常见气体的制备和检验-教师专用
- 格式:doc
- 大小:3.35 MB
- 文档页数:12
气体制备和检验方法(一)、中学阶段常见气体的工业制法和实验室制法归纳1.氢气(1)工业制法:①水煤气法:(高温条件下还原水蒸气)单质+化合物化合物+单质:C+H2O(g)CO+H2;化合物+化合物化合物+单质:CO+ H2O(g) CO2+H2②氯碱工业的副产物:(电解饱和食盐水)溶液A+B+C :2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑,(2)实验室制法:活泼金属与非氧化性强酸的置换反应:单质+化合物化合物+单质:Zn+H 2SO4=ZnSO4+H2↑2.二氧化碳(1)工业制法:高温分解,煅烧大理石:CaCO3CaO+CO2↑(2)实验室制法:复分解反应:碳酸钙与盐酸的反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑3.氨气(1)工业制法化合反应:合成氨工业N2+3H2 2NH3(2)实验室制法①氯化铵和消石灰混合受热制备氨气:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O②浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。
NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)24.一氧化氮(1)工业制法:①二氧化氮溶于水制硝酸的副产物:3NO2+H2O=2HNO3+NO②氨气催化氧化制备一氧化氮(硝酸工业的第一步反应):4NH3+5O24NO+6H2O(2)实验室制法: 铜和稀硝酸反应制备一氧化氮:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O5.二氧化氮(1)工业制法: 一氧化氮氧化制二氧化氮:(硝酸工业的第二步反应):2NO+O2=2NO2(2)实验室制法: 铜和浓硝酸反应制备二氧化氮:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 6.氧气(1)工业制法:分离液态空气(2)实验室制法:①双氧水催化分解:2H2O22H2O+O2↑②高锰酸钾受热分解:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑③氯酸钾受热分解:2KClO32KCl+3O2↑7.二氧化硫(1)工业制法:①高温煅烧硫铁矿得到二氧化硫:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2②火法炼铜得到副产物二氧化硫:Cu2S+O22Cu+SO2③燃烧硫磺得到二氧化硫:S+O2SO2(2)实验室制法:①在加热条件下铜还原浓硫酸:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O②亚硫酸钠和硫酸发生复分解反应:Na2SO3+ H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑8.氯气(1)工业制法:①电解饱和食盐水得到烧碱、氢气和氯气:2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑②冶炼钠时得到钠和氯气:2NaCl(熔融)2Na + Cl2↑③冶炼镁时得到镁和氯气:MgCl2(熔融)Mg + Cl2↑(2)实验室制法:①常温氧化浓盐酸:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O②加热氧化浓盐酸:MnO+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O9.氯化氢(1)工业制法:氢气在氯气中燃烧产生氯化氢:H2+Cl22HClSO4(浓)Na2SO4+2HCl(2)实验室制法:①复分解反应制备氯化氢气体:2NaCl+H↑②浓硫酸滴入到浓盐酸中快速制备氯化氢气体。
1、气体发生装置的类型(2)装置基本类型:装置类型固体反应物(加热)固液反应物(不加热)固液反应物(加热)装置示意图主要仪器典型气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。
Cl2、HCl、CH2=CH2等操作要点(l)试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。
(2)铁夹应夹在距试管口l/3处。
(3)胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出。
(1)在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;(2)加入的液体反应物(如酸)要适当。
(3)块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。
(1)先把固体药品加入烧瓶,然后加入液体药品。
(2)要正确使用分液漏斗。
几种气体制备的反应原理1、O2 2KClO3 2KCl+3O2↑2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2 2H2O+O2↑2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O NH3↑+H2O3、CH4 CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O6、H2S FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑7、SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O8、NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O10、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑11、Cl2 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O12、HCl NaCl(固)+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+NaHSO4 