11.3第三节 物质的制备
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第三节 物质的制备【高考新动向】【考纲全景透析】一、常见气体的实验室制法1.O 2的实验室制法 (1)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↑ (2)反应装置固+固――→△气(KClO 3和MnO 2).(3)收集方法排水法或向上排空气法或排饱和食盐水法. (4)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 (1)反应原理CaCO 3+2HCl === CaCl 2+CO 2↑+H 2O. (2)反应装置:固+液―→气.(3)收集方法:向上排空气法.(4)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 (1)反应原理Zn +H 2SO 4 === ZnSO 4+H 2↑. (2)反应装置:固+液―→气.(3)收集方法:排水法或向下排空气法. 4.NH 3的实验室制法 (1)反应原理Ca(OH)2+2NH 4Cl=====△CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O. (2)反应装置 固+固――→△气.(3)收集方法向下排空气法.(4)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 (1)反应原理:(2)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。
(3)验满方法:将湿润的淀粉KI 试纸放在集气瓶口。
(4)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(1)原理CH 3COOH+CH 3CH 2OH 3COOCH 2CH 3+H 2O(2)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。
(3)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; 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。
第三节 物质的制备【高考新动向】【考纲全景透析】一、常见气体的实验室制法1.O 2的实验室制法 (1)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↑ (2)反应装置固+固――→△气(KClO 3和MnO 2).(3)收集方法排水法或向上排空气法或排饱和食盐水法. (4)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 (1)反应原理CaCO 3+2HCl === CaCl 2+CO 2↑+H 2O.(2)反应装置:固+液―→气.(3)收集方法:向上排空气法.(4)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 (1)反应原理Zn +H 2SO 4 === ZnSO 4+H 2↑. (2)反应装置:固+液―→气.(3)收集方法:排水法或向下排空气法. 4.NH 3的实验室制法 (1)反应原理Ca(OH)2+2NH 4Cl=====△CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O. (2)反应装置 固+固――→△气.(3)收集方法 向下排空气法.(4)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 (1)反应原理:(2)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。
(3)验满方法:将湿润的淀粉KI 试纸放在集气瓶口。
(4)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(1)原理CH 3COOH+CH 3CH 2OH 3COOCH 2CH 3+H 2O(2)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。
(3)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; 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。
《物质的制备》知识清单一、常见气体的制备1、氧气(O₂)(1)实验室制法加热高锰酸钾:2KMnO₄加热 K₂MnO₄+ MnO₂+ O₂↑加热氯酸钾和二氧化锰的混合物:2KClO₃加热 2KCl + 3O₂↑(二氧化锰作为催化剂)过氧化氢分解:2H₂O₂二氧化锰 2H₂O + O₂↑(2)工业制法分离液态空气:利用空气中各成分沸点的不同,将空气降温加压,使其液化,然后再升温,氮气先蒸发出来,剩下的主要是液态氧。
2、氢气(H₂)(1)实验室制法锌和稀硫酸反应:Zn + H₂SO₄= ZnSO₄+ H₂↑(2)工业制法水煤气法:C + H₂O 高温 CO + H₂天然气制氢:CH₄+ H₂O 高温 CO + 3H₂3、二氧化碳(CO₂)(1)实验室制法大理石(或石灰石)与稀盐酸反应:CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+H₂O + CO₂↑(2)工业制法高温煅烧石灰石:CaCO₃高温 CaO + CO₂↑4、氨气(NH₃)(1)实验室制法氯化铵和氢氧化钙固体混合加热:2NH₄Cl + Ca(OH)₂加热CaCl₂+ 2NH₃↑ + 2H₂O(2)工业制法哈伯法:N₂+ 3H₂高温高压催化剂 2NH₃二、常见金属的制备1、铁(Fe)(1)工业炼铁原料:铁矿石(如赤铁矿 Fe₂O₃、磁铁矿 Fe₃O₄等)、焦炭、石灰石。
