第55讲　常见物质的制备 课件 含答案 2027届高三化学一轮复习

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1. 了解常见气体的制备原理，能根据反应物的状态及反应条件等，灵活选用气体的发生、净化、尾气处理装置等。2. 能通过常见物质的制备原理、方法迁移，解决一些不熟悉的问题。
1. 常见气体的制备原理写出实验室制取下列气体的制备原理，用化学方程式表示。
活动一 物质制备的化学原理
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋ C2H2↑
2. 两种典型非气态物质的制备原理(1) 氢氧化铝的制备下列反应原理中，最适合于实验室制取氢氧化铝的是______(填字母)。A. Al2(SO4)3＋6NaOH===2Al(OH)3↓＋3Na2SO4B. Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4(2) 乙酸乙酯的制备①写出制备乙酸乙酯的原理的化学方程式。
②从反应速率与平衡移动的角度看，为了促进反应向正反应方向移动，可以采取哪些措施？(已知：酯化反应为吸热反应)【答案】 增大反应物(CH3COOH或CH3CH2OH)的浓度、移去体系内的生成物(CH3COOCH2CH3或H2O)、升高温度。③从中学所做的酯化反应实验看，采取的是什么措施？【答案】 移去体系内的生成物(CH3COOCH2CH3或H2O)。
1. 常见的气体制备与收集装置(1) 常见的气体发生装置下面是常见气体的发生装置图，根据要求回答问题。
活动二 物质的制备与收集装置
①采用下列原理制备气体时，分别应选用什么装置？在后面的括号内写上该装置的字母。a. 碳酸钠与酸反应制取二氧化碳(　　)b. 加热氯酸钾与高锰酸钾混合物制取氧气(　　)c. 用块状电石与水反应制取乙炔(提示：反应剧烈，需控制反应速率)(　　)d. 铝片与氢氧化钠溶液反应制取氢气(　　)e. 加热条件下，用浓盐酸与二氧化锰制取氯气(　　)f. 铜与浓硝酸反应制取二氧化氮( )
②实验室制取乙烯的装置，可以通过选用上面哪个装置进行改进？若橡皮塞最多只允许打两个孔，应如何改进所选实验装置？【答案】 D　将分液漏斗换成温度计(或将圆底烧瓶换成蒸馏烧瓶，并将导气管换成温度计)③用上述装置B制取气体，其优点是什么？【答案】 可以控制反应的发生与停止④举例说说上述气体发生装置中的反应容器，哪些一般不能变换？哪些可以变换？应如何变换？【答案】 装置A、B中的试管一般不可用其他仪器代替，而装置C、D中反应容器可以根据制取气体量的多少进行变换，如装置C中试管可以用广口瓶、锥形瓶、烧瓶等代替，装置D中的烧瓶也可以用试管代替。
(2) 常见的气体收集装置气体的收集装置通常可分为排水集气法、向上排空气法和向下排空气法三种：
A. 排水集气法B. 向上排空气法C. 向下排空气法
(3) 气体的净化与干燥①气体的净化就是根据杂质气体与所净化气体的性质的差异，选择合适的试剂和装置，将杂质气体吸收或转化为所需要的气体。参见“第53讲　物质的分离与提纯”中气体与气体混合物的除杂。②常见的干燥装置以及使用时的限制见下表。
(4) 有毒尾气的处理
【答案】 ①用[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收；②在尾气出口处点燃一盏酒精灯；③用瘪的气球或塑料袋收集；④通过灼热的CuO。
2. 常见的非气态物质的制备与收集装置(1) 仔细观察下列两幅物质制取与收集的装置图，回答有关问题。
①制取物质Ⅰ、Ⅱ的原料分别可能是什么状态？【答案】 制取物质Ⅰ的原料是气体和固体。制取物质Ⅱ的原料可能是液体和固体或液体和液体。
②猜想物质Ⅰ、Ⅱ可能的性质分别有哪些？【答案】 物质Ⅰ可能的性质：易升华(凝华)、易潮解或水解等。物质Ⅱ可能的性质：沸点低、易挥发等。③制取物质Ⅰ的装置最后为什么还要连接尾气处理装置？【答案】 制取物质Ⅰ的气体原料有毒，或者反应的副产品有毒。
