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(完整版)高中常见物质制备

常见气体及其他物质的实验室制备(1)气体发生装置固体+固体·加热固体+液体·不加热固(或液)体+液体·加热(2)常见气体的制备制取气体反应原理(反应条件、化学方程式) 装置类型收集方法注意事项O2 2H2O22H2O+O2↑固体+液体·不加热固体+固体·加热排水法①检查装置气密性。

②装固体的试管口要略向下倾斜。

③先均匀加热,后固定在放药品处加热。

④用排水法收集,停止加热前,应先把导气管撤离水面,才能熄灭酒精灯NH3 向下排空气法Cl2固(或液)体+液·加热向上排气法①同上①、③、④条内容。

②液体与液体加热,反应器内应添加碎瓷片以防暴沸。

③氯气有毒,尾气要用碱液吸收。

④制取乙烯温度应控制在170℃左右NO 排水法C2H4H2固体+液·不加热向下排空气法或排水法①检查装置气密性。

②使用长颈漏斗时.要把漏斗颈插入液面以下。

③使用启普发生器时,反应物固体应是块状,且不溶于水(H2、CO2、H2S可用)。

④制取乙炔要用分液漏斗,以控制反应速率。

⑤H2S剧毒,应在通风橱中制备,或用碱液吸收尾气。

不可用浓H2SO4C2H2CO2NO2 向上排气法H2S说明:①制O2的大试管口处堵棉花,防止固体反应物冲出,药品不能混入易燃物,以免爆炸;②收集NH3的装置口处堵棉花,阻止NH3的扩散及与空气的对流,以保证所集的NH3的纯度,且容器要干燥;③制乙炔的反应器(试管)内导气管口处堵棉花,防止反应产生的大量泡沫进入并堵塞导气管;④制乙炔时不可用启普发生器,应用饱和食盐水代替水;⑤有毒气体的制备要注意尾气处理;⑥制H2宜用粗锌,或在稀H2SO4中加少许CuSO4以加速反应。

(3)气体的收集方法①排水集气法:凡难溶于水或微溶于水,又不与水反应的气体都可用排水法收集(C12可用排饱和食盐水的方法收集)。

②排空气法:一种是向上排气法,凡气体的相对分子质量大于空气的平均相对分子质量可用此方法;另一种是向下排气法,其气体的相对分子质量小于空气的平均相对分子质量。

(4)气体的净化杂质气体易溶于水的可用水来吸收;酸性气体杂质可用碱性物质吸收;碱性气体杂质可用酸性物质吸收;能与杂质气体发生反应生成沉淀或可溶性物质的,也可作为吸收剂;水为杂质时,可用干燥剂吸收。

以上常用的几种方法,使用原则是吸收剂不与被净化气体反应,只吸收杂质且不产生新杂质气体。

常用仪器:干燥管(粗进细出)、U形管、洗气瓶(长进短出)、硬质玻璃管等。

(5)气体的干燥干燥是用适宜的干燥剂和装置除去气体中混有的少量水分。

常用装置有干燥管(内装固体干燥剂)、洗气瓶(内装液体干燥剂)。

所选用的干燥剂不能与所要保留的气体发生反应。

常用干燥剂及可被干燥的气体如下:①浓硫酸(酸性干燥剂):N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可干燥还原性或碱性气体)。

②P2O5(酸性干燥剂):可干燥H2S、HBr、HI及浓硫酸能干燥的气体(不可干燥NH3等)。

③无水CaCl2:(中性干燥剂):可干燥除NH3以外的其他气体(NH3能与CaCl2反应生成络合物CaCl2·8NH3)。

④碱石灰(碱性干燥剂):可干燥。

⑤硅胶(酸性干燥剂):可干燥Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅胶能吸附水,也易吸附其他极性分子,只能干燥非极性分子气体)。

⑥其他:如生石灰、NaOH也可用于干燥NH3及中性气体(不可干燥有酸性或能与之作用的气体)。

(6)尾气的吸收(7)几种重要有机物的制备(8)几种重要无机物的制备实验名称原理(化学方程式) 现象及结论实验要点及注意事项备注Al(OH)3的实验室制法白色胶状沉淀①Al3O4与水不作用②不宜用NaOH溶液代替氨水③Al(OH)3可溶于NaOH溶液中Al(OH)3为两性氢氧化物Fe(OH)3胶体的制备所制胶体呈红褐色透明状①加热蒸馏水至沸腾②滴入适量饱和FeCl3溶液③边滴边振荡(不可搅拌)①可在FeSO4溶液中加入Fe屑以防Fe2+被氧化②也可在所取的FeSO4溶液中加适量苯,然后再滴人碱液Fe(OH)2的实验室制法①先生成白色沉淀②振荡变灰绿色③最后变为红褐色①用煮沸过的蒸馏水配制有关溶液②将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入FeSO4溶液液面以下再滴加碱液银氨溶液的制备①先生成白色沉淀②继续滴加稀氨水沉淀消失①在洁净的试管中先加入适量2%的AgNO3溶液②逐滴滴入2%氨水③边滴边振荡直到沉淀刚好消失为止①银氨溶液必须随配随用,不可久置,否则会生成易爆炸的物质②剩余银氨溶液要及时倒掉或加酸处理1。

常见气体的检验(1)氢气纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。

不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气。

(2)氧气可使带火星的木条复燃。

(3)氯气黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)。

(4)氯化氢无色有刺激性气味的气体。

在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。

(5)二氧化硫无色有刺激性气味的气体。

能使品红溶液褪色,加热后又显红色。

能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

(6)硫化氢无色有具鸡蛋气味的气体。

能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。

(7)氨气无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。

(8)二氧化氮红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。

(9)一氧化氮无色气体,在空气中立即变成红棕色。

(10)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。

SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。

(11)一氧化碳可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。

(12)甲烷无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和CO2;不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。

(13)乙烯无色气体、可燃,燃烧时有明亮的火焰和黑烟,生成水和CO2。

能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。

(14)乙炔无色无臭气体,可燃,燃烧时有明亮的火焰和浓烟,生成水和 CO2,能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。

2.几种重要阳离子的检验(l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。

(2)Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。

(3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。

(4)Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。

(5)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。

(6)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。

(7)NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。

(8)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。

或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl -(9)Fe3+能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。

(10)Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。

含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。

3.几种重要的阴离子的检验(1)OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。

(2)Cl-能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。

(3)Br-能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。

(4)I-能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。

(5)SO42-能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。

(6)SO32-浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。

能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。

(7)S2-能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。

(8)CO32-能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。

(9)HCO3-取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。

或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体。

(10)PO43-含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。

(11)NO3-浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。

4.几种重要有机物的检验(1)苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。

能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。

(2)乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。

乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。

(3)苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。

能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。

(4)乙醛能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O沉淀。

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