物质制备及性质

1、第第3节节 高三化学复习高三化学复习第十单元第十单元 化化 学学 实实 验验 基基 础础物质的制备物质的制备高考试题的主要特点高考试题的主要特点:1、 内容上内容上一般是无机、有机实验题，一般是无机、有机实验题，主要为填写主要为填写化学方程式化学方程式，选择，选择仪器装置仪器装置，评价实验方案评价实验方案，简述实验步骤简述实验步骤等；等；2、 原理上原理上源自课本实验，装置基于源自课本实验，装置基于课本但又不同于课本；课本但又不同于课本；3、 类型上类型上综合制备实验、物质性质综合制备实验、物质性质实验等。实验等。一、一、发发 生生装装 置置净净 化化装装 置置干干 燥燥装装 置置收收 集集装

2、装 置置尾气吸尾气吸 收装置收装置 及反应条件及反应条件反应物状态反应物状态的性质的性质气体及杂质气体及杂质选择干燥剂选择干燥剂气体的性质气体的性质及密度及密度气体水溶性气体水溶性选择吸收剂选择吸收剂气体的毒性气体的毒性O2、 NH3 、 H2、 CO2 、 SO2 、 NO、NO2 、 C2H2 、Cl2 、 C2H4共共10种气体种气体用化学方程式表示如下气体的实验室制取方法用化学方程式表示如下气体的实验室制取方法 气体制取的反应原理气体制取的反应原理2KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 22H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+

3、OO+O2 2MnOMnO2 22KClO3 2KCl+3O2MnO2 2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O ONHNH3 3HH2 2O+CaO O+CaO NHNH3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4( (稀稀)=ZnSO)=ZnSO4 4+H+H2 2CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O1. O1. O2 22. NH2. NH3 33. H3. H2 24. CO4. CO2 25. SO

4、5. SO2 26. NO6. NO2 27. NO7. NO8. C8. C2 2H H2 2 9. Cl9. Cl2 210. C10. C2 2H H4 4NaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4( (浓浓)=Na)=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O OCu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀) = 3Cu(NO) = 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OCaCCaC2

5、2+2H+2H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2+CHCH+CHCHMnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) = MnCl) = MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O 2KMnO 2KMnO4 4+16HCl=2KCl+2MnCl+16HCl=2KCl+2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2O OC C2 2H H5 5OH OH CHCH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O170170浓浓H H2 2SOSO4 4Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4（浓）浓）= Cu= Cu SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O O

6、（1 1）试管口应略向下倾斜）试管口应略向下倾斜（2 2）试管夹夹在距试管口）试管夹夹在距试管口1/31/3处处（3 3）药品应平铺于试管底部）药品应平铺于试管底部（4 4）导管不宜伸入试管内过长，导管不宜伸入试管内过长，粉末状固体，应在试管口堵一团粉末状固体，应在试管口堵一团棉花。棉花。（5 5）实验开始时先检验装置的）实验开始时先检验装置的 气密性气密性（6 6）加热时，先预热且外焰加热）加热时，先预热且外焰加热a.a.检验装置的气密性检验装置的气密性b.b.长颈漏斗插入液面以下长颈漏斗插入液面以下启普发生器启普发生器启普发生器只适用于启普发生器只适用于块状固体块状固体与与液体液体在在反应

7、速率反应速率适中且适中且不加热（不加热（也不能大量放热）也不能大量放热）条件下制取难条件下制取难溶于溶于反应混合物反应混合物的气体如的气体如COCO2 2、H H2 2( (不可用于制不可用于制C C2 2H H2 2、SOSO2 2 NO NO2 2) )启普发生器改良启普发生器改良A AB BC C（1 1）检验装置的气密性）检验装置的气密性（2 2）加热易暴沸的混合物时要加碎瓷片，防暴沸）加热易暴沸的混合物时要加碎瓷片，防暴沸练习练习1 、设计学生试验要注意安全、无污染、现象明显。、设计学生试验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理，根据启普发生器原理，可用底部有小孔的试管可用

8、底部有小孔的试管制简易的制简易的气体发生器（见右图）。若关闭气体发生器（见右图）。若关闭K，不能使反应停止，不能使反应停止，可将试管从烧杯中取出（会有部分气体逸出）。下列气可将试管从烧杯中取出（会有部分气体逸出）。下列气体的制取宜使用该装置的是体的制取宜使用该装置的是BA用二氧化锰（粉末）与双氧水制氧气用二氧化锰（粉末）与双氧水制氧气B用锌粒与稀硫酸制氢气用锌粒与稀硫酸制氢气C用亚硫酸钠（用亚硫酸钠（粉末粉末）与浓硫酸制二氧化）与浓硫酸制二氧化 硫硫D用碳酸钙（块状）与稀硫酸制二氧化碳用碳酸钙（块状）与稀硫酸制二氧化碳1 1、常见除杂装置、常见除杂装置: :双通加热管双通加热管干燥管干燥管洗气

