1、第 46 课时常见物质的实验室制法（A 卷）考测点导航1常见气体的实验室制法是高考的重点内容，它包括所用试剂、反应原理、仪器装置和收集方法。中学教材中按反应物的状态及反应条件可将气体制备分为五组：(1)固+固气组：有 O2、NH3 等；(2)固+液气组：有 H2、O2、CO2、NH3、H2S、SO2、NO2、C2H2 等；(3)固+液气组：有 Cl2、HCl、NO 等；(4)液+液气组：有 C2H4 和 CO 等。(5)能用启普发生器制取的气体有：H2、CO2、H2S 等。要求熟练掌握以上各种气体的制取所需药品、化学原理、装置简图、净化方法、检验和操作注意事项。2实验装置的安装顺序：3几种重要
2、的无机物和有机物的制备：氢氧化铝、氢氧化亚铁、绿矾晶体、Fe(OH)3 溶胶、溴乙烷、乙酸乙酯、肥皂、脲醛树脂等。4制备物质的合理方案的选用原则：原理正确、步骤简单、原料易得、节省原料、易于分离提纯、污染少。如制备CuSO4、Cu(NO3)2、Al(OH)3 等有多种方案，但最佳方案只有一种。典型题点击1(2003 年江苏、广东高考题)拟用下图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体（图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d 表示相应仪器中加入的试剂）。气体abcdC2H4乙醇浓 H2SO4NaOH 溶液浓 H2SO4Cl2浓盐酸MnO2NaOH 溶液浓 H2SO
3、4NH3饱和 NH4Cl溶液消石灰H2O固体NaOHNO稀 HNO3铜屑H2OP2O5（1）上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是。（2）指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由（可以不填满）气体，理由是。气体，理由是。气体，理由是。气体，理由是。（本题重在考查制备气体的反应条件、气体的干燥及净化方法的选择。答题时必须全面分析、理解所给的装置意图，结合学过的实验基本操作知识，才能作出正确的选择。）2欲制无水氯化铝并保存备用。现有仪器如下图所示，并有铝粉、二氧化锰、水、2molL-1 盐酸、11.9 molL-1盐酸、1.5 molL-1 硫酸、固体烧碱、食盐晶体八种试剂。设计的制取过程是：制氯气
4、 加以净化和干燥氯气 制氯化铝请回答下列问题：（1）从上列仪器中选取必须的几种，连接成一个制无水氯化铝的连续装置，按前后顺序填写图的编号（不一定填满），并写出各仪器里放入的试剂的化学式。仪器编号、；放入试剂、；（2）写出实验过程中有关反应的化学方程式。（该题着重考查物质制备的反应条件、原理、净化方法、尾气处理方法以及装置特征。答题时注意由反应原理正确选择试剂，按制取过程要求综合考虑、理解所给的装置，并作出判断和筛选。）3用图示的装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应。产生的氢气由支管导出；若关闭弹簧
5、夹，则试管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止。需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。回答下面问题：（1）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？（2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？（3）从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取的气体，填写下表中的空白。大理石与盐酸反应制取二氧化碳用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气浓硫酸与无水乙醇反应制乙烯气体名称收集方法检验方法（4）二氧化锰与浓盐酸制取氯气能否用这种装置随制随停。试说明理由。（本题考查制气装置的工作原理。答题时要认真阅读题给信息、理解和运用信
6、息，由仪器工作时观察到的现象领会随制随停的原理。）新活题网站1下列反应适用于实验室制氢气的（）锌与稀硫酸反应甲烷热分解电解稀硫酸赤热的炭与水蒸气反应A只有BCD（该题意在考查对实验室制氢气掌握情况。答题时既要根据反应原理，又要考虑实验室制气体多方面要求，切不可生搬硬套课本知识。）2右图是为采用排空气法收集气体而设计的装置。它可以正置（如图）也可倒置，气体可以从 A 管也可以从 B 管导入，完全可据实验需要确定。若以此装置分别收集下列气体，其中所集得气体纯度最低的是（）AH2BCOCO2DCO2（此题考查学生对排空气法原理的理解程度。答题时要分析待收集气体对空气的相对密度大小及进气口。）3实验室
7、中准备有以下主要仪器及用品，大试管、带导管的单孔塞、药匙、镊子、水槽、集气瓶、玻璃片、酒精灯、铁架台，如果药品选用合理，用以上仪器用品，能制取（）A氧气B氢气C氢气和二氧化碳D氢气、氧气、二氧化碳（本题考查学生对常见气体的发生和收集装置是否熟悉。答题时要全面考虑，不能以偏概全。）4右图装置可用于（）A加热 NaHCO3 制 CO2B加热硝酸铅制取二氧化氮C用 Cu 和稀 HNO3 反应制 NOD用 NH4Cl 与浓 NaOH 溶液反应制 NH3（本题考查学生对有关气体制备基础知识的掌握情况。答题时要对每个选项由发生到收集装置，逐个分析确定。）5由下列实验方法可以制取纯净物的是（）A石油减压分馏
