年高考化学复习探究课件制备实验方案的设计

②酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如 CO（CO2），可将混合气体通过盛NaOH溶液的a或盛碱石灰的b 或c或d来除去杂质。
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③还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂 质，可用还原性较强的物质来吸收。例如CO2（CO），可将混合 气体通过盛灼热CuO的e来除去杂质。
②装置类型：固体＋固体―△―→气体。
③除杂方法：用 碱石灰 除去混有的水蒸气。 ④收集方法：只能用 向下排空气 法。 ⑤验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若 变蓝 ，说 明已收集满。 b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，若 有白烟 ，说明已收集满。 ⑥尾气吸收：用H2O吸收多余的NH3（或用蘸有稀H2SO4的棉花团吸 收）。
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（ 2） 工 业 制 Cl2： 电 解 饱 和 食 盐 水 ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式
为： 2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
。
4.NH3 的制备 （1）实验室制 NH3 ①反应原理：2NH4Cl＋Ca（OH）2==△===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
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1.CO中混有CO2、H2S、HCl和水蒸气，为了得到干燥、纯净 的CO，操作步骤和顺序完全正确的是（ ）
①通过装浓H2SO4的洗气瓶 ②通过装水的洗气瓶
③通过装NaOH溶液的洗气瓶
④通过灼热的CuO
⑤通过装CuSO4溶液的洗气瓶
⑥通过装P2O5的干燥管
A.①③④⑥
B.②⑤③①
C.②④③①
D.①③⑤⑥
答案：B 22
制备实验方案的设计 1.制备实验方案设计的基本思路
最佳途径原则：原理正确、方法可行、仪器简单、操作方便、
经济安全、绿色环保。
2.典型物质的实验室制备
（1）选择最佳反应途径
①用铜制取硫酸铜
2Cu＋O2
2CuO CuO＋H2SO4（稀）===CuSO4＋H2O
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②用铜制取硝酸铜
2Cu＋O2
④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 剂做吸收剂来除去杂质。如O2（H2S），可将混合气体通过盛有 CuSO4溶液的a除去杂质。
6.尾气的吸收 对于有毒、有害、污染空气的气体尾气必须进行处理，用溶液吸 收或点燃使它们变为无毒、无害、无污染的物质。 （1）吸收原则 ①能充分吸收气体。 ②不能倒吸。
大家好
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气体的制备
（1）（2011年临沂模拟）如图是一套实 验室制气装置，用于发生、干燥和收集 气体。下列各组物质中能利用这套装置 进行实验的是（ ）
A.铜屑和稀硝酸 B.二氧化锰和浓盐酸 C.用浓氨水和生石灰反应 D.碳酸钙和稀盐酸
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（2）按下列实验方法制备气体，合理而又实用的是（ ） A.锌粒与稀硝酸反应制备H2 B.加热NH4Cl制NH3 C.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D.大理石与浓硫酸反应制备CO2 解析：（1）本题考查常见气体实验室的制取与干燥基础知识 的掌握情况。利用这套装置制取收集气体需符合三个条件：固体 与液体反应，反应不用加热；气体不与浓硫酸反应，可使用浓硫 酸进行干燥；密度大于空气，可用向上排空气法收集。铜与稀硝 酸反应生成NO，不能用排空气法收集；用碳酸钙与稀盐酸制 CO2反应不需加热，CO2跟浓硫酸不反应且密度大于空气，可用 这套装置制取。用MnO2跟浓盐酸反应需加热，NH3不能用浓硫 酸干燥，均不符合题意。
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［特别提醒］ （1）启普发生器具有随开随用、随关随停的特点， 实验室中没有启普发生器时，我们可以设计成如下装置。
（2）刚开始排出的气体不能收集，只有当气体连续并比较均匀 地放出时才能收集，否则收集的气体中混有空气。 （3）用排空气法收集的气体中混有空气，用排水法收集的气体 中混有水蒸气。若想得到干燥纯净的气体，可用气囊或塑料袋收 集。
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Ⅱ.（1）铁和稀硫酸反应的方程式为：Fe＋H2SO4（稀） FeSO4＋H2↑。
（2）硫酸浓度如果过稀，则反应时速率过慢；另外由于溶液中 含有较多的水，也不利于硫酸亚铁晶体的析出。
（3）水浴加热受热均匀，温度容易控制。 （4）铁屑过量的目的是防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，即使被氧化， Fe也可以使Fe3＋还原：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 （5）溶液趁热过滤的目的是减少FeSO4的损失；塞紧试管口的 目的是防止空气中的氧气将FeSO4氧化。 （6）硫酸亚铁热溶液在冷却过程中，溶解度降低，在静置冷却 一段时间后会有浅绿色硫酸亚铁晶体析出。
2CuO
CuO＋2HNO3（稀）===Cu（NO3）2＋H2O
③用铝制取氢氧化铝
2Al＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ Al2（SO4）3＋6NaAlO2＋12H2O===8Al（OH）3↓＋3Na2SO4 当n（Al3＋）∶n（AlO）＝1∶3时，Al（OH）3产率最高。
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5.H2 的制备
（1）实验室制 H2 ①反应原理： Zn＋H2SO4（稀）===ZnSO4＋H2↑ 。
②装置类型：固＋液―△―→气体。
③收集方法： 排水集气 法。
（2）工业制 H2：水煤气法 C＋H2O（g）=高==温==CO＋H2
。
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气体的制备 1.气体的制备思路，可从下面几个方面来归纳
2.操作顺序 （1）组装仪器：自下而上，从左到右，气体净化时：先净气
