高考化学考点57物质的制备和检验Word格式.docx

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K2MnO4+MnO2+O2↑

2H2O2

2H2O+O2↑

2、NH32NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O

NH3·

H2O

NH3↑+H2O

3、CH4CH3COONa+NaOH

Na2CO3+CH4↑

4、H2Zn+H2SO4（稀）=ZnSO4+H2↑

5、CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

6、H2SFeS+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S↑

7、SO2Na2SO4+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O

8、NO2Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

9、NO3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

10、C2H2CaC2+2H2O→Ca（OH）2+CH≡CH↑

11、Cl2MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O

12、HClNaCl（固）+H2SO4（浓）

NaHSO4+HCl↑

NaCl（固）+NaHSO4

Na2SO4+HCl↑

2NaCl（固）+H2SO4（浓）

Na2SO4+2HCl↑

13、C2H4C2H5OH

CH2=CH2↑+H2O

14、N2NaNO2+NH4Cl

NaCl+N2↑+2H2O

2、收集装置

根据氧化的溶解性或密度

排水（液）集气法

向上排空气集气法

向下排空气集气法

装置

适用范围

不溶于水（液）的气体

密度大于空气的气体

密度小于空气的气体

H2、O2、NO、CO、CH4、

CH2＝CH2、CH≡CH

Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S

H2、NH3、CH4

3、净化与干燥装置

根据净化药品的状态及条件

液体除杂剂（不加热）

固体除杂剂（不加热）

固体除杂剂（加热）

（3）气体的净化剂的选择

选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。

一般情况下：

①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；

②酸性杂质可用碱性物质吸收；

③碱性杂质可用酸性物质吸收；

④水分可用干燥剂来吸收；

⑤能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。

（4）气体干燥剂的类型及选择

常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：

①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。

酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等气体。

②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。

碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。

③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CH4等。

在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。

有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。

能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCI2来干燥NH3（因生成CaCl2·

8NH3），不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。

气体净化与干燥注意事项

一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；

若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。

对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。

如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用NaOH溶液吸收；

尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；

尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。

4、气体实验装置的设计

（1）装置顺序：

制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置

（2）安装顺序：

由下向上，由左向右

（3）操作顺序：

装配仪器→检验气密性→加入药品

二、常见物质的分离、提纯和鉴别

1、化学方法分离和提纯物质

对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法（见化学基本操作）进行分离。

用化学方法分离和提纯物质时要注意：

①最好不引入新的杂质；

②不能损耗或减少被提纯物质的质量

③实验操作要简便，不能繁杂。

用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。

对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：

（1）生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质，可加入过量的NaOH溶液，使Mg2+离子转化为Mg（OH）2沉淀（但引入新的杂质OH－），过滤除去Mg（OH）2，然后加入适量盐酸，调节pH为中性。

（2）生成气体法例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加SO42－，可加入适量的稀H2SO4，将CO32－转化为CO2气体而除去。

（3）氧化还原法例如在FeCl3溶液里含有少量FeCl2杂质，可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。

若在FeCl2溶液里含有少量FeCl3，可加入适量的铁粉而将其除去。

（4）正盐和与酸式盐相互转化法例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质，可将固体加热，使NaHCO3分解生成Na2CO3，而除去杂质。

若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质，可向溶液里通入足量CO2，使Na2CO3转化为NaHCO3。

（5）利用物质的两性除去杂质例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质，可利用Al2O3是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的NaOH溶液，使其中Al2O3转化为可溶性NaAlO2，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的Fe2O3。

（6）离子交换法例如用磺化煤（NaR）做阳离子交换剂，与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换，而使硬水软化。

2、物质的鉴别

物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：

依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。

鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子，鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。

推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。

我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。

1．常见气体的检验

常见气体

检验方法

氢气

纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。

不是只有氢气才产生爆鸣声；

可点燃的气体不一定是氢气

氧气

可使带火星的木条复燃

氯气

黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝）

氯化氢

无色有刺激性气味的气体。

在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；

用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；

将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。

二氧化硫

能使品红溶液褪色，加热后又显红色。

能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

硫化氢

无色有具鸡蛋气味的气体。

能使Pb（NO3）2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。

氨气

无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。

二氧化氮

红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。

一氧化氮

无色气体，在空气中立即变成红棕色

二氧化碳

能使澄清石灰水变浑浊；

能使燃着的木条熄灭。

SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。

一氧化碳

可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成CO2；

能使灼热的CuO由黑色变成红色。

甲烷

无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和CO2；

不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。

乙烯

无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和CO2。

能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。

乙炔

无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和CO2，能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。

