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文檔簡(jiǎn)介
1、高二化學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)學(xué)案物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)【要點(diǎn)解析】制備實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)可以讓考生在已有的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能、技巧的基礎(chǔ)上選擇恰當(dāng)?shù)姆桨附鉀Q問(wèn)題,考查要求比較高。一、經(jīng)常涉及的順序問(wèn)題1. 實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序問(wèn)題氣體發(fā)生裝置凈化除雜干燥主要實(shí)驗(yàn)尾氣的處理說(shuō)明:考慮干燥與除雜的順序時(shí),若采用溶液除雜,先凈化后干燥;若采用固體吸收劑常溫除雜,則根據(jù)題意而定??紤]尾氣處理時(shí),有毒氣體常用溶液(或)固體吸收或?qū)⑵潼c(diǎn)燃,無(wú)毒氣體直接排放。2接口的連接總體上遵循第1點(diǎn)中所列排列順序,對(duì)于吸收裝置應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,量氣裝置應(yīng)“短進(jìn)長(zhǎng)出”,洗氣裝置應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,干燥管應(yīng)“大進(jìn)小出”。3氣體的發(fā)生實(shí)驗(yàn)順序:裝置的選擇和
2、連接氣密性檢查裝入固體藥品加液體藥品開(kāi)始實(shí)驗(yàn)拆卸儀器其他處理等。二、同一儀器在不同位置的作用1酒精燈首部:制氣反應(yīng)的熱源中部:需加熱進(jìn)行的反應(yīng)的熱源尾部:出去一些有污染且易燃的氣體2干燥管中部:干燥氣體;除去溶于水顯酸性的氣體;檢驗(yàn)水蒸氣的存在尾部:防止空氣中的水氣進(jìn)入反應(yīng)器;除去尾氣中的有害氣體,防止污染環(huán)境3洗氣瓶(通常放置于中部)干燥:放置在氣體進(jìn)入加熱的反應(yīng)器之前;放置在收集干燥氣體的集氣瓶之前除雜:用洗氣的方法除雜(根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的具體需要確定放置位置)檢驗(yàn):驗(yàn)證某氣體的存在(根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的具體需要確定放置位置)三、重要有機(jī)物的制取需掌握典型物質(zhì)的制備原理、實(shí)驗(yàn)裝置、反應(yīng)現(xiàn)象、操作要點(diǎn)
3、。1乙烯的實(shí)驗(yàn)室制取簡(jiǎn)述:實(shí)驗(yàn)室一般是在加熱條件下,用濃硫酸使乙醇脫水制取。其中濃硫酸起催化劑和脫水劑作用。在約140時(shí),乙醇脫水生成乙醚(C2H5)2O;在約170時(shí),生成乙烯。這是在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物相同,反應(yīng)條件不同而生成物不同的典型例子之一。注意事項(xiàng):(1)燒瓶、導(dǎo)氣管等儀器,要在加入藥品之前先檢驗(yàn)其氣密性,氣密性合格的儀器才能使用。(2)實(shí)驗(yàn)中所用的藥品之一濃硫酸,其作用是無(wú)水灑精反應(yīng)的催化劑和脫水劑。為了保證有足夠的脫水性,硫酸要98濃硫酸,酒精要用無(wú)水酒精。(3)燒瓶的耐熱性差,直接接觸火焰時(shí)易炸裂。因此,燒瓶必須墊石棉網(wǎng),以防燒瓶炸裂。(4)在無(wú)水酒精和濃硫酸的混合物中生成
4、乙烯氣體的適宜溫度是170左右。實(shí)驗(yàn)中要通過(guò)使無(wú)水酒精和濃硫酸混合物的溫度迅速上升到并穩(wěn)定于170左右。(5)溫度計(jì)要選擇量程在200-300之間的為宜。溫度計(jì)的感溫泡要置于反應(yīng)物的中央位置,因?yàn)樾枰獪y(cè)量的是反應(yīng)物(混合液)的溫度。(6)收滿(mǎn)乙烯的集氣瓶,蓋好毛玻璃片后倒放在實(shí)驗(yàn)桌上。(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),要先將導(dǎo)氣管從水中取出,再熄滅酒精燈。反之,會(huì)導(dǎo)致水被倒吸。(8)實(shí)驗(yàn)后,應(yīng)待燒瓶里的殘粥狀黑色混合物以及溫度計(jì)冷卻后再清洗。*實(shí)驗(yàn)改進(jìn):加熱時(shí),要使混合液的溫度迅速越過(guò)140溫度區(qū),這樣,可以減少副產(chǎn)物乙醚的生成。在將乙醇和濃硫酸的混合液加熱到80至90左右后,投入生石灰(以小顆粒好)。當(dāng)生石
