《（通用版）2020版高考化学一轮复习 第十章 第三节 物质的制备学案（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（通用版）2020版高考化学一轮复习 第十章 第三节 物质的制备学案（含解析）（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物质的制备考点(一)常见气体的制备知考情明学法气体的制备常以选择题的形式进行考查，命题角度较为固定，基本为常见气体的制备及注意事项，难度一般牢记教材中典型气体H2、O2、Cl2、NH3等的制备方法和注意事项，注意分析气体制备流程中的仪器选择、易误操作等基本问题考法感悟1判断下列说法的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2016江苏高考)用图装置制取氨气()(2)(2015四川高考)用图装置除去氯气中的HCl气体()(3)(2014江苏高考)实验室用图装置制取氯气()(4)(2014福建高考)用图装置可除去尾气中的SO2气体()(5)(2012江苏高考)用图装置制取少量纯净的CO2气体(
2、)答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(2017全国卷)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是()A、中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B管式炉加热前，用试管在处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度C结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热D装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气解析：选B制得的氢气中含有H2S、O2、HCl、H2O等杂质，由于酸性高锰酸钾溶液氧化氯化氢生成氯气，所以应先用焦性没食子酸溶液吸收氧气，同时除去氯化氢(易溶于水)，再用酸性高锰酸钾溶液吸收硫化
3、氢，最后用浓硫酸干燥，试剂盛放顺序依次为焦性没食子酸溶液、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸，A项错误；若在处收集气体点燃，发出“噗”声，则证明制取的氢气较纯，可以加热管式炉，B项正确；类似氢气还原氧化铜，实验完毕后，先停止加热，再继续通入氢气一段时间，C项错误；启普发生器不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用装置Q制备氯气，D项错误。必备知能1气体制备套装中装置选择的思路(1)气体的发生“套装”和收集“套装”气体反应原理发生装置收集装量O22KMnO4 K2MnO4MnO2O2AD或E2KClO32KCl3O22H2O2
4、2H2OO2BH2ZnH2SO4=ZnSO4H2D或FCO2CaCO32HCl=CaCl2CO2H2OD或ECl2MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2OCD或ENH3Ca(OH)22NH4Cl CaCl22NH32H2OSO2Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4H2OSO2(2)净化“套装”液态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂(Cu、CuO、Mg)可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4H2、O2、N2、CH4、NH3可除去O2、H2
5、、CO、N2不可干燥的气体NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl等(3)防堵塞“套装”分类装置简图原理及使用方法液封式若装置通畅，导气管内外的液面相等；若装置不通畅、堵塞，则装置中的压强会增大，压迫液体沿导气管上升恒压式使分液漏斗内的压强与烧瓶内的压强相同，保证漏斗中液体顺利流出防阻式将棉花置于导管口，防止固体粉末或糊状物进入导管(4)尾气的处理“套装”通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有：吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B或C装置。CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中
6、的方法除去，如图D或E。注意选择气体的发生装置时，应考虑反应物的状态及反应条件，有些气体可用不同的反应原理来制备，要注意选择不同的发生装置。气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择，对于易溶于水的气体除用排空气法收集外，还可用排其他液体法，如Cl2可用排饱和食盐水法收集。2气体发生装置的创新(1)利用“启普发生器”原理的制气装置创新装置的优点：能做到随开随用，随关随停。使用范围：块状固体与液体反应生成气体，反应不需要加热，且生成的气体难溶于水。这些装置能制取的气体有H2(Zn稀H2SO4)、CO2(CaCO3稀盐酸)、H2S(FeS稀H2SO4)。(2)“固(液
