高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案化學(xué)實(shí)驗(yàn)時 物質(zhì)的制備

1、化學(xué)實(shí)驗(yàn)第3課時 物質(zhì)的制備 導(dǎo)學(xué)案 使用時間： 【考綱要求】 1.掌握常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、儀器、反應(yīng)原理和收集方法)。2.了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。3.能識別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。【知 識 梳 理】一、常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法1.常見氣體的制取原理和發(fā)生裝置。氣體反應(yīng)原理(化學(xué)反應(yīng)方程式)發(fā)生裝置O22KClO3 = 2KCl+3O2_ _CH2_ _NH3_ACO2_ _SO2Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O_ _NO_CNO2Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O_ _Cl2_ _2.氣體的收集。收集方法排水法向上排空氣法向下排空氣法

2、氣體特性_收集裝置   實(shí)例_、_、_、_、_、_、_、_、_、_、_、_、_、_3.氣體的凈化及尾氣處理:(1)氣體的凈化。原理:酸性雜質(zhì)用堿性物質(zhì)吸收;堿性雜質(zhì)用酸性物質(zhì)吸收;氧化性雜質(zhì)用還原性物質(zhì)吸收;還原性雜質(zhì)用氧化性物質(zhì)吸收;易溶于水的物質(zhì)用水吸收。裝置。(2)尾氣的處理。吸收型: 燃燒型: 貯存型。【注意】(1)CO2不能用啟普發(fā)生器制取,原因是石灰石與酸反應(yīng)后會生成糊狀物質(zhì)易產(chǎn)生堵塞。(2)NO不能用排氣法收集,主要因?yàn)镹O易與空氣中氧氣反應(yīng)生成NO2。(3)密度與空氣接近,且不與水反應(yīng)或不溶于水的氣體最好用排水法收集,如氮?dú)?、CO、乙烯等。二、幾種

3、重要非氣態(tài)物質(zhì)的制備1.氫氧化鋁:(1)原理。離子方程式:_。(2)注意事項(xiàng):氫氧化鋁是兩性氫氧化物,能溶于氫氧化鈉溶液,但不溶于氨水,制備時一般用可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)。2.氫氧化亞鐵:(1)原理。離子方程式:Fe2+2OH-=Fe(OH)2。(2)注意事項(xiàng)。Fe(OH)2有強(qiáng)還原性,易被氧化而迅速變色,因此用于配制硫酸亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液的蒸餾水要煮沸,以便除去水中氧氣。將吸有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管伸入硫酸亞鐵溶液液面下,再將氫氧化鈉溶液擠出。還可再在硫酸亞鐵溶液上加一層植物油,盡量減少與空氣的接觸。3.氫氧化鐵膠體的制備:(1)原理?；瘜W(xué)方程式:_。(2)操作步驟:加熱蒸餾水至沸騰,逐滴

4、滴加飽和氯化鐵溶液,加熱至液體呈_停止加熱,不可攪拌。4.乙酸乙酯的制備:(1)原理。_。(2)收集所用試劑:_?，F(xiàn)象:碳酸鈉溶液上層有_。(3)注意事項(xiàng)。試劑的混合方法:先取無水乙醇,再沿器壁慢慢加入濃硫酸,冷卻至室溫后再加冰醋酸。長導(dǎo)管不要插入液面下。飽和碳酸鈉溶液的作用:中和乙酸,吸收乙醇,_。 【考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):(1)基本思路。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理藥品選擇反應(yīng)裝置操作步驟注意事項(xiàng)形成方案。(2)原理的選擇。一種氣體可能是多種反應(yīng)的產(chǎn)物,但并不都適于該氣體的實(shí)驗(yàn)室制取,應(yīng)滿足下列條件:反應(yīng)物容易獲得。反應(yīng)條件容易實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)容易控制,副反應(yīng)少。生成的氣體

5、易于分離和收集。2.實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng):(1)裝置連接順序。(2)操作順序。(3)實(shí)驗(yàn)操作的先與后。裝配儀器時:先下后上,先左后右。加入試劑時:先固后液。實(shí)驗(yàn)開始時:先查儀器的氣密性,再加藥品,后點(diǎn)酒精燈。有些實(shí)驗(yàn)為防倒吸,往往最后停止加熱或最后停止通氣。有些實(shí)驗(yàn)為防氧化往往最后停止通氣。儀器拆卸的一般過程:從右到左,自上而下,先拆主體,后拆部件。凈化氣體時,一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體,后除去無毒、無氣味的氣體,最后除水蒸氣。3.氣體制取裝置的改進(jìn):(1)“固-液”不加熱制氣裝置的改進(jìn)。(2)啟普發(fā)生器的拓展創(chuàng)新。4.幾種常見氣體的特殊制法:(1)O2:2Na2O2+2H2O=4NaO

