1、實驗室制備日用化學(xué)品

物質(zhì)制備型實驗解題建模 以制備NaN3為例 大田一中嚴(yán)志燁 2017課標(biāo) 化學(xué)是在原子 分子水平上研究物質(zhì)的組成 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科 其特征是從微觀層面認(rèn)識物質(zhì) 以符號形式描述物質(zhì) 在不同層面創(chuàng)造物質(zhì) 化學(xué) 疊氮化鈉 NaN3 是一種無色晶體 不溶于乙醚 微溶于甲醇 溶于水 廣泛用于汽車安全氣囊及頭孢類藥物生產(chǎn)等 某小組欲在實驗室中利用水合肼法制備疊氮化鈉 NaN3 樣品 已知 工業(yè)上利用水合肼法生產(chǎn)疊氮化鈉的流程如下 思考 物質(zhì)制備型實驗一般從哪些角度進(jìn)行分析 1 明確目的2 分析原理3 選裝儀器4 實驗操作5 分離產(chǎn)品6 測定純度 思考1 制備中是如何制得NaN3樣品的 寫出步驟 和步驟 的方程式 2CH3OH 2NaNO2 H2SO4 2CH3ONO 亞硝酸甲酯 Na2SO4 2H2O CH3ONO N2H4 H2O NaOH NaN3 CH3OH 3H2O 2 分析原理 解題要點 充分利用已知信息 結(jié)合氧化還原 離子反應(yīng) 物質(zhì)性質(zhì)等理論知識進(jìn)行分析 思考2 已知步驟1和步驟2均為放熱反應(yīng) 相關(guān)物質(zhì)的熔沸點及性質(zhì)如下 請根據(jù)需要選擇適當(dāng)儀器并組裝反應(yīng)裝置 3 選裝儀器 選儀器 如有需要 可另選 三頸燒瓶 恒壓滴液漏斗 梨型分液漏斗 直形冷凝管 球形冷凝管 磁力加熱攪拌器 短頸漏斗 燒杯 錐形瓶 攪拌器 圓底燒瓶 蒸餾燒瓶 提示 連好的裝置要符合原理的要求 做到安全環(huán)保 產(chǎn)品純凈 便于操作 盡可能提高原料利用率 CH3OHNaNO2溶液 NaOH溶液 A B C 70 H2SO4溶液 N2 解題要點 熟悉常見氣體的發(fā)生裝置 除雜裝置 收集裝置 核心反應(yīng)裝置 安全防護(hù)裝置等 并能加以綜合應(yīng)用 70 H2SO4 N2 NaOH溶液 N2H4 H2ONaOH 思考3 以下是實驗中的部分步驟 請按順序排列A 關(guān)閉止水夾 從滴液漏斗中緩慢滴加硫酸B 連接裝置 檢查裝置氣密性 C 往三頸燒瓶中加入CH3OH和NaNO2溶液 往錐形瓶中加入水合肼和氫氧化鈉 打開電磁加熱攪拌器 通冷凝水D 打開A中止水夾 通入氮氣E 關(guān)閉冷凝水 F 關(guān)閉滴液漏斗活塞 打開止水夾 繼續(xù)氮氣至冷卻 4 實驗操作 BCDAFE 解題要點 安全 環(huán)保 聯(lián)系原理 充分認(rèn)識裝置和儀器特點 思考5 流程中 步驟 系列操作是 冷卻結(jié)晶 洗滌 干燥 洗滌時所需藥品及操作為 5 分離產(chǎn)品 思考4 流程中 步驟 的主要目的是什么 具體操作名稱是 解題要點 明確常見物質(zhì)分離方法和基本操作 升華 過濾 結(jié)晶 重結(jié)晶 萃取 分液 蒸餾等 的適用范圍 知道相關(guān)操作的模型 取產(chǎn)品6 50g加入適量稀硫酸溶解 向混合液中加入20 00mL1 00mol L lKMnO4溶液 溶液呈紫紅色 再加入足量KI溶液消耗過量的KMnO4溶液 其后用0 100mol L lNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所產(chǎn)生的I2 消耗Na2S2O3溶液30 00mL 已知 NaN3 KMnO4 H2SO4 MnSO4 K2SO4 Na2SO4 H2O N2 6 測定純度 思考6 滴定時 選用什么做指示劑 滴定終點如何判斷 思考7 所得樣品的純度為多少 97 解題要點 明確滴定法 沉淀法 氣體法的使用及計算方法 建立測定情境 充分利用關(guān)系式 反思提高 思考8 根據(jù)題目信息 假如讓你出題 你還能提出哪些問題 歸納小結(jié) 實驗?zāi)康?確定物質(zhì)體系 實驗原理 實驗裝置 實驗操作 產(chǎn)品 產(chǎn)品分離 產(chǎn)品定性定量測定 原料利用率 環(huán)保 安全便于操作 規(guī)范產(chǎn)品純度 物質(zhì)檢驗計算 實驗評價 練 2016年全國 卷 26改編 氯化亞砜 SOCl2 是一種液態(tài)化合物 沸點為77 在農(nóng)藥 制藥行業(yè)中用途廣泛 SOCl2遇水劇烈反應(yīng) 產(chǎn)生白霧和帶有刺激性氣味的氣體 實驗室合成SOCl2的原理為SO2 Cl2 SCl22SOCl2 部分裝置如圖所示 回答下列問題 1 儀器a的名稱是 裝置b的作用 是 2 實驗室制取SOCl2時 所選儀器的連接順序是 某些儀器可以多次使用 3 冷凝管口 是 填 進(jìn)水 或 出水 口 本實驗中制備氯氣反應(yīng)的離子方程式為 4 將SOCl2與AlCl3 6H2O混合加熱 可得到無水AlCl3 試解釋原因 球形冷凝管 吸收Cl2 SO2 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置而使SOCl2水解 進(jìn)水 MnO2 4H 2Cl Mn2 Cl2 2H2O SOCl2與水反應(yīng)生成SO2和HCl酸性物質(zhì) 抑制AlCl3水解 5 已知SCl2的沸點為50 實驗結(jié)束后 將三頸燒瓶中的混合物分離開的實驗操作名稱是 若反應(yīng)中消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2的體積為1120mL 最后得到純凈的SOCl26 76g 則SOCl2的產(chǎn)率為 保留三位有效數(shù)字 過濾 蒸餾 56 8 6 已知 SOCl2 4NaOH Na2SO3 2NaCl 2H2O 請設(shè)計簡單的實驗來驗證氯化亞砜與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中存在Cl 可選試劑