山西省大同一中高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 夯實(shí)基礎(chǔ) 專(zhuān)題三十《物質(zhì)的制備》課件

第3節(jié)物質(zhì)的制備1掌握氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、儀器，反應(yīng)原理和收集方法)。2掌握常見(jiàn)氣體制備原理以及裝置選擇。3掌握幾種無(wú)機(jī)物、有機(jī)物的制取。 回歸教材 一、氣體的制備氣體反應(yīng)原理(反應(yīng)條件、化學(xué)方程式)O2_NH3_Cl2_NO_1制備原理2KCl3O22KClO3K2MnO4MnO2O22KMnO42NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2OMnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O氣體反應(yīng)原理(反應(yīng)條件、化學(xué)方程式)C2H4_H2_CO2_NO2_(續(xù)表)CH3CH2OHCH2=CH2H2OZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2CaCO32HCl=CaCl2CO2H2OCu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O固體固體；加熱固體液體；不加熱 固(或液)體液體；加熱可用于制_等可用于制_等可用于制_等2.發(fā)生裝置O2、NH3C2H2NO、CO、C2H4H2、CO2、H2S、SO2、NO2、Cl2、HCl、固體固體；加熱固體液體；不加熱固(或液)體液體；加熱(1) 試管口應(yīng)稍向下傾斜，以防止產(chǎn)生的水蒸氣在管口冷凝后倒流而引起試管破裂；(2)鐵夾應(yīng)夾在距試管口 1/3 處；(3) 膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里面不能太長(zhǎng)，否則會(huì)妨礙氣體的導(dǎo)出(1)在用簡(jiǎn)易裝置時(shí)，如用長(zhǎng)頸漏斗，漏斗頸的下口應(yīng)伸入液面以下，否則起不到液封的作用；(2)加入的液體反應(yīng)物(如酸)要適當(dāng)；(3)塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應(yīng)制備氣體可用啟普發(fā)生器制備(1) 先把固體藥品加入燒瓶，然后加入液體藥品；(2)要正確使用分液漏斗(續(xù)表)3.收集方法溶于水(液體)小于裝置類(lèi)型排水(液)集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法裝置示意圖適用范圍不_的氣體密度_空氣的氣體密度_空氣的氣體典型氣體H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CHCHCl2、HCl、CO2、SO2、H2SH2、NH3、CH4大于4.凈化與干燥(1)易溶于水的氣體雜質(zhì)可用_來(lái)吸收；酸性雜質(zhì)可用_吸收；堿性雜質(zhì)可用_吸收；水分可用_來(lái)吸收；能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀(或可溶物)的物質(zhì)也可作為吸收劑。水堿性物質(zhì)酸性物質(zhì)干燥劑(2)酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4 等氣體；堿性干燥劑可以用來(lái)干燥顯堿性或中性的氣體，如 NH3、H2、O2、CH4 等氣體；中性干燥劑可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如 O2、H2、CH4 等。一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質(zhì)，則是先干燥后加熱。5尾氣吸收NaOH 溶液點(diǎn)燃法尾氣處理與凈化、干燥的原理和裝置是一樣的。對(duì)于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當(dāng)?shù)娜芤杭右晕?或點(diǎn)燃)，使它們變?yōu)闊o(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染的物質(zhì)。如尾氣 Cl2、SO2、Br2(蒸氣)等可用_吸收，尾氣 CO 可用_處理。二、典型無(wú)機(jī)物的制備1Fe(OH)3 膠體的制備沸騰沸水FeCl3 飽(1)實(shí)驗(yàn)步驟：在潔凈的小燒杯里加入約 25 mL 蒸餾水，加熱至_，然后向_中逐滴加入 12 mL_繼續(xù)煮沸至液體呈_，停止加熱。紅褐色(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：所制膠體呈紅褐色透明狀。(3)有關(guān)化學(xué)方程式：_。FeCl33H2OFe(OH)3(膠體)3HCl和溶液2從海水中提取鎂(1)冶煉原理：_。(2)工藝流程分析。MgCl2(熔融)MgCl2_：海水中含有 MgCl2，但豐度(濃度)太低，所以要富集；蒸發(fā)濃縮_：海水中除含有 MgCl2 外，還含有 Na、K、提純?？梢杂脙r(jià)格最便宜的堿 Ca(OH)2 使 Mg2生成 Mg(OH)2沉淀分離出來(lái)。