Na2SO4+HCl↑2NaCl(固)+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑13、C2H4 C2H5OH CH2=CH2↑+H2O14、N2 NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O2、收集装置(1)设计原则:根据氧化的溶解性或密度(2)装置基本类型:装置类型排水(液)集气法向上排空气集气法向下排空气集气法装置示意图适用范围不溶于水(液)的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体典型气体H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH43、净化与干燥装置(1)设计原则:根据净化药品的状态及条件(2)装置基本类型:装置类型液体除杂剂(不加热)固体除杂剂(不加热)固体除杂剂(加热)适用范围装置示意图(3)气体的净化剂的选择选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。
1,常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理——含氧化合物自身分解制取方程式——2KClO3 2KCl+3O2↑装置——略微向下倾斜的大试管,加热检验——带火星木条,复燃收集——排水法或向上排气法⑵氢气制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式——Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑装置——启普发生器检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集——排水法或向下排气法⑶氯气制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式——MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂质——先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集——排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收——Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O⑷硫化氢①制取原理——强酸与强碱的复分解反应②制取方程式——FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑③装置——启普发生器④检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑⑤除杂质——先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O⑸二氧化硫①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;⑤除杂质——通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O⑹二氧化碳①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O③装置——启普发生器④检验——通入澄清石灰水,变浑浊⑤除杂质——通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——排水法或向上排气法⑺氨气①制取原理——固体铵盐与固体强碱的复分解②制取方程式——Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3↑+2H2O③装置——略微向下倾斜的大试管,加热④检验——湿润的红色石蕊试纸,变蓝⑤除杂质——通入碱石灰(除水蒸气)收集——向下排气法⑻氯化氢①制取原理——高沸点酸与金属氯化物的复分解②制取方程式——NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④检验——通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑼二氧化氮①制取原理——不活泼金属与浓硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成⑤收集——向上排气法⑥尾气处理——3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O⑩一氧化氮①制取原理——不活泼金属与稀硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,暴露于空气中立即变红棕色⑤收集——排水法⑾一氧化碳①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——HCOOHCO↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——排水法⑿甲烷①制取方程式——CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3②装置——略微向下倾斜的大试管,加热③收集——排水法或向下排空气法⒀乙烯①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④除杂质——通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气)收集——排水法⒁乙炔①制取原理——电石强烈吸水作用②制取方程式——CaC2+2H2OCa(OH)2+CH CH↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟⑤除杂质——通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气)收集——排水法或向下排气法15。
人教版初中化学九年级气体的制取、检验与净化教案学习目标1.知道实验室制取气体的一般流程和操作步骤。
2.熟练掌握实验室制取O2、CO2、H2的反应原理。
