高考化学一轮总复习 考点扫描 专题30 物质的制备学案.docx

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高考化学一轮总复习考点扫描专题30物质的制备学案

专题三十物质的制备

【复习目标】

1.掌握常见物质制备的基本方法。

2.了解控制化学实验条件的一般方法。

3.掌握分析或处理实验数据，得出合理的结论的一般步骤。

【考情分析】分析近几年高考试题可以看出，物质制备类实验往往侧重于分析能力、实验能力的考查，题目涉及物质的制备、净化、尾气处理、气体的干燥、实验安全等知识，选择题主要考查基本操作技能，考查内容大都直接取材于课本，非选择题主要考查学生对综合实验的处理能力及运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力，该部分内容大多源于教材、高于教材，起点高、落点低。

从高考阅卷反馈情况来看，学生暴露的问题主要是，不清楚实验目的、对实验现象描述不全面、基本实验操作不会表达、不清楚每个装置的作用等。

平时训练时要注意培养理解和概括题意的能力，学会分析仪器装置的特点和作用、装置图中每一步的作用、反应物和生成物的关系，避免不必要的失分。

【考点过关】

考点一气体的制备

1.气体制备装置的选择及注意事项

装置选择

注意事项

固体与固体

加热装置

①试管口应稍向下倾斜，防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流而引起试管炸裂；②铁夹应夹在距试管口约1/3处；③胶塞中的导管伸入试管里面不能太长，否则会阻碍气体的导出

固体与液体

不加热装置

①块状固体与液体在常温下反应制备气体时可用启普发生器，如图甲，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置，如图乙；②装置乙、丁、戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液面以下，否则起不到液封的作用；③加入的液体反应物（如酸）要适当；④粉末状固体与液体反应或产物为糊状物时常采用装置丙

固体与液体液体与液体加热装置

①先把固体药品加入烧瓶中，然后滴加液体药品，要注意液体滴加的速度，保证产气速率平稳，易于收集；②若使用分液漏斗，则需要在滴液的过程中，打开漏斗活塞，以保证液体能够顺利滴下；③分液漏斗中的液体滴完后，要关闭漏斗活塞，防止气体经漏斗逸出；④装置乙中的温度计必须插在反应液中；⑤烧瓶加热需要垫石棉网

2.气体的干燥方法与干燥装置

气

体

的

干

燥

方

法

气体干燥选择干燥剂的原则

①不减原则：

即通过干燥操作之后，目标气体的量不能减少；②不反应原则：

干燥剂不能与目标气体反应

酸性

干燥剂

浓H2SO4

可以干燥H2、O2、N2、CO2、CO、Cl2、HCl、SO2、CH4和C2H4等气体

碱性

干燥剂

碱石灰

主要用于干燥NH3，但也可干燥H2、O2、N2、CO和CH4等

中性

干燥剂

CaCl2

可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl和H2S等，但不能干燥NH3

气

体

的

干

燥

装

置

盛装液态干燥剂，用于干燥气体；也可以盛装其他液体试剂，用来对酸性或中性气体进行除杂

盛装碱石灰和CaCl2等固体干燥剂

甲装置可以盛装液体干燥剂或固体干燥剂，乙和丙装置只能盛装固体干燥剂

3.气体的收集装置及方法

排水法

①难溶或微溶于水，且与水不发生化学反应的气体，都可用排水集气法收集；②用排水集气法收集气体时，导管不伸入试管（或集气瓶）底部

向上排空气法

①比空气密度大的气体可用向上排空气法收集；②用排空气法收集气体时，导管一定要伸入集气瓶（或试管）底部，目的是把集气瓶（或试管）中的空气尽量排出；③为防止外界空气向集气瓶内扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片，若用试管收集时，可在试管口塞上一小团疏松的棉花

向下排空气法

比空气密度小的气体可用向下排空气法收集，如H2、NH3和CH4等气体

排特殊溶液法

①氯气可用排饱和食盐水的方法收集；②二氧化碳可用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集

4.常见尾气处理装置及方法

处理方法

液体吸收法

点燃法

收集法

处理装置

适用气体

装置A适用于吸收溶解度小的气体，如Cl2、CO2等；装置B、C可吸收溶解度大的气体，如HCl、HBr、NH3等

CH4、CH2===CH2、H2、CO等

CO、NH3、H2S等

【考点演练】下列有关实验原理或实验操作正确的是。

①实验室用如图所示装置制取少量氨气

②实验室用如图所示装置除去Cl2中的少量HCl

③除干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶

④瓶中盛满水，从b口进气，用排水法收集NO2

⑤用排水法收集气体后，先移出导管后撤酒精灯

⑥将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体一定是SO2

⑦用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气

⑧将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中

解析：

向下排空气法收集NH3的试管不能封闭，①错误；HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，可以用饱和食盐水除去Cl2中少量HCl，②正确；KMnO4可以氧化SO2，CO2、SO2的混合气体通入酸性KMnO4溶液，SO2被吸收，再通入浓硫酸，水蒸气被吸收，③正确；用排水法收集NO2，发生反应：

3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，最终得到的是NO，④错误；用排水法收集气体后，先移出导管后撤酒精灯防止水倒吸以炸裂试管，⑤正确；能使品红溶液褪色的气体除了SO2外，还有Cl2等，⑥错误；品红溶液可以用来检验SO2气体，但不能用来吸收尾气，⑦错误；CO还原Fe2O3后的尾气中含有少量CO气体，直接排放到空气中造成污染，⑧错误。

