2011届高考化学知识点专题整合复习3

1、第二节 气体的制备、物质的检验、分离和提纯,1. 了解常见气体的制备反应物质和方法。 2能对常见的物质进行检验、分离和提纯。 3能根据要求配制溶液。,1O2的制备 (1)实验室制O2 发生反应的化学方程式为： (或 ) 制备装置的类型： (或 ),2KClO3 2KCl3O2,2H2O2 2H2OO2,固固 气体,固液气体,收集方法：因为氧气难溶于水，用 法收集；因为O2的密度比空气 ， 可用 收集。 验满方法： ，观察是否复燃。或用排水法收集O2时，若 ，证明O2已收集满。 (2)工业制O2：采用 法。,排水,大,向上排空气法,用带火星的木条靠近集气瓶口,气体充满集气瓶,分离液态空气,2CO

2、2的制备 (1)实验室制CO2 发生反应的化学方程式为： 。 制备装置的类型： 。 净化方法：用 除去HCl。 收集方法：用 法收集。 验满方法： 证明CO2已收集满。 (2)工业制CO2：高温煅烧石灰石，化学方程式为： 。,CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O,固液气体,饱和NaHCO3溶液,向上排空气,用燃着的木条靠近集气瓶口，熄灭,CaCO3 CaOCO2,3Cl2的制备 (1)实验室制Cl2 发生反应的化学方程式为： 。 制备装置的类型： 。 净化方法：用 除去HCl，再用 除去水蒸气。 收集及验满方法：采用 法或 法，用湿润的 来检验。 尾气处理：多余的Cl2排放到空气中会造成

3、环境污染，须用 吸收除去。 (2)工业制Cl2：电解饱和食盐水，化学方程式为： 。,MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O,固液 气体,饱和食盐水,浓H2SO4,向上排空气,排饱和食盐水,淀粉KI试纸,NaOH溶液,2NaCl2H2O 2NaOH,H2Cl2,4NH3的制备 (1)实验室制NH3 发生反应的化学方程式为： 。 制备装置的类型： 。 除杂：用 除去混有的水蒸气。 收集：只能用 法。 验满：a.用湿润的 置于试管口，若试纸 ，说明已收集满。,2NH4Cl(固)Ca(OH)2(固) CaCl2,2NH32H2O,固固 气体,碱石灰,向下排空气,红色石蕊试纸,变蓝,b将蘸有

4、的玻璃棒置于试管口，若有 产生，说明已收集满。 尾气吸收：用 吸收多余的NH3。 (2)工业制NH3 发生反应的化学方程式为： 。,浓盐酸,白烟,水,N23H2 2NH3,5.乙烯的制备 (1)实验室制法 发生反应的化学方程式为： 。 制备装置的类型： 。 除杂：用 除去CO2、SO2等杂质，用 吸收水蒸气。 收集：用 收集。 (2)工业制乙烯：石油的裂解。,CH3CH2OH CH2=CH2H2O,液液 气体,NaOH溶液,浓H2SO4,排水法,【想一想】 用排饱和食盐水法收集Cl2可以吗？ 答：可以，由于Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，故Cl2除用向上排空气法收集外，也可用排饱和食盐水法。,

5、1分离仪器 (1)漏斗,普通漏斗 常用于分离 混合物，也可用于防倒吸装置。 长颈漏斗 用于装配发生器，如简易启普发生器，使用时长管末端应 ，形成液封。 分液漏斗 用于分离 的液体；也可在反应装置中做加液装置。使用前应先检验是否 ，分液时下层液体从 放出，上层液体由 倒出。,固体和液体,插入反应液面以下,密度不同且互不相溶,漏液,下口,上口,(2)干燥管 用于除气体中的杂质，气流流向 进 出。 (3)洗气瓶 用于除气体中的杂质，如图所示，如果用于除去气体中的杂质，气体流向为 进 出。 如果要测量气体的体积，气体可由 进入，里面的水 由 排入量筒。,大口,小口,A处,B处,B处,A处,2常见物质的

