化学大一轮复习专题十一实验化学课时5物质的制备与合成课件【精品课件】

1、课时5物质的制备与合成考纲导航知识条目必考要求加试要求选考分布2015201620179月10月4月10月4月(1)硫酸亚铁铵的制备原理与操作方法b31(2)阿司匹林的合成原理、方法及流程a考点一气体的发生与净化主干精讲1.气体制备的发生装置选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型，具体如下：反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等试管要干燥试管口略低于试管底加热时先预热再固定加热用KMnO4制取O2时，需在管口处塞一小团棉花固、液加热型或液、液加热型Cl2等加热烧瓶时要隔石棉网反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片固、液不加热型O2、H2、C

2、O2、SO2、NO、NO2等使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体难溶于水使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速2.气体的收集装置根据气体的密度、水溶性以及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法。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收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大3.气体净化的装置和常见的干燥剂可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4H2、O2、N2、CH4、N

3、H3可除去O2、H2、CO、N2不可干燥的气体NH3、H2S、HBr、HI等NH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等4.尾气的吸收装置分类装置简图原理及使用实例吸收式容器中盛有与有毒气体反应的溶液，将未反应的有毒气体吸收，使其不扩散到空气中，造成污染燃烧式适当时候，点燃尖嘴中的可燃性气体，充分燃烧后，转化为对环境无污染的产物收集式利用气球或球胆将有毒气体收集后，另作处理，避免其逸散到空气中，污染环境典例剖析【例1】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()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的

4、物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析实验室利用CaO和浓氨水制取氨气，选择向下排空气法收集，A项错误；收集SO2时选择向上排空气法，B项正确；制取NO2时选择浓硝酸和Cu反应，C项错误；MnO2氧化浓盐酸制取Cl2需要加热，D项错误。答案B【例2】实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：(1)实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用C装置，通常使用的试剂是_。(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是_(填序号，下同)。密度颜色溶解性热稳定性与氧气反应(3)若用A装

5、置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的_。CO2NOCl2H2解析(1)C装置适合于固体和液体不加热反应制备气体，若用于制取氨气，可用试剂是浓氨水、CaO固体(或NaOH固体)。(2)气体的密度、溶解性以及是否与氧气反应和气体的收集方法有关。(3)A与D相连制取并收集气体X，NO不能用排空气法收集，收集H2导管应用短进长出，H2、CO2的制取不需加热。答案(1)浓氨水、CaO固体(或NaOH固体) (2)(3)【例3】某同学用如图所示装置制取和探究气体(H2、O2、NH3、Cl2、SO2、NO2)的性质。(1)装药品前，应先进行的操作是_。(2)如果用该装置制取H2、O2、NH

6、3，可选用的试剂组合是_(填序号)。H2O2NH3Zn、稀盐酸KClO3、MnO2氯化铵固体、氢氧化钙固体Zn、稀硫酸H2O2溶液、MnO2浓氨水、NaOH固体Zn、稀硝酸KMnO4浓氨水、生石灰(3)题给六种气体中，可同时采用如图所示两种收集装置收集的是_。(4)甲、乙两同学分别利用题给装置制取并探究气体的性质。甲同学利用Na2SO3固体与硫酸反应制取SO2，乙同学利用KMnO4和稀盐酸反应制取氯气。请回答下列问题：写出Na2SO3固体与硫酸反应制取SO2的化学方程式：_。若溶液A为溴水，通入SO2后可观察到的现象是_；若溶液A为NaBr溶液，通入氯气时发生反应的离子方程式为_。实验证明Br

7、2、SO2和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为_。甲、乙两同学想比较Cl2和SO2漂白速率的快慢，溶液A分别选取的是相同量的品红溶液。同时制取Cl2和SO2气体，观察品红溶液褪色的时间，比较褪色的快慢，该方法存在的缺陷为_。丙同学还想比较Cl2和SO2漂白性的差异，还需要的操作和可能观察到的现象为_。答案(1)检验装置气密性(2)(3)H2(4)Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O溶液褪色2BrCl2=2ClBr2Cl2Br2SO2气体产生的速率和总量可能不同，不能用该方法比较漂白速率的快慢将褪色后的溶液分别加热，观察溶液颜色是否能恢复考点精练1.2017金华市十校联考高三(上)期末实

8、验室制备下列气体时，所用方法正确的是()A.制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物选择相同的气体发生 装置B.制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化和干燥气体C.制氢气时，用浓硫酸与锌反应比用稀硫酸快D.制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气解析A.用Na2O2或H2O2作反应物制备氧气都是利用固体和液体不加热反应，应选择分液漏斗中的水加入过氧化钠中反应或过氧化氢从分液漏斗中滴入固体二氧化锰(催化作用)发生反应生成氧气，应选择相同的气体发生装置，故A正确；B.制氯气时，用饱和食盐水和浓硫酸净化和干燥氯气，故B错误；C.浓硫酸和锌反应不能生成氢气，实验室是用稀硫酸和锌反应生成氢气故C错

9、误；D.二氧化氮和水反应生成硝酸同时生成一氧化氮也是污染气体，不能被吸收，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化氮气体，故D错误。答案A2.(2016浙江省镇海中学检测)实验室中制取、洗气并收集气体的装置如图所示。仅用该装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()选项a中的液体b中的固体c中液体A浓盐酸MnO2饱和食盐水B浓氨水生石灰浓H2SO4C浓硫酸Cu片NaOH溶液D稀HNO3Cu片H2O解析A项，浓盐酸与MnO2反应需要加热，装置图中无酒精灯，错误；B项，浓氨水与生石灰可制取氨气，氨气不能用浓硫酸干燥，也不能用排水法收集，错误；C项，浓硫酸与Cu反应需要加热，生成的SO2不能用NaOH溶液

