2019-2020年高中化學選修6第二單元課題二《物質的制備》word學案3.doc

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2019-2020年高中化學選修6第二單元課題二《物質的制備》word學案3 考點聚焦 1．能結合物質的性質，選擇物質制備的反應原理。 2．根據反應物的狀態(tài)及反應條件等，靈活選用氣體的發(fā)生裝置。 3．能對所制得的氣體進行凈化、干燥，對有毒氣體進行尾氣處理。 知識梳理 制備一種物質，應根據目標產品的組成來確定來確定原料及反應原理，設計反應路徑，選擇合適的儀器和裝置，最后，根據生成物的性質 將產品分離提純出來。整個過程如下圖所示 ： 設計反應裝置 設計反應路徑 選擇原料 目標產品 分離提純產品 控制反應條件 在設計物質制備的實驗方案時，要優(yōu)化上述流程中的每一個具體環(huán)節(jié)。遵循的優(yōu)化原則是：原料廉價，原理綠色，條件優(yōu)化，儀器簡單，分離方便。 一．氣體發(fā)生原理 實驗室制備各種氣體應以實驗室常用藥品為原料，以安全、方便、經濟為原則。同時在選擇氣體制備原理時，還應考慮使用該原理制取氣體的裝置要簡單，所制得的氣體要純凈。請你寫出中學化學實驗室制取下列 9 種氣體的化學反應方程式： 序號 氣體 反應原理 序號 氣體 反應原理 1 O2 6 NO 2 H2 7 NO2 3 CO2 8 C2H4 4 Cl2 9 C2H2 5 NH3 二、氣體發(fā)生裝置 實驗室典型的氣體發(fā)生裝置有三大類： 1．氣體發(fā)生裝置的選擇要根據反應物的狀態(tài)和反應條件來決定。 （1）選擇 A 裝置時，反應物應是 ，反應條件是 。 （2）選擇 B 中的 ① 裝置時，反應物應是 ，反應條件是 ；選擇 B 中的 ② 裝置時，反應物應是 ，反應條件是 。 （3）選擇 C 中的 ① 裝置時，反應物應是 ，反應條件是 ；選擇 C 中的 ② 裝置時，反應物應是 ，反應條件是 。 2．實驗室制取氣體的典型裝置有時候還要根據具體情況加以選擇或改進。 （1）制取乙炔氣體時，由于反應劇烈，且產生大量泡沫，故應在選擇 B 中的 ② 裝置時，應在試管內的導管口 ，也可將試管換成 。 （2）加熱液體混合物制取氣體時，應在圓底燒瓶中加入少量 ，目的是 ；若制取少量氣體時，則應 。 （3）右圖①是目前市售的小型簡易氣體發(fā)生裝置，該裝置的功能與上圖中 相同；若制取少量這類氣體（無須加熱）時，還可用右②這種最簡易的裝置，該裝置的缺點是 。 三．氣體的收集方法 氣體的收集裝置通常分為排水集氣法、向上排空氣法和向下排空氣法三種： 1．凡是 的氣體都可以用排水法收集。用排水法集氣時，盛滿水的集氣瓶應 在水槽里，收集滿氣體后，應在水下用 蓋嚴，用此法收集得到的氣體純度 。 2．排空氣法收集氣體適用收集氣體的密度與空氣相差 ，且常溫下不與空氣反應的氣體。收集有毒氣體時，應增加 裝置，如收集氯氣時，應用 吸收。 3．已經集滿比空氣輕的氣體的集氣瓶，放置時瓶口向 ；反之，已經集滿比空氣重的氣體的集氣瓶，放置時瓶口向 。 四．氣體的凈化與干燥 要根據反應物的性質及實驗條件來分析可能含有的雜質，再根據主要成分與雜質性質上的差異選擇除雜方案。 一般凈化氣體時,除去水蒸氣的干燥裝置放在最后。用作干燥劑的物質須具備兩個條件：一是本身要具有很強的吸水性，二是不能與被干燥的氣體發(fā)生反應。實驗室常用的干燥劑可劃為三類： 濃硫酸 禁用于堿性和還原性物質如NH3 HI HBr H2S 酸性干燥劑 五氧化二磷 禁用于堿性物質,如NH3 中性干燥劑 無水氯化鈣 禁用于NH3和酒精 固體CaO 堿性干燥劑 禁用于酸性物質如HCl、Cl2、CO2 堿石灰(NaOH+CaO) 常見氣體的干燥裝置有兩種： 洗氣瓶：可裝液體干燥劑，如濃硫酸；干燥管：可裝固體干燥劑 氣體洗滌裝置 液體洗滌劑 固體洗滌劑 五、尾氣吸收處理裝置 有三種：①用倒扣漏斗------極易溶于水的氣體；②玻璃管----能溶于水或溶于溶液的氣體的吸收(如用NaOH溶液吸收Cl2)；③點燃法----處理CO。 