8、制汽油B蔗糖水解制葡萄糖C乙烯与氯化氢加成制氯乙烷D油脂水解制高级脂肪酸（该题旨在考查物质制备的相关知识。答题时由发生的反应条件、程度及产物多方面共同确定。）6在如图所示的实验装置中，当 A、B、C 分别为以下不同组合的物质时，回答有关问题。（1）当 A 为醋酸、B 为贝壳（粉状）、C 为 C6H5ONa 溶液时，小试管中的现象是，其中发生的化学反应方程式是；（2）当 A 为食盐水、B 为电石、C 为 KMnO4 溶液时，小试管中的现象是；A 和 B 反应的方程式是。（3）当 A 为浓氨水、B 为生石灰、C 为 AgNO3 溶液时，小试管中的现象是；其中发生的离子反应方程式是。（4）装置 D
9、的作用是。（本题考查学生对常见气体反应原理及性质的掌握情况。答题时重在分析，规范表达，灵活变通。）7实验室可以用下图所示仪器连接起来制备纯净的二氧化碳并测定其式量。现用含有少量硫化亚铁的大理石和盐酸反应制备二氧化碳气体，实验步骤如下：(1)将橡皮塞 B 塞在 A 烧瓶口，并用橡皮筋套在烧瓶的瓶颈处以标记橡皮塞所塞入瓶颈的深度，准确称其质量为m1g。(2)连接制备和净化气体的装置，其连接顺序是：_接_，_接_，_接_，_接_。(3)将导管 G 插入烧瓶 A 中用向_(填“上”或“下”)排空气法收集二氧化碳气体；检验二氧化碳气体已经充满烧瓶的方法是_。若经检验，二氧化碳气体已经充满烧瓶,迅速用橡皮
10、塞塞好烧瓶瓶口，并称其质量为 m2g。(4)将烧瓶口橡皮塞取下，向烧瓶内注水至标记线，再将水小心地倒入量简,测量出水的体积为 V1mL；将该体积换算成标准状况时的体积为 V2mL。请写出二氧化碳式量的计算式；(5)若不将气体净化和干燥，所测定的二氧化碳式量的数值将会_(填“偏高”或“偏低”,其理由是_。（该题考查实验装置的安装顺序，实验数据的处理及误差分析。答题要把握实验装置安装顺序的一般思路，在理解的基础上作出判断、处理数据、得出结果。）第 46 课时常见物质的实验室制法（B 卷）易错现象1常见气体的制备反应原理不熟悉，忽视了对反应试剂及反应条件的要求。2净化气体的顺序颠倒，带来新的杂质气体
11、，甚至除去了所需气体。3没有根据气体的性质选择正确的尾气吸收装置。4观察不仔细，没有明确基本原理，在连接装置问题上错答。洗气时应是“长进短出”，而量气时才是“短进长出”。纠错训练1今有下列气体：H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H2S SO2，用右图装置进行实验，填写下列空白：(1)若烧瓶是干燥的，则由 A 口进气可收集的气体是；由 B 口进气可收集的气体是。(用序号表示，下同)(2)若烧瓶充满水，可用来测量气体的体积，这时气体由口进入。(3)若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，则可用此装置进行干燥的气体有，这时气体由口进入。(4)若烧瓶是干燥的，不能用此装置来收集的气体是。2在实验室
12、中，用锌、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜，有下列两种途径：ZnH2CuCuOCuSO4Cu若用这两种方法制得铜的质量相等时，下列叙述中符合实际结果的是（）A消耗相同质量的硫酸B消耗相同质量的锌C消耗相同质量的氧化铜D生成硫酸锌的质量相同3为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。请你回答下列问题：（1）写 出 甲 同 学 实 验 中 两 个
13、主 要 的 化 学 方 程式。（2）甲同学设计的实验（填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是（多选扣分）。（a）使溴水褪色的反应，未必是加成反应（b）使溴水褪色的反应，就是加成反应（c）使溴水褪色的物质，未必是乙炔（d）使溴水褪色的物质，就是乙炔（3）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是，它 与 溴 水 反 应 的 化 学 方 程 式是；在验证过程中必须全部除去。（4）请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。（a）（b）（c）（d）bd（电石、水）（）（）（溴水）（5）为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可
14、 用 pH 试 纸 来 测 试 反 应 后 溶 液 的 酸 性，理 由是。检测提高1下列反应适用于实验室制备氧气的是（）高锰酸钾热分解2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2硝酸铵热分解2NH4NO34H2O+2N2+O2过氧化氢催化分解2H2O22H2O+O2二氧化氮热分解2NO22NO+O2A只有B和C和D2实验室制取下列气体，其发生装置和收集装置均相同的是（）AH2和Cl2BCO2和NO2CO2 和 NH3DC2H4 和 C2H23双球洗气管是一种多用途仪器，常用于去除杂质、气体干燥、气体吸收（能防止倒吸）等实验操作。右图是用水吸收下列某气体时的情形，根据下面附表判断由左方进入的被吸收气