6、分离操作 (1)过滤 过滤使用的主要仪器和用品有： 、烧杯、 、 滤纸、 。 过滤操作时要注意：一贴二低三靠。 a一贴：滤纸紧贴 。 b二低：滤纸边缘低于漏斗边缘； 。,铁架台(铁圈),普通漏斗,玻璃棒,漏斗内壁,液面低于滤纸边缘,c三靠：烧杯紧靠 ；玻璃棒末端紧靠 ；漏斗下端管口紧靠 。 过滤时沉淀的洗涤 直接向漏斗中注入蒸馏水，使 ，等水流完后，再重复操作数次直至洗净。,玻璃棒,三层滤纸一侧,烧杯内壁,水面浸没沉淀物,(2)蒸发 仪器： ，三角架(或铁架台)，酒精灯， 。 注意：a.加热过程中，要用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部温度过高，造成液体飞溅。 b当 时，即停止加热。,蒸发皿,玻璃棒

7、,蒸发皿中出现较多量固体,(3)蒸馏 根据液态混合物中各组分的 不同，来除去难挥发或不挥发的杂质。 实验室制取蒸馏水的实验中，需用到的仪器有：铁架台、酒精灯、 、 、 、 、牛角管、锥形瓶。 在蒸馏实验中，冷凝管中的水流方向为 。蒸馏烧瓶中加 防暴沸，温度计的水银球的位置为 。,沸点,石棉网,蒸馏烧瓶,温度计,冷凝管,下进上出,碎瓷片,蒸馏烧瓶的支管口处,(4)萃取分液 萃取 利用混合物中一种溶质在 的两溶剂中 的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的操作。 萃取剂应符合的条件是： a ； b ； c 。,互不相溶,溶解性,萃取剂与原溶剂互不相溶,与溶质不反应,溶质在萃

8、取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度,分液 把两种互不相溶的液体分开的操作。分液所用的主要仪器是 。 分液时，分液漏斗内上层液体从 倒出，下层液体从 流出。 【想一想】 过滤和渗析的本质区别是什么？ 答：过滤和渗析的本质区别在于提纯的分散系中分散质的颗粒大小不同。,分液漏斗,上口,下口,1常见气体的检验 由于气体贮存困难，使用时易扩散，故检验中要尽可能使用物理性质加以检验。即使使用化学方法，尽可能多用试纸。可按下列顺序检验： (1)观察颜色，红棕色为 ，黄绿色为 ；打开瓶塞，瓶口有白雾出现的是 或 、有 气体出现的是NO。 (2)闻气味：有 气味的可能是Cl2、HCl、NO2、NH3、SO2

9、等。,NO2、Br2(g),Cl2,浓盐酸,浓氨水,红棕色,刺激性,(3)试纸检验：使湿润的红色石蕊试纸变蓝的是 ；使湿润的蓝色石蕊试纸变 的是酸性气体如：HCl、CO2等；使湿润的品红试纸退色的是 等；使湿润的淀粉KI试纸 的是氧化性气体如：Cl2、O3等。 (4)点燃：可燃或产生爆鸣声的是 性气体如：H2、CH4、C2H6、CO等；使带火星的木条复燃的是 。,NH3,红,SO2、Cl2,变蓝,可燃,O2,(5)通入盛有试剂的洗气瓶如：二氧化氮通入水中生成 色的溶液并生成 色气体，水溶液显酸性；二氧化硫通入品红溶液能使品红溶液 ，加热后又显 ，能使酸性KMnO4溶液退色；CO2或SO2能使澄

10、清的石灰水变 等。,无,无,退色,红色,浑浊,2溶液的检验(几种重要离子的检验) (1)Na、K用焰色反应，它们的火焰分别是 、 。(K透过蓝色钴玻璃观察)。 (2) 与NaOH溶液反应，加热，放出 的气体，能使湿润的红色石蕊试纸 ；用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时冒 。 (3)Ba2能使稀硫酸或可溶性硫酸盐产生 ，且沉淀不溶于稀盐酸。,黄色,紫色,刺激性气味,变蓝,白烟,白色沉淀,(4)Cu2蓝色水溶液，能与NaOH溶液反应，生成蓝色Cu(OH)2沉淀，加热后转变成CuO黑色沉淀。含Cu2水溶液能与Fe、Zn反应，在金属片上有红色的铜生成。 (5)Al3能与适量的NaOH溶液反应，生成白色Al(O