装置，后干燥装置； （2）检查装置的气密性； （3）装药品进行实验操作； （4）记录实验现象、数据； （5）拆卸、洗涤仪器：自右而左、从上到下。
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3.发生装置：依据所用试剂的状态及反应条件
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4.气体的收集方法 确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性。
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（2）锌粒与硝酸反应不能制备H2，只能生成氮的氧化物。 NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，冷却时二者又化合成 NH4Cl，难以得到NH3。大理石与浓硫酸反应生成微溶的 CaSO4，CaSO4覆盖在大理石上，而使反应实际上停止。 答案：（1）D （2）C
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1.O2的制备 （1）实验室制O2 ①反应原理及装置类型：
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（2）选择最佳原料 实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选 用氨水，而不能选用强碱溶液；同理用偏铝酸盐与酸 反应制取氢氧化铝，应选用通入CO2，而不能选用强 酸溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用 氢氧化钠溶液，而不能选用氨水（氢氧化铜可溶解在 氨水中）等。
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（3）选择适宜操作方法 实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气 、水反应生成氢氧化铁，更要注意隔绝空气。其方法是：①亚 铁盐需新制（用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液）；② 将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气（O2）；在亚 铁盐溶液中加几滴苯或植物油以隔绝空气；③使用长滴管吸入 氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤 压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。
（6）有浅绿色晶体析出
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2（. 2011 年杭州一中模拟）某研究小组制备消毒液（主要成分 NaClO） 设计了 A、B 两套装置。并查阅到下列资料，“在加热情况下卤素和 碱液发生如下反应 3X2＋6OH－―70―℃→5X－＋XO－ 3 ＋3H2O”。
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（2008年高考天津理综）Ⅰ.化学实验室制取氯化氢气体的方 法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中挑选所需仪器，在 方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并 在图中标明所用试剂。（仪器可重复使用，固定装置不必画出）
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Ⅱ.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁 净的铁屑，加入20%～30%的稀硫酸溶液，在50 ℃～80 ℃水浴 中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至试管中， 用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。
解析：由于CO难溶于水而CO2、H2S、HCl溶于水且HCl极易 溶于水，因此可选盛水的洗气瓶把HCl及部分CO2、H2S除去。由 于H2S与CuSO4溶液反应生成CuS既不溶于水，又不溶于酸，因 此，再通过盛CuSO4溶液的洗气瓶把H2S完全除去。CO2用NaOH 溶液除去，最后干燥时用浓H2SO4或P2O5。
（1）写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：____。 （2）硫酸溶液过稀会导致_________。 （3）采用水浴加热的原因是___________。 （4）反应时铁屑过量的目的是（用离子方程式表示） 。 （5）溶液趁热过滤的原因是__________。 塞紧试管口的目的是__________。 （6）静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是 。
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［思路点拨］ Ⅰ.从制备→干燥→收集→尾气吸收组装画出简图。 Ⅱ.本问应考虑（1）反应速率；（2）FeSO4随温度降低，溶解度减 小；（3）防止Fe2＋被氧化。 ［听课记录］ Ⅰ.浓硫酸和浓盐酸反应制取HCl气体，不需要加热 ，即：液＋液→气，可采用分液漏斗和圆底烧瓶组成发生装置；干燥 HCl可以用装有浓硫酸的洗气瓶，收集HCl用向上排空气法，由于 HCl气体极易溶于水，故在水面用倒扣的漏斗来吸收尾气。整个装置 为：
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【答案】 Ⅰ.见解析
Ⅱ.（1）Fe＋H2SO4（稀）
FeSO4＋H2↑
（2）硫酸浓度如果过稀，则反应时速率过慢；另外由
于溶液中含有较多的水，也不利于硫酸亚铁晶体的析出
（3）水浴加热受热均匀，温度容易控制
（4）Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
（5）减少FeSO4的损失 防止空气中的氧气将FeSO4氧 化
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5.气体的净化 （1）净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质， 操作简便，易于分离。 （2）气体的净化装置与方法
①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。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装置来除去杂质气体。