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1、第三节 物质的制备 三年三年9 9考考 高考指数高考指数:1.1.掌掌握握常常见气气体体的的实验室室制制法法( (包包括括所所用用试剂、仪器器、反反应原原理理和收集方法和收集方法) )。2.2.能能绘制和制和识别典型的典型的实验仪器装置器装置图。一、常见气体的实验室制法一、常见气体的实验室制法1.1.制备氧气制备氧气(1)(1)反应原理及发生装置。反应原理及发生装置。反应物反应物化学方程式化学方程式发生装置发生装置KClOKClO3 3和和MnOMnO2 2_KMnOKMnO4 4_H H2 2O O2 2和和MnOMnO2 2_2KClO2KClO3 3=2KCl+3O2KCl+3O2 2M
2、nOMnO2 2B B2KMnO2KMnO4 4=K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2B B2H2H2 2O O2 2=2H2H2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2A A(2)(2)收集方法收集方法:_:_。(3)(3)验满方法验满方法: :用用_放在集气瓶瓶口。放在集气瓶瓶口。向上排空气法或排水法向上排空气法或排水法带火星的木条带火星的木条2.2.制备氢气和二氧化碳制备氢气和二氧化碳(1)(1)气体发生装置。气体发生装置。(2)(2)反应原理。反应原理。制制H H2 2：_。制制COCO2 2:_:_。(3)(3)收集方法。收集方法。HH2 2：_。COC
3、O2 2: _(: _(用燃烧的木条放在瓶口验满用燃烧的木条放在瓶口验满) )。(4)(4)净化方法。净化方法。制取的制取的COCO2 2用用_除去除去HClHCl。Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSOZnSO4 4+H+H2 2CaCOCaCO3 3+2HCl+2HCl=CaClCaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O向下排空气法或排水法向下排空气法或排水法向上排空气法向上排空气法饱和饱和NaHCONaHCO3 3溶液溶液3.3.制备氯气制备氯气收集方法：收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法向上排空气法或排饱和食盐水法验满方法：将湿润的淀粉验满方法：将湿润的淀粉KIK
4、I试纸放在集气瓶瓶口试纸放在集气瓶瓶口尾气处理：多余的尾气处理：多余的ClCl2 2用用强碱溶液强碱溶液吸收除去吸收除去反应原理：反应原理：MnOMnO2 2+4HCl+4HCl（浓）（浓） MnCl MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O4.4.制备氨气制备氨气(1)(1)常用制法。常用制法。干燥方法：用干燥方法：用碱石灰碱石灰除去混有的水蒸气除去混有的水蒸气收集方法：只能用收集方法：只能用向下排空气法向下排空气法验满方法：验满方法：将将湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸置于试管口；置于试管口； 将将蘸有浓盐酸的玻璃棒蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口置于试管口尾气吸收：用蘸有
5、稀硫酸的棉花团放在集气瓶瓶口吸收尾气吸收：用蘸有稀硫酸的棉花团放在集气瓶瓶口吸收 多余的多余的NHNH3 3 反应原理：反应原理：_Ca(OH)Ca(OH)2 2+2NH+2NH4 4Cl CaClCl CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O(2)(2)其他方法。其他方法。直接加直接加热浓氨水；氨水；浓氨水中加生石灰氨水中加生石灰( (或碱石灰或碱石灰) )。二、几种重要物质的制备二、几种重要物质的制备1.1.乙酸乙酯的制备乙酸乙酯的制备(1)(1)原理。原理。CHCH3 3COOH+CHCOOH+CH3 3CHCH2 2OH CHOH CH3 3COOCHCOOCH2
6、2CHCH3 3+H+H2 2O O(2)(2)收集：饱和碳酸钠溶液。收集：饱和碳酸钠溶液。现象：碳酸钠溶液上层有现象：碳酸钠溶液上层有_。(3)(3)注意事注意事项。试剂的混合方法：先取无水乙醇，再沿器壁慢慢加入的混合方法：先取无水乙醇，再沿器壁慢慢加入浓硫硫酸，冷却至室温后再加冰醋酸；酸，冷却至室温后再加冰醋酸；长导管不要插入液面下；管不要插入液面下；饱和碳酸和碳酸钠溶液的作用：中和乙酸，吸收乙醇，降低乙酸溶液的作用：中和乙酸，吸收乙醇，降低乙酸乙乙酯的溶解度。的溶解度。浓硫酸浓硫酸无色油状特殊香味的液体无色油状特殊香味的液体2.2.氢氧化铝的制备氢氧化铝的制备(1)(1)原理。原理。离子
