2011高三化学一轮复习学案：第36讲 常见物质的实验室制法（济宁教研室）

1、豆丁文档-教育资源第 36讲 常见物质的实验室制法【学习目标】1学会连接简单仪器、检查装置的气密性、气体的制备与收集等基本操作。2掌握o2、co2、h2、cl2等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)。3能绘制和识别典型的实验仪器装置图。4了解fe(oh)3胶体、乙酸乙酯等其他常见物质的制备方法。【自主学习】一、气体的制备1实验过程装置连接气密性检查装固体药品加液体药品气体制取。（1）仪器的装配和连接：组装整套仪器时，通常遵循从 到 ，从 到 的顺序进行。此外还要注意“先塞后定”(带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)（2

2、）加试剂顺序: 先固后液，即固体先放入，液体后滴加。（3）其它操作顺序:先检验 ，后装入药品(便于在装置漏气时进行调整和更换仪器)，所有装备工作完毕后最后点燃酒精灯。（4）仪器的拆卸：仪器的拆卸顺序一般与装配顺序 。在有热源加热的情况下拆卸时，应注意防止 。2实验装置一套完整的制备气体的实验装置应包括四个部分： 装置 装置 装置 装置。（1）发生装置：选取的依据是制取所用的试剂的状态和反应条件(加热与否)。（2）净化装置：要根据反应物的性质及实验条件来分析可能含有的杂质，再根据主要成分与杂质性质上的差异选择除杂方案。一般净化气体时， 放在最后。一般的除杂举例用 除去混合气体中的o2；用加热条件

3、下的 除去h2、co；用 溶液除去cl2中的hcl；用 溶液除去co2中的hcl、so2等；用 溶液除去co2中的so2等。干燥问题a实验室常用的干燥剂酸性干燥剂：浓硫酸，不能用于干燥 物质和 物质，如nh3、hi、hbr、h2s等；五氧化二磷，不能用于干燥碱性物质，如nh3。中性干燥剂：无水氯化钙，不能用于干燥nh3。碱性干燥剂：固体cao，碱石灰(naoh+cao)， 不能用于干燥 物质，如hcl、cl2、co2等。注意：用作干燥剂的物质须具备两个条件：一是本身要具有很强的吸水性，二是不能与被干燥的气体发生反应。b常见的气体干燥装置 固体干燥剂常装在 中，液体通常装在 中。注意：干燥管“大

4、进小出”；洗气瓶“长进短出”（3）收集装置：根据气体的溶解性和密度（相对分子质量，与29比较）的不同，把气体的收集方法分为 法（常为排水法）和 法。例如根据氯气的密度大于空气，可用 收集氯气；又因氯气难溶于饱和食盐水，也可用 收集。（4）通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有： a b c d ea用于处理溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸的气体，如naoh吸收氯气、co2，硫酸铜吸收h2s等；b用于收集少量气体然后处理；c、d收集 且溶解很快的气体，如hcl、hbr、nh3等，其中d 吸收量少；e用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体，如h2、co等。二、其他常见物质的制备1几种有

5、机物的制备：乙烯、乙酸乙酯乙烯乙酸乙酯反应原理装置收集排水法冷凝分液注意事项1加热温度为 。2有副产物so2、co2等。3放入几块 防止暴沸。4温度计插入 5浓硫酸的作用： 1长导管作用： 2导管口位于碳酸钠液面上，防止倒吸3饱和na2co3溶液作用：中和乙酸；吸收乙醇；降低乙酸乙酯的溶解度。2几种重要无机物的制备实验名称原理（写化学方程式）现象及结论实验要点及注意事项al(oh)3的实验室制法白色胶状沉淀al2o3与水不反应不宜用naoh溶液代替氨水fe(oh)3胶体的制备所制胶体呈 色透明状加热蒸馏水至沸腾滴入适量饱和fecl3溶液不可搅拌fe(oh)2的实验室制法先生成白色沉淀振荡变灰绿

