有颜色变化即可说明 装置 中盛放的是浓hno3 若浓hno3能氧化no则装置 液面的上方会产生红棕色气体 6 要证明是cu no3 2浓度过高或是溶解了no2导致装置 中溶液呈绿色 一是可设计将溶解的no2赶走 a c方案 再观察颜色变化 二是增加cu no3 2溶液中no2的浓度 d方案 观察反应后的颜色变化 2 要熟练掌握各种常见物质的制备原理及其装置实验室制取纯净的气体一般有以下环节 气体的发生 气体的净化 气体的收集 尾气的处理 对于有毒气体 1 制气装置制气装置由反应物状态 固体或液体 反应条件 常温或加热 决定 常见有如下几种装置 固体或固体混合物加热制备气体 用图 装置 常用于制o2 nh3等气体 固体与液体或液体与液体的混合物加热制备气体 用图 装置 常用于制cl2 ch2 ch2 还要加温度计 等气体 固体与液体或液体与液体的混合不需加热制备气体 用图 装置 常用于h2o2与mno2混合制o2 浓氨水与生石灰混合制nh3等气体 块状或粒状固体与液体混合且不需加热制备气体 用图 装置 这种装置可随时关随时开 常用于制co2 h2等气体 2 气体的净化杂质气体主要可能来源于 发生副反应 反应物中含有杂质 反应物易挥发等 除去杂质气体的常见方法 易溶于水的气体可用水吸收 酸性气体杂质可用碱吸收 碱性杂质气体用酸吸收 有还原性的气体可用恰当的氧化剂吸收 常见的除杂试剂 强碱溶液 如naoh溶液 除酸性气体 饱和酸式盐 饱和nahco3除去co2中的hcl so2等 饱和nahso3除去so2中的hcl so3 还可用浓硫酸除去so3杂质 等 酸性kmno4 除还原性气体 且该还原性气体的氧化产物不是气体 气体的净化常用仪器 干燥管 洗气瓶 3 气体的干燥常用的气体干燥剂按酸碱性可分为 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 hcl h2 cl2 o2 c2h4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 碱性气体 如o2 h2 ch4等 注意 nh3不能用无水氯化钙干燥 注意 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 4 制气的操作顺序仪器的连接 检查装置的气密性 装药 制气 除杂 干燥 收集 尾气处理 拆除仪器液态物质要掌握 乙酸乙酯 银氨溶液 fe oh 3胶体 固态物质要掌握 feso4 7h2o al oh 3 fe oh 2 fe oh 3等 根据硫化氢气体的实验室制法和性质完成下列填空 1 若用启普发生器制取硫化氢气体 则制取气体的原料可选用 a 稀硫酸与硫化亚铁b 稀硝酸与硫化亚铁c 稀硫酸与硫化钠d 稀盐酸与硫化亚铁 例2 2 现要组装一套可以控制硫化氢气体产生速率的装置 请在下图中选择合适的仪器 填编号 3 如下图 在一个充满氧气的集气瓶中加入少量品红稀溶液 点燃硫化氢气体 在火焰自动熄灭后 停止通入气体 瓶内可观察到的现象是 4 在上述集气瓶中继续通入硫化氢气体 振荡 发生反应的化学方程式为 反应过程中 溶液的ph 填 变大 变小 或 不变 5 点燃不纯的硫化氢气体可能会发生爆炸 为了防止意外 可连接一个安全装置 下图的装置能起到此作用的是 6 已知硫化氢气体在空气中的体积分数为4 3 45 5 时会发生爆炸 当硫化氢气体在空气中的体积分数为30 时 其爆炸产物是 1 若用启普发生器制取气体 所选试剂应为块状固体和液体 且反应不需要加热 故a d正确 c错误 硝酸具有强氧化性 与硫化亚铁反应得不到h2s b项错 2 要控制硫化氢气体产生速率必须选用分液漏斗 解析 3 开始氧气充足 h2s燃烧生成so2和h2o 后来氧气不足 燃烧产物为s和h2o 描述反应现象要从so2 s和h2o三个方面考虑 5 a中增加的装置起不到任何作用 b装置可将启普发生器内的h2s与点燃的h2s分隔开 能防止爆炸 c d装置中生成的h2s无法排出 故错误 6 当硫化氢在空气中的体积分数为30 时 o2在混合气体中的体积分数为70 14 o2不足 发生反应2h2s o22s 2h2o 答案 1 ad 2 3 品红溶液褪色 瓶壁有淡黄色粉末和无色的小液滴 4 so2 2h2s3s 2h2o变大 5 b 6 s h2o 以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下 部分操作和条件略 从废液中提纯并结晶出feso4 7h2o 将feso4 7h2o配制成溶液 feso4溶液与稍过量的nh4hco3溶液混合 得到含feco3的浊液 将浊液过滤 用90 热水洗涤沉淀 干燥后得到feco3固体 煅烧feco3 得到fe2o3固体 变式2 已知 nh4hco3在热水中分解 1 中 加足量的铁屑除去废液中的fe3 该反应的离子方程式是 2 中 需加一定量硫酸 运用化学平衡原理简述硫酸的作用 3 中 生成feco3的离子方程式是 若feco3浊液长时间暴露在空气中 会有部分固体表面变为红褐色 该变化的化学方程式是 fe 2fe3 3fe2 加入硫酸 h 浓度增大 使fe2 2h2ofe oh 2 2h 的平衡向逆反应方向移动 从而抑制feso4的水解 fe2 2hco 3feco3 co2 h2o 4feco3 6h2o o24fe oh 3 4co2 4 中 通过检验来判断沉淀是否洗涤干净 检验so42 的操作是 5 已知煅烧feco3的化学方程式是4feco3 o22fe2o3 4co2 现煅烧464 0kg的feco3 得到316 8kg产品 若产品中杂质只有feo 则该产品中fe2o3的质量是 kg 摩尔质量 g mol 1 feco3 116 fe2o3 160 feo 72 取少量洗涤后的滤液放入试管中 滴加酸化的bacl2溶液 若无白色沉淀产生 则沉淀洗涤干净 288 0 本题考查化学实验基本操作 物质的制备 化学反应原理 计算等 1 fe3 具有氧化性 能氧化fe生成fe2 2fe3 fe3fe2 2 由于fe2 水解 加入h2so4可阻止其水解 3 fe2 与hco3 在溶液中发生反应生成feco3 fe2 2hco3 feco3 co2 h2o feco3在被o2氧化最终生成fe oh 3而出现红褐色 4feco3 o2 h2ofe oh 3 4co2 解析 4 so42 的检验一般采用bacl2溶液 根据溶液与bacl2溶液反应是否有白色沉淀产生来判断溶液中是否存在so42 5 464 0kgfeco3中含有fe元素4 103mol 设产品中feoxmol fe2o3ymol 则有 x 2y 4 103mol 72x 160y 316 8 103 解得x 400 y 1 8 103 故fe2o3的质量 1 8 103mol 160g mol 10 3kg g 1 288 0kg 某同学用下列装置 固定装置 加热仪器和橡胶管略 进行有关氨气制取的实验探究 回答下列问题 1 若用装置 制取nh3 其反应的化学方程式为 若要测定生成的nh3的体积 则必须选择的装置是 填装置序号 装置中所盛试剂应具有的性质是 2nh4cl ca oh 22nh3