11、H)3沉淀，该沉淀能溶于盐酸或NaOH溶液。 (6)Ag能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，但溶于氨水，生成银氨溶液。,(7)Fe3加入KSCN溶液，立即显血红色，能与NaOH溶液反应，生成红褐色的 Fe(OH)3沉淀。 (8)Fe2能与少量NaOH溶液反应，先生成白色的Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿 色，最后变成红褐色的Fe(OH)3沉淀，或向亚铁盐的溶液中加入KSCN溶液，不 显血红色，加入少量新制氯水后，立即显血红色。 能与BaCl2反应生成白色BaCO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，产生无色气体， 能使澄清的石灰水变浑浊。 (10) 浓溶液与强酸反应，产生无

12、色有刺激性气味的气体，能使品红退色，加热后又显红色，能使酸性KMnO4溶液退色，能与BaCl2反应生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，产生无色有刺激性气味的气体。,【想一想】 一种试剂只能检验一种离子吗？一种离子能否用多种试剂检验？ 答：同一种检验试剂，可以检验多种离子、分子，如NaOH溶液可检验Fe2、 Al3、Mg2等；同一种离子也可以有多种检验试剂，如Fe3的检验试剂： NaOH溶液、KSCN溶液、苯酚等。,【例1】 四氯化钛是无色液体，沸点为136，它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”(TiCl4H2O=TiOCl22HCl)。四氯化钛可由TiO2与Cl2发生置换反应而制得(T

13、iO2不与HCl反应)。此反应在1 000高温下进行得很慢，但如果有炭粉存在时，只要650850反应便可顺利进行，下图是某同学设计的实验室制备TiCl4的装置：,请回答： (1)A装置中反应的化学方程式是_。 (2)B装置中的试剂为_，其作用是_。,(3)C装置中的反应方程式为_。 (4)D装置中冷凝水的方向为_进_出，该装置的作用为_。 (5)E装置中NaOH溶液的作用是_。 (6)请指出此装置的缺陷和不妥之处，并进行改进_。,解析：由题意知，在无水环境中TiO2与Cl2在炭粉作催化剂时反应可制得TiCl4液体，故题给装置中各部分的作用分别是A制备Cl2，B除去Cl2中的水，C为主反应装置，

14、D冷凝收集TiCl4，E除去未反应的Cl2、HCl。由于TiCl4极易水解，故D、E之间应连有干燥装置吸收由E进入装置内的水蒸气，A处烧瓶内气压过高，应用一导管将分液漏斗上口与烧瓶连通，便于液体流下来。,答案：(1)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O (2)浓H2SO4 吸水 (3)TiO22Cl2 TiCl4O2 (4)a b 使TiCl4冷凝为液体 (5)除去未反应的Cl2、HCl (6)把D、E之间加上干燥管，防止TiCl4水解；用导管把分液漏斗与烧瓶连通，使其压强相等,1气体制备时的反应及发生装置的选择 (1)制备气体反应的选择 一种气体可以由多种反应制得，但只有部分反应

15、适用于实验室制备，这些反应一般应符合以下几个条件： 反应物容易获得； 反应条件容易达到； 反应容易控制； 生成的气体容易分离。,(2)气体发生装置 气体发生装置依据制备气体所需反应物的状态和反应条件，主要分为三类：,固体固体 气体型(如图A) 适用气体：制O2、CH4、NH3等。 固体液体气体型(如图B) 适用气体：制H2、H2S、CO2、NO2、SO2、NO等。其中可使用启普发生器制取的有：H2、H2S、CO2。制C2H2不能使用启普发生器。 固体液体 气体型(或液体液体 气体型)(如图C) 适用气体：制Cl2、C2H4等。,2.气体的净化装置及适用气体 (1)气体的净化,(2)气体的干燥,

16、3.气体的收集 (1)根据气体的溶解性、密度及是否与空气中的成分反应，可选择排水(液)法、向上排空气法、向下排空气法收集。 (2)排水量气装置 标准装置：,变化装置：,1下列各组气体中其制备装置、收集装置和收集方法均相同，且都可用浓 H2SO4干燥的是( ) ASO2和H2S BCH4和NH3 CCH4和O2 DCO2和H2 解析：A、B项中的H2S、NH3不能用浓H2SO4干燥；D项，CO2用向上排空气法收集，H2用向下排空气法收集。 答案：C,2以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是( ) 解析：C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，控制反应与否，来