3.掌握实验室制取气体的发生装置,并能选择合适的装置进行气体的制备。
4.知道常见气体的除杂方法。
5.掌握气体的收集方法,并能根据气体的性质选择合适的收集装置。
6.知道常见气体的尾气处理方法。
重点难点重点1.熟练书写实验室制取02、C02、H2的化学方程式。
2.能够选择合适的发生装置和收集装置进行气体的制备。
3.知道实验室制取气体的一般思路。
•难点1.如何正确选择发生装置和收集装置制取气体。
2.气体的除杂与干燥试剂和装置的选择。
3.利用实验室制取气体的一般思路进行未知气体的制备。
一、实验室制取气体一般流程:反应原理发生装置净化装置气体收集尾气处理二、反应原理1.制备气体反应的选择原则:一种气体可以由多种反应制得,但只有部分反应适用于实验室制备,这些反应一般应符合以下几个条件:(1)反应物容易获得;(2)反应条件容易达到;(3)反应容易控制,便于收集气体;(4)生成的气体容易分离。
2.反应的化学方程式(1).实验室制取氧气___________________________________________________________ ___________________________________________________________ __________________________________________________________ (2)实验室制取二氧化碳___________________________________________________________ (3)实验室制取氢气__________________________________________________________ 二、发生装置:(产生气体的装置,由反应物状态和反应条件决定)1.固固加热型【注意事项】①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流,而使试管破裂。
常见气体的制备、收集及检验的方法一、教学目标:1、知识与技能:掌握实验室制取氧气、二氧化碳、氢气的方法,及检验方法。
2、过程与方法:通过对气体制备方法的探究,培养学生的分析推理能力、实验设计能力,进而使学生的思维能力和创造能力都得到充分的锻炼和发挥。
3、情感态度与价值观:通过小组讨论,培养学生团结协作的团队精神,同时渗透哲学观点——事物的特殊性及普遍性原理。
二、实验仪器:锥形瓶,试管,集气瓶,长颈漏斗,分液漏斗,导管,单孔塞,双孔塞,水槽,酒精灯,铁架台等卡片。
三、教学重点和难点:根据气体的性质(溶解性,能否与水反应,与空气比较密度,能否与空气中气体反应)确定气体的收集装置,由反应原理(反应物状态,反应条件)确定气体的发生装置。
四、教学方法:引导探究——分析归纳——巩固练习五、教学过程(主要环节)本节课的教学程序包括以下六个阶段。
(一)创设情境,导入新课1、同学们,你能说出这三个谜语为我们化学中的那些物质吗?(投影)①人工降雨的功臣,灭火的先锋,制造碳酸饮料的原料,大棚蔬菜的养料。
②无影无形摸不着,火焰见它跳的高,呼吸作用它参加,动植物生长离不了。
③本是一种气,能源它最洁,可作还原剂,总想向上跑,不愿脚踏地,。
2、教师导入课题《常见气体的制备、收集及检验的方法》3、实验室里有高锰酸钾、铜、锌、过氧化氢溶液、稀盐酸、氯酸钾、石灰石、稀硫酸、二氧化锰等药品。
下图中的A——E是化学实验中常用的几种装置,请按要求回答有关问题:(1)利用上图中AD装置的组合可以制取的一种气体是,写出实验室制取该气体的化学方程式:。
制取此气体还可以用上述装置的哪一组合?。
写出化学方程式:。
如何检验该气体已收集满?。
气体,应选用上图中装置组合是。
(2)若实验室制取CO2如何验证制得的气体就是该气体?。
(3)写出实验室用Zn和稀硫酸制氢气的化学方程式:。
用什么方法证明制得的气体就是氢气呢?(二)合作交流,深化理解通过上面的练习我们发现,实验室制取这三大气体无外乎这两种装置。
实验室常见气体的制备一、O2图一图二图三图四实验装置图1、实验原理:2、收集方法:排水法、向上排空气法(图三、图四)3、验满方法:(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。
(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。
4、检验氧气的方法:将带火星的木条放入集气瓶中,若复燃则证明是氧气5、干燥方法:用浓硫酸、碱石灰、无水CaCl2等干燥剂干燥6、注意事项:1)、停止反应时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水被倒吸入热的试管中,使试管炸裂。
2)、加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,防止高锰酸钾被吹入导管,使导管堵塞。
3)、棉花不要离高锰酸钾太近,否则会导致发生装置爆炸。
二、CO21、实验原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑2、收集方法:向上排空气法(图三、图四)3、验满方法:用燃着的木条放在集气瓶口,若熄灭则证明已收集满4、检验CO2的方法:通入澄清石灰水,若变浑浊则证明是CO25、干燥方法:用浓硫酸,无水CaCl2干燥,不能用碱石灰6、注意事项:1).不能选用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在碳酸钙的表面,阻止反应继续进行。
2).不能选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,得不到纯净的二氧化碳气体。
3).不能用碳酸钠代替石灰石,因为反应太剧烈,产生的气体难以收集。
三、H2发生装置发生装置收集装置收集装置1、实验原理:2、收集方法:排水法(首选)、向下排空气法3、验纯方法:收集一试管气体用拇指堵住试管口,口朝下,接近酒精灯松手,听到尖锐的爆鸣声则说明氢气不纯。
