高考化学常见物质的制备

高考化学常见物质的制备

（一）氯气的实验室制法

（1） 装置

（2）反应原理：

化学方程式：MnO 2 +4HCl(浓)

MnCl 2 +Cl 2↑+2H 2O 离子方程式：MnO 2 +4H ++2Cl —(浓)

Mn

2++Cl 2↑+2H 2O

其他制取氯气的原理：

① 14HCl+K 2Cr 2O 7 == 2KCl+2CrCl 3 +7H 2O+ 3Cl 2↑

② 16 HCl+2KMnO 4 == 2KCl+MnCl 2 +8H 2O+ 5Cl 2↑

③ 4HCl + Ca(ClO)2 ==CaCl 2+2H 2O+ 2Cl 2↑

④ 6HCl(浓)+KClO 3==KCl+3H 2O+ 3Cl 2↑

⑤ PbO 2+4HCl(浓) PbCl 2 + Cl 2↑+2H 2O

其中，①②③使用稀盐酸就可发生反应产生氯气

（3）尾气吸收

吸收原理：Cl 2+2NaOH==NaCl+NaClO+ H 2O

不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。

（4）验满的方法：将湿润的淀粉-KI 试纸靠近盛Cl 2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近靠近盛Cl 2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。

（二）氨气（NH 3）的实验室制法

（1）装置图

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（2） 反应原理：

Ca(OH)2+2NH 4Cl CaCl 2+H 2O+ 2NH 3↑ （3） 验满方法：将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色证明已集满；或将蘸有

浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生证明已集满。

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4） 尾气处理：收集时，一般在试管口赛一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，既可减少NH 3

与空气的对流速度，收集到纯净大氨气，又可避免NH 3逸出试管污染空气。也可以用水多余的NH 3但要防倒吸。

（5） 实验室制取氨气的简易方法：

① 加热浓氨水：NH 3.H 2O NH 3↑ + H 2O

② 浓氨水+ 固体NaOH

NaOH 溶于水放热，促使NH 3.H 2O 分解，且OH -浓度增大也有利于NH 3的生成

③浓氨水+ 固体CaO

CaO 与水反应生成OH -，使溶剂水减少，反应放热，促使促使NH 3.H 2O 分解，化学方程式：

NH 3.H 2O + CaO == NH 3↑ + Ca(OH)2

（三）一氧化氮(NO)的实验室制法

⑴反应原理：3Cu ＋8HNO 3 (稀)==3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O

⑵发生装置：固+液−→气

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：排水集气法

⑸尾气处理：收集法（塑料袋）

⑹检验方法：无色气体，暴露于空气中立即变为红棕色

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（四）二氧化氮（NO 2）实验室制法

⑴反应原理：Cu ＋4HNO 3(浓) ==Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O

⑵发生装置：固+液−→气

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：向上排空气法

⑸尾气处理：碱液吸收

(3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO ; NO+NO 2+2NaOH===2NaNO 2+H 2O )

（五）硫化氢（H 2S ）的实验室制法

⑴反应原理：FeS ＋2HCl −→ H 2S ↑＋FeCl 2

⑵发生装置：固+液−→气（启普发生器）

⑶净化方法：饱和NaHS （除HCl ），固体CaCl 2（除水蒸气）

⑷收集方法：向上排空气法

⑸尾气处理：CuSO 4溶液或碱液吸收

（H 2S+2NaOH=== Na 2S+H 2O 或H 2S+NaOH=== NaHS+H 2O ）

⑹检验方法：①湿润的蓝色石蕊试纸变红

③ 润的醋酸试纸黑

（六）二氧化硫（SO 2）实验室制取

药品：Na 2SO 3固体和浓硫酸

⑴ 应原理：Na 2SO 3＋H 2SO 4==Na 2SO 4＋SO 2↑＋H 2O

⑵ 【也可以为:Cu + H 2SO 4(浓) Cu SO 4 + SO 2↑＋2H 2O 】

⑵发生装置：固+液−→气（分液漏斗、圆底烧瓶） ⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷ 集方法：向上排空气法

⑸ 尾气处理：碱液吸收（SO 2+2NaOH=== Na 2SO 3+H 2O ）

⑹ ：①能使品红溶液褪色，加热后又恢复原色

（七）氯化氢气体（HCl ）的实验室制法

药品：固体NaCl 和浓H 2SO 4【高沸点酸制备低沸点酸（或难挥发性酸制备易发性酸） ⑴ 应原理：NaCl ＋H 2SO 4 NaHSO 4 +HCl ↑ 2NaCl ＋H 2SO 4 Na 2SO 4＋HCl ↑（加热到500~600℃）

⑵发生装置：固＋液 −∆→气

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：向上排空气法

⑸尾气处理：水（防倒吸装置）

⑹检验方法：①能使湿润的蓝色石蕊试纸变红

④ 近浓氨水冒白烟

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（八）氢气（H2）的实验室制取

⑴反应原理：Zn+H2SO4 ==ZnSO4+H2↑

⑵生装置：固+液−→气（可以用启普发生器）

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：排水集气法/向下排空气法

⑸尾气处理：无

⑹检验方法：①点燃，淡蓝色火焰，在容器壁上有水珠

②能使灼烧的CuO由黑色变为红色，气体产物使白色的CuSO4粉末变蓝

（九）氢气（H2）的实验室制取

⑴反应原理：HCOOH硫酸/∆→CO↑＋H2O

⑵发生装置：固+液−∆→气（分液漏斗、圆底烧瓶）

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：排水法

⑸尾气处理：点燃法/收集法（塑料袋）

⑺检验方法：①点燃，淡蓝色火焰，无水珠，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。

（十）二氧化碳的实验室制法

⑴反应原理：CaCO3＋2HCl==CaCl2＋CO2↑＋2H2O

⑵发生装置：固+液−→气（可以用启普发生器）

⑶净化方法：饱和NaHCO3 溶液（除HCl）、浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：向上排空气法/排饱和NaHCO3 溶液法

⑸尾气处理：无

⑹检验方法：①通入澄清石灰水变浑浊，继续通又变澄清

②能使燃烧的木条熄灭

（十一）甲烷的实验室制法

⑴反应原理：CH3COONa＋NaOH −CaO/∆→CH4↑＋Na2CO3

⑵发生装置：固+固−∆→气

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：排水集气法/向下排空气法

⑸尾气处理：无

（6）：①点燃，淡蓝色火焰，燃烧产物是H2O和CO2

（十二）乙烯的实验室制法