分離、提純水解HClCa2、 、Cl、Br、I等其他可溶性離子，所以還要分離、24SO 制得無(wú)水MgCl2：若在空氣中加熱MgCl26H2O，MgCl2會(huì)_生成Mg(OH)Cl或MgO，所以為了抑制MgCl2的水解并帶走M(jìn)gCl26H2O受熱產(chǎn)生的水蒸氣，應(yīng)在干燥的_氣流中加熱MgCl26H2O得到無(wú)水MgCl2。3氨堿法制純堿(1)工業(yè)流程：(2)原理：NaClNH3H2OCO2=_ ，2NaHCO3_，向_中加足量食鹽晶體制成飽和氨鹽水，然后向飽和氨鹽水中通入足量的 CO2 生成_，因?yàn)?NaHCO3 在該狀態(tài)下溶解度小，先結(jié)晶析出，再加熱分解 NaHCO3 得到_。這種制堿方法是我國(guó)化學(xué)家侯德榜發(fā)明創(chuàng)造的，所以叫侯氏制堿法。NaHCO3NH4ClNa2CO3H2OCO2濃氨水NaHCO3純堿、水和二氧化碳 自主測(cè)評(píng) 1如下圖所示裝置可用于收集氣體并驗(yàn)證其某些化學(xué)性質(zhì)，正確的是()。選項(xiàng) 氣體試劑現(xiàn)象結(jié)論ANH3酚酞試液溶液變紅色NH3 的水溶液顯堿性BNO2KI 淀粉溶液溶液變藍(lán)NO2 的水溶液有氧化性CX澄清石灰水溶液變渾濁X 是 CO2DCl2紫色石蕊試液溶液先變紅后褪色Cl2 有酸性和漂白性解析：氨水密度比空氣小，不能用向上排空氣法收集，且氨氣極易溶于水，進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)管不能插入溶液中，否則會(huì)造成倒吸，A 錯(cuò)誤；NO2 通入 KI 淀粉溶液，溶液變藍(lán)是由于NO2 溶于水生成 HNO3，HNO3 有氧化性，將碘離子氧化為碘單質(zhì)，B 正確；能使澄清石灰水變渾濁的還有二氧化硫氣體等，C 錯(cuò)誤；氯氣使紫色石蕊試液先變紅后褪色，是由于其和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，D 錯(cuò)誤。答案：B2下列各組氣體在常溫下能共存且能用向上排空氣法收集的是()。ANO 和 O2CH2 和 COBHCl 和 NH3DSO2 和 CO2解析：NO 與 O2 反應(yīng)生成 NO2，不能共存，A 錯(cuò)誤；HCl與 NH3 反應(yīng)生成 NH4Cl，不能共存，B 錯(cuò)誤；H2 和 CO 可以用排水法收集，C 錯(cuò)誤；SO2 和 CO2 的密度大于空氣，故可用向上排空氣法收集，D 正確。答案：D3下圖是一套實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置，用于發(fā)生、干燥、收集和吸收有毒氣體，下列各實(shí)驗(yàn)?zāi)芾眠@套裝置進(jìn)行的是()。AMnO2 和濃鹽酸制氯氣B鋅粒和稀硫酸制氫氣C銅片和濃硝酸制二氧化氮D濃氨水和生石灰制氨氣解析：MnO2 和濃鹽酸制氯氣需要加熱，A 錯(cuò)誤；鋅粒和稀硫酸制氫氣收集裝置是短進(jìn)長(zhǎng)出，B 錯(cuò)誤；濃氨水和生石灰制氨氣，不能用濃硫酸作干燥劑，氨氣會(huì)被濃硫酸吸收，D 錯(cuò)誤。答案：C4下列能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?A.作為安全瓶防止倒吸C.干燥 HBr)。B.噴泉實(shí)驗(yàn)D.制取 Fe(OH)2解析：A 中若液體倒吸入廣口瓶，由于左邊導(dǎo)管在瓶底，液體會(huì)繼續(xù)倒吸，不能起到安全瓶的作用；B 項(xiàng) CO2 被擠入的NaOH 溶液吸收，壓強(qiáng)減小，噴泉形成；C 項(xiàng) HBr 能被濃硫酸氧化；D 項(xiàng)關(guān)閉止水夾后，H2 仍然送出，不能將 FeSO4 溶液壓入右邊的試管，因而不能制取 Fe(OH)2。答案：B5有下列兩種轉(zhuǎn)化途徑，某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略，下途徑SH2SO4A途徑反應(yīng)中體現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性B途徑的第二步反應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過(guò)增大 O2 濃度來(lái)降低成本C 由途徑和分別制取 1 mol H2SO4 ，理論上各消耗1 mol S，各轉(zhuǎn)移 6 mol eD途徑與途徑相比更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念，是因?yàn)橥緩奖韧緩轿廴鞠鄬?duì)小且原子利用率高解析：途徑反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：S6HNO3(濃)=H2SO46NO22H2O，屬于濃硝酸和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)，產(chǎn)物中無(wú)鹽生成，因此濃硝酸只表現(xiàn)氧化性而不表現(xiàn)酸性，A 錯(cuò)。答案：A重點(diǎn)一氣體實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)1反應(yīng)盡可能快一些，反應(yīng)條件盡可能簡(jiǎn)單，操作比較易行，盡量使制備的產(chǎn)物單一易于分離，盡可能使用常用的儀器設(shè)備，反應(yīng)較為安全或安全性可控。