7、方程式：离子方程式：_。(2)(2)注意事项。注意事项。氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液，但不溶于氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液，但不溶于氨水，制备时一般用可溶性铝盐与氨水反应。氨水，制备时一般用可溶性铝盐与氨水反应。AlAl3+3+3NH+3NH3 3HH2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +3.3.氢氧化氧化铁胶体的制胶体的制备(1)(1)原理。原理。化学方程式：化学方程式：_FeClFeCl3 3+3H+3H2 2O Fe(OH)O Fe(OH)3 3( (胶体胶体)+3HCl)+3HCl=(2)(2)操作步操作步骤。加加热蒸蒸馏水
8、水至至沸沸腾，逐逐滴滴滴滴加加饱和和氯化化铁溶溶液液，加加热至至液液体体呈呈_停止加停止加热，不可，不可搅拌。拌。红褐色红褐色1.1.制制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反二氧化碳用大理石和稀硫酸反应。( )( )【分析】【分析】大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙上，阻止反应的进一步进行。在碳酸钙上，阻止反应的进一步进行。2.2.氨气通入氨气通入氯化化铝溶液中，溶液中，现象是先有白色沉淀后溶解。象是先有白色沉淀后溶解。 ( ) ( )【分析】【分析】氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸和强碱，不氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸和强碱，不溶
9、于氨水。溶于氨水。 3.3.除去二氧化碳气体中的除去二氧化碳气体中的氯化化氢气体，可通气体，可通过饱和碳酸和碳酸钠溶溶液。液。( )( )【分析】【分析】碳酸钠虽然能与氯化氢反应，但也能与二氧化碳反碳酸钠虽然能与氯化氢反应，但也能与二氧化碳反应，应通过饱和碳酸氢钠溶液。应，应通过饱和碳酸氢钠溶液。4.4.因因为氢气无毒，制气无毒，制备氢气气时多余的尾气可以直接排放到空多余的尾气可以直接排放到空气中。气中。( )( )【分析】【分析】虽然氢气无毒，但是在一定范围内氢气浓度过大，虽然氢气无毒，但是在一定范围内氢气浓度过大，遇明火时会发生爆炸，故剩余遇明火时会发生爆炸，故剩余H H2 2应用点燃法处
10、理。应用点燃法处理。5.5.1 mol MnO1 mol MnO2 2与含有与含有4 mol HCl4 mol HCl的的浓盐酸在加酸在加热条件下反条件下反应，生成生成标准状况下准状况下22.4 L22.4 L氯气。气。( )( )【分析】【分析】二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应，随着反应的二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低，反应停止，生成的氯气小于标准状况进行，盐酸浓度降低，反应停止，生成的氯气小于标准状况下下22.4 L22.4 L。 常常见气体的制气体的制备与收集与收集1.1.气体制气体制备实验的操作的操作顺序序(1)(1)仪器安装。器安装。由由下下到到上上(
11、 (如如制制氯气气的的发生生装装置置安安装装顺序序是是：放放铁架架台台摆酒精灯酒精灯固定固定铁圈圈放置石棉网放置石棉网固定固定圆底底烧瓶瓶) )。从从左左到到右右( (如如制制氯气气：发生生装装置置净化化装装置置收收集集装装置置吸吸收装置收装置) )。先先塞塞后后定定( (把把带导管管的的胶胶塞塞在在烧瓶瓶固固定定前前塞塞好好，以以免免烧瓶瓶固固定后因不宜用力而塞不定后因不宜用力而塞不紧或因用力或因用力过猛而猛而损坏坏仪器器) )。(2)(2)加加试剂顺序。序。固体先放入，液体后滴加固体先放入，液体后滴加( (即先固后液即先固后液) )。(3)(3)其他操作其他操作顺序。序。先先检验气气密密性
12、性，后后装装入入药品品( (便便于于在在装装置置漏漏气气时进行行调整整或或更更换仪器器) )，最最后后点点燃燃酒酒精精灯灯( (所所有有准准备工工作作完完毕后后) )；在在连接接导管管时，应长进短短出出；量量气气装装置置的的导管管应短短进长出出；干干燥燥管管应大口大口进，小口出。，小口出。2.2.常常见气体制气体制备的的发生装置生装置实验室制室制备气体气体发生装置生装置选择的依据是反的依据是反应物的状物的状态及反及反应条件。条件。 反应装置图反应装置图 适用气体适用气体 操作注意事项操作注意事项 试管要干燥试管要干燥试管口略向下倾斜试管口略向下倾斜加热时先均匀加热再加热时先均匀加热再固定加热固