答案：

②③⑤

考点二无机物的制备

1．Fe（OH）3胶体的制备

实验步骤

在洁净的小烧杯里加入约25mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向沸水中逐滴加入1~2mLFeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热

实验现象及结论

所制胶体呈红褐色透明状

化学方程式

FeCl3+3H2OFe（OH）3（胶体）+3HCl

2．从海水中提取镁

冶炼原理

MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑

工艺流程分析

蒸发浓缩：

海水中含有MgCl2，但丰度（浓度）太低，所以要富集

分离、提纯：

海水中除含有MgCl2外，还含有Na+、K+、Ca2+。

、S042-、Cl－、Br－、I－等其他可溶性离子，所以还要还要分离、提纯。

可以用价格最便宜的碱Ca（OH）2使Mg2+生成Mg（OH）2沉淀，而分离出来

制得无水MgCl2：

若在空气中加热MgCl2·6H2O，MgCl2会水解生成Mg（OH）C1或Mg0，所以为了抑制了MgCl2的水解并带走了MgCl2·6H20受热产生的水蒸气，在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl

3．从海水中提取溴

工艺流程分析

用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化

向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质

向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的

向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气再次使溴离子转化为溴单质

用四氯化碳或苯萃取吸收塔内的溶液中的溴单质

化学方程式

2NaBr+C12＝Br2+2NaCl

Br2+S02+2H20＝2HBr+H2S04

2HBr+C12＝2HCl+Br2

4．氨碱法制纯碱

制备原理

向浓氨水中加足量食盐晶体制成饱和氨盐水，然后向饱和氨盐水中通入足量的CO2气体生成NaHCO3，因为NaHCO3在该状态下溶解度小先结晶析出。

再加热分解NaHCO3得到纯碱、水和二氧化碳

化学方程式

NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

【考点演练】氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。

工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：

（1）取0.5mL三氯化铁溶液滴入50mL沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明液体，该过程可用离子方程式表示为________________________________。

（2）已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下：

温度/℃

0

10

20

30

50

80

100

溶解度

（g/100gH2O）

74.4

81.9

91.8

106.8

315.1

525.8

535.7

从FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的方法是__________________________。

（3）室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2.7时，Fe3+开始沉淀；当溶液pH为4时，c（Fe3+）＝__________mol·L－1（已知：

Ksp[Fe（OH）3]＝1.1×10－36）。

（4）吸收剂X是__________________；吸收塔中吸收剂X的作用是_________。

（5）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：

称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶中，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，用淀粉作指示剂并用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定（I2＋2S2O32-＝2I－＋S4O62-），共用去VmL。

则样品中氯化铁的质量分数为____。

答案：

（1）Fe3+＋3H2OFe（OH）3（胶体）＋3H＋

（2）加入少量盐酸，加热浓缩，再冷却结晶（3）1.1×10－6（4）FeCl2溶液，吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气（5）

解析：

（1）用液体溶质配制一定体积一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶。

（2）AlCl3是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+容易发生水解反应，在步骤III调节pH至4.0~4.5，其目的是控制AlCl3的水解程度。

为使得到的PAC晶体较纯净，所用的X物质应该是既消耗溶液中的H+，调节溶液的酸碱性，还不引入新的杂质离子，可以是铝、氢氧化铝，故选项是b、c。

（3）步骤IV需要保持温度在85℃，为了便于控制温度，可采用的加热方法是水浴加热。

（4）测定PAC样品中n的值的方法是①称取一定质量样品，充分研碎后在坩埚中加热、灼烧Al（OH）3受热分解产生Al2O3和H2O，至质量不再变化，得到1.020g固体是Al2O3。

n（Al）=（1.020g÷102g/mol）×2=0.02mol，②另称取相同质量的样品，用硝酸溶解后，加入足量AgNO3溶液，得到3.157g白色沉淀则n（Cl-）=3.157g÷143.5g/mol=0.022mol。

n（Al3+）:

n（Cl-）=2：

（6－n）=0.02mol：

0.022mol，解得n=3.8。

（5）也可用烧碱溶解铝灰，再用稀盐酸调节pH至4.0~4.5，该法称为“碱溶法”。

与“酸溶法”相比，“碱溶法”的缺点是产品中含有杂质NaCl，纯度低。

考点三有机物制备

近几年“有机”实验题在全国卷中频频出现，试题以有机化合物的制备为载体考查常见化学实验仪器的使用方法，物质的分离、提纯等基本实验操作和注意事项，以及实验条件的控制等，重点考察物质分离中的蒸馏、分液操作，反应条件的控制，产率的计算等问题。

解答此类实验题，首先明确有机化合物间的转化反应、反应的条件、可能发生的副反应、以及反应物和产物的性质，然后结合化学实验中基本操作（如分液、蒸馏、分离提纯、仪器的使用等）及注意事项正确解答。

1.制备原则

原则

要点

制备原料的选择

应根据目标产品寻找原料，原料的来源要广泛，价格要低廉，能变废为宝就更好。

若选择的原料中有其他杂质，应将原料进行处理

反应原理的确定

根据原料确定反应原理，依据环保、节约等原则，找出最佳制备途径。

制备途径一般包括原料→中间产物的