2019版高考化学一轮复习第37讲物质的制备及性质探究类实验学案

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1、第37讲　物质的制备及性质探究类实验1．气体的制备(1)常见气体制备的发生装置(2)常见气体的收集方法(3)气体净化的装置与方法①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。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装置来除去杂质气体。②酸性杂质用碱性吸收剂，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，也可用盛碱石灰的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来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的物质来吸收。例如CO2(

2、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CuSO4溶液的a装置除去杂质。(4)尾气的处理①转化处理对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。实验室中常见有毒气体的处理方法如下表：②直接排空处理主要是针对无毒、无害气体的处理。如N2、O2、CO2等。③尾气处理装置a．在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的溶液中，用某些试剂吸收除去(如图甲)。如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液

3、中除去；对于溶解度很大、吸收速率很快的气体，吸收时应防止倒吸(如图乙)。b．某些可燃性气体可用点燃或转化的方法(如图丙)，如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。c．收集法(如图丁)，尾气也可以采用收集的方法，如CH4、C2H4、H2、CO等。2．物质制备的原则(1)选择最佳反应途径①用铜制取硫酸铜2Cu＋O22CuO、CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。②用铜制取硝酸铜2Cu＋O22CuO、CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O。③用铝制取氢氧化铝2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O==

4、=2NaAlO2＋3H2↑Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4当n(Al3＋)∶n(AlO)＝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，而不能选用强碱溶液(氢氧化铝可溶解在氢氧化钠溶液中)，离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH；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

5、成氢氧化铁，要注意隔绝空气。其方法是：①亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液)；②将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O2)；③使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触；④还可在氯化亚铁溶液上加一层苯或植物油，尽量减少与空气的接触。3．性质实验探究(1)探究性实验设计的一般步骤①提出问题要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。②提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题提出几种

6、可能的情况。有些问题，结论有多种可能(即猜想)，只能通过实验进行验证。③设计验证方案提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键是试剂的选择和实验条件的控制。④观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案和观察到的实验现象进行推理分析或计算分析，从而得出结论。(2)实验探究的主要角度①物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过KMnO4溶液是否褪色来说明。②物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。如探究Fe3＋的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与KI淀粉溶

7、液反应，通过溶液是否变蓝色来说明Fe3＋的氧化性大于I2。③同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg的活泼性强于Al。④电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA的溶液，测pH，若pH＞7，则说明HA为弱酸。⑤物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成来判断。⑥钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触

8、的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。