高考化学专题复习——物质的制备

第二讲常见物质的制备第十章化学实验2017高考化学复习[2017高考导航]考纲要求真题统计命题趋势1．掌握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)。2．掌握几种重要的有机物和无机物的制备。3．能识别典型的实验仪器装置图。2015，卷Ⅰ27T；2015，卷Ⅱ13T(ABD)、28T(2)；2014，卷Ⅰ26T；2014，卷Ⅱ10T(D)；2013，卷Ⅰ26T；2013，卷Ⅱ26T高考对本部分的考查主要有：(1)气体的制备装置选择、仪器连接顺序、净化、尾气吸收、实验操作等；(2)结合题目信息对新物质进行制备，考查基本仪器和基本操作。预计2017年高考将会保持对传统知识的考查，如气体制备，同时新的信息环境下与工艺流程结合考查实验基础知识是近几年的命题趋势。题型仍将以选择题和综合实验题为主。第十章化学实验第十章化学实验栏目导引课后达标检测1．常见气体制备的反应原理(填化学方程式)(1)O2：2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑或________________________；(2)H2：___________________________；(3)NH3：___________________________________________；(4)CO2：__________________________________________；(5)Cl2：_____________________________________________；(6)SO2：___________________________________________；(7)NO：____________________________________________。2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2H2O＋2NH3↑CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2ONa2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O考点一气体的制备和收集第十章化学实验栏目导引课后达标检测2．常见气体制备的发生装置选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型，具体如表中所示：反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等①试管要干燥②试管口略低于试管底③加热时先预热再固定加热④用KMnO4制取O2时，需在管口处塞一小团棉花第十章化学实验栏目导引课后达标检测反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、液加热型或液、液加热型Cl2等①加热烧瓶时要垫石棉网②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片第十章化学实验栏目导引课后达标检测反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、液不加热型O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下②启普发生器只适用于________________反应，且气体不溶于水③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速和用量块状固体和液体第十章化学实验栏目导引课后达标检测3.气体的收集方法收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应且_____________收集的气体密度比空气____，与空气密度相差较大，不与空气中成分反应收集的气体密度比空气__，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应难溶于水大小第十章化学实验栏目导引课后达标检测收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集装置适用的气体H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3第十章化学实验栏目导引课后达标检测1．下列关于气体制备的说法不正确的是()A．用碳酸钠粉末可以制备CO2B．用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4C．加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3D．用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同B第十章化学实验栏目导引课后达标检测解析：选项A，Na2CO3粉末可以与稀硫酸等反应制备CO2；选项B，Fe在浓H2SO4中发生钝化，不能得到大量的H2；选项C，加热NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去CO2和H2O即可得到NH3；选项D，用KMnO4固体和KClO3固体制备O2都属于“固＋固加热”型，其装置完全相同。第十章化学实验栏目导引课后达标检测2．下列制备和收集气体的实验装置合理的是()D第十章化学实验栏目导引课后达标检测解析：本题考查制备和收集气体的实验装置。A中大试管的管口应略向下倾斜，且收集气体的试管口应放一团棉花；B中NO很容易被空气中的氧气氧化，所以采用B装置得不到NO；C中氢气的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管要短；D装置合理。第十章化学实验栏目导引课后达标检测名师点拨(1)NO不能用排空气法收集，主要是因为NO易与空气中的氧气反应生成NO2。(2)密度与空气接近，且不与水反应或不溶于水的气体最好用排水法收集，如N2、CO、乙烯等。第十章化学实验栏目导引课后达标检测(2016·衡水高三测试)下图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置，均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂完成相应的实验。请用合适装置的序号完成下列填空：(1)既能用于收集Cl2，又能用于收集NO的装置是________________________________________________________________________。B第十章化学实验栏目导引课后达标检测(2)能用于干燥CO2气体的装置是________________。(3)在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中，用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是________________。