2操作步驟：組裝(從下到上、從左到右)檢驗(yàn)氣密性加入藥品排盡裝置內(nèi)的空氣驗(yàn)純性質(zhì)實(shí)驗(yàn)或反應(yīng)拆除裝置。3若氣體產(chǎn)生需加熱，應(yīng)先用酒精燈加熱產(chǎn)生氣體的裝置，等產(chǎn)生氣體后，再給實(shí)驗(yàn)需要加熱的固體物質(zhì)加熱。4實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性，有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧化”，應(yīng)考慮停止加熱或通氣的順序，拆卸后的儀器要清洗、干燥、歸位。【例 1】明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明礬石的組成和明礬相似，此外還含有氧化鋁和少量的氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)流程如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)操作 1 所用到的玻璃儀器的名稱(chēng)是_。(2)由溶液 3 制取氫氧化鋁的離子方程式為：_。(3)明礬石焙燒時(shí)產(chǎn)生 SO2，請(qǐng)你寫(xiě)出能驗(yàn)證 SO2 具有還原性且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的化學(xué)方程式： _。(5)實(shí)驗(yàn)室用 Fe2O3 與 CO 反應(yīng)來(lái)制取單質(zhì) Fe。請(qǐng)按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序?yàn)?A_。在點(diǎn)燃 B 處的酒精燈前，應(yīng)進(jìn)行的操作是_；裝置 C的作用是_。ABCDE檢驗(yàn)SO2具有還原性。(4)檢驗(yàn) 時(shí)，應(yīng)先加入濃NaOH溶解析：(1)操作 1 是過(guò)濾，過(guò)濾操作所需要的玻璃儀器為玻璃棒、燒杯和漏斗。(2)經(jīng)氨水浸泡，過(guò)濾得到固體氫氧化鋁和少量氧化鐵固體，再加入試劑 1 氫氧化鈉溶液并過(guò)濾，得到溶液 3 偏鋁酸鈉溶液，最后通入CO2 得到氫氧化鋁。(3)檢驗(yàn)SO2的還原性方法較多，可以用氯水、溴水或酸性高錳酸鉀溶液來(lái)液，然后加熱，再用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒進(jìn)行檢驗(yàn)。(5)先用NaOH 溶液除去CO 中的 CO2 雜質(zhì)，再通過(guò)堿石灰吸收水蒸氣，再通過(guò)B 中紅熱的氧化鐵，再通過(guò)NaOH溶液洗氣除去反應(yīng)產(chǎn)生的CO2，最后點(diǎn)燃未反應(yīng)的CO。4NH答案：(1)玻璃棒、燒杯和漏斗 (3)SO2Cl22H2O=H2SO42HCl(4)取少量溶液 1，加入濃 NaOH 溶液后加熱，有能使?jié)駶?rùn)可)除去 CO 中的 CO2，(5)CEBCD 檢查 CO 的純度有利于點(diǎn)燃 CO的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，證明有 (其他合理答案也4NH重點(diǎn)二化學(xué)工藝流程中的實(shí)驗(yàn)分析化學(xué)工藝流程的命題來(lái)源很廣，與各個(gè)知識(shí)模塊的結(jié)合點(diǎn)較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)工藝流程題時(shí)，應(yīng)將流程路線，試題設(shè)問(wèn)和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。預(yù)處理目的溶解對(duì)金屬及其氧化物通常采用酸溶，如用硫酸、鹽酸、硝酸等，有時(shí)也常用堿溶(如鋁及氧化鋁等物質(zhì))研磨 增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分灼燒原料的預(yù)處理，不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易提取的物質(zhì)。如海帶中提取碘煅燒使物質(zhì)高溫下分解，或改變結(jié)構(gòu)、使雜質(zhì)高溫氧化、分解等。如煅燒石灰石、高嶺土1原料的預(yù)處理反應(yīng)條件目的pH 的控制調(diào)節(jié)溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀，利于過(guò)濾分離控制溫度根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)控制壓強(qiáng) 改變反應(yīng)速率，影響平衡移動(dòng)使用合適的催化劑加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡需要的時(shí)間趁熱過(guò)濾 防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出減少結(jié)晶損失，提高純度冰水洗滌洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗有機(jī)溶劑洗滌洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低晶體的溶解度，使晶體快速干燥2.