制備實(shí)驗(yàn)-完整版PPT

1、一:制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理: 原理真確,步驟簡(jiǎn)單,原料豐富,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,易分離 污染少.二: 氣體制備的順序: 組裝儀器 檢查氣密性 裝入固體藥品 加入液體藥品 制取氣體 除雜 干燥 收集 尾氣處理氣體制備實(shí)驗(yàn)1、裝置的設(shè)計(jì):發(fā)生-凈化-干燥-收集(量氣 )(主要實(shí)驗(yàn)應(yīng)用)-尾氣處理2、氣密性檢查3、注意的幾個(gè)問(wèn)題:氣體純度檢驗(yàn);加熱順序的先后;安全裝置;裝置改進(jìn)問(wèn)題4、歷年高考題選裝置的設(shè)計(jì)1、氣體發(fā)生裝置氣體發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)原則：根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)的狀態(tài)和反應(yīng)條件,確定氣體發(fā)生裝置的基本類型:A、固體反應(yīng)物（加熱） B、固液反應(yīng)物（不加熱） C、固（液）液反應(yīng)物（加熱） D、氣固反應(yīng)物（加熱）一、裝置的

2、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：（1）試管口應(yīng)略向下傾斜（2）試管夾夾在試管的中上部（3）藥品應(yīng)平鋪于試管底部（4）導(dǎo)管不宜伸入試管過(guò)長(zhǎng)（5）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先檢驗(yàn)裝置的氣密性（6）加熱時(shí)，先預(yù)熱且應(yīng)用外焰加熱A、固體反應(yīng)物（加熱）該裝置可用于制備O2、NH3和CH4固液反應(yīng)物（不加熱）(1)啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體與液體在不加熱條件下制取難溶于水的氣體如CO2、H2S、H2(不可用于制C2H2、SO2 NO2)啟普發(fā)生器創(chuàng)新(1)簡(jiǎn)易裝置則適用于固體與液體在不加熱下制取氣的反應(yīng)(2)操作時(shí)應(yīng)注意： a.檢驗(yàn)裝置的氣密性 b.長(zhǎng)頸漏斗插入液面以下 c.制H2S時(shí)應(yīng)在通風(fēng)櫥中, H2S劇毒簡(jiǎn)易裝置可用于制備H2、O2

3、、H2S、SO2、NO2、NO和C2H2 固（液）液反應(yīng)物（加熱）注意事項(xiàng)（1）檢驗(yàn)裝置的氣密性（2）加熱時(shí)要預(yù)熱，受熱均勻（3）加熱易暴沸的混合物時(shí)要 加碎石，防暴沸（4）制乙烯時(shí)濃硫酸與乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，換成溫度計(jì)控制反應(yīng)溫度 液體- 分液漏斗 固體- 圓底燒瓶 石棉網(wǎng)可用于制備Cl2、HCl、和C2H4、CO 170CHCOOH CO +H2O濃H2SO4常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類：酸性干燥劑:如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等氣體。堿性干燥劑:如生石灰、堿石灰、固體Na

4、OH。堿性干燥劑可以用來(lái)干燥顯堿性或中性的氣體，如NH3、H2、O2、CH4等氣體。中性干燥劑:如無(wú)水氯化鈣等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如O2、H2、CH4等。在選用干燥劑時(shí)，顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑，顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑。能與氣體反應(yīng)的物質(zhì)不能選作干燥劑，如不能用CaCI2來(lái)干燥NH3（因生成 CaCl28NH3），不能用濃 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。常見(jiàn)干燥劑2、干燥及凈化裝置 常見(jiàn)干燥裝置:根據(jù)凈化藥品的狀態(tài)和凈化條件洗氣瓶 干燥管 雙通加熱管 洗氣瓶（如圖c）:干燥與除雜。除雜試劑應(yīng)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將雜質(zhì)吸

