课标版年《高考风向标》化学 第七部分 化学实验部分 第35讲 物质的制取docWord下载.docx
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气体制取的类型②固体+液体(不加热);
③固液+液液(加热)。
气体收集方法:
①集气法;
②集气法。
物质的制取
气体的干燥、净化和尾气处理装置
制备的基本过程:
(1)组装(从到,从到);
(2)检验气密性;
(3)加入药品;
(4)排尽装置内空气;
(5)验纯;
(6)反应;
(7)拆除装置。
特别提醒:
许多实验试题是源于教材上典型实验的改装或者创新。
因此在高考的实验备考复习过程中,对教材上的演示实验的复习应该进行落实和巩固,尤其是对一些物质的制备实验和物质的性质实验应进行深入的探究,对实验中所涉及的重要化学方程式和重要实验现象均应做到熟练,而不是一味在考前追逐新颖的实验试题而丢掉最本质的教材实验,换句话说就是在考前应抽时间回归教材,吃透教材,做到以不变应万变。
[例1]某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量,下图是测定装置的示意图,A中的试剂是盐酸。
请回答下列问题。
(1)仪器中装入的试剂:
B_________、C________、D___________;
(2)连接好装置后应首先_________________________,其方法是________________
(3)“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是_______________。
在这两步之间还应进行的操作是____________________________;
(4)反应过程中G管逸出的气体是________________,其处理方法是_____
(5)从实验中测得了下列数据
①空E管的质量a;
②E管和WO3的总质量b;
③反应后E管和W粉的总质量c(冷却到室温称量);
④反应前F管及内盛物的总质量d;
⑤反应后F管及内盛物的总质量e
由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外,其他涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:
Ar(W)=____________;
计算式2:
Ar(W)=____________。
[解析]①联想课本改进后的综合实验:
氯气与铁反应的性质实验装置:
制备氯气、净化氯气(饱和食盐水除氯化氢、浓硫酸除水蒸气)、性质实验装置、产物检验装置、尾气处理装置有助于本实验的解题。
②联想氢气还原氧化铜实验:
制备氢气、净化氢气、氢气验纯、通入氢气与点燃酒精灯顺序、熄灭酒精灯与停止同氢气的顺序、氢气的尾气处理方式可以直接用于回答本题。
[答案]
(1)锌粒,水,浓硫酸;
(2)检查气密性,将G弯管浸没在盛有水的烧杯中,温热烧瓶B,观察G管口,若有气泡逸出,说明装置的气密性良好;
(3)先从A瓶逐滴滴加液体;
检验H2的纯度
(4)氢气;
在G管出口处点燃;
(5)
[方法技巧]本题将常见气体的制备和净化实验结合在一起,综合考查气体的制备、净化、干燥、验纯以及如何处理尾气;
同时也考查了实验的原理,综合性较强。
即要求考生的实验基础知识牢固,又要求有综合分析能力。
解题时首先要找准突破口"制气实验",其次要掌握几种常见气体制备的方法及原理。
考点2几种无机物的制备
几种无机物的制备主要包括Al(OH)3;
Fe(OH)3;
Fe(OH)2;
Fe(OH)3胶体等。
[例2]我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。
他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异,以食盐、氨气、二氧化碳等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。
下面是在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的实验步骤:
第一步:
连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。
第二步:
先让一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解时,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。
继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。
第三步:
过滤C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。
第四步:
向滤液中加入适量的NaCl粉末,有NH4Cl晶体析出。
……
请完成下列问题:
(1)装置的连接顺序是:
(a)接()()接();
(b)接()
(2)A中常选用的固体反应物为____________;
D中应选用的液体为____________;
B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________。
(3)第二步骤中必须先让_______________装置先发生反应。
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是____________________________________,C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为______________________________________。