17、控制产生气体的量。 答案：AB,3(2008天津理综，28)化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所用试剂。(仪器可重复使用，固定装置不必画出),解析：实验室制取HCl气体是用浓H2SO4和浓盐酸混合，因此装置特点是液体液体混合制取气体。反应装置应选圆底烧瓶和分液漏斗、带导管的胶塞，收集干燥气体应加干燥剂，应用干燥装置，用集气瓶式的洗气瓶来干燥，最后用向上排空气法收集HCl。,答案：,【例2】 为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是( ) ANO(NO2)通入足量水中，再用向

18、上排空气法收集气体 BNaHCO3溶液(Na2CO3)通入过量CO2 CCl2(HCl)用排饱和NaCl溶液收集气体 DCuO(C)直接在空气中加热 解析：NO与空气中氧气反应生成NO2，A项错误。 答案：A,物质的分离、提纯是中学化学实验中的一项综合性较强的实验内容，复习时应掌握： 1物质提纯的原则：不增、不变、不减、易分 所谓不增，不引进新的物质；不变指被提纯的物质性质不能改变；不减指不能损耗或减少被提纯的物质；易分指易使杂质与被提纯的物质分离。,2提纯的方法可归纳为：“杂吸收、杂转纯、杂变沉、化为气、试剂分” (1)杂吸收：常用于气体的净化和干燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质，选

19、择适当的固体或液体作为吸收剂。如Cl2中混有的HCl气体可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，NH3中混有的水蒸气可通过装有碱石灰的干燥管等。 (2)杂转纯：利用化学反应，加入适当的试剂或采用某种条件(如加热)，使物质中的杂质转化为提纯物。如NO中混有的NO2气体可通过盛有水的洗气瓶；Na2CO3固体中混有NaHCO3可将混合物加热，使NaHCO3全部转化为Na2CO3；FeCl3溶液中混有的FeCl2，可通入适量的Cl2将FeCl2氧化成FeCl3。,(3)杂变沉：加入适当试剂使其与杂质反应生成沉淀过滤而除去。如除去K2SO4溶 液中少量的MgSO4杂质：向混合液中加入过量KOH溶液，过滤出Mg(O

20、H)2沉淀 后，向滤液中加入适量硫酸即可得纯净的K2SO4溶液。 (4)化为气：加入适当试剂使其与杂质反应生成气体而除去。如除去Na2SO4溶液中少量的Na2CO3，加入适量稀硫酸，将 转变为CO2。 (5)试剂分：对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解，然后过滤除去。Mg粉中混有的Al粉、MgO中混有的Al2O3、Mg(OH)2中混有的Al(OH)3可用过量的 NaOH溶液除去，然后洗涤即可。,4下列分离或提纯物质的方法错误的是( ) A用渗析的方法精制氢氧化铁胶体 B用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体 C用溶解、过滤的方法提纯含有少量硫酸钡的碳酸钡 D用盐析的方法分离、提纯蛋白质

21、,解析：A选项属于胶体的精制，用渗析法除去其中所含电解质；B项中的 NaHCO3加热易分解转化成Na2CO3；C项中BaSO4、BaCO3均不易溶于水，不能用溶解、过滤的方法提纯；D项蛋白质具有盐析的性质，可以用此法分离提纯蛋白质，只有C错误。 答案：C,5(2009江苏单科，6)下列有关实验操作的叙述正确的是( ) A实验室常用右图所示的装置制取少量的乙酸乙酯 B用50 mL酸式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO4溶液 C用量筒量取5.00 mL 1.00 molL1盐酸于50 mL容量瓶中，加水稀释至刻 度，可配制0.100 molL1盐酸 D用苯萃取溴水中的溴，分液时有机层从分液

22、漏斗的下端放出,解析：A项，图中导管不能插入Na2CO3溶液中；B项正确；C项，量筒读数只能精确到小数点后一位；D项，苯密度小于水，有机层应在上层，分液时应从分液漏斗的上口倒出。 答案：B,6用下列实验装置进行的实验能达到实验目的的是( ),解析：A项不能使FeSO4与NaOH溶液接触而反应；B项由于乙炔密度比空气小，不能用向上排空气法；C项反应装置内缺少催化剂，不能反应；D项利用排水量气法测定生成O2的体积，可推算出KClO3中氧的含量。 答案：D,【例3】 (2009江苏单科，9)下列化学实验事实及其解释都正确的是( ) A向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用