2．几种重要阳离子的检验

（l）H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。

（2）Na+、K+用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。

（3）Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。

（4）Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg（OH）2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。

（5）Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al（OH）3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。

（6）Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成［Ag（NH3）2］+。

（7）NH4+铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。

（8）Fe2+能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe（OH）2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe（OH）3沉淀。

或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。

2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－

（9）Fe3+能与KSCN溶液反应，变成血红色Fe（SCN）3溶液，能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe（OH）3沉淀。

（10）Cu2+蓝色水溶液（浓的CuCl2溶液显绿色），能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu（OH）2沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。

含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。

3．几种重要的阴离子的检验

（1）OH－能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。

（2）Cl－能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag（NH3）2]+。

（3）Br－能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。

（4）I－能与硝酸银反应，生成黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；

也能与氯水反应，生成I2，使淀粉溶液变蓝。

（5）SO42－能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。

（6）SO32－浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。

能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。

（7）S2－能与Pb（NO3）2溶液反应，生成黑色的PbS沉淀。

（8）CO32－能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。

（9）HCO3－取含HCO3－盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。

或向HCO3－盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀MgCO3生成，同时放出CO2气体。

（10）PO43－含磷酸根的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。

（11）NO3－浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。

4．几种重要有机物的检验

（1）苯能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。

能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于1）难溶于水的硝基苯。

（2）乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色CuO变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的乙醛。

乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。

（3）苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。

能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。

（4）乙醛能发生银镜反应，或能与新制的蓝色Cu（OH）2加热反应，生成红色的Cu2O沉淀。

5．用一种试剂或不用试剂鉴别物质

用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。

常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu（OH）2悬浊液等。

不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑：

①利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等），首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。

②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别。

例题精讲

典型例题

[例1]下列反应适用于实验室制氢气的是（）。

①锌与稀硫酸反应②甲烷热分解③电解稀硫酸④赤热的炭与水蒸气反应

A.只有①B.①②C.①③D.①②④（1994年全国高考题）

分析与解答：

实验室里制备气体要操作简单，容易分离，经济实惠，切实可行。

甲烷在高温下才能分解成H2和C，实验室里难办到。

赤热的炭和水蒸气反应生成CO和H2，既难反应，又难分离，难以在实验里实现。

可用锌和稀硫酸反应、电解稀硫酸的方法制取氢气。

本题答案为C

[例2]今有下列气体：

H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2，用右图装置进行实验，填写下列空白：

①当烧瓶干燥时，从A口进气可收集的气体是＿＿＿，从B口进气可收集的气体是。

②当烧瓶中充满水时．可用来测量等气体的体积。

③当烧瓶中装入洗液，用于洗气时，气体应从口进入烧瓶。

（1）本题考查学生思维的敏捷性。

用排空气法来收集气体要注意气体的密度。

由于H2、CH4、NH3的密度比空气小，不与空气发生反应，可用向下排空气的方法来收集，结合本题干燥烧瓶的位置特征，H2、CH4、NH3应从A口进气，把空气从B口赶出。

Cl2、HCl、H2S、SO2气体的密度比空气大，与空气不发生反应，应从B口进气，将空气从A口赶出。

NO能与空气中的O2反应，不能用排空气法收集。

（2）对于难溶于水的气体可用排水取气法收集；

可以用来收集、测量的气体有H2、CH4、NO。

（3）当烧瓶中装有洗液时，被净化、干燥的气体应从B口进入。

[例3]

（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。

应选用的仪器是（填入仪器的编号）。

（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是。

（1992年上海市高考题）

本题要求组装一个随开随用、随关随停的CO2发生装置。

即利用启普发生器的原理来制备CO2气体。

细心观察所给仪器，可用球形干燥管来代替启普发生器的球形漏斗，烧杯代替反应容器，应选用的仪器是a、c、d、e。

大理石与稀硫酸反应生成了微溶于水的CaSO4，阻碍了反应的进行，因而不能同时选用这两种药品。

又因为块状Na2CO3晶体溶于水，不能用启普发生器来制备CO2。

只能将浓硝酸加水稀释为稀硝酸，再与CaCO3反应制备CO2。

应选用的药品是浓硝酸、水、块状大理石。

[例4]用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。

（l）实验前应如何检查该装置的气密性？

。

（2）拔开试管a的橡皮塞，加入10mL6mol/L稀硝酸和1g薄铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。

