2025版高考化学一轮总复习第10章化学实验基础和综合探究第38讲物质的制备与性质综合实验探究课件

这是一份2025版高考化学一轮总复习第10章化学实验基础和综合探究第38讲物质的制备与性质综合实验探究课件，共60页。PPT课件主要包含了先灭灯再停氢，冷凝回流，NH3，略低于，陶土网，碎瓷片或沸石，CO2，NO2，块状固体，插入液面以下等内容，欢迎下载使用。
考点1　以无机物的制备及性质为主体的综合实验
知识梳理1．排气方法为了防止空气中的成分氧气、CO2、水蒸气干扰实验，常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应产物气体(如：氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。
2．控制气体的流速及用量(1)用分液漏斗控制液体滴加的速率和用量。(2)观察气泡，控制气流速度，如图，可观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶2的混合气。
(3)平衡气压，如图所示，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。3．压送液体根据装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体压入或倒流入另一反应容器。
4．温度控制(1)控制低温的目的：减少某些反应物或产品分解如H2O2、NH4HCO3等；减少某些反应物或产品挥发，如盐酸、氨水等；防止某物质水解，避免副反应发生等。(2)采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动，加速溶解等。(3)常考温度控制方式①水浴加热：均匀加热，反应温度100 ℃以下。②冰水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提高产品纯度等。
5．物质制备实验的操作顺序(1)实验操作顺序
(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)选用仪器及连接顺序
6．物质制备与性质验证实验中需考虑的7大因素(1)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO时应先通________，再________。可燃性气体点燃前先________等)。(2)防氧化(如H2还原CuO后要“________________”，切割白磷宜在______中进行等)。(3)防吸水(实验取用和制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施防止________，以保证达到实验目的)。
(4)冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装____________装置(如长玻璃管、冷凝管等)。(5)易挥发液体产物(导出时为蒸气)的及时冷却。(6)仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)。(7)其他，如实验操作顺序，试剂加入顺序等。
7．实验室常见气体制备装置(选择依据：反应物状态和反应条件)
Cl2、HCl、NH3
8．常见气体的净化和干燥(1)装置
(2)原理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装置来除去。②酸性杂质用________吸收剂吸收，碱性杂质用________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__________较强的物质作吸收剂来吸收或转化；氧化性杂质，可用__________较强的物质作吸收剂来吸收。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吸收剂来除去杂质。如O2(H2S)，可将混合气体通过盛有___________溶液的A装置除去杂质。
(3)常见干燥剂及其应用
9．常见气体的收集装置
10．常见尾气的处理(选择依据：气体有无毒性和污染性)(1)实验室中常见气体的处理方法如下
(2)尾气处理装置在水中溶解度较小的气体，多数可通入烧杯中的溶液中，用某些试剂吸收除去，如图______。
对于溶解度很大、吸收速率很快的气体，吸收时应防止倒吸，如图______。某些可燃性气体可用点燃的方法除去，如CO、H2可点燃除去，如图______。尾气也可以采用收集的方法处理，如CH4、C2H4、H2、CO等，如图______。
[微点归纳]　(1)有氧化性的干燥剂(如浓H2SO4)不能干燥有还原性的气体(如H2S、HI等)。(2)不能用CaCl2干燥NH3，因为CaCl2与NH3能反应。(3)尾气处理装置应与大气相通，如图所示装置就不能作为尾气处理装置。
11．防倒吸装置的理解与应用(1)肚容式：对于NH3、HCl等易溶于水的气体吸收时，常用倒置的小漏斗、干燥管、双耳球等防倒吸，装置图如下所示：
(2)分液式：把导气管末端插入气体溶解度小的液体中，不会发生倒吸，气体进入上层液体被充分吸收。像HCl、NH3均可用如图所示装置吸收：
[微点归纳]　(1)制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制备氧气，用高锰酸钾分解，选固—固加热装置；用双氧水在二氧化锰作用下分解，选择固—液不加热装置。(2)进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验时首先对装置密封，如关闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水中进行水封等。(3)排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考虑是否与空气反应，如NO能被氧气氧化，不能用排空气法收集。
(4)气体净化与干燥的先后顺序①若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是气体除杂过程中会从溶液中带出水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。②若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管炸裂。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4。(　　)[提示]　浓硫酸使铁钝化，不能生成H2。(2)用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同。(　　)[提示]　均为固体加热的装置。(3)用向上排空气法收集铜粉和稀硝酸反应产生的NO。(　　)[提示]　NO和氧气反应，应用排水法收集。
(4)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2：气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水。(　　)[提示]　先干燥后通过饱和食盐水时会混入水蒸气，应后干燥。(5)吸收NH3可用如下图装置，或将有机溶剂CCl4换成苯。(　　)[提示]　NH3极易溶于水，如图所示装置可以防倒吸，苯的密度小于水，不能有效防倒吸。
