物质的制备与定量分析实验.

考点·深度突破素养·优化提升课时2物质的制备与定量分析实验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.分析或处理实验数据，得出合理结论。最新考纲考点·深度突破素养·优化提升考点一常见气体的制备1．实验室典型的气体发生装置考点·深度突破素养·优化提升2．气体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难溶于水收集的气体密度比空气大，且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小，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应收集装置考点·深度突破素养·优化提升3.常见气体的实验室制备原理与收集气体反应原理发生装置图含有的杂质收集方法O2①______________________________________②_____________________________③___________________________AAB②_____Ⅰ或Ⅱ2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑H2O考点·深度突破素养·优化提升H2_____________________________B①_______或ⅢCO2_____________________________________B①_________________Cl2____________________________________________C____________排饱和食盐水法或____NH3____________________________________________A________Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2OH2OⅠH2OHCl、ⅡH2OⅡHCl、H2OⅢMnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2OCa(OH)2＋2NH4Cl=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O考点·深度突破素养·优化提升4.气体的净化①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。考点·深度突破素养·优化提升②常见干燥剂：液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)不可干燥的气体______________________等______________________________________等NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2考点·深度突破素养·优化提升5.尾气的处理(1)直接排空处理：主要是针对无毒、无害气体的处理。如N2、O2、CO2等。(2)尾气处理装置：①在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的某种试剂吸收除去(如图甲)。如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。考点·深度突破素养·优化提升②某些可燃性气体可用点燃或转化的方法，如图丙，如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。③某些可燃性气体(如CH4、C2H4、H2、CO等)可以采用收集的方法(如图丁)。④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。常见的防倒吸装置还有如下改进装置(以NH3的吸收为例，未注明的液体为水)。考点·深度突破素养·优化提升探究思考1．实验室里能否用图1装置制取氯气？若能，试写出反应的化学方程式。答案能，2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O考点·深度突破素养·优化提升2．选择合适的试剂，能否用图2所示的装置分别制取少量NO和O2？为什么？答案不能制取NO，原因是NO不能用排空气法收集。3．二氧化硫具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，能否用浓H2SO4干燥二氧化硫气体？答案能考点·深度突破素养·优化提升【示例1】(2013·安徽，8)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()。考点·深度突破素养·优化提升思维启迪(1)熟悉常见气体的制备原理；(2)了解常见气体的收集方法和尾气处理方法。选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液考点·深度突破素养·优化提升解析氨气的密度小，用排空气法收集时应“短进长出”，所以A错误；B合理；稀硝酸与铜反应产生NO，而且不能用排气法收集，若制取NO2，应该用浓硝酸，但尾气NO2不能用水吸收，C不合理；浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气应该加热，不合理。因此选B。答案B考点·深度突破素养·优化提升【示例2】(2011·全国大纲卷，29)请回答下列实验中制取气体的有关问题。(1)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。考点·深度突破素养·优化提升装置B、C、D的作用分别是：B_________________________________________________；C________________________________________________；D________________________________________________。(2)在实验室欲制取适量NO气体。①下图中最适合完成该实验的简易装置是________(填序号)；考点·深度突破素养·优化提升②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：③简单描述应观察到的实验现象__________________________________________________________________________。