6、H+O2。(2)NH3:濃氨水與生石灰反應(yīng),NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+ NH3。(3)HCl:濃鹽酸中加入濃硫酸,濃硫酸有吸水性,且溶于水放熱,使HCl大量揮發(fā)。相應(yīng)的發(fā)生裝置不再是傳統(tǒng)的固-固加熱、固-液加熱型,而可統(tǒng)一使用如下裝置。考點(diǎn)二 氣體的凈化、收集、尾氣吸收的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.氣體凈化與收集的原則和思路:(1)一般除雜在前,干燥在后。若是燃燒管除雜,則干燥在前。(2)吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì),而不能與被提純的氣體反應(yīng),但可與雜質(zhì)氣體反應(yīng)生成欲凈化的氣體。(3)除雜反應(yīng)要迅速、定量,不選擇可逆反應(yīng)或條件苛刻的反應(yīng)。(4)雜質(zhì)氣體很難去除時,可先吸收欲凈化的氣體,再

7、反應(yīng)放出欲凈化的氣體。(5)干燥劑選擇時,應(yīng)考慮干燥劑不與被干燥的氣體反應(yīng)。2.尾氣處理的原因和方法:(1)原因:有些氣體有毒或有可燃性,任其逸散到空氣中,會污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。(2)處理方法:一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì),使其轉(zhuǎn)換為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì),如酸性有毒氣體用堿溶液吸收,可燃性氣體用點(diǎn)燃等措施。3.防倒吸裝置的拓展與創(chuàng)新。選擇氣體干燥劑應(yīng)注意的事項(xiàng)(1)酸性干燥劑(如濃硫酸、P2O5等)不能用來干燥堿性氣體。(2)堿性干燥劑(如堿石灰、生石灰、固體NaOH等)不能用來干燥酸性氣體(如Cl2)。(3)有氧化性的干燥劑(如濃硫酸)不能干燥有還原性的氣體(如H2S、HI等)。氣體

8、制備實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的6項(xiàng)安全問題(1)爆炸:可燃性氣體的點(diǎn)燃、不純氣體受熱、氣體導(dǎo)管堵塞導(dǎo)致;(2)炸裂:玻璃儀器的驟冷驟熱、受熱不均等導(dǎo)致;(3)暴沸:大火加熱液體、受熱液體沸點(diǎn)低等導(dǎo)致;(4)倒吸:氣體在用液體吸收或與液態(tài)試劑反應(yīng)時,由于極易溶解或反應(yīng)導(dǎo)致;(5)堵塞:生成的蒸氣易凝結(jié)、生成氣體的同時產(chǎn)生粉塵等導(dǎo)致;(6)空氣污染:生成的氣體有毒,缺少尾氣處理措施或措施不當(dāng)導(dǎo)致?？键c(diǎn)三 物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1.制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的程序。2.選擇最佳途徑綠色化、經(jīng)濟(jì)化:(1)用銅制取硫酸銅:2Cu+O2 = 2CuO,CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O。(2)用銅制取硝酸銅:2Cu+

9、O2 = 2CuO,CuO+2HNO3(稀)=Cu(NO3)2+H2O。(3)用鋁制取氫氧化鋁:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3+3Na2SO4,當(dāng)n(Al3+)n( AlO2- )=13時,Al(OH)3產(chǎn)率最高。3.選擇最佳原料:實(shí)驗(yàn)室用鋁鹽溶液與堿溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁,應(yīng)選用氨水,而不宜選用氫氧化鈉溶液;用銅鹽與堿溶液反應(yīng)制取氫氧化銅,應(yīng)選用氫氧化鈉溶液,而不能選用氨水(氫氧化銅可溶解在氨水中)等。4.選擇適宜操作方法:實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化亞鐵時,因氫氧化亞

10、鐵在空氣中極易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵,需要注意隔絕空氣,其方法是:(1)亞鐵鹽需新制(用足量鐵與稀硫酸反應(yīng)或還原氯化鐵溶液);(2)將所用氫氧化鈉溶液煮沸以趕盡溶于其中的空氣(O2);(3)使用長滴管吸入氫氧化鈉溶液后將滴管伸至氯化亞鐵溶液的液面以下,慢慢擠壓乳膠頭使氫氧化鈉與氯化亞鐵接觸。5.選擇適宜的收集、分離方法:實(shí)驗(yàn)室制備的常見有機(jī)物有:乙酸乙酯、溴乙烷等。因它們的沸點(diǎn)較低,通常用加熱的方法使其汽化與反應(yīng)混合物分離。溴乙烷則是直接用冷凝的方法收集;乙酸乙酯蒸氣必須通入飽和碳酸鈉溶液中,既可除去同時揮發(fā)的乙醇、乙酸蒸氣,又可分層,上層為乙酸乙酯?！纠}】某興趣小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,既可用于制取氣體,又可用于驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì),請回答下列問題:(1)利用裝置制取某些氣體,制取氣體的反應(yīng)所具有的特點(diǎn)是  。(2)利用裝置、制取氣體(K2關(guān)閉,K1打開)。甲同學(xué)認(rèn)為:利用裝置可以收集H2、NH3等氣體,但不能收集O2和NO,理由是  。乙同學(xué)認(rèn)為:利用裝置作簡易改進(jìn)(不改變儀器裝置),可收集NO、O2,改進(jìn)的方法是_丙同學(xué)認(rèn)為:利用裝置作簡易改進(jìn)(改變儀器裝置),可收集NO2氣體,改進(jìn)的方法是 。(3)利用裝置、驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)(K2打開,K1關(guān)閉)。如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)