9、瓶洗气瓶 双通加热管双通加热管: : 一般装入固体一般装入固体除杂剂，除杂试剂和混合气体除杂剂，除杂试剂和混合气体中的某一组分反应。例如：用中的某一组分反应。例如：用铜网除去混合气体中铜网除去混合气体中O2。气体的净化气体的净化原则原则（1 1）吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与）吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。但可与杂质气体反应生成被提纯的气体反应。但可与杂质气体反应生成欲净化的气体。欲净化的气体。（2 2）一般情况下，）一般情况下，易溶于水易溶于水的气体的气体杂质杂质可用水可用水来吸收来吸收；酸性杂质酸性杂质可用可用碱性物质吸收碱性物质吸收；碱性杂碱性杂质质可用可用

10、酸性物质吸收酸性物质吸收。（3 3）一般除杂在前，干燥在后。）一般除杂在前，干燥在后。若是若是双通加热双通加热管管除杂，则干燥在前。除杂，则干燥在前。水水: :可除去易溶性杂质可除去易溶性杂质强碱溶液强碱溶液：如：如NaOHNaOH溶液可溶液可吸收酸性吸收酸性的气体。的气体。饱和的酸式盐溶液饱和的酸式盐溶液，可将杂质气体吸收并转化，如：，可将杂质气体吸收并转化，如： COCO2 2（HClHCl、SOSO2 2）-饱和饱和NaHCONaHCO3 3溶液溶液 SOSO2 2（HClHCl、SOSO3 3）-饱和饱和NaHSONaHSO3 3溶液溶液 H H2 2S S（HClHCl） -饱和饱和

11、NaHSNaHS溶液溶液酸性酸性KMnO4溶液溶液：利用它的强氧化性，可以除去具：利用它的强氧化性，可以除去具有还原性的气体，如除去混在有还原性的气体，如除去混在CO2气体中的气体中的SO2等。等。溴溴水水：除去除去CH4气体中混有的气体中混有的C2H4、C2H2。常见除杂试剂有：常见除杂试剂有： 洗气瓶洗气瓶2 2、常见干燥装置、常见干燥装置: :干燥管干燥管干燥剂的选择干燥剂的选择干燥剂状态干燥剂状态干燥装置干燥装置 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的 氧化、还原性氧化、还原性干燥剂干燥剂选择选择气体的酸碱性气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性干燥剂的酸碱性 保持一致保持一致 如浓硫酸、五氧化二磷、

12、硅胶如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶干燥酸性或中性的气体。干燥酸性或中性的气体。浓硫酸可以干燥浓硫酸可以干燥CO、NO、 H2气体气体。 如生石灰、碱石灰、固体如生石灰、碱石灰、固体NaOHNaOH。 干燥碱性或中性的气体。干燥碱性或中性的气体。 如无水氯化钙，可干燥中性、酸性、碱如无水氯化钙，可干燥中性、酸性、碱 性气体。性气体。注意注意1 1、不能用不能用CaClCaCl2 2来干燥来干燥NHNH3 3（因生成（因生成CaClCaCl2 28NH8NH3 3），）， 2 2、常把无水、常把无水CuSOCuSO4 4的白色固体装入干燥管中，通过的白色固体装入干燥管中，通过 颜色变化来检验水蒸气的存

13、在（但因其吸水率颜色变化来检验水蒸气的存在（但因其吸水率 低不能作干燥剂）。低不能作干燥剂）。 3 3、有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原 性气体（如性气体（如H2S、HI等）等）。 酸性干燥剂酸性干燥剂: 碱性干燥剂碱性干燥剂:中性干燥剂中性干燥剂:练习练习2：用下列装置进行相应实验，能达到目的的用下列装置进行相应实验，能达到目的的是是A. 用图用图1装置除去装置除去C12中少量的中少量的HClB. 用图用图2装置蒸干装置蒸干NH4Cl饱和溶液制取饱和溶液制取NH4Cl晶体晶体C. 用图用图3装置制取纯净的装置制取纯净的CO2气体气体D. 用

14、图用图4装置分离装置分离CCl4萃取碘水后的有机层和水萃取碘水后的有机层和水层层AD选择装置原则：选择装置原则：根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度（1）易溶或与水反应的气体：）易溶或与水反应的气体：排空气法排空气法（2）与空气成分反应或与空气密度相近的气体：）与空气成分反应或与空气密度相近的气体： 排水（液）法排水（液）法（3）两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。）两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。 排空气法排空气法CO2、Cl2、HCl收集密度大于空收集密度大于空气的气体气的气体H H2 2、NHNH3 3收集密度小收集密度小于空气的于空气的排水法排水法( (或排饱和溶液

