高考化学一轮复习 第31讲 常见物质的制取课件.ppt

第31讲常见物质的制取 考纲导视 考点一 气体制备 基础梳理 1 气体制备的发生装置 固固 下 预热 棉花 续表 固液 下 块 续表 固液 石棉网 沸石 下 2 常见气体的制备原理 2kcl 3o2 2h2o o2 k2mno4 mno2 o2 4naoh o2 cacl2 2nh3 2h2o nh3 ca oh 2 znso4 h2 fecl2 h2 cacl2 co2 h2o 续表 feso4 h2s na2so4 so2 h2o cu no3 2 2no2 2h2o 3 8 3cu no3 2 2no 4h2o 2 ca oh 2 c2h2 4 mncl2 cl2 2h2o 2 16 2kcl 2mncl2 8h2o 5cl2 nahso4 hcl na2so4 hcl c2h4 h2o 3 实验室制取气体的收集方法 小 不 大 不 小 不 4 气体的净化 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 cuso4溶液 或naoh溶液 饱和nahco3溶液 饱和食盐水 饱和nahso3溶液 饱和nahs溶液 溴水 灼热的铜网 续表 碱石灰 3 常见干燥装置及适用气体 钙 中性 碱石灰 浓硫酸 酸性 强氧化性 无水氯化 碱性 5 尾气处理 1 处理方法 直接排放 直接吸收 防倒吸吸收 燃烧处理 气球收集 2 处理装置 直接处理 防倒吸吸收 题组训练 例1 2014年广东广州调研 实验室中某些气体的制取 收集 尾气处理 或性质实验 装置如图所示 用此装置和下表中 提供的物质完成相关实验 合理的选项是 思路指导 平常练习需要熟记常见气体 如o2 cl2 nh3 h2 co2等 的选用试剂与装置图 常在反应条件上设置陷阱 如本题b项 气体除杂方法 气体收集方法 尾气处理等 如本题a项 解析 cu与浓硝酸反应不产生no no不能用排空气法收集 a项错误 浓盐酸和mno2制cl2 需要加热 b项错误 收集nh3的集气瓶 导气管应短进长出 d项错误 答案 c 例2 2014年全国模拟题组合 利用下列实验装置进行的相 图2 应实验 能达到实验目的的是 图1图3 图4 a 图1所示装置可制备氨气 b 图2所示装置制取少量纯净的co2气体c 图3所示装置制取并收集cl2d 图4所示装置可制备氧气 解析 硝酸铵溶解吸热 无法让浓氨水大量释放出氨气 a项错误 na2co3呈粉末状 容易从隔板小孔落入稀盐酸中而无法控制反应 b项错误 制取cl2缺少加热装置 c项错误 答案 d 例3 2014年山西太原二模 下图为实验室制备 收集少量hcl的装置 应选用下图中的 a b c d 2 请解释能用浓硫酸和浓盐酸制备hcl气体的原因 3 装置丙用来吸收过量的hcl气体 为防止倒吸 则烧杯 中应该装入水和 思路指导 气体的制备 并非都需要试剂之间直接发生反应 可利用多种物质通过间接方式制备 例如nacl和浓硫酸混合制得hcl 在同一装置中与mno2共热 两步反应制得cl2 也可以利用物质特性间接制备 例如本题浓硫酸吸水放热 促使浓盐酸挥发产生hcl 答案 1 c 2 浓硫酸具有强吸水性 吸收了浓盐酸中的 水 同时放出大量的热 促进了hcl气体的挥发 所以可以用 浓硫酸和浓盐酸制备hcl气体 3 ccl4 例4 氯气可与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉 也可在浓溶液条件下与石灰石反应生成较浓的hclo溶液 某研究性学习小组利用氯气制少量漂白粉 如图所示 1 a仪器的名称是 所盛试剂是 2 此实验结果所得ca clo 2产率太低 经分析并查阅资料发现主要原因是在u型管中存在两个副反应 温度较高时氯气与消石灰反应生成了ca clo3 2 为避免此副反应的发生 可采取的措施是 此副反应的化学方程式为 写出另一个副反应的化学方程式 为避免此副反应发生 可在bc之间多加一个装置 请在 下面方框中画出该装置 并标明所用的试剂 实验室用na2so3和浓硫酸制取so2 试在框图内画出 so2尾气处理装置图 标明使用试剂 思路指导 