物质制备
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高考化学 考点复习讲析(51)物质的制备考点51 物质的制备考点聚焦1.能结合物质的性质,选择物质制备的反应原理。
2.根据反应物的状态及反应条件等,灵活选用气体的发生装置。
3.能对所制得的气体进行净化、干燥,对有毒气体进行尾气处理。
知识梳理制备一种物质,应根据目标产品的组成来确定来确定原料及反应原理,设计反应路径,选择合适的仪器和装置,最后,根据生成物的性质 将产品分离提纯出来。
整个过程如下图所示 :在设计物质制备的实验方案时,要优化上述流程中的每一个具体环节。
遵循的优化原则是:原料廉价,原理绿色,条件优化,仪器简单,分离方便。
一.气体发生原理实验室制备各种气体应以实验室常用药品为原料,以安全、方便、经济为原则。
同时在选择气体制备原理时,还应考虑使用该原理制取气体的装置要简单,所制得的气体要纯净。
请你写出中学化学实验室制取下列 9 种气体的化学反应方程式: 序号 气体 反应原理序号 气体 反应原理1 O2 6 NO 2 H 2 7 NO 23 CO 2 8 C 2H4 4 Cl 2 9 C 2H 25NH 3二、气体发生装置实验室典型的气体发生装置有三大类:目标产品 选择原料 设计反应装置设计反应路径 控制反应条件 分离提纯产品1.气体发生装置的选择要根据反应物的状态和反应条件来决定。
(1)选择 A 装置时,反应物应是,反应条件是。
(2)选择 B 中的① 装置时,反应物应是,反应条件是;选择 B 中的② 装置时,反应物应是,反应条件是。
(3)选择 C 中的① 装置时,反应物应是,反应条件是;选择 C 中的② 装置时,反应物应是,反应条件是。
2.实验室制取气体的典型装置有时候还要根据具体情况加以选择或改进。
(1)制取乙炔气体时,由于反应剧烈,且产生大量泡沫,故应在选择 B 中的② 装置时,应在试管内的导管口,也可将试管换成。
(2)加热液体混合物制取气体时,应在圆底烧瓶中加入少量,目的是;若制取少量气体时,则应。
知识点总结:物质的制备1、硫酸亚铁的制备:首先将含三价铁废渣与硫酸在80~130℃条件下反应,得到含硫酸铁的酸性溶液,然后在含铁浓度为0.5~4mol/L的硫酸铁的酸性溶液中加入硫铁矿或硫精矿还原硫酸铁得到硫酸亚铁溶液,再经-10~20℃冷却结晶、过滤、甩干、于40~80℃烘干得到七水硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)即绿矾。
2、纯碱的制备:NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑3、氢氧化铝的制备:生产氢氧化铝是用矾土(主成分为Al2O3)作原料,使之溶于硫酸中,生产的硫酸铝再与碳酸钠溶液作用,得到氢氧化铝胶状沉淀。
反应式为:Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2OAl2(SO4)3 + 2Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO24、化学实验方案的设计:化学实验过程由准备阶段、实施阶段和结果处理阶段组成。
在实验的准备阶段,设计一个周密的实验方案是保证实验实施成功的关键。
实验方案的主要内容包括:实验名称、实验目的、实验原理、实验用品(仪器、药品及规格)、实验步骤(包括实验仪器装配和操作)、实验现象记录及结果处理、问题讨论。
5、制备实验方案的设计:首先要弄清物质制备的原理,从原理为切入点设计方案,方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。
针对一个实验,可以设计出多种方案,要会得对每个方案进行科学的评价,评价可从以下几个方面进行:①理论上要科学。
②操作上要简单可行。
③原料用量要节约。
④要环保,符合绿色化学原则。
6、性质实验方案的设计:设计性质实验方案时,首先要了解这种物质有哪些性质,在什么条件能表现出来.在中学化学中,通常试验的性质有:金属性、非金属性、氧化性、还原性、稳定性、酸碱性,有机官能团的特征反应。
在中学化学中,设计性质实验方案可分为多种情况:一是已知物质的性质,设计实验验证物质的某些性质;二是已知某类物质的结构(或含有的官能团),设计性质实验来验证和说明这类物质的结构;三是根据性质设计定量实验;四是根据物质性质验证化学原理(理论)或根据化学原理来试验物质的某些性质。