原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来。
例如,以赤铁矿为例:Fe₂O₃+ 3CO 高温 2Fe +3CO₂2、铜(Cu)(1)湿法炼铜原理:Fe + CuSO₄= FeSO₄+ Cu(2)火法炼铜原料:孔雀石 Cu₂(OH)₂CO₃等含铜矿石。
原理:先将矿石焙烧,使其转化为氧化铜,然后用焦炭还原氧化铜得到铜。
3、铝(Al)(1)电解法原料:氧化铝(Al₂O₃)。
原理:2Al₂O₃通电 4Al + 3O₂↑三、常见酸碱盐的制备1、盐酸(HCl)(1)工业制法氢气在氯气中燃烧:H₂+ Cl₂点燃 2HCl2、硫酸(H₂SO₄)(1)工业制法接触法:4FeS₂+ 11O₂高温 2Fe₂O₃+ 8SO₂; 2SO₂+ O₂催化剂加热 2SO₃; SO₃+ H₂O = H₂SO₄3、氢氧化钠(NaOH)(1)工业制法电解饱和食盐水:2NaCl + 2H₂O 通电 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑4、碳酸钠(Na₂CO₃)(1)侯氏制碱法向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤、煅烧得到碳酸钠。
高中化学物质的制备教案课题:物质的制备教学目标:1. 了解物质的制备原理和方法;2. 掌握常见物质的制备实验操作;3. 提高实验操作的技能和安全意识。
教学重点和难点:重点:了解常见物质的制备原理和方法;难点:掌握物质的实验操作及安全注意事项。
教学过程:一、导入课题(5分钟)通过展示实验室设备和化学品,引导学生探讨物质的制备过程以及在实验中需要注意的安全问题。
二、讲解物质的制备原理和方法(10分钟)1. 介绍物质的制备原理,包括化学反应方程式;2. 分析常见物质的制备方法,如氧气、氢氧化铜等。
三、实验操作演示(15分钟)老师对常见物质的制备实验进行操作演示,重点讲解实验操作流程和注意事项。
四、学生实验操作(30分钟)学生根据老师的演示,分组进行物质的制备实验操作,实践操作能力,加强安全意识。
五、实验结果分析(10分钟)学生观察实验结果,总结实验过程中出现的问题和经验,提出改进意见。
六、实验报告撰写(10分钟)学生根据实验结果撰写实验报告,包括实验目的、原理、操作步骤、结果分析等内容。
七、课堂讨论(10分钟)学生就实验过程中遇到的问题和心得进行讨论交流,促进思维碰撞和学习提高。
八、课堂总结(5分钟)通过本节课的学习,总结物质的制备原理和方法,强化实验操作技能和安全意识。
九、作业布置(5分钟)布置相关作业,对本节课内容进行巩固和拓展。
教学反思:本节课注重通过实验操作引导学生深入了解物质的制备过程,提高实验操作技能和安全意识。
学生在实验中不仅能够掌握物质的制备方法,还能够培养观察能力和实践能力。
在今后的教学中,应注重提高学生的自主学习能力,激发其科学探索兴趣,促进知识的积累和应用能力的提升。
考点3 物质制备的基本思路1.物质制备的原则(1)选择最佳反应途径①用铜制取硫酸铜2Cu +O 2=====△2CuO 、CuO +H 2SO 4===CuSO 4+H 2O 。
②用铜制取硝酸铜2Cu +O 2=====△2CuO 、CuO +2HNO 3===Cu(NO 3)2+H 2O 。
③用铝制取氢氧化铝2Al +3H 2SO 4===Al 2(SO 4)3+3H 2↑2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑Al 2(SO 4)3+6NaAlO 2+12H 2O===8Al(OH)3↓+3Na 2SO 4当n (Al 3+)∶n (AlO -2)=1∶3时,Al(OH)3产率最高。
(2)选择最佳原料如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝,应选用氨水,而不能选用强碱氢氧化钠溶液(氢氧化铝可溶解在氢氧化钠溶液中),离子方程式:Al 3++3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH +4;用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜,应选用氢氧化钠溶液,而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等。
(3)选择适宜操作方法如实验室制备氢氧化亚铁时,因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁,更要注意隔绝空气。
其方法是:①亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液);②将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O 2);③使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下,慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触;④还可在氯化亚铁溶液上加一层苯或植物油,尽量减少与空气的接触。