应加入的物质所起的作用ABC解析本题主要考查常见气体的制备，意在考查考生根据反应原理和气体的性质进行化学实验的能力。高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收考点·深度突破素养·优化提升集比空气密度大的氯气，装置D吸收尾气，装置C起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度与空气接近且与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法收集，选用装置Ⅰ，A装置中盛放铜片和稀硝酸，B装置中盛放水，C装置接收排出的水。答案(1)向上排气收集氯气安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境考点·深度突破素养·优化提升(2)①Ⅰ②③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中应加入的物质所起的作用A铜屑和稀硝酸产生NO气体B水排水收集NO气体C主要是接收B中排出的水考点·深度突破素养·优化提升1．下列有关图示装置的叙述不正确的是()。A．装置①可用于吸收实验中多余的SO2B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、NO2等C．装置③中X为苯，可用于吸收NH3或HCl气体D．装置④可用于收集NH3，并吸收多余的NH3考点·深度突破素养·优化提升解析SO2和NaOH溶液会发生反应，故用NaOH溶液吸收SO2可以防止污染，A选项正确。装置②中如果气体从长导管通入，只能收集密度比空气大且不能与空气中的成分发生反应的气体，此时可以收集Cl2、NO2等；如果气体从短导管通入，只能收集密度比空气小且不能与空气中的成分发生反应的气体，此时可以收集H2、NH3等，B选项正确。装置③中如果X为苯，因为苯的密度比水的小，故苯应该在上层，C选项错误。装置④中先用盛有碱石灰的干燥管除去氨气中的水蒸气，然后用向上排空气法收集NH3，最后用防倒吸的装置吸收多余的NH3，故D选项正确。答案C考点·深度突破素养·优化提升2．可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是()。A．铜和稀硝酸制一氧化氮B．亚硫酸钠与浓硫酸制二氧化硫C．锌和稀硫酸制氢气D．浓氨水和生石灰制取氨气考点·深度突破素养·优化提升解析NO不能用排气法收集，A错；亚硫酸钠与浓硫酸反应不需加热即可制取二氧化硫，可以用浓硫酸除去水蒸气，并且二氧化硫的密度大于空气的，可以用该装置制取、净化、收集，B对；氢气密度小于空气的，应该采用“短管进气，长管出气”的方法收集，C错；氨气是碱性气体，不能用浓硫酸净化，且氢气的密度小于空气的，应该采用“短管进气，长管出气”的方法收集，D错。答案B考点·深度突破素养·优化提升3．下图是几种常见的加热装置。考点·深度突破素养·优化提升(1)A、B、C、D四装置都是用酒精灯直接加热，E、F装置加热时需垫________。其中F装置中对试管的加热方式是________，采用这种加热方式的目的是____________。(2)H2还原CuO可选用________装置。(3)NH4Cl与Ca(OH)2混合制NH3可选用________装置。(4)胆矾中结晶水含量的测定可选用________装置。(5)乙酸乙酯的制备可选用________装置。(6)MnO2与浓盐酸混合制氯气可选用________装置。若该装置只加热液体时，容器内必须放________________。答案(1)石棉网水浴加热使仪器受热均匀，便于控制溶液的温度(2)A(3)C(4)D(5)B(6)E碎瓷片或沸石考点·深度突破素养·优化提升有关气体制备实验装置的解题思路考点·深度突破素养·优化提升考点二几种重要物质的制备1．选择最佳反应途径(1)用铜制取硫酸铜_____________________________________________________(2)用铜制取硝酸铜2Cu＋O2=====△2CuO、CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O2Cu＋O2=====△2CuO___________________、_________________________________CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O考点·深度突破素养·优化提升(3)用铝制取氢氧化铝2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4当n(Al3＋)∶n(AlO2－)＝1∶3时，Al(OH)3产率最高。如用氯化铝溶液制氢氧化铝：_______________________________________2．选择最佳原料Al(OH)3↓＋3NH4＋。Al3＋＋3NH3·H2O===考点·深度突破素养·优化提升实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，更要注意隔绝空气。其方法是：(1)亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应)；(2)将所用氢氧化钠溶液煮沸以_________；(3)使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后_________________________，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。3．选择适宜操作方法驱尽O2末端伸入FeSO4溶液液面下考点·深度突破素养·优化提升4．乙酸乙酯的制备(1)制备原理：(2)实验装置：CH3COOH＋CH3CH2OH浓硫酸△CH3COOCH2CH3＋H2O考点·深度突破素养·优化提升探究思考1．Al2(SO4)3与NaOH溶液、氨水反应均可生成Al(OH)3沉淀，可是在实验室中我们通常用氨水与Al2(SO4)3反应来制取Al(OH)3，为什么一般不用NaOH溶液？答案因为Al(OH)3能与过量的NaOH反应，NaOH溶液的量较难控制。2．乙酸乙酯制备实验中，浓H2SO4、饱和Na2CO3溶液的作用分别是什么？答案浓H2SO4的作用：催化剂、吸水剂；饱和Na2CO3溶液的作用：吸收挥发