5、收或?qū)㈦s質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所制取的氣體。常見(jiàn)除雜試劑有：濃H2SO4：利用它的吸水性，可除去H2、SO2、HCl、CO、NO2、CH4等氣體中混有的水蒸氣。 強(qiáng)堿溶液：如NaOH溶液可吸收CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2等呈酸性的氣體飽和的酸式鹽溶液，可將雜質(zhì)氣體吸收轉(zhuǎn)化，如：飽和NaHCO3溶液能除去CO2中混有的HCl、SO2等強(qiáng)酸性氣體。飽和NaHSO3溶液能除去SO2中混有的HCl、SO3等氣體。飽和NaHS溶液能除去H2S中混有的HCl氣體。酸性KMnO4溶液：利用它的強(qiáng)氧化性，可以除去具有還原性的氣體，如除去混在CO2氣體中的SO2、H2S等。 干燥管、U形管一般裝入固體的干燥劑。

6、常見(jiàn)的固體干燥劑有：如P2O5、硅膠等。如CaO、堿石灰、固體NaOH等。 如CaCl2雙通加熱管:一般裝入固體除雜劑，除雜試劑和混合氣體中的某一組分反應(yīng)。例如：Cu和混合氣體中O2反應(yīng)而將O2除去。另外還常用固體的無(wú)水CuSO4裝入干燥管中，通過(guò)顏色變化檢驗(yàn)水蒸氣的存在（但不能用CuSO4作干燥劑，因CuSO4吸水率低）。用Na2O2固體也可將CO2、H2O（氣）轉(zhuǎn)化為O2。 一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質(zhì)，則是先干燥后加熱。注意:1、標(biāo)準(zhǔn)檢查法（微熱法）描述:連接好裝置,把導(dǎo)管一端浸入水中，（1）用雙手捂住燒瓶或試管的外壁；（2）導(dǎo)管口有氣泡冒出；（

7、3）松開(kāi)手，導(dǎo)管形成一段水柱，說(shuō)明不漏氣。（若裝置復(fù)雜，體溫達(dá)不到產(chǎn)生氣泡，改用酒精燈加熱）二、氣密性檢查凡是制氣裝置都存在氣密性檢查問(wèn)題,一般應(yīng)在儀器連接完之后，添加藥品之前進(jìn)行氣密性檢查。 描述:塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面，停止加水后，漏斗中與試管中的液面差保持不變，說(shuō)明裝置不漏氣。2、液封法 3、啟普發(fā)生器的氣密性檢查描述:（1）關(guān)閉導(dǎo)管，向球形漏斗中加入水，使漏斗的液面高于容器的液面。 （2）靜置片刻，液面不變（此時(shí)球形漏斗中的水面高度與容器下部半球內(nèi)的水面高度保持比較大的液面差），說(shuō)明不漏氣。（液封法）思考：如何檢查該裝置的氣密性？

8、氣體收集裝置的設(shè)計(jì)原則：根據(jù)氣體的溶解性或密度3、收集裝置 排空氣法CO2,Cl2,HClH2,NH3排水法(排飽和溶液法)Cl2:排飽和食鹽水 CO2:排飽和碳酸氫鈉溶液SO2:排飽和亞硫酸酸氫鈉溶液H2,O2,NO,C2H2,N2,CO儲(chǔ)氣瓶 4、尾氣處理裝置 1、溶解性大氣體用水溶解法 如HCl、NH3等。2、堿液吸收法 如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、 NO等。防倒吸裝置描述:氣體溶于水，內(nèi)部氣壓變小，水在大氣作用下被吸入漏斗，使得液面與漏斗口脫離，水又回到燒杯93、可燃性氣體用燃燒法 如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。4、袋裝法 如CH4、C2H4、C2H2、H2

