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知识清单 32 常见物质的制备
知识点01无机物的制备 知识点02有机物的制备
知识点 01 无机物的制备
1.无机物制备实验的操作顺序
(1)实验操作顺序(2)加热操作先后顺序的选择
若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,待产生的气体排尽装置中的空气后,再给实验中
其他需要加热的装置加热。
其目的:①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度,防止反应物或生成物与空气中的物质
反应。
完成实验后,熄灭酒精灯的顺序则相反。
(3)防止实验中反应物或产物变质或损失
①实验中反应物或产物若易吸水潮解、水解等,要采取措施防止吸水;
②易挥发的液体产物要及时冷却;
③易挥发的液体反应物,需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等);
④注意防止倒吸的问题。
(4)选择仪器及连接顺序
2.实验条件的控制
(1)排气方法
为了防止空气中的O 、CO 、水蒸气等干扰实验,常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气;
2 2
有时也可充分利用反应产物气体(如氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。
(2)控制气体的流速及用量
①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
②观察气泡,控制气流速度,如图甲,可观察气泡得到N、H 的体积比约为1∶3的混合气体。
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③平衡气压,如图乙,用长玻璃管平衡气压,防堵塞。
(3)压送液体
根据装置的密封性,让反应生成气体或消耗气体,产生压强差,将液体压入或倒流入另一反应容器。
(4)温度控制
①控制低温的目的:减少某些反应物或产物分解,如HO、NH HCO 等;减少某些反应物或产物挥
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发,如盐酸、氨水等;防止某些物质水解,避免副反应发生等。
②采取加热的目的:加快反应速率或使平衡移动,加速溶解等。
③常考的温度控制方式
a.水浴加热:均匀加热,反应温度在100 ℃以下。b.油浴加热:均匀加热,反应温度在100~260 ℃之间。
c.冰水冷却:使某物质液化、降低产物的溶解度;减少其他副反应,提高产品纯度等。
d.保温:如真空双层玻璃容器等。
3.常见气体的制备
(1)气体制备实验的基本思路
(2)重要气体的发生装置
①固体+固体――→气体
制备气体:_______、________、CH 等。
4
②固体+液体(或液体+液体)――→气体
制备气体:________、________等。
③固体+液体(不加热)―→气体
制备气体:选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
(3)常见气体典型制备:
①Cl 的实验室制备
2②SO 的实验室制备
2
③NH 的实验室制备
3
4.气体的除杂方法
(1)除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质
气体。
(2)气体干燥净化装置
类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体,加热
装置图
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
浓HSO (酸性、 除杂试剂Cu、
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常见干燥剂 无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)
强氧化性) CuO、Mg等
当CO 中混有O 杂质时,应选用上述Ⅰ~Ⅳ中的Ⅳ装置除O,除杂试剂是Cu粉。
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5.气体的收集方法
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例)
难溶于水或微溶于水,且不与 O、H、NO、CO
2 2
排水法
水反应的气体 等向上排 密度大于空气且不与空气中的 Cl、SO 、NO 、
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空气法 成分反应 CO
2
排空
气法
向下排 密度小于空气且不与空气中的
H、NH
2 3
空气法 成分反应
6.尾气处理的方法及装置
(1)原因:有些气体有毒或有可燃性,任其逸散到空气中,会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。
(2)处理方法:一般根据气体的相关性质,使其转化为非气态物质或无毒物质,如酸性有毒气体用碱
溶液吸收,可燃性气体用点燃等措施。
(3)尾气处理装置(见下图a、b、c)
①实验室制取Cl 时,尾气的处理可采用________装置。
2
②制取CO时,尾气处理可采用________装置。
③制取H 时,尾气处理可采用________装置。
2
7.防倒吸装置
肚容式 分液式
(1)用铁片和稀HSO 反应制取H 时,为加快产生H 的速率可改用浓HSO ( )