13、定加热 烧瓶加热时要垫石棉烧瓶加热时要垫石棉网网反应物均为液体时，反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片烧瓶内要加碎瓷片 固、固固、固加热型加热型 固、液固、液加热型加热型或液、或液、液加热液加热型型 反应装反应装置类型置类型 O O2 2、NHNH3 3等等 ClCl2 2、HClHCl等等 反应装置图反应装置图 适用气体适用气体 操作注意事项操作注意事项 使用长颈漏斗时，要使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以使漏斗下端插入液面以下下启普发生器只适用于启普发生器只适用于块状固体和液体的反应，块状固体和液体的反应，且气体不溶于水且气体不溶于水使用分液漏斗既可以使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控
14、制增强气密性，又可控制液体流速液体流速 固、液固、液不加热不加热型或型或液、液液、液不加热不加热型型 反应装反应装置类型置类型 H H2 2、COCO2 2、SOSO2 2、NONO、NONO2 2等等 3.3.气体的收集方法气体的收集方法(1)(1)常用的收集方法。常用的收集方法。 排排 水水 法法 向上排空气法向上排空气法 向下排空气法向下排空气法 收收 集集 方方 法法 收集的气体密度比收集的气体密度比空气大，与空气密空气大，与空气密度相差较大，且不度相差较大，且不与空气中的成分发与空气中的成分发生反应生反应 收集原理收集原理 收集装置收集装置 适用的气体适用的气体 H H2 2、O O
15、2 2、NONO、CHCH4 4 ClCl2 2、COCO2 2、NONO2 2、SOSO2 2 H H2 2、NHNH3 3、CHCH4 4收集的气体密度比收集的气体密度比空气小，与空气密空气小，与空气密度相差较大，且不度相差较大，且不与空气中的成分发与空气中的成分发生反应生反应 收集的气体不收集的气体不与水反应或难与水反应或难溶于水溶于水 可可总结为：与水反：与水反应排气法，根据密度定上下；排气法，根据密度定上下； 不溶微溶排水法，所得气体不溶微溶排水法，所得气体纯度大。度大。(2)(2)其他收集方法。其他收集方法。ClCl2 2：排：排饱和食和食盐水；水；SOSO2 2：排：排饱和和亚硫
16、酸硫酸氢钠溶液；溶液；COCO2 2：排：排饱和碳酸和碳酸氢钠溶液。溶液。4.4.检验气密性气密性(1)(1)微微热法。用手捂或酒精灯微法。用手捂或酒精灯微热，导管口管口产生气泡，停止微生气泡，停止微热后后导管中回管中回升一段水柱，升一段水柱，说明气密性良好。明气密性良好。(2)(2)液液差差法法。夹紧弹簧簧夹，从从长颈漏漏斗斗中中加加水水，至至长颈漏漏斗斗中中液液面面高高于于锥形形瓶瓶中中液液面面，停停止止加加水水，液液面面高高度度不不变，说明明气气密性良好。密性良好。弹簧夹弹簧夹液面高度不变液面高度不变【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)制制备备同同种种气气体体时时，要要注注意意原原理
17、理不不同同选选择择的的装装置置也也不不同同，如如制制备备氧氧气气，用用高高锰锰酸酸钾钾分分解解，选选固固- -固固加加热热装装置置; ;用用双双氧氧水水在在二氧化锰作用下分解，选择固二氧化锰作用下分解，选择固- -液不加热装置。液不加热装置。(2)(2)进进行行气气体体制制备备时时，不不要要忘忘记记对对装装置置进进行行气气密密性性检检验验，检检验验时时首首先先对对装装置置密密封封，如如关关闭闭活活塞塞、塞塞紧紧瓶瓶塞塞，把把导导管管插插入入到到水中进行水封等。水中进行水封等。(3)(3)排排空空气气法法收收集集气气体体时时，除除了了考考虑虑气气体体的的密密度度大大小小外外，还还要要考考虑虑是是
18、否否与与空空气气反反应应，如如NONO能能被被氧氧气气氧氧化化，不不能能用用排排空空气气法法收集。收集。【典例【典例1 1】(2012(2012长沙模沙模拟) )实验室常室常见的几种气体的几种气体发生装置如生装置如图A A、B B、C C所示：所示：(1)(1)实验室可以用室可以用B B或或C C装置制取氨气，如果用装置制取氨气，如果用C C装置，通常使用装置，通常使用的的药品是品是_；检查C C装置气密性的操作方法是装置气密性的操作方法是_。(2)(2)气气体体的的性性质是是选择气气体体收收集集方方法法的的主主要要依依据据。下下列列气气体体的的性性质与收集方法无关的是与收集方法无关的是_(_
