专题十四物质的制备与净化

1、高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化12022-4-14专题十四专题十四 物质的制备与净化物质的制备与净化 高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化22022-4-14考点简析考点简析 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；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、乙工业制取硫酸、氨的合成

2、、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。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，这示或学生实验。因此，这2 2种制法所采用的化学原理不一定一致。如工业上制取

3、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。（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），反应条件规格（着使用固体是粉未还

4、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、（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）。净化、干燥等）。 高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化32022-4-14 专题点金专题点金 一、常见气体的制备一、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。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，做气体的实验室制法的总则是以常用试剂为原料，做到

5、方便、安全、经济、效果好。一般要求反应较快，反到方便、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。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实验室制备气体的过程包括8个环节和个环节和3种装置：种装置： 高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化420

6、22-4-14气密性检查气密性检查制制 气气净净 化化验验 纯纯干干 燥燥收收 集集验验 满满尾气尾气 吸吸 收收装置装置发生发生装置装置吸收吸收装置装置收集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。质则影响其收集、净化和干燥、吸收和检验方法。 高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化52022-4-1

7、41、气体发生装置、气体发生装置 固体反应物（加热）固体反应物（加热）标准装置标准装置该实验装置要注意：该实验装置要注意：（l）试管口应稍向下倾斜，）试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。冷凝后倒流而引起试管破裂。（2）铁夹应夹在距试管口）铁夹应夹在距试管口l/3处。处。（3）胶塞上的导管伸入试）胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。碍气体的导出。高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化62022-4-14固液反应物（加热）固液反应物（加热）标准装置标准装置实验时要注意

8、：实验时要注意：先把固体药品先把固体药品加入烧瓶，然后加入烧瓶，然后加入液体药品。加入液体药品。要正确使用分要正确使用分液漏斗。液漏斗。变化装置变化装置高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化72022-4-14固（液）液反应物（不加热）固（液）液反应物（不加热）标准装置标准装置变化装置变化装置高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化82022-4-14制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验方法检验方法 干燥干燥尾气尾气处理处理O2CH4NH32、常见气体的制备、常见气体的制备 排水排水排水排水向下向下排空排空气

9、法气法MnO22KClO3 2KCl+3O22KMnO4 K2MnO4+O2 + MnO2固固+固固气气带火星木带火星木条复燃条复燃浓硫酸浓硫酸CaOCH3COONa+NaOH CH4 + Na2CO3浓硫酸浓硫酸2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+H2O湿润红色湿润红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝变蓝碱石灰碱石灰浓硫酸浓硫酸高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化92022-4-14制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验方检验方法法干干燥燥尾气尾气处理处理H2CO2C2H2固固+液液气气排水排水向上向上排气排气排水排水向上向上排气

10、排气向上向上排气排气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 与空气与空气混合点混合点燃爆鸣燃爆鸣浓浓硫硫酸酸点燃点燃CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2澄清石澄清石灰水变灰水变浑浊浑浊浓浓硫硫酸酸NaOH溶液溶液CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH CH 溴水或溴水或KMnO4高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化102022-4-14制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验检验方法方法干干燥燥尾气尾气处理处理Cl2 HClC2H4固固+液液气气MnO2+4HCl (浓浓) MnCl2+Cl2+H2O排饱排饱和食和食盐水盐水湿润

11、的湿润的淀粉碘淀粉碘化钾试化钾试纸变蓝纸变蓝浓浓硫硫酸酸NaOH溶液溶液强热NaCl+H2SO4 (浓浓) HCl +NaHSO4NaHSO4+NaCl HCl +Na2SO4向上向上排空排空气法气法湿润的湿润的蓝色石蓝色石蕊试纸蕊试纸变红变红浓浓硫硫酸酸NaOH溶液溶液向上向上排空排空气法气法浓硫酸浓硫酸CH3CH2OH C2H4+ H2O溴水或溴水或KMnO4高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化112022-4-143、常见气体的收集、常见气体的收集 装置装置类型类型排水法排水法向上排气法向上排气法 向下排气法向下排气法示意示意图图气体气体性质性质实例实例高

12、考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化122022-4-144、气体的净化装置、气体的净化装置气体净化装置的设计原则：气体净化装置的设计原则： 根据净化药品的状态和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，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。且气体本身的量不能减少。（1）常见的净化装置）常见的净化装置 cd液体试剂液体试剂固体试剂固体试剂固体试剂需加热固体试剂需加热洗气瓶洗气瓶进气管应进气管应“长进短出长进短出”干燥管干燥管应大口方向进应大口方向进气，气，小小口口方向出气方向出气高考专题复习高考专题复习 十四