2 4 2 2 2 4
(2)用KMnO 固体和用KClO 固体制备O 的装置完全相同( )
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(3)用向上排空气法收集铜粉和稀硝酸反应产生的NO( )
(4)浓盐酸与MnO 反应制备纯净Cl:气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水( )
2 2
(5)吸收NH 可用如下图装置,或将有机溶剂CCl 换成苯( )
3 4
(6)可利用如图装置收集H( )
2(7)SO 是还原性气体,不能用浓硫酸干燥( )
2
(8)使用MnO 作催化剂制备氧气,不一定需要加热( )
2
(9)实验室中可利用二氧化锰或高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,两制备方法中氯气的发生装置完全相同(
)
1.判断下列装置和实验目的是否正确。
(1) 制Cl( ) (2) 制SO ( )
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(3) 制CO( ) (4) 制NH ( )
2 3
(5) 吸收NH ( ) (6) 吸收Cl( )
3 2
(7) 吸收SO ( ) (8) 吸收NH ( )
2 3
(9) 实验室制取少量氨( )(10) 用石灰石和稀盐酸制取CO( )
2
(11) 检验铁粉和水蒸气反应产生的氢气( )
(12) 进行稀硝酸和铜的反应,制取并收集NO( )
(13) 比较Fe3+、I、Cl 的氧化性强弱( )
2 2
(14) 实验室制备乙酸乙酯( )
(15) 收集SO ( )
2
(16) 制取乙烯并验证乙烯易被酸性高锰酸钾溶液氧化( )
(17) 制备少量干燥的HCl气体( )(18) 制备并观察氢氧化亚铁的生成( )
(19) 用铜和浓硫酸制取少量二氧化硫气体( )
(20) 制取氨气( )
(21) 制取并检验乙炔气体( )
(22) 证明非金属性Cl>C>Si( )
(23) 制取并收集NO 气体( )
2
(24) 干燥、收集氨气并吸收多余的氨气( )
(25) 检验NaCO 和NaHCO 的热稳定性( )
2 3 3(26) 利用该装置可以说明浓硫酸具有脱水性、强氧化性,SO 具有漂白
2
性、还原性( )
2.常见的气体发生装置
辨认下列常见的气体发生装置,完成下列问题:
(1)①用氯化铵与消石灰制取氨气,化学方程式为________________________________________,选
用装置:________ (填字母,下同)。
②用浓氨水与碱石灰制取氨气,选用装置:________。
(2)①用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳,选用装置:________。
②用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,选用装置:________。
(3)①用浓盐酸与二氧化锰制取氯气,化学方程式为________________________________________,
选用装置:________。
②用漂白粉与浓盐酸制取少量氯气,化学方程式为________________________________________,
选用装置:________。
(4)铜与浓硝酸反应制取二氧化氮,选用装置:________。
(5)实验室制取乙烯的装置,可以通过选用上面哪个装置进行改进?若橡皮塞最多只允许打两个孔,
应如何改进所选实验装置:_______________________________________________________。
(6)上述B装置还能制取的气体有__________。
3.下图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置,均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或
固体试剂。请用适宜装置的序号完成下列填空:
(1)能用于干燥CO 气流的装置是__________。
2
(2)用于除去Cl 中HCl杂质的最佳装置是________。
2
(3)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是________。
(4)接在气体制备的连续实验装置中间,用于控制气流平稳的装置是________。(5)利用装置A收集CO 气体,应从______口进气。A中装满水,用排水法测量生成H 的体积,应
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从______口进气。
4.一套装置可以用于制备多种气体,根据如图“套装”回答下列问题。
(1)若使用如图所示装置制备干燥的SO 气体:
2
①A中盛液体的玻璃仪器名称是______________________,实验开始后A中反应的化学方程式为
_____________________________________________。
②B装置的作用是_______________________;C装置的作用是____________________。
③E装置中固体试剂为________。
(2)若使用如图所示装置制备干燥的Cl:
2
①A中反应的化学方程式为______________________________。
②B装置的作用为除去Cl 中混有的HCl,则B装置中盛装的试剂为________,如何改进装置?