19、(填序号，下同填序号，下同) )。密度密度 颜色色 溶解性溶解性 热稳定性定性是否与氧气反是否与氧气反应(3)(3)下下图是某学生是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的收集气体的几种装置，其中不可行的是是_。(4)(4)若若用用A A装装置置与与D D装装置置相相连制制取取收收集集X X气气体体，则X X可可能能是是下下列列气气体中的体中的_；COCO2 2 NO ClNO Cl2 2 HH2 2其中在其中在D D装置中装置中连接小接小烧杯的目的是杯的目的是_。【解题指南】【解题指南】解答本题注意以下几点：解答本题注意以下几点：(1)(1)选择制备装置时要以反应原理为依据。选择制备装置时
20、要以反应原理为依据。(2)(2)收集气体的装置应该是气流通畅的，不能是密闭容器。收集气体的装置应该是气流通畅的，不能是密闭容器。【解析】【解析】(1)(1)采用采用B B装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；体；C C装置适用于固体与液体不需要加热的反应，故应选用浓装置适用于固体与液体不需要加热的反应，故应选用浓氨水和氧化钙氨水和氧化钙( (或碱石灰、固体氢氧化钠等或碱石灰、固体氢氧化钠等) )。检查。检查C C装置气密装置气密性的操作是连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒性的操作是连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果
21、导管口处有气泡产生，松开手精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，则说明或停止加热后，在导管里形成一段水柱，则说明C C装置气密性装置气密性良好。良好。(2)(2)选择气体收集方法，无需考虑气体的颜色和热稳定性，根选择气体收集方法，无需考虑气体的颜色和热稳定性，根据密度和是否与氧气反应选择能否采用向上或向下排空气法，据密度和是否与氧气反应选择能否采用向上或向下排空气法，根据溶解性判断能否选择排水或排其他液体的方法。根据溶解性判断能否选择排水或排其他液体的方法。 (3)(3)收收集集气气体体时时不不应应采采取取b b、c c装装置置，前前者者密密闭
22、闭不不能能排排出出空空气气，后者伸入试管内的导管过长。后者伸入试管内的导管过长。(4)(4)制制取取COCO2 2时时不不需需加加热热，也也不不必必处处理理尾尾气气；NONO常常温温下下与与氧氧气气反反应应，不不能能用用排排空空气气法法收收集集；制制取取H H2 2时时不不需需加加热热，应应采采用用向向下下排排空空气气法法，尾尾气气处处理理时时一一般般用用点点燃燃的的方方法法，故故X X可可能能是是氯氯气气。D D装置中的小烧杯用来吸收尾气，防止污染空气。装置中的小烧杯用来吸收尾气，防止污染空气。 答案：答案：(1)(1)浓氨水和氧化钙浓氨水和氧化钙( (或碱石灰、固体氢氧化钠等或碱石灰、固体
23、氢氧化钠等) )连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，说明后，在导管里形成一段水柱，说明C C装置气密性良好装置气密性良好(2) (3)b(2) (3)b、c c(4) (4) 吸收尾气，防止污染空气吸收尾气，防止污染空气 气体的气体的净化、尾气化、尾气处理理1.1.气体的气体的净化化(1)(1)气气体体的的净化化原原则。不不减减少少被被净化化气气体体的的量量，不不引引入入新新的的杂质，操作，操作简单
24、，易于分离。，易于分离。(2)(2)气体的净化装置与方法。气体的净化装置与方法。易溶于水或能与水反易溶于水或能与水反应不生成其他气体的不生成其他气体的杂质用水吸收。用水吸收。如如H H2 2(HCl)(HCl)、N N2 2(NH(NH3 3) )、NO(NONO(NO2 2)()(括号内括号内为杂质气体，下同气体，下同) )，可，可将混合气体通将混合气体通过盛水的盛水的a a装置来除去装置来除去杂质气体。气体。酸性酸性杂质用碱性吸收用碱性吸收剂、碱性、碱性杂质用酸性吸收用酸性吸收剂来吸收。来吸收。如如CO(COCO(CO2 2) )，可将混合气体通，可将混合气体通过盛盛NaOHNaOH溶液的
25、溶液的a a装置，也可用盛装置，也可用盛碱石灰的碱石灰的b b装置或装置或c c装置或装置或d d装置来除去装置来除去杂质。 还原原性性杂质，可可用用氧氧化化性性较强强的的物物质来来吸吸收收或或转化化；氧氧化化性性杂质，可可用用还原原性性较强强的的物物质来来吸吸收收。例例如如COCO2 2(CO)(CO)，可可将将混合气体通混合气体通过盛灼盛灼热CuOCuO的的e e装置来除去装置来除去杂质。选用用能能与与气气体体中中杂质反反应生生成成难溶溶性性物物质或或可可溶溶性性物物质的的试剂作作吸吸收收剂来来除除去去杂质。如如O O2 2(H(H2 2S)S)，可可将将混混合合气气体体通通过盛盛有有Cu