广东高考在非选择题中对实验装置的考查方式是在指定方框内画实验装置图 一般考查洗气装置 尾气吸收装置 水浴装置等 平常练习过程中应多加注意装置的细节问题 如导气管进出长短和瓶塞 以及所用的试剂名称 解析 2 按题意应降温 采用水浴降温方式 氯气发生自身氧化还原反应得到ca clo3 2和cacl2 制得的cl2未除去hcl杂质 故应增加气体除杂装置 答案 1 分液漏斗 浓盐酸 2 将u型管置于冷水 浴中实验装置如下图 左 实验装置如下图 右 6cl2 6ca oh 2 ca clo3 2 5cacl2 6h2o 2hcl ca oh 2 cacl2 2h2o 考点二 几种无机物 有机物的制备 基础梳理 1 常见无机物的制备 al2 so4 3 6nh3 h2o 2al oh 3 3 nh4 2so4 控制其用量 难以 fecl3 3naoh fe oh 3 3nacl 续表 fecl2 2naoh fe oh 2 2nacl 防氧化 fecl3 3h2o fe oh 3 胶体 3hcl 饱和氯化铁溶 液加入沸水中 续表 沉淀刚好消失 agno3溶 液 氨水 为止 续表 热na2co3溶液 蒸干 2 常见有机物的制备 170 c2h5oh h2o c2h4 续表 电石 饱和食 盐水 饱和食盐水 伸入液面以下 发生倒吸 续表 浓硝酸和浓 硫酸的混合液 续表 ch3cooh ch3ch2oh ch3cooc2h5 h2o 吸收生成的水 使 平衡正向移动 除去混入的乙酸和乙醇 降 低乙酸乙酯在水中的溶解度 题组训练 例5 下列物质的制取 实验操作正确的是 a 将cucl2溶液置于蒸发皿中加热蒸干 可制取无水cucl2固体b 将nh4hco3饱和溶液在蒸发皿中加热蒸干 可制取nh4hco3固体c 向fecl3饱和溶液缓慢滴入过量氨水加热 可制取fe oh 3胶体d 向电石中缓慢滴入饱和食盐水 可制取c2h2 解析 cucl2受热会发生水解而得不到无水cucl2固体 a项错误 nh4hco3溶液加热蒸干后会分解 无法得到nh4hco3固体 b项错误 fe oh 3胶体的制备 应用饱和fecl3溶液滴加到沸水中制备 c项错误 答案 d 例6 下列实验不达到预期目的的是 能 a 利用 制取fe oh 2 b 利用 装置制取ch2 ch2 c 利用 装置进行铜与浓硝酸反应的实验d 利用 装置收集nh3 解析 制备ch2 ch2时温度计的水银球应插到液面以下 测定反应液温度 b项错误 答案 b 例7 氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂 某兴趣 小组拟选用如下装置制取氢化钙 1 检查装置e气密性的操作方法是 2 利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为 i a 填仪器接口的字 母编号 3 根据完整的实验装置进行实验 实验步骤如下 检查装 请按正 置气密性后 装入药品 打开分液漏斗活塞 确的顺序填入下列步骤的标号 a 加热反应一段时间c 关闭分液漏斗活塞 b 收集气体并检验其纯度d 停止加热 充分冷却 4 写出cah2与水反应的化学方程式 登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂 与氢气相比 其优点是 思路指导 选用 组装物质制备的实验装置时 要明确该装置在实验中的作用 例如除杂 干燥 性质检验等 洗气瓶 长进短出 导气管 干燥管 大进小出 气体流向 装置 有始有终 起始装置不漏气 收尾装置不封闭 优化每一个细节 例如防倒吸 防水蒸气侵入 气密性检验 尾气或残渣处理等 解析 2 气体制备装置 除杂装置 干燥装置 反应装置 此题不需要尾气吸收装置 3 反应结束后 要继续通入h2直至硬直试管冷却 4 cah2做还原剂 h2o做氧化剂 反应得到h2 答案 1 方法一 关闭i口 打开分液漏斗活塞 从分液漏斗中加入蒸馏水 若蒸馏水不能流下 则装置气密性良好或方法二 用导管连接i口 并将导管另一端放入水中 微热试管 若导管口有气泡冒出 冷却后导管中形成一段水柱 则装置气密性良好 2 ef dcj 或k k 或j 3 badc 