高考专题化学实验物质的制备、实验方案的设计与评价考点一无机物的制备综合实验讲义高三一轮复习.docxVIP

高考专题：物质的制备综合实验

[考纲要求]

了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。

掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法。）

根据化学实验的目的和要求，能做到：

设计实验方案；

正确选用实验装置；

掌握控制实验条件的方法；

预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论；

评价或改进实验方案。

4.对教材演示实验进行重组、优化和创新。

考点一无机物的制备综合实验

[要点细化]

1．物质制备流程

2．气体发生装置

(1)设计原则：根据制备原理(化学方程式)、反应物状态和反应所需条件、制取气体的量等因素来设计反应装置。

(2)气体发生装置的基本类型

反应特点

发生装置图

适用

气体

制备原理

注意事项

固体+

固体气体

O2

2KClO32KCl+3O2↑

(1)试管要干燥；

(2)试管口略向下倾斜；

(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

NH3

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

固体+

液体气体

Cl2

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+

Cl2↑+2H2O

(1)烧瓶加热时要垫上石棉网；

(2)反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片，防止暴沸

HCl

NaCl＋H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))NaHSO4＋HCl↑

固体+

液体气体

液体+

液体气体

H2

Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

(1)使用分液漏斗既可以增强气密性，又可以控制生成气体的速率和量；

(2)使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；

(3)A装置只适用于块状固体与液体的反应，如H2、CO2的制备；

(4)启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体难溶于水

O2

2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑或2H2O22H2O+O2↑

NH3

NH3·H2O+

CaONH3↑+Ca(OH)2

SO2

Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O

NO

3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

NO2

Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

CO2

CaCO3+2HCl

CaCl2+CO2↑+H2O

Cl2

浓盐酸与KMnO4

3.气体的净化(干燥)装置

(1)设计原则：根据主要气体及杂质气体的性质差异来选择除杂试剂及除杂装置。

(2)除杂装置基本类型

装置

示意图

适用

范围

试剂与杂质气体反应，与主要气体不反应；装置③用固体吸收还原性或氧化性杂质气体

杂质气体被冷却后变为液体，主要气体不变为液体

(3)吸收剂的选择

选择吸收剂应根据被提纯气体的性质和杂质的性质而确定，一般情况如下：

①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；

②酸性杂质可用碱性物质吸收；

③碱性杂质可用酸性物质吸收；

④水为杂质时，可用干燥剂来吸收；

⑤能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。

4．尾气处理装置的选择

a用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体，如用NaOH溶液吸收Cl2、CO2等。

b用于收集少量气体。

c、d用于吸收极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。

e用于处理难以吸收的可燃性气体，如H2、CO等。

5．实验条件的控制

(1)排气方法

为了防止空气中的成分氧气、CO2、水蒸气干扰实验，常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应产物气体(如：氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。

(2)控制气体的流速及用量

①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。

②观察气泡，控制气流速度，如图，可观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶2的混合气。

③平衡气压如图，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。

(3)压送液体

根据装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体压入或倒流入另一反应容器。

(4)温度控制

①控制低温的目的：减少某些反应物或产品分解如H2O2、NH4HCO3等；减少某些反应物或产品挥发，如盐酸、氨水等；防止某物质水解，避免副反应发生等。

②采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动，加速溶解等。

③常考温度控制方式：

a．水浴加热：均匀加热，反应温度100℃以下。

b．油浴加热：均匀加热，反应温度100～260℃。

c．冰水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提高产品纯度等。

d．保温：如中和热测定时，两烧杯之间填泡沫，真空双层玻璃容器等。

6．解答物质制备试题的思维流程

(1)认真阅读题干，提取有用信息，包括实验目的、反应条件、陌生物质的性质、陌生反应原理等。

(2)仔细观察装置图(或框图)，联想熟悉的实验，找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中