2.制备实验的基本思路(1)制备实验方案设计的基本思路(2)有气体参加的反应实验方案设计(装置连接)的基本思路(3)气体除杂的一般思路气体的除杂,首先要判断气体中的杂质,判断气体中的杂质的方法:①看反应物的性质,如用盐酸制取的气体中应含有HCl 气体杂质;②看气体是否完全反应,如用CO 2与Na 2O 2反应制取的氧气中应含有CO 2杂质;③看反应实质,如C 和浓硫酸加热制取的SO 2中一定含有CO 2;④看是否有副反应发生等。
《物质的制备》知识清单一、气体的制备(一)氧气(O₂)的制备1、实验室制备(1)加热高锰酸钾(KMnO₄)化学方程式:2KMnO₄加热 K₂MnO₄+ MnO₂+ O₂↑实验装置:固体加热型,包括铁架台、酒精灯、试管、棉花、导管、水槽、集气瓶等。
实验步骤:①检查装置的气密性。
②将药品装入试管,在试管口放一团棉花,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管。
③将试管固定在铁架台上,试管口略向下倾斜。
④点燃酒精灯,先预热,再对准药品部位加热。
⑤用排水法收集氧气,当气泡连续均匀冒出时开始收集。
⑥收集完毕,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。
(2)加热氯酸钾(KClO₃)和二氧化锰(MnO₂)的混合物化学方程式:2KClO₃加热 2KCl + 3O₂↑实验装置和步骤与加热高锰酸钾类似,二氧化锰是催化剂,加快反应速率。
(3)过氧化氢(H₂O₂)分解化学方程式:2H₂O₂二氧化锰 2H₂O + O₂↑实验装置:固液不加热型,使用锥形瓶、长颈漏斗(或分液漏斗)、双孔橡皮塞、导管、水槽、集气瓶等。
实验步骤:①检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入二氧化锰,通过长颈漏斗(或分液漏斗)加入过氧化氢溶液。
③用排水法或向上排空气法收集氧气。
2、工业制备分离液态空气法。
利用空气中各成分的沸点不同,先将空气液化,再升温,使氮气(N₂)先汽化,留下液态氧气。
(二)二氧化碳(CO₂)的制备1、实验室制备(1)大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙,CaCO₃)与稀盐酸(HCl)反应化学方程式:CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑实验装置:固液不加热型,包括锥形瓶、长颈漏斗(或分液漏斗)、双孔橡皮塞、导管、集气瓶等。
实验步骤:①检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入大理石(或石灰石),通过长颈漏斗(或分液漏斗)加入稀盐酸。
③用向上排空气法收集二氧化碳。
④检验二氧化碳是否收集满,将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明已收集满。
2、工业制备高温煅烧石灰石:CaCO₃高温 CaO + CO₂↑(三)氢气(H₂)的制备1、实验室制备锌(Zn)与稀硫酸(H₂SO₄)反应化学方程式:Zn + H₂SO₄= ZnSO₄+ H₂↑实验装置:固液不加热型,同二氧化碳的制备装置相似。
第三节物质的制备1.(2015·武昌实验高中模拟)用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的的是()A.干燥Cl2B.吸收HClC.石油的蒸馏D.吸收NH3 2.关于下列各装置图的叙述中,正确的是()A.装置①是洗气装置,除去氯气中的氯化氢B.实验室用装置②制取氨气C.装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色D.装置④中X若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸3.(2015·青岛模拟)某研究性学习小组在实验室用如图所示装置探究氮氧化物气体与烧碱溶液的反应。
实验过程中将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体。
下列叙述正确的是()A.若将A与B连接,打开止水夹,则广口瓶中长导管口有气泡产生B.若将A与C连接,打开止水夹,水沿导管由广口瓶进入烧瓶中C.无论A连接B还是C,打开止水夹,均无明显现象D.若将NaOH溶液换为水,可以用这套装置验证氨气易溶于水4.(2015·徐州二模)下列收集Cl2的正确装置是()5.气体是物质聚集状态的重要形式之一,在实验室或工业上经常需要制备气体。
以下是某同学设计的实验室制备氨气的一些装置。
(1)上面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中不能得到氨气的是。
(2)利用B装置和下列提供的试剂,能制备的气体有(填气体的化学式)。
(3)实验室制备、收集干燥的NO 2,所需仪器如图所示,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a → → → → →f 。
装置D 的作用是 ,装置E 中盛放的溶液是 。
速记卡片:1.常见6种气体实验室制法的反应原理:(1)O 2:2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑。
(2)H 2:Zn +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2↑。
(3)CO 2:CaCO 3+2HCl===CaCl 2+CO 2↑+H 2O 。
(4)Cl 2:MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 。