控制反應(yīng)條件的方法3.避免工藝流程中產(chǎn)生雜質(zhì)的方法(1)如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如侯氏制堿法中的 NaHCO3。(2)如果產(chǎn)物是一種易水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時(shí)，則要加相對(duì)應(yīng)的酸來(lái)防止水解。(3)如果產(chǎn)物是一種強(qiáng)氧化劑(或強(qiáng)還原劑)，則要防止它們與還原性(或氧化性)強(qiáng)的物質(zhì)接觸。(4)如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的 CO2 或水而變質(zhì)的物質(zhì)，則要注意在制備過(guò)程中除去 CO2 或水，也要防止空氣中的CO2 或水進(jìn)入裝置中。物質(zhì)制備是中學(xué)化學(xué)試驗(yàn)的重要組成部分，以新物質(zhì)制備為背景的實(shí)驗(yàn)題，涉及知識(shí)面廣、題型多變、思維發(fā)散空間大，能很好地考查綜合運(yùn)用化學(xué)試驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。要解決物質(zhì)的制備、合成等實(shí)際的化學(xué)問(wèn)題往往需要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等思考，所以解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)，最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效地進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書(shū)寫(xiě)。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題?！纠?2】硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬(CuSO45H2O)的生產(chǎn)流程示意圖：溫度/ 20406080100S(石膏)0.320.260.150.110.07S(膽礬)3244.661.883.8114膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度 S(g/100 g 水)見(jiàn)下表：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)紅棕色濾渣的主要成分是_；(2) 寫(xiě) 出 浸 出 過(guò) 程 中 生 成 硫 酸 銅 的 化 學(xué) 方 程 式 ：_；(3)操作 I 的操作溫度應(yīng)該控制在_左右；(4)從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作 II 應(yīng)為_(kāi)、_、洗滌、干燥；(5)反應(yīng)產(chǎn)物中的 NO 可以循環(huán)使用，試僅用一個(gè)化學(xué)方程式表示 NO 轉(zhuǎn)化為 HNO3：_。解析：對(duì)比原料與產(chǎn)品可知，該生產(chǎn)的主要工序：一是除去原料中的雜質(zhì)鐵，二是利用溶解度數(shù)據(jù)分離石膏和膽礬。再進(jìn)一步分析，由于目的是制膽礬，則投入的硝酸應(yīng)反應(yīng)完；雜質(zhì)鐵應(yīng)除去，除鐵一般方法是將之氧化成Fe3然后調(diào)節(jié)溶液pH使之水解完全形成 Fe(OH)3 沉淀。該題經(jīng)這樣分析，題設(shè)的所有問(wèn)題自然迎刃而解。答案：(1)Fe(OH)3(2)3Cu2HNO33H2SO4=3CuSO42NO4H2O(3)100 (4)冷卻結(jié)晶過(guò)濾(5)4NO3O2H2O=4HNO3解答流程題要注意的問(wèn)題是：注意化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，反應(yīng)物、產(chǎn)物的分子式書(shū)寫(xiě)要正確；化學(xué)方程式要配平，電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式一定要書(shū)寫(xiě)正確；等號(hào)或可逆符號(hào)不能少；沉淀、氣體、固態(tài)、水溶液等符號(hào)要標(biāo)明。注意評(píng)價(jià)或比較實(shí)驗(yàn)方案要全面，反應(yīng)物種類(lèi)多少、是否易得、是否對(duì)環(huán)境有污染；反應(yīng)產(chǎn)物的種類(lèi)多少，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的分離和提純是否有影響；反應(yīng)條件是否苛刻；儀器、設(shè)備是否要求高；工藝流程、實(shí)驗(yàn)步驟的多少。注意描述語(yǔ)言的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，從化學(xué)原理的角度、用化學(xué)語(yǔ)言作答；要抓住主要問(wèn)題，針對(duì)具體問(wèn)題作具體分析；要看清題目要求，按要求答題。