搜索
第三节物质的制备一、气体的发生装置和收集装置1.重要气体的发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件,可将制备气体的发生装置分为三类:(1)固体+固体气体△发生装置:制备气体:O2、NH3等(2)固体+液体(或液体+液体)气体发生装置:制备气体:Cl2、C2H4等△(3)固体+液体→气体发生装置:2.气体的除杂方法(1)除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质气体。(2)气体干燥净化装置类型液态干燥剂固态干燥剂固体,加热装置类型液态干燥剂固态干燥剂固体,加热常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时,应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2,除杂试剂是Cu粉。3.气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水,又不与水反应的气体O2、H2、Cl2(饱和NaCl溶液)、CO2(饱和NaHCO3溶液)等收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)向上排空气法密度大于空气且不与空气中成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH34.通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有:(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图__装置。(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图_____装置。(3)CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去,如图_____装置。AB或CD或E二、常见物质的制备原理气体反应原理含有杂质除杂试剂收集方法O2①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑②2KClO32KCl+3O2↑③2H2O22H2O+O2↑H2O浓硫酸、碱石灰或者氯化钙________________________△====MnO2△====MnO2====排水法或向上排空气法气体反应原理含有杂质除杂试剂收集方法H2Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑H2O浓硫酸、碱石灰或者氯化钙________________________CO2CaCO3+2HCl====_______________HCl、H2O__________________________________________排水法或向下排空气法CaCl2+CO2↑+H2O饱和碳酸氢钠溶液和浓硫酸向上排空气法气体反应原理含有杂质除杂试剂收集方法Cl2MnO2+4HCl(浓)________________HCl、H2O_____________________________________________________NH3Ca(OH)2+2NH4Cl_________________H2O_____________________△====△====MnCl2+Cl2↑+2H2O饱和食盐水和浓硫酸排饱和食盐水法或向上排空气法CaCl2+2NH3↑+2H2O碱石灰向下排空气法三、几种非气体物质的制备1.铜盐的制备(1)用铜制取硫酸铜:2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4====CuSO4+H2O(2)用铜制取硝酸铜:2Cu+O22CuO、CuO+2HNO3====Cu(NO3)2+H2O△====△====2.从废旧线路板中回收铜发生反应的化学方程式为a:_________________________d:______________________________Cu+2FeCl3====CuCl2+2FeCl22FeCl2+H2O2+2HCl====2FeCl3+2H2O3.氢氧化亚铁(1)原理离子方程式:_____________________。Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓(2)注意事项①Fe(OH)2有强还原性,易被氧化而迅速变色,因此用于配制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液的蒸馏水要煮沸,以便_____________。除去水中氧气②将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液液面下,再将氢氧化钠溶液挤出。③还可在硫酸亚铁溶液上加一层植物油,尽量减少与_____________的接触。空气(或氧气)4.氢氧化铁胶体的制备(1)原理化学方程式:_________________________________。(2)操作步骤:加热蒸馏水至沸腾,逐滴滴加饱和氯化铁溶液,加热至液体呈_______停止加热,不可搅拌。△====FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl红褐色1.(RJ必修1·P63改编题)制备FeSO4最适宜的方法是()A.过量的铁与稀硫酸反应B.FeO与稀硫酸反应C.FeCO3与稀硫酸反应D.Fe(OH)2与稀硫酸反应【解析】选A。制备FeSO4要加Fe防止Fe2+被氧化。2.(RJ必修1·P103改编题)实验室用氯化铵和消石灰制氨气的装置和下列哪种制气装置相同()A.加热氯酸钾、二氧化锰混合物制O2B.石灰石和稀盐酸反应制CO2C.MnO2催化过氧化氢溶液分解制O2D.MnO2与浓盐酸加热制取氯气【解析】选A。A项,氯酸钾、二氧化锰是固体,实验室用氯酸钾、二氧化锰在加热条件下制取氧气,所以和用氯化铵、消石灰制取氨气的装置相同;B项,石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的装置是属于固液混合不加热型装置,所以和用氯化铵、消石灰制取氨气的装置不相同;C项,二氧化锰催化过氧化氢溶液分解制O2的装置是属于固液混合不加热型装置,所以和用氯化铵、消石灰制取氨气的装置不相同;D项,二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气的装置是属于固液混合加热型装置,所以和用氯化铵、消石灰制取氨气的装置不相同。3.(RJ必修1·P87改编题)设计四种制备气体的方案:①加热NH4Cl制备氨气;②加热稀盐酸和MnO2制备氯气;③用稀硫酸和大理石制备二氧化碳;④用浓硫酸和锌粒制备氢气,不宜采用的方案有()A.只有①和②B.只有②和③C.只有③和④D.①②③④【解析】选D。①中NH4ClNH3↑+HCl↑,冷却时,NH3+HCl====NH4Cl;②中应使用浓盐酸;③中应使用盐酸;④中应使用稀硫酸或盐酸。△====