1、【 精品教育资源文库 】 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 2015 2016 2017 9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 b 31 (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
2、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、 CO2、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【 精品教育资源文库 】 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
3、度相差较大 收集装置 适用的气体 H2、 O2、 NO、 CH4、 C2H4等 Cl2、 HCl、 CO2、 NO2、 H2S、SO2等 H2、 NH3等 3.气体净化的装置和常见的干燥剂 液体干燥剂 固体干燥剂 装置 常见干燥剂 浓硫酸 (酸性、强氧化性 ) 无水氯化钙 (中性 ) 碱石灰 (碱性 ) 除杂 试剂 Cu、CuO、 Mg 可干燥的气体 H2、 O2、 Cl2、 SO2、CO2、 CO、 CH4、N2 H2、 O2、 Cl2、 SO2、CO、 CO2、 CH4 H2、 O2、 N2、 CH4、NH3 可除去 O2、 H2、CO、 N2 不可干燥的气体 NH3、 H2S、 HBr、
4、HI 等 NH3 Cl2、 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 【 精品教育资源文库 】 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
5、中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH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
6、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【 精品教育资源文库 】 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 _。 CO 2 NO Cl 2 H 2 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 (
7、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、 NH3，可选用的试剂组合是 _(填序号 )。 H2 O2 NH3 Zn、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
8、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： _ 【 精品教育资源文库 】 _。 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 Br2、 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
9、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_。 解析 (1)按要求组装仪器后 ，应先进行气密性检查，然后加药品。 (2) 中用 KClO3、 MnO2制 O2需要加热，用氯化铵固体和氢氧化钙固体制 NH3，需要加热，不能用图示装置； 中 Zn与稀硝酸反应不能生成 H2，用 KMnO4制 O2需要加热。 (3)可用图 所示装置收集的气体是 H2、NH3，可用图 所示装置收集的气体是 H2、 O2，故同时可用图 、 所示装置收集的气体为H2。 (4)SO 2通入溴水后，溴水褪色，离子方程式为 B
10、r2 SO2 2H2O=4H 2Br SO24 ； Cl2通入 NaBr 溶液中，离子方程式为 2Br Cl2=Br2 2Cl ，由反应关系可知， Br2、 SO2、 Cl2的氧化性强弱关系为 Cl2 Br2 SO2。 比较 Cl2和 SO2漂白速率的快慢，应用控制变量法进行比较。 Cl2和 SO2的漂白性差异在于生成的无色物质的稳定性。 答案 (1)检验装 置气密性 (2) (3)H2 (4)Na 2SO3 H2SO4=Na2SO4 SO2 H2O 溶液褪色 2Br Cl2=2Cl Br2 Cl2 Br2 SO2 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
11、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 【 精品教育资源文库 】 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
12、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 A 2.(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 H2SO4 C 浓 硫酸 Cu 片 NaOH溶液 D 稀 H
13、NO3 Cu 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 D 3.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 _。 【 精品教育资源文库 】 解析 装置 B为收
14、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 d e c b 防止倒吸 吸收多余的 SO2 【归纳总结】 几种常见气体的特殊制法： (1)O2： 2Na2O2 2H2O=4NaOH O2 ， 2H2O2=MnO2 2H2O O2 。 (2)NH3： 浓氨水与生石灰反应 ， NH3H 2O CaO=Ca(OH)2 NH3 。 (3)HCl：浓盐酸中加入浓硫酸，浓硫酸有吸水性，且溶于水放热，使 HCl大量挥发。 (4)Cl2： 2KMnO4 16HCl(浓 )=2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O。相应的发生装置不再是传统的固 固加热、固 液加热型，而可统一使用如图装置。 【 精品教育资源文库 】 考点二 固态、液态物质的制备与