反应开始时速度缓慢，逐渐加快，请写出在试管a中所发生的所有反应的化学方程式，

。

（3）从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到哪些现象？

请依次逐一写出。

（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出。

试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因：

：

（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。

将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。

此时可观察到什么现象？

（1997年试测题）

本题是信息迁移式的实验简答题，意在考查学生的观察能力、实验能力和思维能力。

解题时依据试题信息，细心观察实验装置图，善于联系已经掌握的基础知识，进行知识的迁移，发散思维，用准确的化学语言来解答实际问题。

解题时的思维要点是：

①检验装置的气密性要抓住三点：

紧握试管使管内气体受热膨胀；

有气泡冒出；

松开手后，水又回到导管中。

②铜与稀硝酸反应生成无色难溶于水的NO，它立即被空气中的氧气所氧化．生成红棕色的二氧化氮气体，NO2易溶于水，与水反应生成硝酸，并使实验装置内的气体压强暂时减小，引起水的倒流。

本题的正确答案为：

（1）把导管b的下端浸入水中，用手紧握捂热试管a，导管口会有气泡冒出，松开手后，水又会回升到导管b中。

（2）①3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O②2NO+O2=2NO2

（3）①铜片和稀硝酸反应，有无色气泡产生，反应速率开始缓慢，逐渐加快。

②试管a上部空间由无色变为浅棕色，又变为无色。

③试管a中的溶液由无色变成浅蓝色。

④反应结束时，铜片全部反应完。

（4）由于反应开始时产生的NO和试管a上部空气中的O2作用生成NO2；

NO2易溶于水并与水起反应；

使装置内的气体压强暂时减小，所以导管中的水面会上升至一定高度。

（5）水进入试管，上升到一定高度。

试管中气体颜色由红棕色变为无色。

[例5]1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18g·

cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷.其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴（表面覆盖少量水） 

填写下列空白:

（1）写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式.

___________________________________________________________

（2）安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请

写出发生堵塞时瓶b中的现象._________________________________.

（3）容器c中NaOH溶液的作用是:

__________________________________.

（4）某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多.如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因.

（1997年全国高考题）

本题是是一道综合性的的实验简答题，意在考查学生的观察能力、实验能力和思维能力。

本题的正确答案及评分标准为：

（1）

CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br（每式1分,共2分）

（2）b中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出. 

（2分）

（3）除去乙烯中带出的酸性气体.或答除去CO2、SO2.（2分）

（4）原因:

①乙烯发生（或通过液溴）速度过快

②实验过程中,乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃（答"

控温不当"

亦可）

（两点各2分,共4分.答其它原因不给分也不扣分）

[例6]为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作。

其中正确的操作顺序是（）。

①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量盐酸④加过量NaC03溶液⑤加过量BaQ溶液

A①④②⑤③B④①②⑤③C．②⑤④①③D。

⑤②④①③（1991年全国高考题）

必须了解各个实验步骤的目的，才能分清操作顺序。

加入过量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+，加入过量的BaQ溶液是为了除去SO42-，加入过量的Na2C03溶液是为了除去Ca2+及多余的时”，然后进行过滤，除去Mg（OH）2、BaSO、CaC03等难溶物，然后加适量的盐酸，除去多余的Na2C03和调节溶液的pH值。

综上所述，正确的实验操作顺序为C．D。

[例7]列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（）。

A．乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水B．二澳乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水

C．甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇D．油酸和水，甲苯和水，已烷和水

分析与解答：

两种互不相溶，密度也不相同的液体可以用分液漏斗分离。

本题中不能相淆的物质有：

乙酸乙酯和水，二漠乙烷和水，澳苯和水，硝基本和水，油酸和水，甲苯和水，已烷和水。

则能够用分液漏斗

分离的是B．D组。

正确答案为B．D。

［例8］仅用水就能鉴别的一组物质是（）。

A．苯、乙酸、四氯化碳B．乙醇、乙醛、乙酸

C乙醛、乙二醇、硝基苯以苯酚、乙醇、甘油（lop年上海市高考题）

物质在水中的溶解性及溶于水时的热效应、液体的密度等特点，都可以作为鉴别一组物

质的条件。

如乙酸能溶于水，与水互溶；

而苯、四氯化碳难溶于水，但苯的密度比水小，而四氰化碳的密度

[例9]某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一是氧气；

将试管中的硝酸铅加热到熔融，把带有火星的细木条伸进试管口，检验放出的气体，当发现木条复燃时该学生即断言，硝酸铅受热分解有氧气放出。

请你对上述实验及结论的合理性作出评价。

如有必要，可提出改进的实验方案。

解题思路：

有关反应的方程式为：

①2KNO3

2KNO2+O2↑②2Pb（NO3）2

2PbO+4NO2↑+O2↑

比较反应式①和②，其不同之处是②中除生成O2外，还生成了NO2。

这一不同又产生了两