15、体是（）ACl2BHClCH2SDCO2附：四种气体的溶解度表（室温下）。气体Cl2HClH2SCO2l 体积水约能吸收气体体积数25002.614设计了四种气体制备的方案：加热稀硫酸和乙醇制备乙烯；用锌和稀硝酸制备氢气；用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；用浓硝酸和亚硫酸钠制备二氧化硫。不宜采用方案有哪些？A只有和B只有和C只有和D5实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体 R，多余的气体可用水吸收，则 R 是（）稀硫酸稀硫酸CuOZnMnO2=ANO2BHClCCH4DNH36下图是实验室制取 Cl2 并以 Cl2 为原料进行特定反应的实验：（1）A 为氯气发生装置，写出反应的化学方程式_（2）
16、实验开始先点燃 A 处的酒精灯，打开旋塞 K，让Cl2 充满整个装置，再点燃 D 处的酒精灯。Cl2 通过 C 瓶后进入 D，D 装置内盛有碳粉，发生氧化还原反应，生成 CO2和 HCl（气），试写出 D 装置中反应的化学方程式_；装置 C 的作用是_。（3）E 处石蕊试液的现象是_，其原因是。（4）若将 E 处溶液改为石灰水，反应过程的现象是_（A）有白色沉淀生成（B）无白色沉淀生成（C）先生成白色沉淀，然后沉淀消失（5）D 处反应完毕后，关闭旋塞 K，移去酒精灯，由于余热的作用，A 处仍有少量 Cl2 产生，此时 B 中的现象是，B 的作用是_。7某化学课外小组欲用固体和液体反应（不需加热
17、），快速简便地制取一瓶干燥的氧气：（1）从所提供的仪器（或装置）AG中，选出所需的（填序号）（注：图中未画出导气管、橡皮管、玻璃片等用品）。(2)写出用此装置制取氧气发生反应的化学方程式；(3)判 断 氧 气 是 否 收 集 满 的 方 法(或 现 象)是；(4)用上述所选的气体发生装置，除可制取 O2、H2、CO2 外，请于下表中写出还可用此装置制取的 2 种其他气体及制取该气体所需的试剂。气体所需试剂81,2二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是 2.18gcm3，沸点 131.4，熔点 9.79，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用下图所示装置制备
18、1，2二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶 a 中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管 d 中装有液溴(表面覆盖少量水)。填写下列空白：(1)写出本题中制备 1，2二溴乙烷的两个化学方程式。(2)安全瓶 b 可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d 是 否 发 生 堵 塞。请 写 出 发 生 堵 塞 时 瓶 b 中 的 现象：。(3)容器 c 中 NaOH 溶液的作用是：。(4)某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因。9今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化
19、学方程式所表示的两种方法：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO42Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22NaAlO2+H2SO4+2H2O=2Al(OH)3+Na2SO4(1)请问上述哪一种方法比较节约试剂？(提示：试从每生产 2 mol Al(OH)3 所耗费的试剂用量予以说明。)(2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法(以化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据)。答案：第 46 课时（A 卷）典型题点击1（1）NO（2）C2H4装置中没有温度计，无法控制反应温度Cl2反应生成的 Cl2被 C
20、中的 NaOH 溶液吸收了NH3反应生成的 NH3 被 C 中的 H2O 吸收了讲析：由所给装置图和题意可知：发生装置适用于固+液（或液+液）反应（可加热或不加热）；对不同气体，洗气、干燥所用试剂应有所不同。A 选项中制 C2H4，装置中没有温度计，无法控制反应温度；B 选项中反应生成的Cl2 被装置 C 中的 NaOH 溶液吸收了；C 选项中反应生成的NH3 被装置 C 中的 H2O 吸收了。2（1）、；MnO2NaClAl，NaOH和浓 HCl、和 H2O、浓硫酸、和 H2O、；（2）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2+2H2OCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Al
21、+3Cl22AlCl3讲析：实验室制取氯气应选用 MnO2 和 11.9molL-1 盐酸（浓盐酸）共热，而不应选 2molL-1 盐酸（稀盐酸）；所制氯气中含（HCl 和 H2O）必须先通过食盐水（除 HCl），再通过浓硫酸（除 H2O），得到的纯净氯气通入中发生反应，并注意吸收多余的尾气。装置接口要匹配，洗气时应“长进短出”。3（1）关闭弹簧夹时，反应产生的气体使试管内液面上的压力增加，所以液面下降。（2）塞紧橡皮寨，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。（3）CO2向上排空气法通入澄清石灰水使石
