高三一轮复习学案18常见物质的制备 - 在线阅读版

日照一中2014级化学导学案

【课题】《高三化学一轮复习 化学实验基础——气体的实验室制法

【课型】复习课 【课时】1课时 【使用日期】1019 【学案序号】18

【编写人】丁五洲 【审核人】李宗军 【学科联系人签字】王希席

考试说明有关要求(五)化学实验基础

4.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)。

【自学】

【定标自学】

1常见气体制备的反应原理

(1) O22KClO3=====2KCl3O22KMnO4=====K2MnO4MnO 2O2

2H2O2=====2H2OO22Na2O22H2O===4NaOHO2

(2) H2ZnH2SO4===ZnSO4H2

(3) NH32NH4ClCa(OH)2=====CaCl22H2O2NH3

(4) CO2CaCO32HCl===CaCl2H2OCO2

(5) Cl2MnO24HCl()=====MnCl2Cl22H2O

(6) SO2Na2SO3H2SO4===Na2SO4H2OSO2

(7) NO3Cu8HNO3()===3Cu(NO3)22NO4H2O

(8) NO2Cu4HNO3()===Cu(NO3)22NO22H2O

2常见气体制备的发生装置

选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等,具体如表所示:

3.气体的收集方法

5物质制备实验方案的设计步骤

(1)明确目的、原理:首先必须认真审题,明确实验的目的、要求,弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。

(2)选择仪器、药品:根据实验的目的和原理,以及反应物和生成物的性质、反应条件(如反应物和生成物的状态、是否腐蚀仪器,反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定的范围等)选择合理的化学仪器和药品。

(3)设计装置、步骤:根据实验目的和原理以及所选用的仪器和药品,设计出合理的实验仪器及装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器及装置图的能力,实验步骤应既完整又简明。

(4)记录现象、数据:根据观察,全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。

(5)分析得出结论:根据实验观察到的现象和记录的数据,通过分析、计算、推理等方法,得出正确的结论。

6物质制备实验的操作顺序

(1)实验操作顺序

(2)加热操作先后顺序的选择

若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,通入气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。

目的:①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度,防止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。

(3)实验中试剂或产物防止变质或损失

实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等,要采取措施防止吸水;

易挥发的液体产物要及时冷却;

易挥发液体反应物,需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)

注意防止倒吸的问题。

(4)选用仪器及连接顺序

制备实验中需考虑的8大因素

(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸。

(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(H2还原CuO应先通H2,气体点燃先验纯等)

(3)防氧化(H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等)

(4)防吸水(如取用、制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施,以保证达到实验目的)

(5)冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)

(6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。

(7)仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序。

(8)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)

探究

探究1、实验室里能否用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体?为什么?

探究2、实验室里除用NH4Cl和熟石灰混合共热制取氨气外,还有哪些方法能制取氨气?能否加热NH4Cl制备氨气?

探究3、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。

探究4、选择合适的试剂,能否用图2所示的装置分别制取少量NOO2?为什么?

【评价】

【课堂评价】

1.下列气体发生装置,当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是(  )

2.如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4=====COCO2H2O

制取CO,则合理的装置组合为  (  )

A.①⑤⑧     B.③⑤⑦ C.②⑤⑥ D.③④⑧

3.如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是(  )

选项

X

收集气体

Y

A

碱石灰

HCl

B

碱石灰

NH3

C

氯化钙

SO2

氢氧化钠

D

氯化钙

NO

氢氧化钠








4下列制备和收集气体的实验装置合理的是(  )


5.下列实验装置图正确的是(  )

【目标达成检测】

1.如图是常见的气体制取、干燥和收集装置。若用H2O2和催化剂MnO2制取干燥的O2,合理的装置

组合为(  )

A.①⑤⑧   B.③④⑦ C.②⑤⑥ D.②④⑧

2.为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体,从图中选择合适的装置并连接。

其中连接顺序合理的是 (  )

Aa—a′→d—de  Bc—c′→d—d′→g

Cb—b′→d—d′→g Dd—d′→c—c′→f

3.下列有关各实验的叙述中正确的是(  )

A.①利用氯仿(CHCl3)密度大于乙醇,进行氯仿与乙醇混合物的分离

B.②进行H2NH3CO2Cl2HClNO2等气体收集,但不能用于NO气体收集

C.③当X选用苯时可进行NH3HCl的吸收,并防止倒吸

D.④可用于SO2气体的干燥,收集并吸收多余SO2气体,防止SO2逸出污染空气并防止倒吸

4可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是(  )

H2S ②HCl ③NH3 ④Cl2 ⑤SO2 ⑥NO

A.①和②  B.②和⑤ C.③和④  D.⑤和⑥


5.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SO2

B.装置②可用于收集H2NH3Cl2NO2

C.装置③中X为苯,可用于吸收NH3HCl气体

D.装置④可用于收集NH3,并吸收多余的NH3

6.下列装置应用于实验室制Cl2并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是(  )

A.用装置甲制取Cl2

B.用装置乙除去Cl2中的少量HCl

C.用装置丙分离MnO2MnCl2溶液

D.用装置丁蒸干MnCl2溶液制MnCl2·4H2O

7实验室制备下列气体时,所用方法正确的是(  )

A.制氧气时,用Na2O2H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置

B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体

C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体

D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气

8.下列实验方案不能达到实验目的的是(  )

A.图甲装置用Cu和浓硝酸可制取NO B.图乙装置可用于实验室制备Cl2

C.图丙装置可用于实验室制取乙酸乙酯 D.图丁装置可用于实验室分离COCO2

9.下列有关实验装置的说法,正确的是(  )

