1、第 3节 物质的制备、实验方案的设计与评价 -2- 考纲要求 :1.掌握常见气体的实验室制法 (包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法 )。 2.根据化学实验的目的和要求 ,能做到 :(1)设计实验方案 ;(2)正确选用实验装置 ;(3)掌握控制实验条件的方法 ;(4)预测或描述实验现象、分析或处理实验数据 ,得出合理结论 ;(5)评价或改进实验方案。 -3- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 常见气体的实验室制法 1.常见气体的制备原理和发生装置 反 应特点 发生装置图 适用 气体 制备原理 注意事项 固体 + 固体气体 O 2 2KCl O 32KCl + 3O 2 (1) 试管要干燥
2、; (2) 试管口略向下倾斜 ; (3) 加热时先均匀加热再固定加热 NH 3 2NH 4 Cl+ Ca ( OH ) 2CaCl 2 + 2NH 3 +2 H 2 O 固体 + 液体气体 Cl 2 MnO 2 +4 HCl( 浓 )Mn C l 2 + Cl 2 + 2H 2 O (1) 烧瓶加热时要垫上石棉网 ; (2) 反应物均为液体时 , 烧瓶内要加碎瓷片 , 防止 暴沸 -4- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 反应特点 发生装置图 适用 气体 制备原理 注意事项 固体+ 液体气体 液体+ 液体气体 H2Zn +H2SO4ZnS O4+H2 (1) 使用分液漏斗既可以保持气密性 ,
3、 又可以控制生成气体的速率和量 ; (2) 使用长颈漏斗时 , 要使漏斗下端插入 液面以下 ; (3)A 装置只适用于块状固体与液体的反应 ,如 H2、 CO2的制备 O22Na2O2+2 H2O 4NaOH+ O2 或 2H2O22H2O+O2 NH3NH3 H2O+ CaO NH3 +Ca (O H)2SO2Na2SO3+H2SO4( 浓 )Na2SO4+SO2 +H2O NO 3C u+8HNO3( 稀 ) 3C u(NO3)2+2N O +4 H2O NO2Cu + 4HNO3( 浓 )Cu (N O3)2+ 2NO2 + 2H2O CO2CaCO3+ 2HCl CaCl2+ CO2
4、+H2O -5- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 2.气体的净化和干燥 (1)除杂试剂的选择方法。 -6- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 易溶于水或能与水反应不生成其他气体杂质的用水吸收。如H2(HCl)、 N2(NH3)、 NO(NO2)(括号内为杂质气体 ,下同 ),可将混合气体通过盛水的 A装置除去。 酸性杂质用碱性吸收剂 ,碱性杂质用酸性吸收剂吸收。如CO(CO2),可将混合气体通过盛有 NaOH溶液的 A装置 ,或盛放碱石灰的 B装置或 C装置或 D装置来除去杂质。 还原性杂质 ,可用氧化性较强的物质作吸收剂来吸收或转化 ;氧化性杂质 ,可用还原性较强的物质作吸收剂吸收。例
5、如 CO2(CO),可将混合气体通过盛有灼热 CuO的 E装置来除去杂质。 选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。如 O2(H2S),可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的 A装置除去杂质。 -7- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 (2)常见的干燥剂及其应用。 液态干燥剂 固体干燥剂 装置 洗气瓶 干燥管或 U 形管 常见干 燥剂 浓硫酸 无水氯化钙 碱石灰 可干燥 的气体 H 2 、 O 2 、 Cl 2 、SO 2 、 CO 2 、CO 、 CH 4 、N 2 等 H 2 、 O 2 、 Cl 2 、 SO 2 、CO 2 、 CH 4 、 HCl等
6、 N 2 、 H 2 、 O 2 、 C H 4 、NH 3 等 不可干 燥的 气体 NH 3 、 H 2 S 、 HBr 、 HI 等 NH 3 Cl 2 、 HC l 、 H 2 S 、SO 2 、 CO 2 、 NO 2等 -8- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 3.气体的收集 收集 方法 排水法 向上排 空气法 向下排 空气法 气体 特性 不溶于水 密度比空 气的 大 密度比空 气的 小 收集 装置 实例 O 2 、 H 2 、 NO 、 C 2 H 2 、CH 4 、 C 2 H 4 等 O 2 、 H 2 S 、 CO 2 、 NO 2 、Cl 2 、 HC l 、 SO 2
7、等 NH 3 、 CH 4 、 H 2 等 -9- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 4.尾气处理方法 (1)对于极易溶于水的尾气 ,如 NH3、 HCl、 HBr等 ,可采用防倒吸装置 (即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触 )吸收。 (2)对于溶解度不大的尾气。如 Cl2、 CO2等 ,可直接将导管插入吸收剂液面下吸收。 (3)对于有毒且易燃的气体如 CO等 ,可在尾气出口处放置一点燃的酒精灯 ,使 CO燃烧转变为无毒的 CO2气体。 -10- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 自主巩固 (1)常见气体的发生装置。 实验室用 Ca(OH)2与 NH4Cl、浓氨水与 NaOH固体反应分别制取氨气可以选用装置 A、 C。 若用 H2O2分解来制取氧气 ,可以选用装置 C。 实验室制取氯气 ,可以选用装置 D。 装置 B可以制备的常见气体有 CO2、 H2(写出两种 )。