規(guī)范實(shí)驗(yàn)裝置類(lèi)試題的答題實(shí)驗(yàn)裝置類(lèi)試題側(cè)重對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)儀器的觀察和思考，要求熟練運(yùn)用化學(xué)語(yǔ)言對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)行準(zhǔn)確、科學(xué)的描述。這類(lèi)試題要求首先要審清題目要求是什么、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么、關(guān)鍵點(diǎn)是什么，然后根據(jù)學(xué)過(guò)的化學(xué)原理進(jìn)行對(duì)照，通過(guò)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出合適的解釋。1巧審題，明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理。實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上，遵循可靠性、簡(jiǎn)捷性、安全性的原則，確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求的方案?想過(guò)程，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，確定實(shí)驗(yàn)操作的方法步驟，把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。3看準(zhǔn)圖，分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合，思考容量大。在分析解答過(guò)程中，要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚_定它們?cè)谠搶?shí)驗(yàn)中的作用。4細(xì)分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)，在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過(guò)程中，要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因，或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變化曲線等?！纠?3】晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅；粗硅與干燥 HCl 氣體反應(yīng)制得 SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2；SiHCl3 與過(guò)量 H2 在 10001100 反應(yīng)制得純硅。已知 SiHCl3能與 H2O 強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為：_。(2) 粗硅與 HCl 反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的 SiHCl3( 沸點(diǎn)33.0 )中含有少量 SiCl4(沸點(diǎn) 57.6 )和 HCl(沸點(diǎn)84.7 )，提純 SiHCl3 采用的方法為_(kāi)。(3)用 SiHCl3 與過(guò)量 H2 反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)：裝置 B 中的試劑是_。裝置 C 中的燒瓶需要加熱，其目的是_。反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D 中觀察到的現(xiàn)象是_，裝置 D 不能采用普通玻璃管的原因是_，裝置 D 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及_。為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑(填寫(xiě)字母代號(hào))是_。b氯水a(chǎn)碘水dKSCN 溶液cNaOH 溶液eNa2SO3 溶液解析：(1)高溫下 C 參與的還原反應(yīng)的產(chǎn)物是 CO 而非CO2，所以粗硅的制備原理是：SiO22CSi2CO。(2)對(duì)沸點(diǎn)不同的液態(tài)混合物分離提純的方法一般選擇分餾(或蒸餾)。(3)從裝置的圖和題目信息可知 A 裝置是制備氫氣，但因含有H2O(g)不能直接還原SiHCl3，所以必須進(jìn)行洗氣干燥，所以裝置B 中的試劑應(yīng)該是濃硫酸；而SiHCl3 與H2 的反應(yīng)制得純硅：SiHCl3H2Si3HCl，其溫度高達(dá)10001100 ，只能在裝置D石英管中進(jìn)行，因?yàn)樵诖朔磻?yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化。顯然，裝置C是使液態(tài)的SiHCl3 氣化，并與H2 充分混合。由于硅在高溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)要取得成功操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及排盡裝置中的空氣。(4)將試樣用稀鹽酸溶解后溶液中的 Fe 主要以 Fe2離液檢驗(yàn)。