26、SOCuSO4 4溶液的溶液的a a装置除去装置除去杂质。(3)(3)气体的干燥气体的干燥“酸干酸，碱干碱，氧化不能干酸干酸，碱干碱，氧化不能干还原原”。 浓硫酸浓硫酸 无水氯化钙无水氯化钙 碱石灰碱石灰 常用常用干燥剂干燥剂 状态及状态及性质性质 液体，酸性，强液体，酸性，强氧化性氧化性 固体，中性固体，中性 固体，碱性固体，碱性 H H2 2、O O2 2、N N2 2、CHCH4 4、NHNH3 3 H H2 2、O O2 2、ClCl2 2、SOSO2 2、COCO2 2、COCO、CHCH4 4、N N2 2 H H2 2、O O2 2、ClCl2 2、SOSO2 2、COCO2 2
27、、COCO、CHCH4 4、N N2 2 可干燥可干燥的气体的气体 不可干不可干燥的气燥的气体体 NHNH3 3、HBrHBr、HIHI、H H2 2S S NHNH3 3 ClCl2 2、SOSO2 2、COCO2 2、NONO2 2、HClHCl、H H2 2S S 2.2.尾气尾气处理理(1)(1)尾尾气气处理理原原则。选择合合适适的的方方法法把把有有毒毒、有有害害的的气气体体，变成无毒、无害、无成无毒、无害、无污染的物染的物质。(2)(2)常见装置。常见装置。吸收溶解度吸收溶解度较小的尾气小的尾气( (如如ClCl2 2、SOSO2 2等等) )用用图A A装置。装置。吸收溶解度吸收溶
28、解度较大的尾气大的尾气( (如如HClHCl、NHNH3 3等等) )用用图B B、C C装置。装置。COCO等气体可用点燃或收集于塑料袋等气体可用点燃或收集于塑料袋( (气球气球) )中的方法除去，如中的方法除去，如图D D、E E。【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)对对气气体体提提纯纯时时若若用用溶溶液液做做除除杂杂质质的的试试剂剂，要要注注意意溶溶液液中中含含水应先除杂质后干燥；用加热除去杂质时，应先干燥后加热。水应先除杂质后干燥；用加热除去杂质时，应先干燥后加热。(2)(2)气气体体净净化化时时，除除考考虑虑除除去去杂杂质质外外，最最好好是是把把杂杂质质转转化化成成要要提纯的物质
29、，如用饱和碳酸氢钠溶液除去提纯的物质，如用饱和碳酸氢钠溶液除去COCO2 2中的中的HClHCl。(3)(3)若若制制备备的的物物质质易易潮潮解解时时( (如如FeClFeCl3 3、AlClAlCl3 3等等) )，不不要要忽忽视视空空气气中中水水蒸蒸气气的的影影响响，应应在在制制备备装装置置后后连连接接一一个个干干燥燥装装置置，如如图甲：图甲：(4)(4)尾气处理时要注意装置应与大气相通，如图乙装置就不能尾气处理时要注意装置应与大气相通，如图乙装置就不能作为尾气处理装置。作为尾气处理装置。【典例【典例2 2】如】如图所示所示为常常见气体制气体制备、分离、干燥和性、分离、干燥和性质验证的部分
30、的部分仪器装置器装置( (加加热设备及及夹持固定装置均略去持固定装置均略去) )，请根据要根据要求完成下列各求完成下列各题( (仪器装置可任意器装置可任意选用，必要用，必要时可重复可重复选择， a a、 b b 为活塞活塞) )。(1)(1)气气体体入入口口通通入入COCO2 2和和COCO混混合合气气体体， E E 内内放放置置CuOCuO，如如果果从从A A、B B、C C、E E、F F五五个个装装置置中中选择，组成成一一套套获得得纯净干干燥燥的的 COCO，并并验证其其还原原性性及及氧氧化化产物物的的装装置置，则所所选装装置置的的连接接顺序序为_(_(填代号填代号) )，能，能验证CO
31、CO氧化氧化产物的物的现象是象是_。(2)(2)停停 止止 COCO和和 COCO2 2混混 合合 气气 体体 的的 通通 入入 ， E E内内 放放 置置 NaNa2 2O O2 2， 按按 AEDBH AEDBH 顺序序连接接制制取取纯净干干燥燥的的O O2 2并并用用O O2 2氧氧化化乙乙醇醇的的装装置置。此此时，活活塞塞a a应_(_(填填“打打开开”或或“关关闭” ” ) )，活活塞塞b b应_(_(填填“打打开开”或或“关关闭” ” ) )，需需要要加加热的的仪器器装装置置有有_(_(在在 A A、B B、D D、E E、k k、m m中中选填填) )，m m中中反反应的的化化学
32、学方方程程式式为_。【解题指南】【解题指南】解答本题时注意以下两点：解答本题时注意以下两点：(1)(1)检验检验COCO时要排除时要排除COCO2 2的干扰。的干扰。(2)A(2)A装置吸收二氧化碳后，加入硫酸可再产生二氧化碳，与装置吸收二氧化碳后，加入硫酸可再产生二氧化碳，与过氧化钠反应生成氧气。过氧化钠反应生成氧气。【解析】【解析】(1)(1)先通过先通过A A装置除去二氧化碳气体，通过装置除去二氧化碳气体，通过C C装置检验装置检验二氧化碳气体是否除尽，通过二氧化碳气体是否除尽，通过B B装置浓硫酸干燥，通过装置浓硫酸干燥，通过E E装置装置用一氧化碳还原氧化铜，再一次通过装置用一氧化碳
