中小学教育资源及组卷应用平台 【热点题型】49 物质制备类综合实验 物质制备类综合实验题是近几年高考实验命题的一大亮点，也是难点。分析近几年全国各地新课标高考试题，不难发现大部分是以陌生物质的制备为载体的实验题，综合考查实验相关知识和考生综合分析问题的能力。能很好地考查学生综合运用化学实验基础知识解决实际问题的能力，因而受高考命题者的青睐。在解答时，要明确实验目的、理清各个部分装置的作用、弄清楚各步操作的目的及可能发生的相关反应，最后结合所制备物质的性质、所学物质制备装置的模型等作出判断。 一、物质制备与提纯的思维流程 二、物质(固体物质)制备的三大原则 1．选择最佳反应途径。 如用铝制取氢氧化铝: 2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑、Al2(SO4)3+6Na[Al(OH)4]8Al(OH)3↓+3Na2SO4,当n(Al3+)∶n[Al(OH)4]-=1∶3时,Al(OH)3产率最高。 2．选择最佳原料。 如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝,应选用氨水,而不能选用强碱(如氢氧化钠)溶液;用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜,应选用氢氧化钠溶液,而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等。 3．选择适宜操作方法。 如实验室制备氢氧化亚铁时,因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁,所以要注意隔绝空气。 三、物质制备实验的操作顺序 1．实验操作顺序。 装置选择与连接 气密性检查 装入固体试剂 加入液体试剂 按程序实验 拆卸仪器 其他处理等 2．加热操作先后顺序的选择。 若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,通入气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。 其目的是:①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度,防止反应物或生成物与空气中的物质反应。而完成实验后,熄灭酒精灯的顺序则相反。 3．防止实验中反应物或产物变质或损失。 ①实验中反应物或产物若易吸水潮解、水解等,要采取措施防止吸水; ②易挥发的液体产物要及时冷却; ③易挥发的液体反应物,需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等); ④注意防止倒吸的问题。 四、选用仪器及连接顺序。 五、涉及气体制备及参与物质制备的实验装置 1．常见气体制备装置。 反应装置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、固加热型 O2、NH3等 ①试管要干燥②试管口略低于试管底③加热时先均匀加热再固定加热 固、液加热型或液、液加热型 Cl2、HCl等 ①烧瓶加热时要垫上石棉网②反应物均为液体时,烧瓶内要加碎瓷片(或沸石) 续 表 反应装置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、液不加热型或液、液不加热型 H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ①使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面以下②启普发生器只适用于块状固体和液体反应,且气体不溶于水③使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制液体流速 2．气体的净化和干燥。 ①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的气体杂质用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体,下同),可将混合气体通过盛水的A装置来除杂。 ②酸性杂质用碱性吸收剂吸收,碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2),可将混合气体通过盛NaOH溶液的A装置,或盛碱石灰的B装置(或C装置或D装置)来除去杂质。 ③还原性杂质,可用氧化性较强的物质作为吸收剂来吸收或转化;氧化性杂质,可用还原性较强的物质作为吸收剂来吸收。例如CO2(CO),可将混合气体通过盛灼热CuO的E装置来除去杂质。 ④选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作为吸收剂来除去杂质。如O2(H2S),可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的A装置除去杂质。 ⑤常见干燥剂及其应用 类型 液态干燥剂 固体干燥剂 装置 洗气瓶 球形干燥管或U形管 常见干燥剂 浓硫酸 无水氯化钙 碱石灰 类型 液态干燥剂 ... ...
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