子的形式存在，檢驗(yàn)的方法一般是將其氧化成Fe3用KSCN試Si2CO答案：(1)SiO22C(2)分餾(或蒸餾)(3)濃硫酸使滴入燒瓶中的 SiHCl3 氣化有固體物質(zhì)生成在反應(yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化SiHCl3 H2Si3HCl排盡裝置中的空氣bd考點(diǎn)一 氣體的制備1利用下列各組中的物質(zhì)制備和收集少量相應(yīng)的氣體，能采用如下圖裝置的是()。濃氨水和固體 NaOH 制 NH3；濃硫酸和濃鹽酸制 HCl；過(guò)氧化氫和二氧化錳制 O2；稀硝酸和銅片制 NO；濃鹽酸和二氧化錳制 Cl2；電石與水制 C2H2。ABCD解析：本題主要考查常見(jiàn)氣體的制備原理、裝置和收集方法。圖示裝置適用于固體(或液體)與液體在不加熱的條件下反應(yīng)制備氣體，所得的氣體能用向上排空氣法收集，該氣體應(yīng)比空氣重且不和空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)。答案：B2用如下圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)。A瓶中盛適量濃硫酸，從 A 口進(jìn)氣來(lái)干燥 NH3B從 B 口進(jìn)氣，用排空氣法收集 CO2C瓶中盛滿水，從 B 口進(jìn)氣，用排水法收集 NO2D瓶中裝滿水，A 口連接導(dǎo)管并伸入量筒中，從 B 口進(jìn)氣，用排水法測(cè)量生成 H2 的體積解析：濃硫酸與 NH3 反應(yīng)，不能用濃硫酸干燥 NH3；CO2的密度比空氣大，應(yīng)選擇向上排空氣法，因此應(yīng)從 A 口進(jìn)氣；NO2 與水反應(yīng)，不能用排水法收集。答案：D3(2014 年廣東廣州調(diào)研)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集、尾氣處理(或性質(zhì)實(shí)驗(yàn))裝置如下圖所示，用此裝置和下表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，合理的選項(xiàng)是 ()。解析：Cu 與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，A 錯(cuò)誤；濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制 Cl2 需要加熱，B 錯(cuò)誤；NH3 不能用向上排空氣法收集，D 錯(cuò)誤。答案：C選項(xiàng)中的物質(zhì)中收集的氣體中的物質(zhì)ACu 和濃硝酸NONaOH 溶液B濃鹽酸和 MnO2Cl2NaOH 溶液C碳酸鈣和鹽酸CO2澄清石灰水D濃氨水和 CaONH3酚酞溶液考點(diǎn)二無(wú)機(jī)物的制備4某氯堿廠利用廢鐵皮制取凈水劑 FeCl3 溶液，最合理的生產(chǎn)途徑是()。解析：A 項(xiàng)氯氣與廢鐵高溫反應(yīng)對(duì)反應(yīng)設(shè)備的要求較高，而且氯氣利用率低；C 項(xiàng)氫氣與氯氣混合充分光照時(shí)反應(yīng)十分劇烈，易爆炸；D 項(xiàng)廢鐵高溫生成的氧化物不單一。答案：B5(2014年廣東廣州一模)某地煤矸硼經(jīng)預(yù)處理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量鈣鎂的化合物等，一種綜合利用工藝如下：(1)“ 酸 浸 ” 過(guò) 程 中 主 要 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為 ：_、_。(2)“酸浸”時(shí)鋁浸出率的影響因素可能有_、_。(寫(xiě)出兩個(gè))(3)物質(zhì) X 的化學(xué)式為_(kāi)?！皦A溶”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為：_。(4)已知 Fe3開(kāi)始沉淀和沉淀完全的 pH 分別為 2.1 和 3.2，品 Al(OH)3，從煤矸石的鹽酸浸取液開(kāi)始，若只用 CaCO3 一種試劑，后續(xù)操作過(guò)程是_。(5)以煤矸石為原料還可開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品，例如在煤矸石的鹽酸浸取液除鐵后，常溫下向所得 AlCl3 溶液中不斷通入 HCl 氣體，即可析出大量 AlCl36H2O 晶體，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋析出晶體的原因：_。Al3開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4。為了獲得產(chǎn)Al(OH)3 OH= 2H2O答案 ： (1)Al2O3 6H =2Al3 3H2OFe2O3 6H=2Fe33H2O(2)鹽酸的濃度、反應(yīng)溫度、煤矸石顆粒大小、是否充分?jǐn)嚢?、反?yīng)時(shí)間(任寫(xiě)兩個(gè))(3)CO2(4)加入 CaCO3 調(diào)節(jié) pH 到 3.2，過(guò)濾除去 Fe(OH)3 后，再加入 CaCO3 調(diào)節(jié) pH 到 5.4，過(guò)濾得到 Al(OH)3(5)AlCl3 飽和溶液中存在溶解平衡：AlCl36H2O(s)增大，平衡向析出固體的方向移動(dòng)從而析出 AlCl3 晶體2AlOAl3(aq) 3Cl(aq) 6H2O(l)，通入HCl氣體使溶液中c(Cl)