6、色最后变为红褐色用煮沸过的蒸馏水配制有关溶液将吸有naoh溶液的胶头滴管尖端插入feso4溶液液面以下银氨溶液的制备先生成白色沉淀继续滴加稀氨水沉淀消失在洁净的试管中先加入适量2的agno3溶液逐滴滴入2氨水边滴边振荡直到沉淀刚好消失为止【合作探究】考点1 常见气体制备实验1常见气体的制法类型发生装置气体收集方法反应原理固体固体(加热)o2向上排空气法或排水法2kclo32kcl3o2nh3向下排空气2nh4cl+ca(oh)2cacl22nh32h2o固体液体(不加热)co2向上排空气法caco32hclcacl2co2h2oso2向上排空气法na2so3h2so4(浓)na2so4so2h

7、2ono2向上排空气法cu4hno3(浓)cu(no3)2no22h2oh2排水法或向下排空气法znh2so4(稀)znso4h2no排水法3cu8hno3(稀)3cu(no3)22no4h2ocl2排饱和食盐水或向上排空气法2kmno416hcl（浓）2mncl22kcl5cl28h2okclo36hcl(浓)kcl3cl23h2o固液液液(加热)so2向上排空气法cu2h2so4(浓) cuso4so22h2ocl2排饱和食盐水或向上排空气法mno24hcl(浓) mncl2cl22h2oc2h4排水法ch3ch2ohc2h4h2o2气体制备的安全与尾气处理装置防倒吸装置防堵塞安全装置尾气

8、处理装置 溶解度不是很大的有害尾气，一般用吸收液吸收，如图；溶解度大且吸收速率很快的尾气处理装置如图；难以吸收的尾气，可以燃烧的，如co，应用末端燃烧法除去，如图，也可以用气球或塑料袋盛装尾气，如图。例1.（2008重庆卷）下列实验装置图正确的是（ ）【解析】本题是对几种常见物质的制备装置的考察。a选项：实验室制备乙烯控制乙醇的分解温度是关键，乙醇在圆底烧瓶中，温度计的水银球必须置于反应混合液的液面以下测乙醇的分解温度；c选项：实验室制备氯气是在加热条件下反应的，该装置没有热源，由于反应在加热条件下进行，盐酸的挥发性导致一部分氯化氢气体随着氯气挥发出来，同时伴有少量的水蒸气的产生，所以在收集装

9、置前应该连有两个洗气瓶，一个装有饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，一个装有浓硫酸除去氯气中的水蒸气，而该装置中没有热源和除杂装置；d选项：随着乙酸乙酯挥发出来的有乙醇和乙酸，其中乙醇极易溶于水，而乙酸又能和碳酸钠溶液反应，导管插入液面就会产生倒吸，使反应得不到乙酸乙酯。【答案】b【感悟】1.克服思维定势：除课本制气方法外，也可有其它方法。如用na2o2和h2o、mno2和h2o2制o2(装置同制c2h2)；了解制气装置替代方法，如用u形管或干燥管制co2；气体的收集也可用球胆或气球来收集。2.要区分气体的吸收和检验两种不同的操作，例如，要检验co2，是通过澄清石灰水；要吸收co2，则是通过na

10、oh溶液。检验要求灵敏、现象明显；而吸收则要求反应迅速、完全。3.气体净化与干燥注意事项一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气cl2、so2、br2（蒸气）等可用naoh溶液吸收；尾气h2s可用cuso4或naoh溶液吸收；尾气co可用点燃法，将它转化为co2气体。【即时巩固】见课堂练习1，2，3考点2 装置气密性的检查 方法微热法液差法外压法原理升高装置中气体的温度，使气体膨胀缩小装置中气体的体积，增大压强增大或减小装置中气体的物质的量图例

