2019-2020年高考化學 不可不知的60大考點 考點53 物質(zhì)的制備.doc
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2019-2020年高考化學 不可不知的60大考點 考點53 物質(zhì)的制備 考點聚焦 1.能結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì),選擇物質(zhì)制備的反應(yīng)原理。 2.根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件等,靈活選用氣體的發(fā)生裝置。 3.能對所制得的氣體進行凈化、干燥,對有毒氣體進行尾氣處理。 知識梳理 制備一種物質(zhì),應(yīng)根據(jù)目標產(chǎn)品的組成來確定來確定原料及反應(yīng)原理,設(shè)計反應(yīng)路徑,選擇合適的儀器和裝置,最后,根據(jù)生成物的性質(zhì) 將產(chǎn)品分離提純出來。整個過程如下圖所示 : 設(shè)計反應(yīng)裝置 設(shè)計反應(yīng)路徑 選擇原料 目標產(chǎn)品 分離提純產(chǎn)品 控制反應(yīng)條件 在設(shè)計物質(zhì)制備的實驗方案時,要優(yōu)化上述流程中的每一個具體環(huán)節(jié)。遵循的優(yōu)化原則是:原料廉價,原理綠色,條件優(yōu)化,儀器簡單,分離方便。 一.氣體發(fā)生原理 實驗室制備各種氣體應(yīng)以實驗室常用藥品為原料,以安全、方便、經(jīng)濟為原則。同時在選擇氣體制備原理時,還應(yīng)考慮使用該原理制取氣體的裝置要簡單,所制得的氣體要純凈。請你寫出中學化學實驗室制取下列 9 種氣體的化學反應(yīng)方程式: 序號 氣體 反應(yīng)原理 序號 氣體 反應(yīng)原理 1 O2 6 NO 2 H2 7 NO2 3 CO2 8 C2H4 4 Cl2 9 C2H2 5 NH3 二、氣體發(fā)生裝置 實驗室典型的氣體發(fā)生裝置有三大類: 1.氣體發(fā)生裝置的選擇要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來決定。 (1)選擇 A 裝置時,反應(yīng)物應(yīng)是 ,反應(yīng)條件是 。 (2)選擇 B 中的 ① 裝置時,反應(yīng)物應(yīng)是 ,反應(yīng)條件是 ;選擇 B 中的 ② 裝置時,反應(yīng)物應(yīng)是 ,反應(yīng)條件是 。 (3)選擇 C 中的 ① 裝置時,反應(yīng)物應(yīng)是 ,反應(yīng)條件是 ;選擇 C 中的 ② 裝置時,反應(yīng)物應(yīng)是 ,反應(yīng)條件是 。 2.實驗室制取氣體的典型裝置有時候還要根據(jù)具體情況加以選擇或改進。 (1)制取乙炔氣體時,由于反應(yīng)劇烈,且產(chǎn)生大量泡沫,故應(yīng)在選擇 B 中的 ② 裝置時,應(yīng)在試管內(nèi)的導管口 ,也可將試管換成 。 (2)加熱液體混合物制取氣體時,應(yīng)在圓底燒瓶中加入少量 ,目的是 ;若制取少量氣體時,則應(yīng) 。 (3)右圖①是目前市售的小型簡易氣體發(fā)生裝置,該裝置的功能與上圖中 相同;若制取少量這類氣體(無須加熱)時,還可用右②這種最簡易的裝置,該裝置的缺點是 。 三.氣體的收集方法 氣體的收集裝置通常分為排水集氣法、向上排空氣法和向下排空氣法三種: 1.凡是 的氣體都可以用排水法收集。用排水法集氣時,盛滿水的集氣瓶應(yīng) 在水槽里,收集滿氣體后,應(yīng)在水下用 蓋嚴,用此法收集得到的氣體純度 。 2.排空氣法收集氣體適用收集氣體的密度與空氣相差 ,且常溫下不與空氣反應(yīng)的氣體。收集有毒氣體時,應(yīng)增加 裝置,如收集氯氣時,應(yīng)用 吸收。 3.已經(jīng)集滿比空氣輕的氣體的集氣瓶,放置時瓶口向 ;反之,已經(jīng)集滿比空氣重的氣體的集氣瓶,放置時瓶口向 。 四.氣體的凈化與干燥 要根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)及實驗條件來分析可能含有的雜質(zhì),再根據(jù)主要成分與雜質(zhì)性質(zhì)上的差異選擇除雜方案。 一般凈化氣體時,除去水蒸氣的干燥裝置放在最后。用作干燥劑的物質(zhì)須具備兩個條件:一是本身要具有很強的吸水性,二是不能與被干燥的氣體發(fā)生反應(yīng)。