4、检验方法:点燃气体(验纯后),有蓝色火焰,火焰上罩一干燥烧杯,烧杯壁上有水珠则证明是氢气5、干燥方法:用浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰等干燥剂干燥6、注意事项:1)、通常选择Zn与稀硫酸来制氢气,镁条反应太快,铁反应较慢2)、若用稀盐酸则生成的气体中会混有挥发的HCl气体,要除杂3)、点燃氢气前一定要验纯四、NH31、实验原理:2、收集方法:向下排空气法(氨气极易溶于水,不能用排水法收集)3、验满方法:用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变成蓝色则证明已收集满或者用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口,产生白烟4、检验方法:用湿润的红色石蕊试纸检验,若使试纸变成蓝色则证明是氨气5、干燥方法:用碱石灰干燥,不能用浓硫酸和无水CaCl2干燥。
常见气体的制备和检验知识要点1、常见气体的制取步骤(1)气体制取装置:气体发生装置-净化装置-干燥装置-或收集装置-吸收装置(2)气体性质验证装置:气体发生装置-净化装置-(干燥装置)-性质验证装置-吸收装置2、气体发生装置(1)化学实验中需用少量气体时,可以根据原料和反应条件在实验室中进行制备,常用的制备方法。
制备方法装置图适用气体注意事项固体+固体,加热氧气,氮气,氨等1.试管口略向下倾斜,以免管口冷凝水倒流到灼烧处而使试管炸裂。
2.检查装置的气密性。
固体+液体,不加热块状不溶于水的固体氢气,二氧化碳,硫化氢等1.在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下端应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;2.溶于水的固体或液体与液体的混合物反应制备气体不能用启普发生器。
溶于水的固体或液体固体(液体)+液体,加热一氧化碳,二氧化硫,氯气,氯化氢等1.只有液体时用沸石。
2.必要时可用三通玻璃管将蒸馏烧瓶支管与分液漏斗上口相通,以防止蒸馏烧瓶内气体压力太大。
(2)常见气体的制备、性质、用途:气体制备反应原理溶解性特性H2Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑难溶可燃性、还原性O22KMnO4(s)K2MnO4+MnO2+O2↑, 2H2O22H2O+O2↑难溶氧化性、供呼吸Cl2MnO2(s)+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可溶黄绿色、氧化性、有毒HCl 2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑或在浓盐酸中滴入浓硫酸极易溶酸性、刺激性H2S FeS(s)+2HCl==H2S↑+FeCl2可溶臭鸡蛋味、还原性、剧毒气体制备反应原理溶解性特性NH32NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)CaCl2+2NH3↑+2H2O或在碱石灰中滴入浓氨水极易溶易液化、弱碱性、刺激性C2H4CH3CH2OH C2H4↑+H2O 难溶略有甜香气味CO2CaCO3(s)+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O 可溶弱酸性、不支持燃烧SO2Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O易溶漂白性、有毒、刺激性NO 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 难溶剧毒、易被氧化NO2Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 易溶有毒、氧化性、红棕色、刺激性3、净化装置与干燥装置(1)装置基本类型:洗气瓶液体除杂剂(不加热)U形管球形干燥管固体除杂剂(不加热)固体除杂剂(加热)实验室制备的气体常常带有酸雾和水汽,有时需要净化和干燥。
酸雾可用水或物质的水溶液除去,然后根据气体性质选用浓硫酸、无水氯化钙、碱石灰等吸收水汽。
通常可使用洗气瓶、U形管或干燥管等仪器进行净化或干燥。
液体(如水、浓硫酸等)一般装在洗气瓶内,无水氯化钙和碱石灰等固体装在U形管或干燥管内。
气体中如还有其他杂质,则应根据具体情况分别用不同的洗涤液或干燥剂进行处理。
(2)净化剂的选择选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。
一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;②酸性杂质可用碱性物质吸收;③碱性杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
(3)常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅酸胶体。
酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。
碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
(4)净化与干燥注意事项一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。
有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂,不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI、SO3、C2H4等。
能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCl2来干燥NH3(因生成CaCl2·8NH3)。
4、收集装置根据气体的性质不同(即在水中的溶解度大小,相对于空气的密度大小),可有三种收集方法。
收集方法实验装置典型气体适用气体注意事项排水集气法H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CH≡CH难溶于水的气体1.集气瓶应先装满水,不能有气泡。
2. 停止收集时,应先拔出导管或者移走水槽,才能移开灯具。
向下排气法H2、NH3、CH4CH≡CH比空气轻的气体1. 集气导管应尽量接近集气瓶底。
2. 在空气中易氧化的或密度与空气接近的气体不宜用排气法,如一氧化氮等。
向上排气法Cl2、HCl、CO2、SO2、O2、H2S 比空气重的气体5、常见物质的分离、提纯和鉴别化学方法分离和提纯物质对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理,然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法(见化学基本操作)进行分离。