15、法或排饱和溶液法) )Cl2:排饱和食盐水排饱和食盐水 CO2:排饱和排饱和NaHCO3溶液溶液SO2:排饱和排饱和NaHSO3溶液溶液H2、O2、NO、C2H2、N2、CO D下列制备和收集气体的实验装下列制备和收集气体的实验装置合理的是置合理的是( )练习练习3：发生装置中的药品发生装置中的药品干燥和集气装置干燥和集气装置A A二氧化锰和双氧水二氧化锰和双氧水图图1 1B B大理石和稀盐酸大理石和稀盐酸图图1 1C C铜和稀硝酸铜和稀硝酸图图2 2D D氧化钙和浓氨水氧化钙和浓氨水图图1 1D练习练习4： （1）有毒、污染环境的气体不能直接排放。）有毒、污染环境的气体不能直接排放。 （2）

16、尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。）尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。直接吸收：直接吸收：Cl2、H2S、NO2 防倒吸：防倒吸：HCl、NH3、SO2常用吸收剂：常用吸收剂：水，水，NaOH溶液溶液（3）可燃性气体且难用吸收剂吸收：）可燃性气体且难用吸收剂吸收：燃烧处理燃烧处理 或袋装。或袋装。（1 1）水溶解法）水溶解法如：如：HCl、NH3等等。（2 2）碱液吸收法）碱液吸收法如：如：Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2等。等。（3 3）燃烧或袋装处理法）燃烧或袋装处理法如：如：CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。练习练习5：实验室实验室制备制备、收集干燥收集干燥的的

17、SO2，所需仪器如下。，所需仪器如下。(1)装置装置A产生产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a_f。decb(2)装置装置D的作用是的作用是_，装置，装置E中中NaOH溶液的作用溶液的作用是是_。防止倒吸防止倒吸吸收多余的吸收多余的SO2，以防污染空气以防污染空气1 1、检查气体的纯度、检查气体的纯度 点燃或加热通有可燃性气体（点燃或加热通有可燃性气体（H H2 2、COCO、CHCH4 4、C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2等）的装置前，必须检查气体的纯度。等）的装置前，必须检查气体的纯度。如：如：H H2 2、COCO等气体还原金

18、属氧化物时，应先通入等气体还原金属氧化物时，应先通入 气体，将装置内的空气气体，将装置内的空气排净并验纯排净并验纯后，再加后，再加 热金属氧化物。热金属氧化物。H H2 2纯度检查文字描述纯度检查文字描述: : 用排水法（或向下排气法）收集一试管氢气，用排水法（或向下排气法）收集一试管氢气，用拇指堵住管口，移近火焰，没有尖锐的爆鸣声，用拇指堵住管口，移近火焰，没有尖锐的爆鸣声，表示氢气纯度合格，可以点燃和收集。表示氢气纯度合格，可以点燃和收集。（五）、注意的几个问题（五）、注意的几个问题（1 1） 装配仪器时：装配仪器时： 从下向上；从左往右从下向上；从左往右 加入试剂时加入试剂时：先固后液：

19、先固后液 ；查查仪器的仪器的气密性气密性，再，再加药品加药品，后，后点酒精灯点酒精灯； 有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气 ；有些实验为防氧化往往最后停止通气。有些实验为防氧化往往最后停止通气。 （2 2）仪器拆卸的一般过程：仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下从右到左，自上而下2 2、连接及拆卸问题、连接及拆卸问题 练习练习6 6、实验室中某些气体的制、实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图取、收集及尾气处理装置如图所示所示( (省略夹持和净化装置省略夹持和净化装置) )。仅用此装置和表中提供的物质仅用此装置和表中提供的

20、物质完成相关实验，最合理的选项完成相关实验，最合理的选项是是选项选项 a中的物质中的物质 b中的物质中的物质 c中收集中收集的气体的气体d中的物质中的物质A浓氨水浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液溶液C稀硝酸稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液溶液B练习练习7、 已知已知KMnO4与浓与浓HCl在常温下反在常温下反应能产生应能产生Cl2。 若用图所示的实验装置来若用图所示的实验装置来制备制备纯净、干燥的氯气纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（不考虑的是（不考虑单元装置）单元装置）( ) A只有只有处处 B只有只有处处 C只有只有和和处处 D、处处D练习练习8在实验室欲制取适量的在实验室欲制取适量的NO气体。气体。下图中最