11、具体操作塞紧橡胶塞将导气管末端伸入盛水的烧杯中，用手捂热（或用酒精灯微热）试管塞紧橡胶塞，用止水夹夹住导气管的橡皮管部分，从长颈漏斗向试管中注水塞紧橡胶塞，打开止水夹推动或拉动注射器现象说明烧杯中有气泡产生，停止微热冷却后导气管末端形成一段水柱，且保持一段时间不下降一段时间后长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，且液面差不改变推动注射器之后导管中出现一段液柱，且液面差不改变，拉动注射器试管中产生气泡例2.现有实验药品：一定质量的锌（分片状和粒状两种）、浓h2so4（密度1.84 g/cm3）、水以及如右图所示装置。图中量气管b由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通并装适量水。甲管有刻度（0100

12、 ml）。甲、乙两管可固定在铁架台上，供量气用。实验时乙管可上下移动，以调节液面高低。利用此装置可测定锌的相对原子质量（设锌全部反应，产生气体不超过50 ml）。回答下列问题：（1）实验前应如何检查装置的气密性？ 。（2）按图示装置实验，应如何操作？ 。若改变气体发生装置，在中学的常用仪器中，应选用（自选仪器）哪些仪器来装配 ；在检查了装置的气密性后，应如何操作： 。（3）为了较准确地测量h2的体积，在读取反应前后甲管中液面的读数时，除注意视线与凹液面最低处相平外，还应注意 ，原因是 。（4）设计一个不用量气管，而用中学化学中常用仪器测量h2体积的装置，应用的仪器（自选）是 。解析：（1）用注

13、水法检查该装置的气密性。（2）先将浓硫酸稀释成稀硫酸，并将稀硫酸加入到试管a中；把zn片放在倾斜的试管a的内壁上，塞紧橡皮塞后，将试管a竖立，zn片与稀h2so4反应产生h2，产生的h2将量气管甲中的水压入到乙管中，从而能准确测量产生h2的体积。实验时，也可以用分液漏斗，会达到同样的效果。（3）读取h2的体积时，要调整乙管的高度，使甲、乙两管内的液面相平，从而使h2的压强与外界气压相等，减少实验误差。（4）不用量气管，也可以把广口瓶中的液体压入到量筒中，如图。答案：（1）固定a、甲、乙三管，将a、甲两管橡皮塞塞紧，在乙管注入适量水使乙管液面高于甲管液面，静置片刻，液面高度保持不变，说明装置气密

14、性良好。（2）在烧杯中将浓h2so4稀释后，将稀h2so4加入到试管a中，使液体总体积不超过试管容积的1/3；将试管斜放，把锌片放在试管内壁上，塞紧塞子，慢慢直立，使锌片滑下与稀h2so4接触反应。100 ml烧瓶、带分液漏斗和导管的双孔塞、烧杯及玻璃棒将锌粒（或锌片）放入烧瓶内后，用双孔塞塞紧；在烧杯里将浓h2so4稀释为稀h2so4后转移到分液漏斗中，打开活塞，使反应发生。（3）调节甲、乙两管液面高度至相平使气体的压强与外界气压相等；减少测量误差。（4）洗气瓶、带导管的双孔塞、50 ml量筒【感悟】（1）检查气密性简答题的答题规范：微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱；液差（封）法的

15、关键词是封闭、液差。可按照如下文字进行答题：装置形成封闭体系操作（微热、手捂、热毛巾捂、加水等）描述现象得出结论。（2）整套装置气密性检查：为使其产生明显的现象，用酒精灯对装置中某个可加热容器微热，观察插入水中导管口是否有气泡冒出；也可对整套装置适当分割，分段检查气密性。【即时巩固】见课堂练习6题考点3 制取气体的创新方案1、气体安全装置1）防倒吸安全装置 2）防堵塞安全装置 3）防污染安全装置 2、液封装置3、量气体体积装置（读数时，要使量筒与洗气瓶中的液面保持水平，消除水位差造成的误差） 4、启普发生器原理及类似反应器 5、易溶（水或溶液）气体形成喷泉实验装置的设计例3. （1）在没有现成

