1、考点 54 物质的制备 考点聚焦 1能结合物质的性质，选择物质制备的反应原理。 2根据反应物的状态及反应条件等，灵活选用气体的发生装置。 3能对所制得的气体进行净化、干燥，对有毒气体进行尾气处理。 知识梳理 制备一种物质，应根据目标产品的组成来确定来确定原料及反应原理，设计反应路 径，选择合适的仪器和装置，最后，根据生成物的性质 将产品分离提纯出来。整个过 程如下图所示 ： 在设计物质制备的实验方案时，要优化上述流程中的每一个具体环节。遵循的优化 原则是：原料廉价，原理绿色，条件优化，仪器简单，分离方便。 一气体发生原理 实验室制备各种气体应以实验室常用药品为原料，以安全、方便、经济为原则。同
2、 时在选择气体制备原理时，还应考虑使用该原理制取气体的装置要简单，所制得的气体 要纯净。请你写出中学化学实验室制取下列 9 种气体的化学反应方程式： 序号 气体 反应原理 序号 气体 反应原理 1 O2 6 NO 2 H2 7 NO2 3 CO2 8 C2H4 4 Cl2 9 C2H2 5 NH3 二、气体 发生装置 实验室典型的气体发生装置有三大类： 1气体发生装置的选择要根据反应物的状态和反应条件来决定。 （1）选择 A 装置时，反应物应是 ，反应条件是 。 （2）选择 B 中的 装置时，反应物应是 ，反应条件是 ；选择 B 目标产品 选择原料 设计反应装置设计反应路径 控制反应条件 分离
3、提纯产品 中的 装置时，反应物应是 ，反应条件是 。 （3）选择 C 中的 装置时，反应物应是 ，反应条件是 ；选择 C 中的 装置时，反应物应是 ，反应条件是 。 2实验室制取气体的典型装置有时候还要根据具体情况加以选择或 改进。 （1）制取乙炔气体时，由于反应剧烈，且产生大量泡沫，故应在选 择 B 中的 装置时，应在试管内的导管口 ， 也可将试管换成 。 （2）加热液体混合物制取气体时，应在圆底烧瓶中加入少量 ，目的是 ； 若制取少量气体时，则应 。 （3）右图是目前市售的小型简易气体发生装置，该装置的功能与上图中 相同； 若制取少量这类气体（无须加热）时，还可用右这种最简易的装置，该装置
4、的缺点 是 。 三气体的收集方法 气体的收集装置通常分为排水集气法、向上排空气法和向下排空气法三种： 1凡是 的气体都可以用排水法收集。用排水法集气时，盛满水的 集气瓶应 在水槽里，收集满气体后，应在水下用 盖严，用此法收集 得到的气体纯度 。 2排空气法收集气体适用收集气体的密度与空气相差 ，且常温下不与空气反应的 气体。收集有毒气体时，应增加 装置，如收集氯气时，应用 吸收。 3已经集满比空气轻的气体的集气瓶，放置时瓶口向 ；反之，已经集满比空气重 的气体的集气瓶，放置时瓶口向 。 四气体的净化与干燥 要根据反应物的性质及实验条件来分析可能含有的杂质，再根据主要成分与杂质性质 上的差异选择
5、除杂方案。 一般净化气体时,除去水蒸气的干燥装置放在最后。用作干燥剂的物质须具备两个条件：一 是本身要具有很强的吸水性，二是不能与被干燥的气体发生反应。实验室常用的干燥剂可 划为三类： 浓硫酸 禁用于碱性和还原性物质如 NH3 HI HBr H2S 酸性干燥剂 五氧化二磷 禁用于碱性物质,如 NH3来源: 中性干燥剂 无水氯化钙 禁用于 NH3 和酒精 固体 CaO 碱性干燥剂 禁用于酸性物质如 HCl、Cl 2、CO 2 碱石灰(NaOH+CaO) 常见气体的干燥装置有两种： 洗气瓶：可装液体干燥剂，如浓硫酸；干燥管：可装固体干燥剂 液体洗涤剂来源: 固体洗涤剂来源:数理化网气 体 洗 涤