22、灰水变浑浊（4）因为：此反应需要加热MnO2是粉末状的新活题网站1C2B3D4C5C讲析：1实验室制备气体要操作简单，容易分离，经济实惠，切实可行。甲烷在高温下才能分解成H2和C，实验室难以办到。赤热的炭与水蒸气反应生成CO和H2，难以分离。4加热固体，试管口应略向下倾斜（A、B错），NH3、NO2溶于水或与水反应（B、D错）。6（1）出现浑浊ONa+CO2+H2OOH+NaHCO3（2）紫红色褪去CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2（3）出现浑浊，最后消失Ag+NH3H2OAgOH+NH4+AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH+2H2O（4）防止液体倒吸7(2)g接a，b接
23、c，d接e，f接h。或g接c，d接a，b接e，f接h。(3)上；用燃着的木条放在瓶口，若火焰熄灭，则证明CO2已经充满。(5)偏低：因为含有H2S、HCl、H2O等杂质气体的式量均小于CO2的式量。第46课时（B卷）纠错训练1(1)；(2)，A(3)，B(4)讲析：气体的收集方法有：向上排空气法（收集密度比空气大的气体）；向下排空气法（收集密度比空气小的气体）；排水集气法（收集难溶于水的气体）。利用两导气管的长短可判断采用何种收集方法。2C讲析：由铜元素守恒，可知 C 正确。H2 还原CuO 的实验操作要求是：先通入 H2 排空气，加热反应后得到的 Cu 要在 H2 流中冷却，所需 H2 比反
24、应消耗的 H2 要多，则 A、B、D 不正确。3（1）CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)2HCCH+Br2（或 HCCH+2Br2）（2）不能a、c（3）H2SBr2+H2S=S+2HBr（4）cb（CuSO4 溶液）（CuSO4 溶液）（5）如若发生取代反应，必定生成 HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用 pH 试纸验证。检测提高1C2B3B4D5D讲析：3观察双球洗气管中的液面，再分析表格中四种气体的溶解度数据，可知是极易溶于水的气体表现的性质。4制备乙烯用浓硫酸和乙醇；稀硝酸具有强氧化性，与锌反应不可能制得 H2；大理石与稀硫酸反应生成的 CaSO4微溶，覆盖在大理石的表面，阻止反
25、应继续进行；浓硝酸具有强氧化性，将 Na2SO3 氧化，不能制得 SO2。5全面分析气体的干燥、收集和尾气处理装置，只有 NH3 符合。6（1）OH2ClMnCl)(HCl4MnO2222+浓（2）222COHCl4OH2CCl2+提供 D 处所需的水蒸气（3）石蕊试液先变红色，后变无色；生成的 HCl=使石蕊试液变红。未反应完的 Cl2 与 H2O 作用产生 HClO，HClO 的漂白作用使红色消失。（4）（B）（5）瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升；贮存少量Cl2，避免 Cl2 对环境的污染。讲析：答题时仔细阅读题设条件，通过推理可知 D 中发生反应需要水，则 C 装置的作用是：提供 D
26、处所需的水蒸气。回答 E 处现象时，要考虑未反应的 Cl2 与 H2O 作用；反应产物 CO2与 HCl 同时通入石灰水中，大量 HCl 抑制 CO2与石灰水反应。7（1）A、E（或 F）、C（2）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2或 2H2O2=2H2O+O2（3）取带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明已收集满（4）C2H2CaC2 和水（或饱和食盐水）NH3浓氨水和 CaOSO2Na2SO3 和硫酸HCl浓硫酸和浓盐酸8（1）CH3CH2OHCH2=CH2+H2OCH2=CH2+Br2CH2 Br CH2 Br（2）b 中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出。（3）除去乙烯
27、中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫。（4）乙烯发生(或通过液溴)速度过快 实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到 170(或写“控温不当”也可以)9（1）第种方法比较节约试剂。从化学方程式看出，同样是制备 2 mol 的 Al(OH)3，方法所需原料为：2 mol Al，3 mol H2SO4，6 mol NaOH；而方法所需原料为：2 mol Al，1 mol H2SO4，2 mol NaOH。（2）2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2 Al2(SO4)3 6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3+3Na2SO4由方程式看出，制备 8mol 的 Al(OH)3，所需原料为：8 mol Al，3 mol H2SO4，6 mol NaOH。相当于制备 2molAl(OH)3，所需量为：2 mol Al，43mol H2SO4，23mol NaOH，其用量为最少。