物质的制备一、常见气体的实验室制法1.O 2的实验室制法⑴反应原理:①用KClO 3和MnO 2制取:2KClO 3 =====MnO 2△2KCl +3O 2↑ ②用H 2O 2和MnO 2制取:2H 2O 2 =====MnO 22H 2O +O 2↑ ⑵反应装置:固+固气(KClO 3和MnO 2)⑶收集方法排水法或向上排空气法或排饱和食盐水法.⑷验满方法:用带火星的木条靠近集气瓶口,观察是否复燃.2.CO 2的实验室制法:⑴反应原理:CaCO 3+2HCl = CaCl 2+CO 2↑+H 2O⑵反应装置:固+液―→气⑶收集方法:向上排空气法⑷验满方法:蘸有石灰水的玻璃棒靠近瓶口,表面变浑浊,证明CO 2已收集满3.H 2的实验室制法:⑴反应原理:Zn +H 2SO 4 = ZnSO 4+H 2↑⑵反应装置:固+液―→气⑶收集方法:排水法或向下排空气法4.NH 3的实验室制法⑴反应原理:Ca(OH)2+2NH 4ClCaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ⑵反应装置:固+固气⑶收集方法:向下排空气法⑷除杂:用向上排空气或排饱和食盐水除去混有的水蒸气.5.氯气的实验室制法⑴反应原理:MnO 2+4HCl(浓)MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O⑵收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。
⑶验满方法:将湿润的淀粉KI 试纸放在集气瓶口。
⑷尾气处理:多余的Cl 2用强碱溶液吸收。
二、几种重要物质的制备1.乙酸乙酯的制备⑴原理:CH 3COOH+CH 3CH 2OH3COOCH2CH 3+H 2O⑵收集:饱和碳酸钠溶液现象:碳酸钠溶液上层有无色油状特殊香味的液体。
⑶注意事项:①试剂的混合方法:先取无水乙醇,再沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却至室温后再加冰醋酸; 浓硫酸 △②长导管不要插入液面下;③饱和碳酸钠溶液的作用:中和乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度。
2.氢氧化铝的制备⑴原理离子方程式:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+⑵注意事项:氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液,但不溶于氨水,制备时一般用可溶性盐与氨水反应。
制备材料的方法有哪些制备材料的方法是指通过不同的工艺和技术手段来获得所需材料的过程。
下面将介绍几种常见的制备材料的方法。
1. 熔融法:将原料加热至熔点,使之熔化后,再通过冷却使其凝固形成所需材料。
这种方法适用于金属、陶瓷等高熔点物质的制备。
例如,熔化高纯度金属,将其倒入模具中进行冷却后,可以制备出金属块、片等。
2. 溶液法:将固体物质溶解于适当溶剂中,形成溶液,通过溶液的浓缩、结晶、沉淀等操作,使所需物质重新沉淀出来。
溶液法适用于很多无机物和有机物的制备。
例如,制备硫酸铜,将铜粉与硫酸反应,得到溶液后可以通过结晶使硫酸铜重新生成。
3. 气相沉积法:通过气体中的反应物质在合适的条件下发生化学反应,沉积在基底表面,形成所需材料。
气相沉积法常用于制备薄膜材料,例如化学气相沉积法可以制备出具有特殊性质的二氧化硅膜。
4. 沉淀法:通过在溶液中加入适当的试剂,使反应物质发生沉淀反应,从而得到所需材料。
沉淀法常用于制备金属氧化物、金属碳酸盐等材料。
例如,制备氢氧化铝,先将铝盐溶解在水中,然后加入氢氧化钠,铝阳离子于碱性条件下与氢氧化物离子发生沉淀反应,从而沉淀得到氢氧化铝。
5. 水热法:将反应物溶解于水或有机溶剂中,在高温高压条件下进行反应,然后快速降温使溶液冷却,形成所需材料。
水热法常用于制备金属氧化物、金属硫化物等材料。
例如,制备纳米颗粒,先将金属盐溶解在水中,然后在高温高压条件下进行反应,最后通过快速降温使溶液冷却,纳米颗粒便能沉淀出来。
6. 碳化法:将碳源与需要制备的元素放在一起,通过高温处理使其相互反应生成所需材料。
碳化法常用于制备陶瓷材料。
例如,制备碳化硅,将高纯度碳与二氧化硅混合,置于高温炉中加热,碳与硅发生反应形成碳化硅。
7. 导体法:通过在材料中加入一定比例的导体,通过电流通过导体来使材料自身发生反应或电解溶液,从而得到所需材料。
导体法常用于电解法制备金属材料。
例如,用氯化钠溶液电解可得到氯气和金属钠。
物质制备的化学方法总结
物质的制备方法包括物质的分离提纯、合成、萃取、电解和加热等。
下面是常见的物质制备的化学方法总结:
1. 合成反应:化学合成反应是最常见的制备物质的方法之一。
通过控制反应条件,将原料中的各种元素或化合物进行反应,并得到目标物质。
2. 沉淀法:将含有目标物质的溶液与另一种反应物反应,产生难溶于溶液中的沉淀。
通过过滤、洗涤等步骤分离出沉淀物,得到目标物质。
3. 溶解结晶法:将固体物质溶解于适当的溶剂中,然后通过减少溶剂浓度或调节温度来诱导物质重新结晶。
通过过滤、洗涤等步骤分离出结晶物,得到目标物质。
4. 蒸馏法:适用于需要分离液体混合物的情况。
通过不同挥发度的物质在加热条件下汽化,再在冷凝条件下液化,从而获得目标物质。
5. 萃取法:适用于需要提取特定物质的情况。
通过物质在两个或多个不同溶剂之间的分配系数差异,将目标物质从混合物中提取出来。
6. 电解法:将电能转化为化学能,通过电解液使离子在电解质溶液中移动,从而反应生成目标物质。
7. 气相合成法:适用于气态物质的制备。
通过将气体反应物在适宜的温度和压力下,通过化学反应生成目标物质。
总之,物质制备的化学方法多种多样,具体方法的选择取决于目标物质的性质、制备要求以及经济和安全等方面的考虑。