内容正文:
第4课 物质的制备
《范汝广说化学》编写
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核心知识点一 常见气体的制备
核心知识点二 固体物质的制备
核心知识点三 有机物的制备
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核心知识点一 常见气体的制备
1.常见气体的制备原理
(1) (稀)
(2)
(3)
(4)
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(5)
(6)
(7)
(8)
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2.实验室常见的气体制备装置
______________________________ _________________ ___________________________ _____________ ______________________________
固固加热型(适合制取
、 等) 固液加热型或液液加
热型(适合制取
、、 等) 固液不加热型或液液不加热型
(适合制取、 等)
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例1 要完成下述实验,装置或试剂不正确的是___。
D
A.实验室制 B.实验室收集
C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.除去中混有的少量
[解析] 选项D,除吸收 外,还会吸收
。
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例2 根据与金属氧化物反应生成、、 ,利用如图装置通过测
量生成水的质量来测定的相对原子质量。 中试剂是浓氨水。
(1)仪器的名称为____________,仪器 中装入的试剂可以是
_________________________________。
(2)按气流方向正确的装置连接顺序为__________(填字母,装置可重复使用)。
分液漏斗
固体(或生石灰或碱石灰)
[解析] 该实验是氨气还原金属氧化物,用B装置产生,通过D干燥 ,干
燥后的在A中与反应,生成的水用D吸收,残留的 被C吸收。
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核心知识点二 固体物质的制备
1.物质制备的一般思路
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2.物质制备的原则
(1) 选择最佳反应途径
如用铜制取硝酸铜: 、
。
(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
用强碱溶液。
(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,要注意隔绝空气。
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例3 某研究小组对重晶石矿
主要成分 进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡
工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是___。
B
A.“气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B.“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.“合成反应”中生成 的反应是氧化还原反应
D.“洗涤”时可用稀 去除残留的碱,以提高纯度
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[解析] 重晶石矿主要成分为通过一系列反应,转化为 溶液。加盐
酸酸化,生成和气体。在溶液中加入过量的 ,通过蒸发
浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到 。过滤得到溶液1,
其主要成分是及过量的。 加水溶解后,加入
进行合成反应,得到 粗品,该反应中元素化合价未发生变
化,不是氧化还原反应。最后洗涤 粗品得到最终产品,在洗涤时,不
能使用稀,会与反应生成难溶的 。
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例4 醋酸亚铬水合物,相对分子质量为 是一种深
红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶
液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如图所示,且
仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。
制备过程中发生的相关反应如下:
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请回答下列问题:
(1)仪器1的名称是___________。
(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是________(选下面字母);
目的是_____________________________________________________________
__________________________________。
A. 盐酸和三氯化铬溶液同时加入
B. 先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸
C. 先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液
(3)为使生成的溶液与 溶液顺利混合,应关闭止水夹______
(填“A”或“B”,下同),打开止水夹________。
分液漏斗
C
让锌粒与盐酸先反应产生 ,把装置2和3中的空气排尽,避免生成
的亚铬离子被氧化
B
A
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(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的将 溶液压入装置3中
与 溶液反应外,另一个作用是________________________________。
(5)已知其他反应物足量,实验时取用的溶液中含溶质 ,取用的醋
酸钠溶液为 ;实验后得干燥纯净的
,则该实验所得产品的产率为______________
(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。
使锌与充分反应得到
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[解析] 本题的最后一步合成反应发生在装置3中,通过和 的反
应制取醋酸亚铬水合物。由于二价铬不稳定,极易被氧气氧化,所以先在三颈
烧瓶2中产生,排尽装置2和3中的空气,然后溶液再与 反应产生
,与盐酸继续反应产生,后者把生成的 溶液压到装置3中。最
后的水的作用是液封,防止空气中进入装置3中。
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核心知识点三 有机物的制备
1.有机物往往易燃、易挥发,制备时要注意实验安全。
2.选择合理的反应原理。如:制备氯乙烷一般使用乙烯与氯化氢的加成,
而不能使用乙烷与氯气的取代。
3.选择适当的反应条件。有机反应因温度、催化剂、溶剂不同,产物可能
不同。如:溴乙烷在氢氧化钠水溶液中发生水解反应,在氢氧化钠醇溶液中发
生消去反应。
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4.考虑反应部位的选择性。如:甲苯的硝化反应、苯酚与浓溴水的反应,
取代一般发生在苯环的邻、对位上。
5.考虑官能团的相互影响。如:用氧化剂处理丙烯醛中的醛基时,可能碳
碳双键也会被氧化,所以要进行官能团保护。
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例5 实验室制备2, 二溴吡啶(受热易分解),
实验操作主要包括:
①2, 二氯吡啶溶于冰醋酸;
② 加热三颈烧瓶至 ,缓慢通入溴化氢气体;
③ 减压蒸馏分离乙酸和产品。其制备装置如图所
示(加热和夹持装置已略去)。
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下列说法中正确的是_____。(双选)
AD
A. 气体可用浓磷酸和溴化钠加热制备
B.检查装置气密性时须将恒压滴液漏斗下方活塞关闭
C.为便于控制温度,使反应物受热更均匀,可采用水浴加热方式
D.减压蒸馏可以降低加热温度,防止产品分解
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[解析] 浓磷酸难挥发, 气体可以通过浓磷酸和溴化钠加热制备,A正确。
恒压滴液漏斗活塞上方和下方是通过右侧导管连通的,检查装置气密性时活塞
无须关闭,但漏斗上口的塞子要关闭,B错误。题中反应温度在 ,普通水
浴无法满足反应温度要求,C错误。由题意可知2, 二 溴吡啶受热易分解,
减压蒸馏可以降低加热温度,防止产品分解,D正确。
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例6 苯胺为无色油状液体,沸点 ,易被氧化。实验室以硝基苯为原料通
过反应 制备苯胺,实验装置(夹持及加
热装置略)如图。下列说法正确的是___。
C
A.长颈漏斗内的药品最好是盐酸
B.蒸馏时,冷凝水应该进 出
C.为防止苯胺被氧化,加热前应先通一段时间
D.为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭 并向三颈烧
瓶中加入浓硫酸
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[解析] 苯胺具有碱性,用盐酸制得的中混有 ,会与苯胺反应,A错误。
冷凝管内冷却水流向应该进 出,B错误。苯胺还原性强,易被氧化,所以制
备苯胺前用氢气排尽装置中空气,C正确。苯胺易被氧化,且具有碱性,苯胺
能与浓硫酸反应,D错误。
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