33、还原氧化铜，再一次通过装置C C检验氧化产物二氧检验氧化产物二氧化碳，最后进行尾气处理，用酒精灯点燃。化碳，最后进行尾气处理，用酒精灯点燃。(2)(2)关闭关闭a a活塞，打开活塞，打开b b活塞，使硫酸与碳酸钠反应产生二氧化活塞，使硫酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体，通过装置碳气体，通过装置E E，与过氧化钠反应产生氧气，通过装置，与过氧化钠反应产生氧气，通过装置D D除去过量的二氧化碳，干燥后通过装置除去过量的二氧化碳，干燥后通过装置H H，乙醇和氧气在铜作，乙醇和氧气在铜作用下发生催化氧化反应，生成乙醛。用下发生催化氧化反应，生成乙醛。答案：答案：(1)ACBECF AB(1)ACBECF
34、 AB之间的之间的C C装置中溶液保持澄清，装置中溶液保持澄清，EFEF之间之间的的C C装置中溶液变浑浊装置中溶液变浑浊(2)(2)关闭关闭 打开打开 k k、m m 2CH2CH3 3CHCH2 2OH+OOH+O2 2 2CH 2CH3 3CHO+2HCHO+2H2 2O O CuCu【技巧点拨】【技巧点拨】气体的性质实验，首先制备纯净的气体，当有气体的性质实验，首先制备纯净的气体，当有杂质时先提纯，提纯后要检验杂质是否除尽，最后除水，实杂质时先提纯，提纯后要检验杂质是否除尽，最后除水，实验结束后要考虑尾气是否会污染环境，再根据具体的气体性验结束后要考虑尾气是否会污染环境，再根据具体的气
35、体性质进行处理。质进行处理。【实验探究【实验探究8 8】转化和分离提化和分离提纯为主主线解答物解答物质 制制备型型实验题【典例】【典例】(2011(2011大大纲版全国卷版全国卷T29)T29)请回答下列回答下列实验室中制取室中制取气体的有关气体的有关问题。(1)(1)如如图是用是用KMnOKMnO4 4与与浓盐酸反酸反应制取适量制取适量氯气的气的简易装置。易装置。装置装置B B、C C、D D的作用分别是：的作用分别是：B_B_；C_C_；D_D_。(2)(2)在在实验室欲制取适量的室欲制取适量的NONO气体。气体。如如图中最适宜完成中最适宜完成该实验的的简易装置是易装置是_(_(填序号填序
36、号) )。 根据所根据所选的装置完成下表的装置完成下表( (不需要的可以不填不需要的可以不填) )： 简单描述描述应观察到的察到的现象象_。应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的作用 A AB BC CD D【精讲精析】【精讲精析】1.1.解题关键点解题关键点(1)(1)题题中中要要求求是是“制制取取适适量量氯氯气气的的简简易易装装置置”并并给给出出了了整整套套装装置置图图，因因此此明明确确B B、C C、D D的的特特点点和和可可能能的的作作用用是是解解题题的的关关键键，其其中中D D装装置置最最明明显显的的信信息息是是用用NaOHNaOH溶溶液液吸吸收收多多余余的的ClCl2 2。另另外
37、外注注意意B B、C C装置中导管的长短区别。装置中导管的长短区别。(2)(2)制制备备NONO气气体体的的关关键键是是NONO的的收收集集问问题题，NONO易易和和空空气气中中的的氧氧气气反应且反应且NONO和空气的密度相近，和空气的密度相近，NONO只能用排水法收集。只能用排水法收集。2.2.解题疑惑点解题疑惑点(1)B(1)B、C C装装置置中中导导管管为为什什么么有有“长长”、“短短”区区别别？收收集集氯氯气气需要注意的问题有哪些？需要注意的问题有哪些？氯氯气气有有毒毒、密密度度比比空空气气大大，可可以以用用向向上上排排空空气气法法收收集集并并且且要要注注意意尾尾气气的的吸吸收收。D
38、D装装置置是是用用NaOHNaOH溶溶液液吸吸收收多多余余的的ClCl2 2，联联想想到到ClCl2 2易易和和NaOHNaOH溶溶液液反反应应，再再结结合合C C装装置置中中导导管管是是“短短进进长长出出”，则则C C装装置置是是防防倒倒吸吸的的安安全全装装置置，那那么么B B装装置置的的导导管管“长长进进短短出出”正好适合氯气的收集，即正好适合氯气的收集，即B B装置是氯气的收集装置。装置是氯气的收集装置。(2)(2)如何根据如何根据NONO气体的制备原理和收集方法选择装置。气体的制备原理和收集方法选择装置。NONO易易和和空空气气中中的的氧氧气气反反应应且且NONO和和空空气气的的密密度
39、度相相近近，决决定定了了只只能能用用排排水水法法收收集集NONO气气体体。用用排排水水法法收收集集NONO时时，结结合合题题中中给给出出的的装装置置分分析析，为为保保证证收收集集较较多多的的气气体体，收收集集装装置置中中应应装装满满水水且且容容易易被被排排出出即即装装置置中中的的导导管管应应“短短进进长长出出”，只只有有和和适合。适合。NONO气气体体可可以以用用铜铜和和稀稀硝硝酸酸反反应应制制取取，结结合合NONO气气体体密密度度和和空空气接近和气体方便导出，可以排除气接近和气体方便导出，可以排除。(3)(3)如何准确描述实验现象。如何准确描述实验现象。实实验验中中的的现现象象包包括括看看到