6、装 置 五、尾气吸收处理装置 有三种：用倒扣漏斗- 极易溶于水的气体；玻璃管-能溶于水或溶于溶液的气 体的吸收( 如用 NaOH 溶液吸收 Cl2)；点燃法-处理 CO。 六、典型物质的实验室制备 （1）选择最佳反应途径： 如用铜制硝酸铜： 。 用铝制氢氧化铝： 。 （2） 选择最佳原料： 如用氯化铝溶液制氢氧化铝： 。 用可溶性铜盐制氢氧化铜： 。 （3）选择适宜操作方法： 如制氢氧化亚铁： 。 （4） 选择适宜收集分离方法： 如制乙酸乙酯： 。 制溴苯： 。 试题枚举 【例 1】 （05 年江苏 20）硫酸亚铁（FeSO 47H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂。实验 室通过如下实验由废铁
7、屑制备 FeSO47H2O 晶体： 将 5%Na2CO3 溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去 Na2CO3 溶液，然后将废铁屑用水洗 23 遍； 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在 5080之间至铁屑耗尽； 趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶； 待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤 23 次，再用滤纸吸干晶体； 将制得的 FeSO47H2O 晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。回答下列问题： （1）实验步骤的目的是 ，加热的作用是 。 （2）实验步骤明显不合理，理由是 。 （3）实验步骤中用少量冰水洗涤晶体，其目的是 。 解析 本题是以高三教
8、材实验制取硫酸亚铁为载体变形与创新设设的实验综合题。涉及到盐 类的水解，物质的溶解、结晶等知识，该题涉及知识面广，能力要求较高，属较难题。 答案(1)除去油污; 升高温度，溶液碱 性增强，去油污能力增强。 (2)应该铁屑过量（或反应后溶液中必须有铁剩余） ，否则溶液中可能有 Fe3+存在， (3)洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，用冰水洗涤,可降低洗涤过程中 FeSO47H2O 的损耗 【例 2】右图装置 可用于 （ ） A加热无水醋酸钠和碱石灰混合物，制取甲烷 B加热硝酸铅制取二氧化氮 C加热氯酸钾和少量二氧化锰，制取氧气 D加热氯化铵和消石灰混合物，制取氨气 解析 该装置用于加热固体反应物
9、制取难溶于水的气体，AD 各选项中，反应物均为 固体，但氨气易溶于水，二氧化氮与水反应。只有甲烷和氧气可以用排水集气法收集。 答案 AC 【例3】实验室制取氯气时涉及到以下几个实验步骤： a.把烧瓶固定在铁架台上，在烧瓶上装好分液漏斗并连接好导气管； b.用药匙把少量MnO 2粉末放 入烧瓶中，再向分液漏斗中加入浓盐酸，并把导气管插入 集气瓶中，同时连接好吸收多余氯气的尾气吸收装置 ； c.把酒精灯放在铁架台上 ，根据酒精灯高度固定好铁圈，放好石棉网； d.用分液漏斗向烧瓶内注入浓盐酸，再点燃酒精灯，缓缓加热； e.检查装置气密性。 以上步骤先后排列的正确顺序是 ，实验室制得的 Cl2 中常混有 HCl 气体和水蒸气，应将该 Cl2 依次通过盛有 、 的洗气瓶。 解析 一般地，实验室制取气体的正确的操作顺序是：首先按“由下往上，从左到右”的 原则搭建气体发生装置，然后检查装置的气密性，最后加药品、制取气体。HCl 气体极易 溶于水，故可用水将它除去；为降低 Cl2 在水中的溶解度，常用饱和食盐水代替水。能干 燥 HCl 气体的干燥剂很多，如浓硫酸、无水氯化钙、五氧化二磷等，但盛放在洗气瓶中 的只有浓硫酸。 答案 c a e b d 水（或饱和食盐水） 浓硫酸