(4)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是________________。(5)接在气体制备的连续实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是________________。A、E、FACD第十章化学实验栏目导引课后达标检测如图是制取和收集某气体的实验装置(可加热)，可用于()A．加热NaHCO3制CO2B．用Cu与稀硝酸反应制NOC．用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3D．用Zn和稀硝酸反应制H2解析：加热NaHCO3时试管口应略向下倾斜，且不用排水法收集CO2，同样NH3也不能用排水法收集，选项D中Zn和稀硝酸反应时无H2生成。B第十章化学实验栏目导引课后达标检测关于收集气体的两点说明(1)下列气体可采用排饱和溶液的方法收集CO2——饱和NaHCO3溶液SO2——饱和NaHSO3溶液H2S——饱和NaHS溶液Cl2——饱和NaCl溶液第十章化学实验栏目导引课后达标检测(2)如图为“万能”集气装置①当瓶口向上A管进气时，可收集向上排空气法收集的气体(密度比空气大的气体)。②当瓶口向上B管进气时，可收集向下排空气法收集的气体(密度比空气小的气体)。③当瓶口向上瓶内充满液体且B管进气，可收集采用排液法收集的气体(不与所装液体反应或不溶于所装液体的气体)。第十章化学实验栏目导引课后达标检测题组一制备气体反应原理的选择1．下列反应最适用于实验室制氢气的是()①锌与稀硫酸反应②甲烷热分解③电解稀硫酸④炽热的炭与水蒸气反应A．只有①B．①②C．①③D．①②④A第十章化学实验栏目导引课后达标检测解析：②CH4分解要求条件较高，并且生成的气体不易分离，错；③电解稀H2SO4实质是2H2O=====电解2H2↑＋O2↑，装置复杂不易操作，错；④C＋H2O(g)=====高温CO＋H2，温度高，生成气体不易分离，错。第十章化学实验栏目导引课后达标检测题组二气体发生装置的选择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，通过控制反应与否来控制产生气体的量。A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量。B第十章化学实验栏目导引课后达标检测3．下图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了，为使该反应顺利进行，则可以从长颈漏斗中加入的试剂是()A第十章化学实验栏目导引课后达标检测①食盐水②KNO3溶液③适量稀硫酸铜溶液④Na2CO3溶液⑤CCl4⑥浓氨水A．①③⑤B．②⑥C．③⑤D．①②④解析：②加入KNO3溶液后不再产生H2，会产生NO气体。④Na2CO3溶液会与H2SO4反应生成CO2，既消耗H2SO4又会使H2不纯净。⑥浓氨水会与H2SO4反应。第十章化学实验栏目导引课后达标检测气体制备操作先后流程(1)装配仪器时：先下后上，先左后右。(2)加入试剂时：先固后液。(3)实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，后点酒精灯。(4)净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。(5)防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。(6)防氧化实验：往往是最后停止通气。第十章化学实验栏目导引课后达标检测考点二气体的净化与尾气处理一、常见气体的净化方法和净化装置1．常见气体的净化方法气体的净化可分为物理方法和化学方法。遵循的原则：不损失，不引入。原来气体新的杂质第十章化学实验栏目导引课后达标检测(1)物理方法①液化法：利用沸点不同从空气中分离出N2和O2。②水洗法：利用溶解度不同从N2和NH3的混合气体中除去NH3。(2)化学方法①氧化还原法：通过灼热的铜丝网除去混合气体中的；通过灼热的CuO除去H2、CO等。②酸碱法：将NH3和CO2的混合气体通过碱石灰除去。③沉淀法：除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液，反应方程式为H2S＋CuSO4===。O2CO2CuS↓＋H2SO4第十章化学实验栏目导引课后达标检测2．常见净化装置a装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。b装置一般盛液体试剂，用于洗气。c装置一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。第十章化学实验栏目导引课后达标检测3．常见干燥剂液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂不可干燥的气体浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)NH3、H2S、HBr、HI等NH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等第十章化学实验栏目导引课后达标检测二、尾气的处理1．转化处理对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。实验室中常见有毒气体的处理方法如表所示：Cl2SO2NO2H2SHClNH3CONONaOH溶液CuSO4溶液或NaOH溶液水水或H2SO4溶液点燃与O2混合后通入NaOH溶液第十章化学实验栏目导引课后达标检测2.直接排入空气中：主要是针对无毒、无害气体的处理，如N2、O2、CO2等。3．尾气处理装置第十章化学实验栏目导引课后达标检测(1)在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的溶液中，用某些试剂吸收除去(如图甲)，如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。(2)对于溶解度很大吸收速率很快的气体，吸收时应防止倒吸，典型装置如图乙。(3)某些可燃性气体可用点燃或转化的方法除去(如图丙)，如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。(4)收集法(如图丁)：尾气处理也可以采用收集的方法，如CH4、C2H4、H2、CO等。第十章化学实验栏目导引课后达标检测1．(2016·吉林高三检测)用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是()C第十章化学实验栏目导引课后达标检测解析：铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大，因此应利用向上排空气法收集NO2气体，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，且吸收装置能防止倒吸，只有C项符合。第十章化学实验栏目导引课后达标检测2．如