40、到的的、听听到到的的、闻闻到到的的、触触摸摸到到的的，回回答答现现象象时时要要注注意意明明确确具具体体，指指明明哪哪一一个个装装置置的的哪哪一一部部位位会会有有何何现现象象，切切忌忌眉眉毛毛胡胡子子一一把把抓抓，同同时时还还要要考考虑虑装装置置中中的的空空气气是否会对实验现象产生影响。是否会对实验现象产生影响。【参考答案】【参考答案】(1)(1)向上排空气收集氯气向上排空气收集氯气安安全全瓶瓶作作用用：防防止止D D中中的的液液体体倒倒吸吸进进入入集集气气管管B B中中吸吸收收尾尾气气，防止氯气扩散到空气中污染环境防止氯气扩散到空气中污染环境(2)(2)应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的
41、作用 A A铜屑和稀硝酸铜屑和稀硝酸制取制取NONO气体气体B B水水排水收集排水收集NONO C C主要是接收主要是接收B B中排出的水中排出的水 D D反应开始时，反应开始时，A A中铜表面有无色小气泡产生，反应速率逐渐中铜表面有无色小气泡产生，反应速率逐渐加快；加快；A A试管上部空间由无色变为红棕色，随反应的进行又逐试管上部空间由无色变为红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；渐变为无色；A A中的溶液由无色变浅蓝色；中的溶液由无色变浅蓝色；B B中水面逐渐下降，中水面逐渐下降，B B管中的水逐渐流入烧杯管中的水逐渐流入烧杯C C中中 1.1.试题特点特点物物质制制备型型实验是是高高考考实
42、验常常考考题型型。该类题目目的的特特点点是是以以物物质的的制制备或或分分离离提提纯为主主线，考考查元元素素化化合合物物的的性性质以以及及基基本本仪器器及及其其基基本本操操作作。因因此此，对于于元元素素化化合合物物的的知知识要要掌掌握握扎扎实，对于于基基本本仪器器的的使使用用技技巧巧以以及及注注意意事事项要要清清楚楚、熟熟练。2.2.解解题策略策略(1)(1)通通读全全题，了了解解题目目中中制制备该物物质所所需需要要的的原原料料以以及及制制备、提提纯过程程中中所所发生生的的反反应或或变化化有有哪哪些些，然然后后根根据据题目目中中所所给出出的的装装置置，找找出出发生生装装置置、净化化装装置置、收收
43、集集装装置置、分分离离提提纯装置、尾气装置、尾气处理装置。理装置。(2)(2)根根据据装装置置，确确定定每每一一个个装装置置中中发生生的的反反应、变化化或或某某一一仪器的使用及其注意事器的使用及其注意事项。(3)(3)对照照题目目中中提提出出的的问题逐逐一一对应解解答答，注注意意语言言规范范、要要点完整，注意思点完整，注意思维要有序。要有序。1.1.实验是化学研究的基是化学研究的基础，如，如图中所示的中所示的实验方法、装置或方法、装置或操作完全正确的是操作完全正确的是( )( )【解析】【解析】选选C C。选项。选项A A中进气和出气方向错误；不能把水注入中进气和出气方向错误；不能把水注入浓硫
44、酸中，且不能在量筒中进行稀释，选项浓硫酸中，且不能在量筒中进行稀释，选项B B错误；氢氧化钠错误；氢氧化钠具有腐蚀性，不能放在纸片上称量，应放在小烧杯中，具有腐蚀性，不能放在纸片上称量，应放在小烧杯中，D D项错项错误。误。2.2.实验室采用如室采用如图装置制装置制备气体，下列有气体，下列有关关说法不正确的是法不正确的是( )( )A.A.实验前必前必须检查装置的气密性装置的气密性B.B.该装置可以用于制装置可以用于制备氢气、氧气和氨气气、氧气和氨气C.C.为了防止固体了防止固体颗粒堵塞粒堵塞导气管，常在气管，常在试管口放一管口放一团棉花棉花D.D.若若用用该装装置置制制备氧氧气气，并并用用排
45、排水水法法收收集集，实验结束束时要要先先将将导管撤出水槽，再停止加管撤出水槽，再停止加热【解析】【解析】选选B B。此装置只能用于加热固体制备气体，不可以用。此装置只能用于加热固体制备气体，不可以用于制备氢气。于制备氢气。 3.3.下列下列实验操作都能达到操作都能达到预期目的的是期目的的是( )( )蒸干蒸干AlClAlCl3 3溶液可得溶液可得纯净的无水的无水氯化化铝；可以采用多次可以采用多次盐析或多次渗析的方法分离、提析或多次渗析的方法分离、提纯蛋白蛋白质；用酸性高用酸性高锰酸酸钾溶液除去混在甲溶液除去混在甲烷中的乙中的乙烯气体；气体；滴入酚滴入酚酞溶液确定溶液确定纯碱中有无碱中有无烧碱；