9、、CO等。3、具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置 防堵塞安全裝置：如圖（3）所示，為防止分液漏斗中的液體不能順利流出，用橡皮管連接成連通裝置（見(jiàn)恒壓式）；為防止粉末或糊狀物堵塞導(dǎo)氣管，可將棉花團(tuán)置于導(dǎo)管口處（見(jiàn)防阻式（I、II）。液封裝置：如圖所示，為防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一只小試管（見(jiàn)液封式）防污染安全裝置：如圖（4）所示，灼燒式可用于除尾氣CO；吸收式可用于除Cl2、H2S等；收集式可用于防止有毒氣體進(jìn)入空氣中。5、量氣裝置ADCB在實(shí)驗(yàn)室里按圖所示的裝置來(lái)干燥、收集氣體R，多余的氣體R可用水吸收，則R是AO2 BCl2CNH3 DCO2C按照下圖裝置持續(xù)通入X氣體

10、或蒸氣，可以看到a處有紅色物質(zhì)生成，b處變藍(lán)，c處得到液體，則X氣體或蒸氣可能是（假設(shè)每個(gè)反應(yīng)均完全）ACH3CH2OHBCO或H2 CNH3DH2 A以下集氣裝置中不正確的是 （液體為H2O）（試管口為棉花）（液體為H2O）AH2S的收集 BNO的收集 CNH3的收集 DCl2的收集AD右圖是制取和收集某氣體的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可用于A用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制取Cl2 B用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取NH3 C用濃硝酸與銅反應(yīng)制取NO2 D用過(guò)氧化鈉固體和水反應(yīng)制取O2 D某學(xué)生想利用下圖裝置（燒瓶位置不能移動(dòng)）收集下列氣體：H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、NO2、SO2，下列操作正確的

11、是A燒瓶是干燥的，由A進(jìn)氣收集B燒瓶是干燥的，由B進(jìn)氣收集C在燒瓶中充滿水，由A進(jìn)氣收集D在燒瓶中充滿水，由B進(jìn)氣收集 A用下圖所示裝置(夾持儀器已略去)進(jìn)行四組實(shí)驗(yàn)，在a、b、c中加入的試劑如下表中所示，請(qǐng)?zhí)顚懕碇锌崭瘛?實(shí)驗(yàn)a b c c中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或離子方程式(1) 濃氨水生石灰AlCl3溶液 (2) 蒸餾水碳化鈣酸性KMnO4溶液 (3) 稀鹽酸大理石Na2SiO3溶液 (4) 濃硫酸濃鹽酸新制Cu(OH)2濁液 如圖所示，夾子開(kāi)始處于關(guān)閉狀態(tài)，將液體A滴入燒瓶與氣體B充分反應(yīng)，打開(kāi)夾子，可發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)的水立刻沸騰了。則液體A和氣體B的組合不可能是：A水、氯化氫 B硫酸、

12、氨氣C氫氧化鈉溶液、二氧化硫D氫氧化鈉溶液、一氧化碳 D例1、下列三個(gè)問(wèn)題均與下圖實(shí)驗(yàn)裝置有關(guān)，請(qǐng)選擇正確的序號(hào)填入空格內(nèi)。(1)制取某無(wú)色非金屬氧化物氣體時(shí)，燒瓶X內(nèi)的試劑是A.銅和稀硝酸 B.銅和濃硝酸 C.碳酸鈣與稀硫酸 D.亞硫酸鈉與濃鹽酸(2)洗氣瓶Y中所盛的液體應(yīng)是(不允許非水雜質(zhì)混在氣體中 A.飽和NaHCO3 B.NaOH溶液 C.飽和NaHSO3 D.澄清石灰水(3)檢驗(yàn)集氣瓶是否集滿氣體，設(shè)置于瓶口的濾紙潤(rùn)濕時(shí)應(yīng)使用的溶液是A.氯化鈉溶液 B.碘化鉀溶液C.酸性高錳酸鉀溶液 D.澄清石灰水 XyzDCB 例2、根據(jù)下面實(shí)驗(yàn)圖填空和回答問(wèn)題:(1)燒瓶中所發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)