13、十四 物质的制备与净化物质的制备与净化132022-4-14（2）常见气体的净化）常见气体的净化 气体和杂质（括气体和杂质（括号内为杂质）号内为杂质）试剂和主要方法试剂和主要方法H H2 2（O O2 2）H H2 2（HClHCl）H H2 2（H H2 2S S）N N2 2（O O2 2）O O2 2（H H2 2）ClCl2 2（HClHCl）COCO2 2（HClHCl）COCO2 2（SOSO2 2）高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化142022-4-14COCO2 2（COCO）COCO2 2（H H2 2S S）NHNH3 3（H H2 2O

14、O）HClHCl（ClCl2 2）SOSO2 2（SOSO3 3）接上表接上表（2）干燥剂的选择方法）干燥剂的选择方法5、气体的干燥、气体的干燥（1）、选择原则）、选择原则气体在被干燥的过程中要不能被减少气体在被干燥的过程中要不能被减少不要引入新的杂质。不要引入新的杂质。高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化152022-4-14干燥剂干燥剂适用范围适用范围酸性酸性中性中性碱性碱性高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化162022-4-14（3）常见干燥装置）常见干燥装置 液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置常见干常见干燥

15、剂燥剂可干燥可干燥气体气体不可干不可干燥气体燥气体浓硫酸浓硫酸无水无水CaCl2碱石灰碱石灰H2S,NH3,HBrHI,C2H4NH3HX,H2S,SO2,CO2 NO2,Cl2高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化172022-4-14气体气体 检验方法检验方法化学方程式化学方程式 注意事项注意事项 H2 O2 Cl2 HCl纯净氢气在空气中燃烧呈淡纯净氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，不纯氢气点燃有蓝色火焰，不纯氢气点燃有爆鸣声，燃烧生成水。爆鸣声，燃烧生成水。2H2+O2=2H2O能生成水的气体能生成水的气体不一定是氢气不一定是氢气C+O2=CO2黄绿色，能使湿

16、润的碘化黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝钾淀粉试纸变蓝2KI+Cl2=2KCl+I2 碘与淀粉作用变蓝碘与淀粉作用变蓝能使湿润的蓝色石蕊试纸变能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，在潮湿空气中形成白雾红，在潮湿空气中形成白雾用蘸浓氨水的玻璃棒靠近，用蘸浓氨水的玻璃棒靠近，冒浓白烟冒浓白烟NH3+HCl=NH4Cl将气体通入硝酸银溶液，将气体通入硝酸银溶液，产生不溶于稀硝酸的白色产生不溶于稀硝酸的白色沉淀沉淀Ag+Cl-=AgCl具有较强氧化性的气具有较强氧化性的气 体都能使该试纸变蓝体都能使该试纸变蓝可使带火星的木条复燃可使带火星的木条复燃6、常见气体的检验方法、常见气体的检验方法 高考专题复习高考

17、专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化182022-4-14气体气体检验方法检验方法反应方程式反应方程式注意事项注意事项NH3H2S有刺激性气味有刺激性气味氨气的刺激性气氨气的刺激性气味与众不同，可味与众不同，可以用于鉴别。氨以用于鉴别。氨气是中学化学范气是中学化学范围内唯一的一种围内唯一的一种碱性气体。碱性气体。能使湿润的红色石蕊试能使湿润的红色石蕊试纸变蓝纸变蓝用蘸浓盐酸的玻璃棒靠用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，能生成白烟近，能生成白烟NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-通入硫酸铜溶液中产生黑通入硫酸铜溶液中产生黑色沉淀色沉淀能使湿润的醋酸铅试纸能使湿润的醋酸铅试纸变黑变黑通入氯

18、气中，溶液变浑浊通入氯气中，溶液变浑浊有臭鸡蛋气味有臭鸡蛋气味能使酸性高锰酸钾溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色且溶液变浑浊褪色且溶液变浑浊NH3+HCl=NH4ClCu2+H2S=CuS +2H+Cl2+H2S=S +2HCl由于硫化氢有巨由于硫化氢有巨毒，不可用闻味毒，不可用闻味的方法来区别它，的方法来区别它，但必须掌握它的但必须掌握它的这种独特的臭味这种独特的臭味以便当你的鼻子以便当你的鼻子遇到此味时，知遇到此味时，知道这就是硫化氢！道这就是硫化氢！高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化192022-4-14气体气体检验方法检验方法化学方程式化学方程式注意事项注意