實驗室常用的干燥劑可劃為三類: 濃硫酸 禁用于堿性和還原性物質(zhì)如NH3 HI HBr H2S 酸性干燥劑 五氧化二磷 禁用于堿性物質(zhì),如NH3 中性干燥劑 無水氯化鈣 禁用于NH3和酒精 固體CaO 堿性干燥劑 禁用于酸性物質(zhì)如HCl、Cl2、CO2 堿石灰(NaOH+CaO) 常見氣體的干燥裝置有兩種: 洗氣瓶:可裝液體干燥劑,如濃硫酸;干燥管:可裝固體干燥劑 氣體洗滌裝置 液體洗滌劑 固體洗滌劑 五、尾氣吸收處理裝置 有三種:①用倒扣漏斗------極易溶于水的氣體;②玻璃管----能溶于水或溶于溶液的氣體的吸收(如用NaOH溶液吸收Cl2);③點燃法----處理CO。 六、典型物質(zhì)的實驗室制備 (1)選擇最佳反應(yīng)途徑: 如用銅制硝酸銅: 。 用鋁制氫氧化鋁: 。 (2) 選擇最佳原料: 如用氯化鋁溶液制氫氧化鋁: 。 用可溶性銅鹽制氫氧化銅: 。 (3)選擇適宜操作方法: 如制氫氧化亞鐵: 。 (4) 選擇適宜收集分離方法: 如制乙酸乙酯: 。 制溴苯: 。 試題枚舉 【例1】(05年江蘇20)硫酸亞鐵(FeSO4?7H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑。實驗室通過如下實驗由廢鐵屑制備FeSO4?7H2O晶體: ① 將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數(shù)分鐘,用傾析法除去Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用水洗2—3遍; ② 向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸,控制溫度在50—80℃之間至鐵屑耗盡; ③ 趁熱過濾,將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中,靜置、冷卻結(jié)晶; ④ 待結(jié)晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2—3次,再用濾紙吸干晶體; ⑤ 將制得的FeSO4?7H2O晶體放在一個小廣口瓶中,密閉保存?;卮鹣铝袉栴}: (1)實驗步驟①的目的是 ,加熱的作用是 。 (2)實驗步驟②明顯不合理,理由是 。 (3)實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體,其目的是 。 解析 本題是以高三教材實驗制取硫酸亞鐵為載體變形與創(chuàng)新設(shè)設(shè)的實驗綜合題。涉及到鹽類的水解,物質(zhì)的溶解、結(jié)晶等知識,該題涉及知識面廣,能力要求較高,屬較難題。 答案(1)除去油污;升高溫度,溶液堿性增強,去油污能力增強。 (2)應(yīng)該鐵屑過量(或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余),否則溶液中可能有Fe3+存在, (3)洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì),用冰水洗滌,可降低洗滌過程中FeSO47H2O的損耗 【例2】右圖裝置可用于( ) A.加熱無水醋酸鈉和堿石灰混合物,制取甲烷 B.加熱硝酸鉛制取二氧化氮 C.加熱氯酸鉀和少量二氧化錳,制取氧氣 D.加熱氯化銨和消石灰混合物,制取氨氣 解析 該裝置用于加熱固體反應(yīng)物制取難溶于水的氣體,A~D各選項中,反應(yīng)物均為固體,但氨氣易溶于水,二氧化氮與水反應(yīng)。只有甲烷和氧氣可以用排水集氣法收集。 答案 AC 【例3】實驗室制取氯氣時涉及到以下幾個實驗步驟: a.把燒瓶固定在鐵架臺上,在燒瓶上裝好分液漏斗并連接好導氣管; b.用藥匙把少量MnO2粉末放入燒瓶中,再向分液漏斗中加入濃鹽酸,并把導氣管插入集氣瓶中,同時連接好吸收多余氯氣的尾氣吸收裝置; c.把酒精燈放在鐵架臺上,根據(jù)酒精燈高度固定好鐵圈,放好石棉網(wǎng); d.用分液漏斗向燒瓶內(nèi)注入濃鹽酸,再點燃酒精燈,緩緩加熱; e.檢查裝置氣密性。 以上步驟先后排列的正確順序是 ,實驗室制得的 Cl2 中常混有 HCl氣體和水蒸氣,應(yīng)將該 Cl2 依次通過盛有 、 的洗氣瓶。 解析 一般地,實驗室制取氣體的正確的操作順序是:首先按“由下往上,從左到右”的原則搭建氣體發(fā)生裝置,然后檢查裝置的氣密性,最后加藥品、制取氣體。HCl 氣體極易溶于水,故可用水將它除去;為降低 Cl2 在水中的溶解度,常用飽和食鹽水代替水。能干燥 HCl 氣體的干燥劑很多,如濃硫酸、無水氯化鈣、五氧化二磷等,但盛放在洗氣瓶中的只有濃硫酸。 答案 c a e b d 水(或飽和食鹽水) 濃硫酸。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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