46、碱；用米用米汤直接直接检验食用食用盐中是否含有碘元素；中是否含有碘元素；用酸式滴定管量取用酸式滴定管量取20.00 mL20.00 mL酸性高酸性高锰酸酸钾溶液溶液A. B. C. D.A. B. C. D.只有只有【解析】【解析】选选B B。蒸干。蒸干AlClAlCl3 3溶液时氯化铝水解得到氢氧化铝，溶液时氯化铝水解得到氢氧化铝，Al(OH)Al(OH)3 3受热分解最终得到受热分解最终得到AlAl2 2O O3 3固体；盐析是加入轻金属盐使固体；盐析是加入轻金属盐使蛋白质析出，提纯蛋白质，渗析是使杂质离子透过半透膜，蛋白质析出，提纯蛋白质，渗析是使杂质离子透过半透膜，提纯蛋白质；用酸性高
47、锰酸钾溶液除去混在甲烷中的乙烯气提纯蛋白质；用酸性高锰酸钾溶液除去混在甲烷中的乙烯气体，会引入杂质二氧化碳等，可用溴的四氯化碳溶液除去；体，会引入杂质二氧化碳等，可用溴的四氯化碳溶液除去；纯碱溶液也能使酚酞变红；米汤中含有淀粉，可检验单质碘，纯碱溶液也能使酚酞变红；米汤中含有淀粉，可检验单质碘，不能检验不能检验IOIO3 3- -；酸式滴定管可以量取酸性高锰酸钾溶液；正确；酸式滴定管可以量取酸性高锰酸钾溶液；正确的只有的只有，选项，选项B B正确。正确。4.4.下列实验方案正确且能达到相应实验预期目的的是下列实验方案正确且能达到相应实验预期目的的是( )( )【解析】【解析】选选A A。二氧化
48、氮气体能与水反应，不能用排水法收集，。二氧化氮气体能与水反应，不能用排水法收集，B B错误；二氧化锰只能与浓盐酸在加热条件下反应，错误；二氧化锰只能与浓盐酸在加热条件下反应，C C错误；错误；固体加热时试管口应略向下倾斜，固体加热时试管口应略向下倾斜，D D错误。错误。5.5.有关气体制有关气体制备所用所用试剂及及检验气体所用气体所用试剂完全正确的完全正确的组合是合是( )( )A.COA.CO2 2：大理石和稀硫酸：大理石和稀硫酸 澄清石灰水澄清石灰水B.ClB.Cl2 2：二氧化：二氧化锰和和浓盐酸酸 品品红溶液溶液C.OC.O2 2：二氧化：二氧化锰和双氧水和双氧水 带火星的木条火星的木
49、条D.NHD.NH3 3：NHNH4 4ClCl固体和固体和NaOHNaOH固体固体 湿湿润的的蓝色石蕊色石蕊试纸【解解析析】选选C C。制制备备COCO2 2用用大大理理石石和和稀稀盐盐酸酸，A A错错误误；检检验验氯氯气气不不能能用用品品红红溶溶液液，常常用用湿湿润润的的淀淀粉粉碘碘化化钾钾试试纸纸，B B错错误误；选选项项C C正正确确；检检验验氨氨气气应应用用湿湿润润的的红红色色石石蕊蕊试试纸纸，观观察察是是否否变变蓝蓝，D D错误。错误。6.6.实验室可由多条途径得到室可由多条途径得到SOSO2 2。(1)Na(1)Na2 2SOSO3 3固固体体与与较浓硫硫酸酸( (加加热) )反
50、反应可可以以制制得得SOSO2 2，需需用用下下列列哪个装置哪个装置_。(2)(2)铜与与浓硫硫酸酸反反应可可以以制制得得SOSO2 2，其其反反应方方程程式式为( (能能写写离离子子反反应方方程程式式只只写写离离子子反反应方方程程式式，不不能能的的话只只写写化化学学方方程程式式)_)_。(3)(3)如如果果要要在在实验室室制制取取SOSO2 2，选用用上上述述两两种种方方法法中中的的哪哪种种更更合合理，你的理由是理，你的理由是_。( (答出一点就可答出一点就可) )(4)(4)工工业上上硫硫酸酸工工厂厂的的废气气含含有有SOSO2 2不不仅污染染大大气气，还会会浪浪费资源，源，请用化学方程式
51、表示用氨水回收用化学方程式表示用氨水回收SOSO2 2的原理的原理_、_。【解析】【解析】(1)(1)该反应属于固体与液体加热制备气体，选装置丁；该反应属于固体与液体加热制备气体，选装置丁；(2)(2)铜与浓硫酸的反应属于离子反应，但是浓硫酸中物质的主铜与浓硫酸的反应属于离子反应，但是浓硫酸中物质的主要存在形式是分子，只能写化学方程式，注意硫酸要注明要存在形式是分子，只能写化学方程式，注意硫酸要注明“浓浓”，有加热符号；，有加热符号；(3)(3)可从节省原料、操作简单等方面考虑；可从节省原料、操作简单等方面考虑；二氧化硫是酸性氧化物，可以与氨水反应生成盐，亚硫酸铵二氧化硫是酸性氧化物，可以与氨
52、水反应生成盐，亚硫酸铵属于弱酸盐，可与硫酸反应回收二氧化硫。属于弱酸盐，可与硫酸反应回收二氧化硫。答案：答案：(1)(1)丁丁(2)Cu+2H(2)Cu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O(3)(3)方法方法(1)(1)更合理。制备等量的二氧化硫消耗的硫酸少更合理。制备等量的二氧化硫消耗的硫酸少( (合理合理即可即可) )(4)2NH(4)2NH3 3HH2 2O+SOO+SO2 2=(NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3+H+H2 2O O(NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4=(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O O=
