高考化学常见物质的制备(一)氯气的实验室制法(1) 装置(2)反应原理:化学方程式:MnO 2 +4HCl(浓)MnCl 2 +Cl 2↑+2H 2O 离子方程式:MnO 2 +4H ++2Cl —(浓)Mn2++Cl 2↑+2H 2O其他制取氯气的原理:① 14HCl+K 2Cr 2O 7 == 2KCl+2CrCl 3 +7H 2O+ 3Cl 2↑② 16 HCl+2KMnO 4 == 2KCl+MnCl 2 +8H 2O+ 5Cl 2↑③ 4HCl + Ca(ClO)2 ==CaCl 2+2H 2O+ 2Cl 2↑④ 6HCl(浓)+KClO 3==KCl+3H 2O+ 3Cl 2↑⑤ PbO 2+4HCl(浓) PbCl 2 + Cl 2↑+2H 2O其中,①②③使用稀盐酸就可发生反应产生氯气(3)尾气吸收吸收原理:Cl 2+2NaOH==NaCl+NaClO+ H 2O不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小,溶液浓度低,吸收不完全。
(4)验满的方法:将湿润的淀粉-KI 试纸靠近盛Cl 2的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满;或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近靠近盛Cl 2的试剂瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
(二)氨气(NH 3)的实验室制法(1)装置图△ △△(2) 反应原理:Ca(OH)2+2NH 4Cl CaCl 2+H 2O+ 2NH 3↑ (3) 验满方法:将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色证明已集满;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生证明已集满。
(4) 尾气处理:收集时,一般在试管口赛一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,既可减少NH 3与空气的对流速度,收集到纯净大氨气,又可避免NH 3逸出试管污染空气。
也可以用水多余的NH 3但要防倒吸。
(5) 实验室制取氨气的简易方法:① 加热浓氨水:NH 3.H 2O NH 3↑ + H 2O② 浓氨水+ 固体NaOHNaOH 溶于水放热,促使NH 3.H 2O 分解,且OH -浓度增大也有利于NH 3的生成③浓氨水+ 固体CaOCaO 与水反应生成OH -,使溶剂水减少,反应放热,促使促使NH 3.H 2O 分解,化学方程式:NH 3.H 2O + CaO == NH 3↑ + Ca(OH)2(三)一氧化氮(NO)的实验室制法⑴反应原理:3Cu +8HNO 3 (稀)==3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O⑵发生装置:固+液−→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法⑸尾气处理:收集法(塑料袋)⑹检验方法:无色气体,暴露于空气中立即变为红棕色△△(四)二氧化氮(NO 2)实验室制法⑴反应原理:Cu +4HNO 3(浓) ==Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O⑵发生装置:固+液−→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法⑸尾气处理:碱液吸收(3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO ; NO+NO 2+2NaOH===2NaNO 2+H 2O )(五)硫化氢(H 2S )的实验室制法⑴反应原理:FeS +2HCl −→ H 2S ↑+FeCl 2⑵发生装置:固+液−→气(启普发生器)⑶净化方法:饱和NaHS (除HCl ),固体CaCl 2(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法⑸尾气处理:CuSO 4溶液或碱液吸收(H 2S+2NaOH=== Na 2S+H 2O 或H 2S+NaOH=== NaHS+H 2O )⑹检验方法:①湿润的蓝色石蕊试纸变红③ 润的醋酸试纸黑(六)二氧化硫(SO 2)实验室制取药品:Na 2SO 3固体和浓硫酸⑴ 应原理:Na 2SO 3+H 2SO 4==Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O⑵ 【也可以为:Cu + H 2SO 4(浓) Cu SO 4 + SO 2↑+2H 2O 】⑵发生装置:固+液−→气(分液漏斗、圆底烧瓶) ⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷ 集方法:向上排空气法⑸ 尾气处理:碱液吸收(SO 2+2NaOH=== Na 2SO 3+H 2O )⑹ :①能使品红溶液褪色,加热后又恢复原色(七)氯化氢气体(HCl )的实验室制法药品:固体NaCl 和浓H 2SO 4【高沸点酸制备低沸点酸(或难挥发性酸制备易发性酸) ⑴ 应原理:NaCl +H 2SO 4 NaHSO 4 +HCl ↑ 2NaCl +H 2SO 4 Na 2SO 4+HCl ↑(加热到500~600℃)⑵发生装置:固+液 −∆→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法⑸尾气处理:水(防倒吸装置)⑹检验方法:①能使湿润的蓝色石蕊试纸变红④ 近浓氨水冒白烟△△ △(八)氢气(H2)的实验室制取⑴反应原理:Zn+H2SO4 ==ZnSO4+H2↑⑵生装置:固+液−→气(可以用启普发生器)⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法/向下排空气法⑸尾气处理:无⑹检验方法:①点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠②能使灼烧的CuO由黑色变为红色,气体产物使白色的CuSO4粉末变蓝(九)氢气(H2)的实验室制取⑴反应原理:HCOOH硫酸/∆→CO↑+H2O⑵发生装置:固+液−∆→气(分液漏斗、圆底烧瓶)⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水法⑸尾气处理:点燃法/收集法(塑料袋)⑺检验方法:①点燃,淡蓝色火焰,无水珠,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。
(十)二氧化碳的实验室制法⑴反应原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+2H2O⑵发生装置:固+液−→气(可以用启普发生器)⑶净化方法:饱和NaHCO3 溶液(除HCl)、浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:向上排空气法/排饱和NaHCO3 溶液法⑸尾气处理:无⑹检验方法:①通入澄清石灰水变浑浊,继续通又变澄清②能使燃烧的木条熄灭(十一)甲烷的实验室制法⑴反应原理:CH3COONa+NaOH −CaO/∆→CH4↑+Na2CO3⑵发生装置:固+固−∆→气⑶净化方法:浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法/向下排空气法⑸尾气处理:无(6):①点燃,淡蓝色火焰,燃烧产物是H2O和CO2(十二)乙烯的实验室制法⑴反应原理:CH 3CH 2OH 浓硫酸/170℃→CH 2=CH 2↑+H 2O⑵发生装置:液+液−∆ →气(分液漏斗、圆底烧瓶)⑶净化方法:NaOH 溶液(除SO 2、SO 3)、浓硫酸(除水蒸气)⑷收集方法:排水集气法⑸尾气处理:无⑹ 检验方法:①点燃,明亮的火焰,冒黑烟,燃烧产物是H 2O 和CO 2(十三) 乙炔(C 2H 2)的实验室制法操作:在圆底烧瓶里放入几小块电石,。
旋开分液漏斗活塞,逐滴加入....饱和食盐水,便可以产生乙炔气体。
【滴加饱和食盐水而不直接滴加水(或逐滴加入....)目的是:减缓电石与水的反应速率】⑴ 反应原理:CaC 2+2H 2O −→ CH ≡CH ↑+Ca(OH)2【反应放热】⑵ 发生装置:固+液−→气(分液漏斗、圆底烧瓶)【不能用启普发生器】⑶ 化方法:CuSO 4溶液(除H 2S 、PH 3)浓硫酸(除水蒸气)⑸ 集方法:排水集气法/向下排空气法⑸尾气处理:无附:启普发生器的使用条件(1)块状固体和液体反应,且反应较平稳(2)生成的气体微溶于水或难溶于水(3)反应不需要加热(十四)硝酸的实验室制法(1) 药品:NaNO 3 固体和浓硫酸(2) 反应原理:NaNO 3+ H 2SO 4(浓)NaHSO 4 +HNO 3 ↑ (难挥发性酸制取易挥发性酸) (3)发生装置:固+液 −∆→气注意:反应条件是 微热,目的是防止HNO 3分解【4HNO 34NO 2 ↑ +O 2 ↑ +2H 2O 】(十五)氮气(N 2)的实验室制法反应原理: 3CuO +2NH 3 N 2 +3Cu + 3H 2O(十六)实验室制备碳酸亚铁【FeCO 3】(1) 药品:FeSO 4溶液与NH 4HCO 3溶液(显碱性)(2) 试剂混合的方法:将NH 4HCO 3溶液缓慢的滴加到FeSO 4溶液中,边加边搅拌。
△△注意:若颠倒试剂滴入顺序,可能产生的后果是:可能生成Fe(OH)2沉淀(3) 反应原理:FeSO 4 +2 NH 4HCO 3 == FeCO 3 ↓ +(NH 4)2SO 4 + CO 2↑+ H 2O离子方程式:Fe 2+ +2HCO 3- == FeCO 3 ↓ + CO 2↑+ H 2O(十七) 侯氏制碱(Na 2CO 3)侯氏制碱法中的碱是指Na 2CO 3。
向氨化的饱和食盐水中通CO 2有晶体析出(一定先通NH 3再通CO 2)。
过滤,将所得的晶体加热得Na 2CO 3。
有关反应为:NH 3+CO 2+NaCl=NH 4Cl+NaHCO 3↓, 2 NaHCO 3 Na 2CO 3 + H 2O + CO 2↑。
(十八) 氧气(O 2)的实验室制取1. 用过氧化氢溶液制取氧气反应原理: 2H 2O 2 2 H 2O+ O 2↑ 发生装置:固+液−→气2.用氯酸钾制取氧气反应原理:发生装置:固+固−∆ →气3.用高锰酸钾制取氧气反应原理: 2KMnO 4 K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 发生装置:固+固−∆ →气4.净化方法:浓硫酸(除水蒸气)5.收集方法:排水集气法或向上排空气法6. 检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃说明该瓶内的气体是氧气7. 验满方法:用排水法收集时,当集气瓶口有大量气泡冒出时,说明该瓶内的气体已满;用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃说明瓶内气体已满。
△MnO 2 △。