2
________________________;C装置的作用是_____________________________。
5.如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已
略去)。请根据下列要求回答问题。
(1)若烧瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸,则:
①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时,两次使用B装置,其中所盛的药品依次是CuO、无水
CuSO 粉末。此实验的目的是 ,D装置的作用是 。
4
②为了使B装置中CuO反应充分,在不改变现有药品的条件下,可采取的方法有________________
________________(写一种)。
③加热前必须进行的操作是 。
(2)若烧瓶中盛装NaO 固体,分液漏斗中盛装浓氨水,慢慢打开分液漏斗的活塞,则:
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①烧瓶内产生的气体主要有 (写化学式)。
②用产生的气体做氨的催化氧化实验,各装置按气流方向从左到右的连接顺序是 (填
字母)→E。
③B装置中反应的化学方程式为 。知识点 02 有机物的制备
1.有机物制备实验的常用仪器
2.常见操作
(1)加热:酒精灯的火焰温度一般在400~500 ℃,乙酸乙酯的制取、石油的蒸馏等实验选用酒精灯加
热,若温度要求更高,可选用酒精喷灯或电炉加热。除上述加热方式外还可以根据加热的温度要求选择
水浴、油浴、沙浴加热。
(2)蒸馏:利用有机物沸点的不同,用蒸馏方法可以实现分离。
(3)冷凝回流:有机物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机物的挥发,提高
原料的利用率和产物的产率。如图1、图3中的冷凝管,图2中的长玻璃管B的作用都是冷凝回流。
(4)防暴沸:加沸石(或碎瓷片),防止溶液暴沸;若开始忘加沸石(或碎瓷片),需冷却后补加。
3.提纯有机物的常见流程
有机制备实验有反应物转化率低、副反应多等特点,制得的产物中常混有杂质,根据目标产物与杂
质的性质差异,可用如下方法分离提纯:如苯与液溴发生取代反应后,产物为棕褐色,混合物中含有目标产物溴苯、有机杂质苯、无机杂质
Br 、FeBr 、HBr等,提纯溴苯可用如下工艺流程:
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4.有机物制备的典型装置
(1)反应装置:有机化合物易挥发,常采用冷凝回流装置减少有机化合物的挥发,提高原料的利用率
和产物的产率。
(2)蒸馏装置:利用有机化合物沸点的不同,用蒸馏方法可以实现分离。(1)制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤( )
(2)实验室制备硝基苯加入试剂的顺序:先加入浓硫酸,再滴加浓硝酸,最后滴加苯( )
(3)乙酸乙酯制备实验中,饱和NaCO 溶液可以换成NaOH溶液( )
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(4)溴乙烷与NaOH乙醇溶液加热可制备乙烯,生成的气体直接通入酸性 KMnO 溶液,紫色褪去即可证
4
明乙烯生成( )
(5)用水能够鉴别苯、乙醇、硝基苯( )
(6)用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维( )
教材中四种典型有机化合物的制备实验
(1)乙酸乙酯的制备
①反应原理(化学方程式):________________________________________。
②实验装置
③试剂的混合方法:先加入___________,然后边振荡试管边慢慢加入____________,冷却至室温
后再加___________。
④装置和试剂的作用
装置或试剂 作用
浓硫酸 ________、吸水剂
饱和碳酸钠溶液 ① ________________ , ② ________________ ,
③______________________,有利于溶液分层,析出乙酸乙酯
碎瓷片或沸石
长导管 ________________;为防止倒吸,导气管________________________
(2)制取溴苯
①反应原理(化学方程式):________________________________________。
②实验装置
③长导管作用:________________________。
(3)制取硝基苯①反应原理(化学方程式):________________________________________________。
②实验装置
③注意事项
加药顺序 温度计水银球位置 提纯硝基苯的方法
________→________ (冷却)→苯 水洗、碱洗,再水洗
(4)制取乙烯
①反应原理(化学方程式): ________________________________________。
②实验装置
③注意事项
温度计水银球位 碎瓷片或沸石的 浓硫酸的作用 除去混有的杂质 迅速升温到170
置 作用 CO、SO 及乙醇 ℃的目的
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________、吸水 用________洗气 防止发生副反应
剂 生成乙醚