六、典型物質的實驗室制備 （1）選擇最佳反應途徑： 如用銅制硝酸銅： 。 用鋁制氫氧化鋁： 。 （2） 選擇最佳原料： 如用氯化鋁溶液制氫氧化鋁： 。 用可溶性銅鹽制氫氧化銅： 。 （3）選擇適宜操作方法： 如制氫氧化亞鐵： 。 （4） 選擇適宜收集分離方法： 如制乙酸乙酯： 。 制溴苯： 。 試題枚舉 【例1】（05年江蘇20）硫酸亞鐵（FeSO4?7H2O）是一種重要的食品和飼料添加劑。實驗室通過如下實驗由廢鐵屑制備FeSO4?7H2O晶體： ① 將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗2—3遍； ② 向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸，控制溫度在50—80℃之間至鐵屑耗盡； ③ 趁熱過濾，將濾液轉入到密閉容器中，靜置、冷卻結晶； ④ 待結晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2—3次，再用濾紙吸干晶體； ⑤ 將制得的FeSO4?7H2O晶體放在一個小廣口瓶中，密閉保存?；卮鹣铝袉栴}： （1）實驗步驟①的目的是 ，加熱的作用是 。 （2）實驗步驟②明顯不合理，理由是 。 （3）實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體，其目的是 。 解析 本題是以高三教材實驗制取硫酸亞鐵為載體變形與創(chuàng)新設設的實驗綜合題。涉及到鹽類的水解，物質的溶解、結晶等知識，該題涉及知識面廣，能力要求較高，屬較難題。 答案(1)除去油污;升高溫度，溶液堿性增強，去油污能力增強。 (2)應該鐵屑過量（或反應后溶液中必須有鐵剩余），否則溶液中可能有Fe3+存在， (3)洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質，用冰水洗滌,可降低洗滌過程中FeSO47H2O的損耗 【例2】右圖裝置可用于（ ） A．加熱無水醋酸鈉和堿石灰混合物，制取甲烷 B．加熱硝酸鉛制取二氧化氮 C．加熱氯酸鉀和少量二氧化錳，制取氧氣 D．加熱氯化銨和消石灰混合物，制取氨氣 解析 該裝置用于加熱固體反應物制取難溶于水的氣體，A～D各選項中，反應物均為固體，但氨氣易溶于水，二氧化氮與水反應。只有甲烷和氧氣可以用排水集氣法收集。 答案 AC 【例3】實驗室制取氯氣時涉及到以下幾個實驗步驟： a.把燒瓶固定在鐵架臺上，在燒瓶上裝好分液漏斗并連接好導氣管； b.用藥匙把少量MnO2粉末放入燒瓶中，再向分液漏斗中加入濃鹽酸，并把導氣管插入集氣瓶中，同時連接好吸收多余氯氣的尾氣吸收裝置； c.把酒精燈放在鐵架臺上，根據酒精燈高度固定好鐵圈，放好石棉網； d.用分液漏斗向燒瓶內注入濃鹽酸，再點燃酒精燈，緩緩加熱； e.檢查裝置氣密性。 　以上步驟先后排列的正確順序是　　　　　　　，實驗室制得的 Cl2 中?；煊?HCl氣體和水蒸氣，應將該 Cl2 依次通過盛有 、 的洗氣瓶。 解析 一般地，實驗室制取氣體的正確的操作順序是：首先按“由下往上，從左到右”的原則搭建氣體發(fā)生裝置，然后檢查裝置的氣密性，最后加藥品、制取氣體。HCl 氣體極易溶于水，故可用水將它除去；為降低 Cl2 在水中的溶解度，常用飽和食鹽水代替水。能干燥 HCl 氣體的干燥劑很多，如濃硫酸、無水氯化鈣、五氧化二磷等，但盛放在洗氣瓶中的只有濃硫酸。 答案 c a e b d 水（或飽和食鹽水） 濃硫酸