10、除去杂质，也不能用排水法收集，错误；D项，Cu与稀硝酸反应可制取NO，NO可用水洗气，可用排水法收集，正确。答案D3.实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a_ _f。装置D的作用是_，装置E中NaOH溶液的作用是_。解析装置B为收集装置，C为干燥装置，D为防倒吸装置，E为尾气吸收装置。答案decb防止倒吸吸收多余的SO2考点二固态、液态物质的制备与合成主干精讲1.物质制备实验方案的设计原则(1)条件合适，操作方便；(2)原理正确，步骤简单；(3)原料丰富，价格低廉；(4)产物纯净，污染物少。即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选

11、择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。2.制备一种物质的一般过程3.重要物质的制备实验方案的设计过程4.物质的制备与合成原理的应用(1)硫酸亚铁铵(摩尔盐)的制备流程写出反应的化学方程式：_，_。(2)阿司匹林制备的工艺流程写出相关反应的化学方程式反应原理：_。FeH2SO4=FeSO4H2FeSO4(NH4)2SO46H2O=(NH4)2SO4FeSO46H2O_。_。典例剖析【例1】(20174月浙江选考)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制成NaClO2固体，以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。已知：2NaClO3H2O

12、2H2SO4=2ClO2O2Na2SO42H2O2ClO2H2O22NaOH=2NaClO2O22H2OClO2熔点59 、沸点11 ，H2O2沸点150 图1请回答：(1)仪器A的作用是_；冰水浴冷却的目的是_(写两种)。(2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因_。(3)Cl存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：_(用离子方程式表示)，H2O2Cl2=2ClO22H。(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%，B处应

13、增加一个设备。该设备的作用是_，馏出物是_。图2(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是()A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀C.洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀D.抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头解析根据题给信息对实验目的、实验条件控制的选择，考查阅读、获取、处理信息和分析问题的能力，考查抽滤相关实验操作。(1)(2)根据题目可知冰水浴的瓶内发生2ClO2H2O22NaOH=2NaClO2O22H2O，H2O2受热易分解，ClO2沸点低，降低温度可以减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度等从而提高产率

14、；鼓入空气的作用是将ClO2赶入氢氧化钠溶液和双氧水的混合液反应，过慢，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解，过快，ClO2不能被充分反应吸收。【例2】(201610月)某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)23H2O晶体，并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的合成路线如下：SOCl2熔点105 、沸点76 、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。请回答：(1)第步调pH适合的物质是_(填化学式)。(2)第步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤，其中蒸发浓缩的具体操作是_。为得到较大颗粒的Cu(NO3)23H2O晶体，可采用的方法是_(填一种)。(3)第步中发生

15、反应的化学方程式是_。(4)第步，某同学设计的实验装置示意图(夹持及控温装置省略，如图1)有一处不合理，请提出改进方案并说明理由_。图1图2准确称取0.315 0 g无水Cu(NO3)2，用蒸馏水溶解并定容至100 mL，准确移取该溶液10.00 mL，加过量NH3H2O，再用蒸馏水定容至100 mL，测得溶液吸光度A0.620，则无水Cu(NO3)2产品的纯度是_(以质量分数表示)。解析(1)调节pH促进Fe3水解生成Fe(OH)3沉淀，除去Fe3杂质。加入能和H反应的物质，并且保证“不引入杂质”，用铜的化合物，如CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等。(2)蒸发浓缩的

16、操作需要用到蒸发皿，加热到表面有晶膜(不能加热到有大量晶体析出，那是蒸发结晶)。可以通过减缓冷却结晶的速率来控制晶体的大小，速率慢，晶体颗粒较大。(3)反应物为Cu(NO3)23H2O和SOCl2，生成物有Cu(NO3)2及两种酸性气体SO2和HCl(可理解为SOCl2与水反应)。(4)由于制备无水Cu(NO3)2，为了防止B中有水蒸气进入A中，在A、B装置之间答案(1)CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3(2)将溶液转移至蒸发皿中，控制温度加热至溶液表面形成一层晶膜减慢冷却结晶的速度(3)Cu(NO3)23H2O3SOCl2=Cu(NO3)23SO26HCl(4)在A、B之间增加干

17、燥装置，防止B中水蒸气进入反应器Ab(5)92.5%考点精练1.(2017宁波选考适应性考试)实验室采用如下图所示的装置制取氯化铜(部分仪器和夹持装置已略去)。(1)C中试剂是_。(2)下列说法不正确的是_。A.玻璃纤维的作用是防止E中液体倒吸入D中B.E中液体用于吸收多余的氯气和氯化氢C.要使B中产生氯气，应先加热圆底烧瓶，再滴加浓盐酸D.实验中加热的先后顺序为：先加热圆底烧瓶B，再加热硬质玻 璃管D(3)写出B 中反应的离子方程式_。解析本题考查氯气的制备和相关性质。浓盐酸与二氧化锰加热反应制备氯气，C装置是用于干燥氯气，将干燥的氯气通入D装置反应制备氯化铜，E装置用于尾气的处理。(1)干燥氯气用浓硫酸，C中试剂是浓硫酸；(2)A项：玻璃纤维的作用是防止粉末进入导气管，将导气管堵塞，错误；B项：E中NaOH溶液用于尾气的处理，本实验的尾气来源于制氯气挥发出的氯化氢和