A.用图甲装置制取干燥纯净的NH3

B.用图乙装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色

C.用图丙装置可以完成“喷泉”实验

D.用图丁装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积

10.如图装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,下列叙述正确的是(  )

A .若A为浓盐酸,BMnO2C中盛石蕊试液,则C中溶液先变红后褪色

B.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀

后沉淀又溶解

C.若A为浓硫酸,B为炭,C中盛有苯酚钠溶液,则C中出现白色浑浊

D.若A为浓硝酸,B为金属铜,C中盛有淀粉­KI溶液,则C中溶液变蓝

1 1.图中装置可以用来制备、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于(  )

A.锌和盐酸生成氢气

B.亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫

C.碳酸钙和盐酸生成二氧化碳

D.浓氨水和烧碱制取氨气

12.铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学的基准试剂,其制备过程如图所示。下列不正确的是(  )

A.过程Ⅰ反应:2NH4HCO3Na2SO4===2NaHCO3(NH4)2SO4

B.检验溶液B中阴离子的试剂仅需BaCl2溶液

C.若省略过程Ⅱ,则铵明矾的产率明显降低

D.向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液,先后观察到:

刺激性气体逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失

13.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 开始失水,101.5 熔化,150 左右分解产生H2OCOCO2

用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)(  )

14某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2,极易与H2O反应)。下列说法正确的是( )

A.打开活塞K通入N2,试管A内有气泡产生,说明装置气密性良好

BU形管中盛放的干燥剂既可以是碱石灰,也可以是浓硫酸

C.将产物Ca3N2放入盐酸中,只能得到一种盐

D.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温后再关闭活塞K

15.下列装置及实验设计中合理的是 (  )

A .①    B.②③   C.①②③   D.②③④

16.二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为A1级消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,温度过高、二氧化氯的水溶液中溶质质量分数高于30%等均有可能引起爆炸。某研究小组设计如图所示实验装置制备ClO2

(1)如图所示,在烧瓶中先放入12.25 g KClO39.00 g

草酸(H2C2O4),然后加入足量的稀硫酸,水浴加热。反应后产物中有ClO2CO2和一种酸式盐,该反应的化学方程式为

氧化产物与还原产物的物质的量之比为

(2)在反应开始之前将烧杯中的水加热到80 ,然后停止加热,并使其保持在60 80 之间。控制温度的目的是 ,图示装置中缺少的一种必需的玻璃仪器是

(3)装置A用于吸收产生的二氧化氯,其中最好盛放______(填序号,下同),装置B中盛放________

50 mL 60 的温水   ②50 mL冰水

50 mL饱和食盐水 50 mL NaOH溶液

(4)将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中,加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成。反应的离子方程为

(5)从所制得的二氧化氯水溶液溶质质量分数的角度看,是否存在安全隐患,并简述原因:

(用数据说明)

17SnCl4用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂,实验室制备SnCl4的装置示意图和有关信息如图:

有关信息:①将金属锡熔融,通入干燥Cl2进行反应,生成SnCl4。②无水SnCl4是无色易流动的液体,熔点为-33 ,沸点114.1 。③无水SnCl4遇水强烈水解,暴露在空气中与空气中的水蒸气反应生成白烟。

回答下列问题:

(1)仪器C的名称是 ,仪器D的作用是

(2)制备无水SnCl4时各装置的连接顺序是(  )(  )(  )(  )(  )(填装置序号)

(3)试剂EF分别是 ,装置V的作用是

(4)若无装置V存在,除生成SnCl4外,还存在的副产物的化学式为

(5)实验制得的SnCl4中因溶解了Cl2而略显黄色,提纯SnCl4的方法是

(6)若装置Ⅱ中用去锡粉5.95 g,反应后,装置Ⅲ中锥形瓶里收集到12.0 g SnCl4,则SnCl4的产率


探究1、不能。因为CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行。

探究2、加热浓氨水或浓氨水与生石灰混合等。不能,因为生成的氨气在试管口又与氯化氢结合生成了NH4Cl

探究3、能。2KMnO416HCl===2KCl2MnCl25Cl28H2O

探究4、能制取O2,但不能制取NO,原因是NO不能用排空气法收集。

【课堂评价】

1D  2D  3C 4D 5C 

【目标达成检测】答案

1C  2B  3B  4B  5C  6C  7A  8C  9C  10D 

11A  12D  13D  14D  15B 

16(1) 2KClO3H2C2O42H2SO4 2CO22ClO22KHSO42H2O 11

(2) 使反应正常进行,并防止温度过高引起爆炸 温度计

(3)  ④ 

(4) 8ClO25H2S4H2O5Ba2===5BaSO48Cl18H 

(5) 通过计算可知草酸过量,生成的m(ClO2) mol×67.5 g·mol16.75 g

则溶液中二氧化氯的质量分数为 ×100%11.9%30%,因此不存在安全隐患

17(1) 蒸馏烧瓶 将SnCl4气体冷凝为液体

(2) Ⅳ Ⅱ Ⅲ Ⅴ

(3) 饱和食盐水 浓硫酸 

吸收未反应完全的Cl2、防止空气中的水蒸气进入锥形瓶内,使SnCl4水解

(4) Sn(OH)4(SnO2) 水浴加热

(5) 蒸馏 

(6) 92.0%





9

尚真求实,学而不厌。

高三模拟试题  https://www.kuaiwen.net/gaosan/
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