4 cah2 2h2o ca oh 2 2h2 氢化钙是固体 携带方便 例8 2014年河南郑州质量检测 工业上用异丙苯氧化法合 成苯酚 其生产流程如下图 有关物质的性质如下表 1 检验有机相中是否含有水的方法是 2 操作2 的名称是 3 丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物 杂质 某同学做了如下检验 4 某同学对该厂废水进行定量分析 取20 00ml废水于锥形瓶中 水浴加热 用0 1000mol l 1酸性kmno4溶液滴定 假定只有苯酚与kmno4反应 达到滴定终点时 消耗kmno4溶液的体积为10 00ml 有关反应方程式为 滴定终点的现象为 该废水中苯酚的含量为 mg ml 1 保留二位有效数 字 解析 1 检验水的方法很多 现象明显而且容易操作的方法是加入无水cuso4 一般不用cao或浓硫酸这类试剂 放热未必明显 3 考虑到苯酚和异丙苯的性质 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 检验苯酚的常用方法是滴加fecl3溶液 现象是溶液变紫色 4 已知kmno4共消耗了0 1000mol l 1 0 01l 0 001mol 由5c6h5oh 28kmno4可算得苯酚质量 0 0168g 则20ml废水中苯酚含量为16 8mg 20 0ml 0 84mg ml 1 答案 1 取适量有机相置于试管中 加入适量cuso4粉末观察 如果变蓝色 说明有机相中含水 如果不变色 说明有 机相中不含水 2 蒸馏 3 4 当最后一滴kmno4溶液滴入锥形瓶后 溶液由无色变为紫色且半分钟内不褪色 0 84 实验探究综合制备实验 高考对实验的考查主要是实验仪器和操作的基础试题 以无机物制备为载体的探究性试题 探究物质化学式的实验题 探究物质产物组成的实验题 气体制备实验设计的一般思路是气体发生装置 气体净化装置 确定杂质除尽装置 检验气体装置 或气体性质装置 尾气处理装置 先分析检验气体的试剂和方法 再确定气体间的相互干扰 最后确定检验气体的先后顺序 典例 实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量nahso3 实验 装置如下图所示 1 装置乙的作用是 2 装置丁的作用是吸收污染空气的so2气体 其反应的离 子方程式为 3 so2气体有漂白性 还原性和氧化性 将so2通入氯水中 so2表现的是 性 化学反应方程式为 4 反应过程中 将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶 若现象为 则溶液中的naoh完全转化为了nahso3 5 若丙中没有加入品红溶液 则不能准确判断氢氧化钠是否完全转化 现有可供选择的仪器和试剂 烧杯 试管 玻璃 棒 胶头滴管 2mol l 1盐酸 2mol l 1硝酸 1mol l 1氯化钡溶液 1mol l 1氢氧化钡溶液 品红溶液 蒸馏水 请设计实验探究吸收后产物中是否存在nahso3和na2so3 将实验操作 预期的实验现象和结论填在下表中 续表 答案 1 防止丙中液体倒吸入装置甲中 或缓冲瓶的作用 3 还原so2 cl2 2h2o h2so4 2hcl 4 品红溶液褪色 5 应用 某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究 图中a b c表示止水夹 请对其方案进行完善或评价 a b c d e 1 实验室将b c e相连后 以浓盐酸和 填写名称 为原料可制取cl2 为接下来研究氯气的化学性质做准备 2 利用实验室常用方法制取氯气 将a c e相连 在丙中加入适量水 即可制得氯水 将所得氯水分为两份 进行 两个实验 实验操作 现象 结论如下 请你评价 实验 推出相应结论是否合理 若不合理 请说明理由 若合理 则无需填写下行 实验 推出相应的结论是否合理 若不合理 请说明理由 若合理 则无需填写下行 3 a c e相连 可设计一个简单的实验 以验证cl 和 br 的还原性强弱 a中反应的离子方程式为 c中应放入的试剂是 4 b d