16、的co2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的co2气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号） 。（2）若用上述装置制取co2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是 。解析：本题要求组装一个随开随用、随关随停的co2发生装置。即利用启普发生器的原理来制备co2气体。细心观察所给仪器，可用球形干燥管来代替启普发生器的球形漏斗，烧杯代替反应容器，应选用的仪器是a、c、d、e。大理石与稀硫酸反应生成了微溶于水的caso4，阻碍了反应的进行，因而不能同时选用这两种药品。又因为块状 na2co3晶体溶于

17、水，不能用启普发生器来制备 co2。只能将浓硝酸加水稀释为稀硝酸，再与caco3反应制备co2。应选用的药品是浓硝酸、水、块状大理石。答案：（1）a、c、d、e。（2）浓硝酸、水、块状大理石【感悟】创新实验题，也是基于常规实验上的创新。所以深刻理解经典实验的原理、步骤和注意事项才是关键。【即时巩固】见课堂练习4,5,7题【课堂练习】1.下列反应适用于实验室制氢气的是（ ）。锌与稀硫酸反应 甲烷热分解 铁粉与水蒸气在高温下反应 赤热的炭与水蒸气反应 a.只有 b. c. d. 2.（2009广东理科基础）下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是（ ）3用下图装置制取、提纯并收集表中的四种气体（a

18、、b、c表示相应仪器中加入的试剂），其中可行的是（ ）气体abcano2浓硝酸铜片naoh溶液bso2浓硫酸cu酸性kmno4溶液cnh3浓氨水生石灰碱石灰dco2稀盐酸caco3浓硫酸4（08上海卷）设计学生实验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理，可用底部有小孔的试管制简 易的气体发生器(见右图)。若关闭k，不能使反应停止，可将试管从烧杯中取出(会有部分气体逸散)。下列气体的制取宜使用该装置的是( ) a用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气b用锌粒与稀硫酸制氢气c用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢d用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳5双球洗气管是一种多用途仪器，常用于去除杂质、气体干

19、燥、气体吸收（能防止倒吸）等实验操作。如右图所示是用水吸收下列某气体时的情形，根据下面附表判断由左方进入的被吸收气体是（ ）a.cl2 b.co2 c.h2s d.hcl附：四种气体的溶解度表（室温下）气体cl2hclh2sco21体积水约能吸收气体体积数25002.616根据下图及描述，回答下列问题：（1）关闭图a装置中的止水夹a后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，静置后如图所示。试判断：a装置是否漏气？（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”) ，判断理由： 。（2）关闭图b装置中的止水夹a后，开启活塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶。试判断：b装置是否漏气？（填“漏气”、“不漏气”或“

20、无法确定”） ，判断理由： 7在实际的实验过程中，有的装置可以有多种用途，试填写下图装置的各种用途。（1）作洗气瓶：除去co2中的水蒸气，装置内应盛的物质是_；除去h2、o2混合气体中的水蒸气，装置内应盛的物质是_气体应从装置的_端通入(填a或b，下同)；除去h2中的混有的hcl气体，装置内应盛的物质是_（2）检验气体：证明co中混有co2，装置内应盛有_，反应中可观察到的现象是_证明o2中混有hcl气体，装置内应盛有_；反应中可观察到的现象是_（3）收集气体： 密度比空气小的， _进_出；密度比空气大的， _进_出；若用排空气法收集h2时，气体应从装置的_端通入； 若用排空气法收集o2时，气体应从装置的_端通入；若用排水法收集co，瓶内先装满水，co气体从_端通入；若用排水法收集o2，瓶内先装满水，气体从_端通入；若要用水将装置中的o2排出来进行实验时，水应从_端通入； 量气装置，测量气体的体积：瓶内先装满水，气体从_端进入，还需要用到的一种仪器是_，该方法适用于测量_气体的体积