(6)可利用如图装置收集H2。(　　)(7)SO2是还原性气体，不能用浓硫酸干燥。(　　)[提示]　SO2与浓硫酸不反应，可以用浓硫酸干燥。(8)使用MnO2作催化剂制备氧气，不一定需要加热。(　　)[提示]　若用MnO2催化氯酸钾分解需要加热，而催化过氧化氢分解不需加热。
(9)除去SO2中混有的HCl气体，可将气体通过装有饱和Na2SO3溶液的洗气瓶，再干燥。(　　)[提示]　除杂试剂应选用饱和NaHSO3溶液。(10)实验室中可利用二氧化锰或高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气，两制备方法中氯气的发生装置完全相同。(　　)[提示]　二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，高锰酸钾与浓盐酸反应不需要加热，二者制备氯气的装置不同。(11)在FeCl2溶液中加入NaOH溶液时，生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。(　　)
(12)铝盐和铁盐能够净水的原理是二者水解时均能生成胶体。(　　)(13)SO2通入Ba(NO3)2溶液中，溶液出现浑浊现象，说明有BaSO3沉淀生成。(　　)(14)向AlCl3溶液中通入NH3至过量，其现象为先产生白色沉淀后溶解。(　　)(15)除去SO2中的水蒸气，可利用盛浓硫酸的U形管。(　　)
2．(1)常见气体的发生装置。
①实验室用Ca(OH)2和NH4Cl、浓氨水和NaOH固体分别制取氨气可以选用装置__________。②若用H2O2分解来制取氧气，可以选用装置______。③实验室制取氯气，可以选用装置______。④装置B可以制备的常见气体有________________(写出两种)。
(2)实验室制取、收集干燥的以下六种气体：①CO2　②H2S　③NO2　④O2　⑤Cl2　⑥NH3如图装置可适用的气体是____________；干燥装置不适用的是________；收集装置不适用的是______。
(3)下图是用于气体的制备、干燥、性质实验、尾气处理的常用装置。请根据要求回答下列问题。
①如何检查装置A的气密性？______________________________________________________________________________________________________________________。②某同学的仪器连接顺序为A—B—C—D，以此证明实验室制取Cl2的过程中有HCl和水蒸气挥发出来。A．A中反应的离子方程式是________________________________　______________。
将a接口封闭，然后向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗的活塞，分液漏斗中水的液面不会连续下降，证明装置A的气密性良好
B．装置B中盛放的试剂是__________________，装置C中盛放的是CCl4溶液，其作用是__________________________________________，装置D中盛放的试剂是____________________，实验时看到的现象是______________________________________________________________________________________________________。C．有同学认为该实验有缺陷，应该在装置C、D之间增加装置E，你认为该装置中应放入________________________________________。
吸收氯气，防止对HCl的检验带来影响
产生白色沉淀(最后两空若试剂为“紫色石蕊试液”，现象为“石蕊变红而不褪色”也可，其他合理答案也可)
湿润的淀粉-KI试纸或湿润的有色布条
③最后，同学们用上述除装置B以外的仪器组装一套可以制备纯净干燥氯气的装置，按气流方向填接口顺序a→____________→ghf(不能选用装置B，其他装置可以重复使用)，并按顺序写出所填接口对应仪器盛放的试剂：______________________。
1．(2024·昆明模拟)以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法正确的是(　　)
微考点1　以气体制备及性质为主体的综合实验
A．实验室用高锰酸钾制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②B．实验室收集氢气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入D．实验室均可用排水法收集氧气和氨气，并且如图⑤临时存放
2．(2024·芜湖模拟)如图所示的干燥管作为气体干燥装置，下列组合中X和R均正确的是(　　)
[解析]　氨气会和氯化钙反应，CO2不能与CaCl2反应，A错误，B正确；乙烯中含有碳碳双键，会和高锰酸钾反应，C错误；氯气和碱石灰反应，不能干燥，D错误。
【对点训练】　1．如图所示的装置有很多用途，下列使用方法不正确的是(　　)A．排水法收集氧气时，由a口进气B．排空气法收集氨气时，由b口进气C．排水法收集氢气时，由b口进气D．排空气法收集二氧化碳时，由a口进气
[解析]　氧气不易溶于水，密度比水小，用图示装置收集氧气时，应该从b口进，故A符合题意；氨气的密度小于空气密度，用图示装置收集氨气时，应该从b口进，故B不符合题意；氢气难溶于水，用图示装置收集氢气时，应从b口进，故C不符合题意；二氧化碳密度大于空气密度，用图示装置收集二氧化碳时，应从a口进，故D不符合题意。
2．(2024·广东韶关期中)CaH2是重要的供氢剂，遇水或酸能引起燃烧。利用下列装置制备氢化钙固体(提供的实验仪器不得重复使用)。下列说法正确的是(　　)
A．装置①在加入试剂前无需检查装置气密性B．仪器接口的连接顺序为a→c→b→f→g→d→eC．加热装置④之前必须检查气体的纯度D．装置③的主要作用是防止空气中的CO2、H2O(g)进入装置④中
[解析]　装置①为启普发生器，在加入试剂前需检查装置气密性，然后再加入药品，A错误；装置①制取H2，浓盐酸具有挥发性，故H2中混有HCl和水蒸气，气体通过装置③可除去HCl和水蒸气，然后将纯净、干燥的H2通入装置④中与Ca在加热时反应生成CaH2，为防止空气中的H2O(g)进入装置④中，导致CaH2因吸收H2O(g)而变质，故最后要连接装置②，所以仪器接口的连接顺序为a→d→e→f(或g)→g(或f)→b→c，B错误；为防止Ca与空气中O2反应，加热前需先通入H2排尽装置中的空气，而且加热前还要检验气体的纯度，确认空气是否排尽，C正确；装置③的主要作用是除去H2中混有的HCl和水蒸气，D错误。
(2024·广东顺德调研)亚硝酸钙是一种阻锈剂，可用于燃料工业，某兴趣小组拟制备Ca(NO2)2并对其性质进行探究。【查阅资料】Ⅰ.NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O；
微考点2　以物质的制备及性质为主体的综合实验
实验1：制备氮氧化物甲组同学拟利用如图所示装置制备氮氧化物。
(1)仪器X的名称是____________。(2)装置B中逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1，则装置B中发生反应的化学方程式为_________________________________________，若其他条件不变，增大硝酸的浓度，则会使逸出的气体中n(NO)______ (填“>”或“