7、)液气体”装置的创新图1的改进优点是能控制反应液的温度。图2的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体流下。(3)“块状固体液体气体”装置的创新大试管中的小试管中盛有液体反应物，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗中逸出，这样设计可节约试剂3排液集气装置的创新从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体：(1)饱和食盐水收集Cl2。(2)饱和NaHCO3溶液收集CO2。(3)饱和NaHS溶液收集H2S。(4)四氯化碳收集HCl或NH3。集训冲关1用下面的试剂与反应装置制备气体，能满足“随开随制、随关随停”要求的是()选项试剂反应
8、装置A碳酸钠固体与稀硫酸B二氧化锰与过氧化氢溶液C浓硝酸与铜片D锌粒与稀硫酸解析：选D使用该反应装置用碳酸钠固体与稀硫酸反应制备CO2时，碳酸钠易溶于水，反应无法停止，A项不符合题意；二氧化锰是粉末无法被阻隔在有孔塑料板上，反应不能停止，B项不符合题意；浓硝酸具有挥发性，不能使用长颈漏斗，应该用分液漏斗盛放与滴加，C项不符合题意；锌粒与稀硫酸反应制备H2时，若关闭弹簧夹，试管内气压增大，可把稀硫酸压回长颈漏斗而使稀硫酸与锌粒脱离，从而使反应停止，D项符合题意。2实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()选
9、项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析：选B收集NH3应用向下排空气法，A项错误；Cu与稀HNO3反应生成NO，C项错误；MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要加热，D项错误。3如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4COCO2H2O制取CO，则合理的装置组合为()ABCD解析：选D由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置；除去CO2可选用或装置，要收集CO只能用装置，故合理的装置组合为或。4气体制备实验的“两大要求”：(1)加热操作要求使
10、用可燃性气体(如H2、CO、CH4等)，先_，再_，以防止爆炸。制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验)，反应结束时，应先_，继续通_至试管冷却。(2)实验室装置要求制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等)，往往在装置的末端_，以防止空气中水蒸气的进入。用盛有碱石灰的干燥管吸收测定实验中生成CO2的质量时，在干燥管前连盛有无水CaCl2的U形管，在干燥管后再连一个盛有碱石灰的干燥管，前一个的目的是_，后一个的目的是_。答案：(1)用原料气赶走系统内的空气点燃酒精灯加热熄灭酒精灯原料气(2)再接一个干燥装置干燥CO2防止空气中的CO2和H2O(
11、g)进入5一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SO2气体：A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_。B装置的作用是_；C装置的作用是_。E装置中固体试剂为_。(2)若使用如图所示装置制备干燥的Cl2：A中反应的化学方程式为_。B装置为除去Cl2中混有的HCl，则B装置盛装试剂为_，如何改进装置_；C装置的作用是_。答案：(1)分液漏斗Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O防倒吸干燥SO2气体碱石灰(2)2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O或KClO36HCl(浓)=K
12、Cl3Cl23H2O饱和食盐水导管“长进短出”干燥Cl26氢还原法是指在高温下用H2还原金属氧化物以制取金属的方法。该方法制备的产品纯度较高，广泛用于钨、钼、钴、铁、锗的生产。实验室用Zn粒(Zn粒中含少量硫化锌杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)和稀硫酸反应制H2，并用H2还原MoO2制Mo的装置如图所示，完成下列问题。(1)使用启普发生器制备的H2中所含的杂质为_(写化学式)，若用焦性没食子酸、浓硫酸、NaOH溶液分别除去上述杂质，的顺序为_。(2)装置玻璃仪器的名称为_，用酒精喷灯加热时，该玻璃仪器中发生的化学反应方程式为_。(3)反应结束时的操作为_。(4)该套装置在实验安全上存在的缺陷是_。解析：(1)由“Zn粒中含少量硫化锌杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气”可知，制备的H2中含有的杂质为H2S、O2、H2O，除去杂质气体的装置顺序为或。(2)装置中的玻璃仪器为硬质玻璃管，其中发生的反应为H2还原MoO2。(3)为防止还原生成的Mo在冷却时被装置右侧进入的空气氧化，应该先熄灭酒精喷灯，继续通入氢气，待Mo冷却后再停止通入氢气(关闭活塞K)。(4)硬质玻璃管右侧导出的气体中含有未反应的H2，需要点燃或收集才能消除实验安全隐患。答案：(1