23、CCl4从 碘水中萃取碘 B向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难 溶于盐酸 C向0.1 molL1 FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液退色， 说明Fe2具有氧化性 D向2.0 mL浓度均为0.1 molL1的KCl、KI混合溶液中滴加12滴0.01 molL1 AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大,解析：A项，CCl4能从碘水中萃取出I2，是常见的萃取剂；B项，SO2与BaCl2根本不反应，可理解为即使生成BaSO3，也会被盐酸溶解；C项，Fe2被MnO氧化成Fe3， 体现氧化性，Fe2体现还

24、原性；D项，沉淀转化时，一般由Ksp大的变为Ksp小的，AgI比AgCl更难溶，Ksp更小。 答案：AD,1.物质检验时对反应的一般要求 (1)反应要有明显的外部特征，如：溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、 气体的产生等。 (2)反应要在适宜的条件下进行，如：溶液的酸碱性、浓度、温度等的选择。 (3)检验反应时常需排除干扰物的影响，如：用Ba2检验 时应排除 等离子的干扰。,(4)检验反应要求具有一定的选择性 一种试剂如果只与少数几种离子反应，这种反应就叫做选择性反应。与该试剂反应的离子种类越少，反应的选择性越高。 如果试剂只与一种离子(或物质)发生反应，这个反应的选择性最高，这样的反应称为这

25、种离子的特征反应。 在物质检验过程中应尽量采用选择性高的反应，如用品红溶液检验SO2，用 KSCN溶液检验Fe3，用湿润的红色石蕊试纸检验气体NH3。,2物质检验的基本原则和方法 物质检验的“三个原则”，即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类： (1)生成气体，如 、 的检验； (2)生成沉淀，如Cl、 的检验； (3)显现特殊颜色，如Fe3、苯酚的检验。 (4)焰色反应：检测金属或金属离子。,7(2009海南单科，1)将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是( ),解析：苯和汽油互溶且都不溶

26、于水，它们的密度都比水的密度小。因此，苯和汽油的混合物在水的上面。 答案：D,8为确定某溶液的离子组成，进行如下实验： 测定溶液的pH，溶液显强碱性。 取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体。 在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀。 取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。,根据实验以下推测正确的是( ) A一定有 B一定有 C不能确定Cl是否存在 D不能确定 是否存在 解析：因溶液显强碱性，且加入盐酸呈酸性时产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体，即CO2，可推知可能会有 ，但是由溶液

27、呈强碱性可排除 的存在，D错；因加HCl产生无刺激性气体，故无 ，所以 A错；由于前面实验中已加入盐酸，所以即使加入AgNO3产生白色沉淀，也不能判定原溶液中一定含Cl。 答案：BC,9下列各组物质的溶液中，仅依靠物质间相互反应不能一一区别的一组是( ) ANaOH Al2(SO4)3 MgCl2 K2CO3 BBaCl2 Na2SO4 (NH4)2SO4 KOH CAgNO3 NaCl KCl CuCl2 DFe2(SO4)3 K2CO3 KHSO4 NH4Cl,解析：不外加试剂的鉴别的一般思路：首先找出各组中有颜色的物质，然后再两两混合进行鉴别。A选项都是无色溶液，把一种溶液逐滴滴入另外三

28、种溶液中，先有白色沉淀后逐渐消失的是NaOH和Al2(SO4)3，然后用NaOH可鉴别出MgCl2和 Na2CO3；B选项，两两混合：有刺激性气味气体生成的是(NH4)2SO4和KOH，然后把(NH4)2SO4和KOH分别滴入另外两种溶液中，无沉淀生成的是KOH，有沉淀产生的是(NH4)2SO4，从而鉴别出BaCl2；C选项观察颜色可鉴别出CuCl2，两两混合可鉴别出AgNO3，但NaCl和KCl只能用焰色反应鉴别；D选项，有颜色的是 Fe2(SO4)3，用Fe2(SO4)3可鉴别出K2CO3，用K2CO3可鉴别出KHSO4。 答案：C,【例题】 (2009上海单科，16)物质的鉴别有多种方法。下列能达到鉴别目的的是( ) 用水鉴别苯、乙醇、溴苯 用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液 点燃鉴别甲烷和乙炔 A B C D,审题视点：不用任何试剂鉴别多种物质： (1)先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。 (2)若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。 (3)若以上两方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录混合后的反应现象，分析确定。 (4)若被鉴别物质为两种时，可考虑因试剂加入的顺序不同，现象不同而进行鉴别。,思路点拨：中苯不溶于水且密度小于水