13、方程式是 裝置()的燒杯中冷水的作用是 ，裝置()的燒杯中液體的作用是 。(2)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)，燒杯內(nèi)的橡皮塞最好用錫箔包住，用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠，這是因?yàn)?。(3)裝置()的燒杯中使用倒置漏斗可防止液體倒吸，試簡(jiǎn)述其原因。尾氣吸收冷凝溴蒸氣溴蒸氣會(huì)腐蝕橡膠2H2SO4(濃)+2NaBr+MnO2MnSO4+Br2+Na2SO4+2H2O氣體溶于水，內(nèi)部氣壓變小，水在大氣作用下被吸入漏斗，使得液面與漏斗口脫離，水又回到燒杯例3、在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng),可以得到鐵的氧化物.該氧化物又可以經(jīng)過(guò)此反應(yīng)的逆反應(yīng),生成顆粒很細(xì)的鐵粉.這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性,在空氣中受撞擊或受

14、熱時(shí)會(huì)燃燒,所以俗稱引火鐵.請(qǐng)分別用下圖中示意的兩套儀器裝置,制取上述鐵的氧化物和引火鐵.實(shí)驗(yàn)中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸,其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去).填寫下列空白:(1)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管A中應(yīng)加入的試劑是 ;燒瓶B的作用是 ; 燒瓶C的作用是 ;在試管D中收集得到的是 .(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),U型管G中應(yīng)加入的試劑是 ;長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入 .(3)兩套裝置中,在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是(填該儀器對(duì)應(yīng)的字母) .(4)燒瓶I中發(fā)生的反應(yīng)有時(shí)要加入少量硫酸銅溶液,其目的是 .(5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 .(6)為了安全,在E管中的反應(yīng)發(fā)生前

15、,在F出口處必須 ;E管中的反應(yīng)開(kāi)始后,在F出口處應(yīng) .答案;(1)普通鐵粉(或鐵粉),作為水蒸氣發(fā)生器(或用來(lái)產(chǎn)生水蒸氣);防止水倒吸(或用作安全瓶);氫氣 (2)固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑);6摩/升HCl (3)A、B、E(必須全對(duì)才給分,錯(cuò)、漏1個(gè)即不給分)(4)加快氫氣產(chǎn)生的速度(6)檢驗(yàn)氫氣的純度；點(diǎn)燃?xì)錃鈱懗鯞、D中分別發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：B中： D中： C中所盛干燥劑的名稱是 ；該干燥劑的作用是 。例4、有下列實(shí)驗(yàn)裝置:示意圖中A是簡(jiǎn)易的氫氣發(fā)生器，B是大小適宜的圓底燒瓶，C是裝有干燥劑的U形管，a是旋轉(zhuǎn)活塞，D是裝有還原鐵粉的反應(yīng)管，E是裝有酚酞試液的試管。 實(shí)驗(yàn)前先檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先關(guān)閉活塞a，并取下燒瓶B；向A中加入一定量濃度適當(dāng)?shù)柠}酸，發(fā)生氫氣，經(jīng)必要的“操作”見(jiàn)問(wèn)題（2）后，在導(dǎo)管出口處點(diǎn)燃?xì)錃?然后如圖所示套上燒瓶B，塞緊瓶塞，氫氣在燒瓶中繼續(xù)燃燒。用酒精燈加熱反應(yīng)管D中的還原鐵粉，待B中氫氣的火焰熄滅后，打開(kāi)活塞a，氣體通過(guò)反應(yīng)管D進(jìn)入試管E中，使酚酞試液呈紅色。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)前如何檢查裝置的氣密性？ 點(diǎn)燃?xì)錃忾W必須進(jìn)行 操作，進(jìn)行該操作的方法是 。B中 2H2+O2 = 2H2O （1分） D中 N2