用化学方法分离和提纯物质时要注意:①最好不引入新的杂质;②不能损耗或减少被提纯物质的质量③实验操作要简便,不能繁杂。
用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
※对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:(1)生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质OH-),过滤除去Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节pH为中性。
(2)生成气体法例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加SO42-,可加入适量的稀H2SO4,将CO32-转化为CO2气体而除去。
(3)氧化还原法例如在FeCl3溶液里含有少量FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。
若在FeCl2溶液里含有少量 FeCl 3,可加入适量的铁粉而将其除去。
(4)正盐和与酸式盐相互转化法 例如在Na 2CO 3固体中含有少量NaHCO 3杂质,可将固体加热,使NaHCO 3分解生成Na 2CO 3,而除去杂质。
若在NaHCO 3溶液中混有少量Na 2CO 3杂质,可向溶液里通入足量CO 2,使Na 2CO 3转化为NaHCO 3。
(5)利用物质的两性除去杂质 例如在Fe 2O 3里混有少量的Al 2O 3杂质,可利用Al 2O 3是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的 NaOH 溶液,使其中 Al 2O 3转化为可溶性 NaAlO 2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe 2O 3。
(6)离子交换法 例如用磺化煤(NaR )做阳离子交换剂,与硬水里的Ca 2+、Mg 2+进行交换,而使硬水软化。
【例题精讲】例1.以下是几种常见的气体制取装置,不适用于相应化学反应的是( )A .4HCl (浓)+MnO 2MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 选用装置AB .Ca (OH )2+2NH 4ClCaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 选用装置BC .2HNO 3+CaCO 3==Ca (NO 3)2+H 2O+CO 2↑ 选用装置CD .2Na 2O 2+2H 2O==4NaOH+O 2↑ 选用装置D例2.如图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质,你认为正确的是( )例3.下列各组物质中,能利用如图所示装置(图中尾气处理装置略)制备和收集气体的是( ) A .石灰石和稀盐酸 B .锌和稀硫酸 C .铜和稀硝酸 D .氯化铵和氢氧化钙选项 气体 试剂 现象 结论 A NH 3 酚酞溶液 溶液变红色 NH 3显碱性 B NO 2 KI 淀粉溶液 溶液变蓝 NO 2有氧化性 C Cl 2 紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色 Cl 2有酸性和漂白性 DX澄清石灰水溶液变浑浊X 可能是CO 2例4.下列制备和收集气体的实验装置合理的是()A.用氯化铵和氢氧化钙制NH3B.用铜片和稀硝酸制NOC.用锌粒和稀硫酸制H2D.用双氧水和二氧化锰制O2例5.下图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用下图装置制取、净化、收集的气体是()编号气体a b cA NH3浓氨水生石灰碱石灰B CO2盐酸碳酸钙饱和NaHCO3C NO 稀HNO3铜屑H2OD NO2浓HNO3铜屑NaOH溶液【基础过关】1.下图是制取、洗涤并测量生成气体体积的装置示意图。
利用上述装置进行下表所列实验,能达到试验目的的是()物质实验a(液体)b(固体)c(液体)A 稀盐酸锌粒浓H2SO4B 浓氨水生石灰浓H2SO4C 浓硫酸Cu片NaOH溶液D 稀HNO3Cu片H2O2.下列在实验室使用常用玻璃仪器取有关气体的反应原理正确的是()A.2H2O22H2O+O2↑B.Na2SO3+H2SO4(稀) —→Na2SO4+H2O+SO2↑C.NH4C1(s)+NaOH(s)NaC1+H2O+NH3↑D.CaCO3+H2SO4(稀) —→CaSO4+H2O+CO2↑3.为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体,从下图中选择合适的的装置并连接。
合理的是()A.a-a′→d-d′→e B.b-b′→d-d′→g C.c-c′→d-d′→g D.d-d′→c-c′→f4.某无色气体可能由CH4、NO2、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的几种气体混合而成。
在恒温恒压下,将此混合气体通过过量的澄清石灰水,未见石灰水变浑浊,但混合气体的总体积减小;将剩余气体导出后,在氧气中能点燃,燃烧产物不能使无水CuSO4粉末变蓝色,则原混合气体()A.一定不含CH4和H2,可能含有NO2和NH3B.一定含有CO,可能含HCl和CO2C.只含有CO和HCl D.一定含CO和HCl,可能含CO25.某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
请按要求填空:(1)利用B装置可制取的气体有(写出两种即可)。
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水,即可制得氯水。
将所得氯水分成两分,进行实验I、II两个实验,实验操作、现象、结论如下:实验序号实验操作现象结论I 将氯水滴入品红溶液溶液褪色氯气与水反应的产物有漂白性II 氯水中加入NaHCO3粉末有无色气泡产生氯气与水反应的产物具有较强的酸性请你评价实验I、II的结论是否合理?若不合理,请说明理由:。