(5)第四步中分离出NH4Cl晶体的操作是___________________;
其所得的NH4Cl晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3(约占5%—8%),请设计一个简单的实验证明所得固体的成分大部分是NH4Cl。
简要写出操作和现象:
______________________________________。
解析:
由题意可知,需制得NH3和CO2两种气体,然后将其分先后通入饱和食盐水中,即可发生反应,生成碳酸氢钠沉淀。
若先通二氧化碳气体,其在饱和食盐水中的溶解度不大,再通氨气后生成的碳酸氢钠的量少。
故应先通氨气,后通二氧化碳。
在用盐酸与大理石制得的二氧化碳气体中,混有氯化氢气体,它会与碳酸氢钠反应,影响碳酸氢钠的产量,所以应除去二氧化碳中混有的氯化氢,也就是应将气体先通入饱和碳酸氢钠溶液中。
由于氨气极易溶于水,为防倒吸,应将导管口刚接触水面,并采用干燥管进一步加以预防。
氯化铵的实验证明常采用加热分解法,看剩余产物的多少,从而说明其含量的多少。
答案:
(1)fedc
(2)块状石灰石饱和NaHCO3溶液CaO+NH3·
H2O====Ca(OH)2+NH3↑(其他合理答案均给分)
(3)B
(4)防倒吸CO2+NH3+NaCl+H2O====NaHCO3↓+NH4Cl
(5)过滤取少量固体放入试管中,加热,固体大部分消失,在试管口又有较多的固体凝结(其他合理答案均给分)
[方法技巧]解题的关键在于弄清“侯氏制碱法”突出特点:
“他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异”,这样就可以反推出两种制备装置制备的物质,各装置的作用,装置如何连接。
考点3几种有机物的制备
有机物的制备实验操作中应引起注意的是:
(1)乙烯:
①V(乙醇):
V(浓硫酸)=②温度计水银球插入,保持170℃
③加沸石(防爆沸)。
(2)乙炔:
①不用启普发生器、长颈漏斗(反应放热,CaC2遇水会粉化,从而堵住管口);
②注意水流速度(可用代替水);
③简易制法(试管口塞一团疏松的)。
(3)硝基苯:
①使用长直导管(冷凝、回流);
②温度计水银球插入水浴中,保持60℃
③混合酸冷却后缓慢滴入苯(防止)
(4)石油分馏:
①冷凝水进出(逆流原理);
②温度计水银球插在处;
(5)乙酸乙酯:
①小火加热(保证CH3COOC2H5和沸点接近的C2H5OH、CH3COOH能充分利用)②用饱和的Na2CO3溶液吸收(目的:
);
③导管不插入液面下(防止倒吸)
本专题知识往往以新药、新材料合成为线索,将合成原理、实验操作、实验技能结合。
复习时要认真阅读课文中演示实验与学生实验,对所做过的实验温故知新,对实验操作多问为什么,使知识与技能有机结合起来。
[例3]酯是重要的有机合成中间体,请回答下列问题:
(1)实验室制取乙酸乙酯的化学方程式为:
__________________________________。
(2)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有_____________________________________、
________________________________________________等。
饱和Na2CO3
溶液
(3)若用右图所示的装置来制取少量的乙酸乙酯,
产率往往偏低,其原因可能是:
_____________________________________、
____________________________________。
(4)实验时可观察到锥形瓶中有气泡产生,
用离子方程式表示产生气泡的原因:
(5)此反应以浓硫酸作为催化剂,可能会造成产生大量酸性废液,催化剂重复使用困难等问题。
现代研究表明质子酸离子液体可作此反应的催化剂,实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合):
同一反应时间
同一反应温度
反应温度/℃
转化率(%)
选择性(%)
反应时间/h
40
77.8
100
2
80.2
60
92.3
3
87.7
80
92.6
4
120
94.5
98.7
6
93.0
(说明:
选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水)
①根据表中数据,下列_________(填编号),为该反应的最佳条件。
A.120℃,4hB.80℃,2hC.60℃,4hD.40℃,3h
②当反应温度达到120℃时,反应选择性降低的原因可能是__________________________
_________________________________________________。
[解析]增大乙醇的用量、及时分离出产物乙酸乙酯,可以提高乙酸的转化率;
而原料来不及反应就被蒸出、冷凝效果不好产物被蒸出往往使产率降低;
当温度过高,乙醇碳化或脱水生成乙醚,所以最佳条件为60℃,4h左右。
答案:
(1)CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O
(2)增大乙醇的用量、及时分离出产物乙酸乙酯
(3)原料来不及反应就被蒸出、冷凝效果不好产物被蒸出
(4)2CH3COOH+CO32-2CH3COO-+CO2↑+H2O
(5)①C②温度过高,乙醇碳化或脱水生成乙醚
[方法技巧]有机物的制备要首先掌握课本上几个演示实验和学生实验制备原理、温度控制、实验安全及产品的分离提纯;
然后学会对其综合运用,注重教材实验的开发、迁移,增强实验问题的探究与创新性。
★高考重点热点题型探究
热点1选用仪器组装实验装置
[真题1]
(2007山东高考)右图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用,必要时可重复选择,a、b为活塞