(2) 制备时不采用专门收集装置的实验。如苯甲酸甲酯的制备，下表为苯甲酸甲酯的制备实验中查得的各物质的有关信息。
实验室制取纯净的苯甲酸甲酯，主要通过四个步骤完成：第一步：在圆底烧瓶中放入少量碎瓷片和一定量的苯甲酸、甲醇，混合均匀后，小心加入3 mL浓硫酸，按如图所示装置完成实验。
第二步：冷凝后，向圆底烧瓶中加入25 mL蒸馏水，将其移到分液漏斗中，振荡、静置、分液，将下层液体移入盛有1 g某固体的干燥锥形瓶中。第三步：准备过滤装置，将一小片棉花平铺、放入普通漏斗中，再将此过滤器置于蒸馏烧瓶口上，将第二步操作所得到的生成物过滤。第四步：……①与中学化学中乙酸乙酯制备的实验装置相比，该装置的主要优点是什么？【答案】 使原料冷凝回流，能够充分反应，提高原料利用率。
②第一步中，粗略取用“一定量的苯甲酸、甲醇”，使用的主要仪器分别是什么？【答案】 天平、量筒。③第二步中，干燥锥形瓶中盛放的固体可能是什么？【答案】 Na2CO3④请你补充“第四步”的实验方案。【答案】 第四步：将所得滤液蒸馏，收集199.6℃ 时的馏分，得到苯甲酸甲酯。
从制备原理、产品要求、反应速率、安全环保等角度，你认为物质制备的基本要求有哪些？ 【答案】 (1) 实验设计要科学、简单、可行；(2) 所制得的物质要纯净，产率要高；(3) 要有较大的反应速率；(4) 实验要尽量安全、无污染。
活动三 物质制备的基本要求
1 [2026扬州高邮期初]实验室利用NH3和Cl2反应制备NH4Cl，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
A. 制备NH3　　　B. 制备Cl2　　　C. 净化并干燥Cl2　　　D. 制备NH4Cl
【解析】 用饱和食盐水洗气时会引入水蒸气，欲获得纯净且干燥的Cl2，应该将混合气体先通过饱和食盐水除杂，后通过浓硫酸干燥，C错误。
2 [2025苏州阳光调研]实验室模拟侯氏制碱法制备Na2CO3，下列装置与原理均正确的是(　　)
　　A. 制取CO2　　　　　　　　　　　　　　B. 制取NH3
　　C. 制取NaHCO3　　　　　　　　　　　D. 制取Na2CO3
【解析】 H2SO4与CaCO3反应生成微溶性的CaSO4，会阻碍H2SO4进一步与CaCO3接触，A错误；NH3的溶解度较大，故应先将NH3通入NaCl溶液中，等溶液呈碱性后再通入CO2，这样可以吸收更多CO2，便于得到更多的NaHCO3晶体，C错误；NaHCO3应在坩埚中加热分解得Na2CO3，D错误。
3 [江苏模拟优化]实验室制取乙烯并验证其化学性质，下列装置不正确的是(　　)
　　　　　A. 制备乙烯　　　　　　B. 除去杂质
　　　　　C. 验证加成反应　　　　D. 收集乙烯
【解析】 空气的平均相对分子质量为29，乙烯的相对分子质量为28，二者的相对分子质量比较接近，不能用排空气法收集，可改用排水法收集，D错误。
4 [2025天一中学、海安中学等联考]已知：NaCl与浓硫酸共热可以制备HCl气体。实验室以MgCl2·6H2O为原料制备无水MgCl2。下列实验原理、装置及操作不正确的是(　　)
A. 制备氯化氢　 B. 干燥氯化氢　 C. 去除MgCl2·6H2O　 D. 吸收氯化 中结晶水 尾气 氢
【解析】 HCl极易溶于水，应有防倒吸措施，D错误。
5 [2025南通、泰州等一调]实验室利用SO2＋2CuSO4＋2NaBr＋2H2O===2CuBr↓＋2H2SO4＋Na2SO4制备CuBr。潮湿的CuBr受热易分解。用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是(　　)
A. 制取SO2 　　B. 制取CuBr C. 分离CuBr 　　D. 干燥CuBr
【解析】 潮湿的CuBr受热易分解，干燥CuBr时，不能用加热烘干法，D错误。
6 [2025镇江期中改编]下列有关氨气的制备及性质的实验原理和操作正确的是(　　)
D. 制备[Cu(NH3)4](OH)2溶液