内容正文:
考点2 物质的制备、分离、提纯及检验
1.基于反应原理掌握常见气体的制备方法
(1)常见的气体发生装置
微点拨:①固体与液体在常温下反应制备气体的装置(如图5),分液漏斗与烧瓶用导管连接,平衡气体压强,使液体能顺利滴下,排出气体体积不包括加入液体所占体积;②制备气体能随制随停,便于控制反应(如图6),固体要难溶于水且要块状。
(2)常见的净化装置
微点拨:①判断气体中杂质时,要考虑反应介质、反应物的性质(如挥发性)、生成物的成分、是否发生副反应等;②选择干燥剂时,除要从酸碱性角度考虑外,还要考虑干燥剂的特殊性质,如浓硫酸具有强氧化性,不能干燥还原性气体(如H2S、HI等),无水氯化钙不能干燥NH3等。
(3)常见的气体收集装置
微点拨:①常温下,能与空气中成分反应的气体(如NO),密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)都不能采用排空气法收集;②能溶于水但溶解度不大的气体,可用排饱和溶液的方法收集,如Cl2——排饱和食盐水法。
(4)常见气体的尾气处理装置
微点拨:①某些可燃性有毒气体(如CO),可采用“燃烧式”处理;②装置A适用于溶解度较小的有毒气体,如Cl2、NO2、H2S等;③装置B和C适用于溶解度较大的气体,要防倒吸,如HCl、NH3等。
2.依据物质的状态确定分离与提纯方法
(1)“固+固”混合物的分离(提纯)
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)
(3)“液+液”混合物的分离(提纯)
(4)“气+气”混合物的分离(提纯)
3.基于离子性质掌握常考离子的检验方法
(1)利用盐酸和其他试剂检验
离子
所需试剂
实验操作及现象
CO
BaCl2或CaCl2溶液,稀盐酸
加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
SO
稀盐酸,BaCl2溶液
先加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
SO
BaCl2溶液,稀盐酸,品红溶液
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体
(2)利用某些特征反应检验离子
③用淀粉溶液和氯水检验I-:待测液中加入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色),证明含有I-。
(3)利用焰色反应检验离子
4.基于常见气体的性质掌握其检验方法
常见气体
常用检验方法(或思路)
O2
使带火星的木条复燃
CO
将气体通过灼热的CuO,CuO由黑色变成红色,且气体产物可使澄清石灰水变浑浊
CO2
使澄清石灰水变浑浊,继续通入又可变澄清;使燃着的木条熄灭
SO2
使品红溶液褪色,加热后又恢复红色;使澄清石灰水变浑浊,继续通入又可变澄清;使酸性高锰酸钾溶液褪色
Cl2
使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
NH3
使湿润的红色石蕊试纸变蓝;使酚酞溶液变红;靠近浓盐酸或浓硝酸时冒白烟
CH2===CH2
能使酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液褪色
5.基于官能团掌握常见有机物的检验方法
有机物
常用检验方法(或思路)
卤代烃
加NaOH溶液并加热水解,再加稀硝酸调节pH至弱酸性,滴加AgNO3溶液
醇类
加入金属钠,能平缓地发生反应,产生无色无味气体(H2)
醛、
葡萄糖
与银氨溶液(水浴加热)反应形成银镜;
与新制的Cu(OH)2(加热)反应生成砖红色沉淀(Cu2O)
羧酸
使紫色石蕊溶液变红;加入NaHCO3溶液产生无色无味气体
淀粉
淀粉溶液遇碘显蓝色
蛋白质
灼烧,有烧焦羽毛的特殊气味;加浓硝酸并微热,颜色变黄(含苯环结构的蛋白质用此法)
(常见气体的制备、除杂及收集)
(2023·广东卷)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是( )
B 解析:NH3极易溶于水,挤出胶头滴管中的水,打开止水夹,NH3溶于水形成压强差,引发喷泉实验,A正确;P2O5是酸性干燥剂,不能干燥碱性气体NH3,B错误;NH3的密度小于空气的密度,采用向下排空气法收集NH3,将其从短管通入,将空气从长管排出,C正确;浓氨水加入CaO中发生反应生成Ca(OH)2,同时放出NH3,可制备少量NH3,D正确。
(2021·北京卷)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是( )
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
石灰石+稀H2SO4
b
c
B 解析:KMnO4是固体物质,加热分解产生O2,由于O2难溶于水,因此可以用