19、事项SO2 CO2 CO通入澄清石灰水中通入澄清石灰水中使溶液变浑浊使溶液变浑浊SO2+Ca2+2OH=CaSO3+H2O使品红溶液褪色，加使品红溶液褪色，加热，红色复现热，红色复现SO2有漂白性有漂白性能使澄清石灰水浑能使澄清石灰水浑浊的气体还有二氧浊的气体还有二氧化碳化碳能使燃着的木条熄能使燃着的木条熄灭灭能使澄清石灰水变能使澄清石灰水变浑浊浑浊点燃时安静燃烧，火点燃时安静燃烧，火焰呈蓝色焰呈蓝色2CO+O2=2CO2点燃后产生的气体点燃后产生的气体使澄清石灰水浑浊使澄清石灰水浑浊使灼热的氧化铜变红，使灼热的氧化铜变红，产生的气体使澄清石灰产生的气体使澄清石灰水变浑浊水变浑浊CO+CuO=

20、Cu+CO2氢气、乙醇蒸汽氢气、乙醇蒸汽也能使灼热的氧也能使灼热的氧化铜变红化铜变红CO2+Ca2+2OH-=CaCO3+H2O高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化202022-4-14气体气体检验方法检验方法化学方程式化学方程式注意事项注意事项 Br2 NO2 加硝酸银溶液产生淡黄加硝酸银溶液产生淡黄色沉淀色沉淀Br2+H2O=HBr+HBrO HBr+AgNO3=AgBr+HNO3 加水得橙黄色溶液加水得橙黄色溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝使淀粉碘化钾试纸变蓝Br2+2KI=2KBr+I2NO2和溴蒸气都和溴蒸气都是红棕色气是红棕色气体不能用湿体不能用湿润的淀粉碘

21、化润的淀粉碘化钾试纸区别钾试纸区别红棕色有刺激性气味红棕色有刺激性气味能使湿润的蓝色石蕊试能使湿润的蓝色石蕊试纸变红纸变红 溶于水后成为无色溶于水后成为无色气体和无色溶液气体和无色溶液NO3NO2+2H2O=2HNO3+NOHNO3=H+NO3 -无色气体在空气中变无色气体在空气中变为红棕色为红棕色2NO+O2=2NO2高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化212022-4-14气体气体检验方法检验方法化学方程式化学方程式注意事项注意事项 CH4 C2H4 C2H2点燃，火焰呈淡蓝色点燃，火焰呈淡蓝色通入溴水，不褪色通入溴水，不褪色通入酸性高锰酸钾溶液通入酸性高锰

22、酸钾溶液不褪色不褪色CH4+2O2=CO2+2H2O凡性质稳定的凡性质稳定的气体都不能使气体都不能使酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾溶液褪色溶液褪色乙烯点燃，火焰较明乙烯点燃，火焰较明亮，有少量黑烟；乙炔亮，有少量黑烟；乙炔点燃火焰很明亮，有浓点燃火焰很明亮，有浓厚的黑烟厚的黑烟使溴水或酸性高锰酸钾使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色溶液褪色C2H4+3O22CO2+2H2O2C2H2+5O2 4CO2+2H2O分别发生加成和氧化反分别发生加成和氧化反应应使溴水褪色：使溴水褪色：1、还原性气体如二、还原性气体如二氧化硫、硫化氢、氧化硫、硫化氢、乙醛等（被氧化）乙醛等（被氧化）、含碳碳双键或、含碳碳双键或碳碳三

23、键的有机物碳碳三键的有机物高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化222022-4-14如如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。 7、尾气处理、尾气处理（1）、燃烧法）、燃烧法如如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。等。 （2）、碱液吸收法）、碱液吸收法（3）、水溶解法）、水溶解法 如如HCl、NH3等。等。高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化232022-4-14二、其它物质的制备二、其它物质的制备 主要有：漂白粉、胶体的制取；工业制取主要有：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

24、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、硝基苯如银氨溶液的配制、乙酸乙酯、溴苯、硝基苯的制取。的制取。 高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化242022-4-14 点题剖析点题剖析 例例1 04甘青新理综甘青新理综 下图表示某种盐的制备步骤：下图表示某种盐的制备步骤：已知：水合盐已知：水合盐B含有含有45.3%的水；无水盐的水；无水盐C焙烧分解，焙烧分解，放出两种无色刺激性气体放出两种无色刺激性气体E和和F，并生成红棕色固体，并生成红棕色固体D。请写出物质的化学式或名称：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） 高考专题复习高考专题复习 十四十四 物质的制备与净化物质的制备与净化252022-4-14例例2 04江苏理综江苏理综 如下图所示，如下图所示，A、B、C是实验室常用的三种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、制取气体的装置，提供的药品有：大理