5、灰加入后,CaO與反應(yīng)體系中原有的水和生成的水迅速反應(yīng),放出大量的熱,使整個(gè)反應(yīng)體系的溫度由80至90左右迅速上升到乙烯氣體的生成溫度170,大大縮短了反應(yīng)時(shí)間。在反應(yīng)中加入CaO和生成的Ca(OH)2與體系中的硫酸反應(yīng),使硫酸的量相對(duì)減小。從而減少乙烯氣體中副產(chǎn)物SO2、CO2、H2O等氣體的含量。改乙醇與濃硫酸的體積比13為12,一能降低成本;二是減少了濃硫酸的用量,既可縮短加熱時(shí)間,又降低了因濃硫酸過(guò)量而引起的氧化作用。裝置改進(jìn):玻璃導(dǎo)管由細(xì)改粗并加長(zhǎng),因?yàn)橐蚁怏w中混有液態(tài)的乙醇、水等,若玻璃管太細(xì),常阻塞管道,使氣流不暢,造成乙烯氣體點(diǎn)火燃燒時(shí)不連續(xù)。加高是使乙醇和水等蒸氣更好地冷凝
6、回流,同時(shí)使密度較大的氣體,如SO2、CO2等不易過(guò)去。2乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法簡(jiǎn)述:電石與水反應(yīng)的速率很快,而且難以控制,加之反應(yīng)過(guò)程中會(huì)放出大量的熱,同時(shí)生成的氫氧化鈣是糊狀的。如果采用啟普發(fā)生器作為反應(yīng)裝置的話(huà),反應(yīng)劇烈放出大量的熱量,容易造成啟普發(fā)生器破裂;電石吸水后粉末化,不利于啟普發(fā)生器控制反應(yīng)進(jìn)行;生成微溶于水的Ca(OH)2,容易造成球形漏斗、導(dǎo)管堵塞。這樣裝置中的熱量更難散失,啟普發(fā)生器很容易破裂,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)者造成危險(xiǎn)。同時(shí)電石有可能含有雜質(zhì),制備得到的乙炔會(huì)含有(H2S,PH3,AsH3等)污染空氣,這些氣體對(duì)人的身體也是有害的。*實(shí)驗(yàn)改進(jìn):用水的酒精溶液代替水或食鹽水與電石反應(yīng)制
7、備乙炔,同時(shí)采用錐形瓶和分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗控制水的酒精溶液的速率從而控制反應(yīng)的速率,反應(yīng)裝置后接一個(gè)盛有氫氧化鈉溶液的除雜裝置和一個(gè)盛有氧化鈣的干燥裝置,最后還有一個(gè)盛有酸性高錳酸鉀溶液的裝置從而證實(shí)有乙炔產(chǎn)生。注意事項(xiàng):(1)在使用簡(jiǎn)單裝置制乙炔時(shí),所用電石塊盡可能大些,用電石12塊,滴加水的酒精溶液時(shí)慢慢滴加。(2)在實(shí)驗(yàn)中,水與無(wú)水酒精可以體積比3121之間較適宜,但仍可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要調(diào)配水的濃度。(3)除雜質(zhì)的NaOH的溶液的量要占試管的2/3,這樣以保證氣流很快逸出,便于收集,同時(shí)也能更好地除去惡臭的氣體,以免污染空氣。3乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室制備簡(jiǎn)述:乙酸乙酯由乙酸和乙醇在少量濃硫酸催化
8、下制得。反應(yīng)中,濃硫酸除了起催化劑作用外,還吸收反應(yīng)生成的水,有利于酯的生成。若反應(yīng)溫度過(guò)高,則促使副反應(yīng)發(fā)生,生成乙醚。為提高產(chǎn)率,實(shí)驗(yàn)中可采用增加醇的用量、不斷將產(chǎn)物酯和水蒸出、加大濃硫酸用量的措施,使平衡向右移動(dòng)。主反應(yīng):CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O副反應(yīng):CH3CH2OH+CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O (140150)*裝置改進(jìn)圖:注意事項(xiàng):(1)濃硫酸的作用是什么?在酯化反應(yīng)中,濃硫酸起催化和吸水作用。(2)加入濃硫酸的量是多少?硫酸的用量為醇用量的3%時(shí)即能起到催化作用,當(dāng)硫酸用量較多時(shí),由于它能夠其脫水作用而增加酯的產(chǎn)率。
9、但硫酸用量過(guò)多時(shí),由于高溫時(shí)氧化作用的結(jié)果對(duì)反應(yīng)反而不利。(3)為什么要加入沸石,加入多少?防止暴沸,加入1-2粒即可。(4)實(shí)驗(yàn)中,怎樣檢驗(yàn)酯層不顯酸性?先將藍(lán)色石蕊試紙濕潤(rùn),再滴上幾滴酯。還應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)室制取:甲烷性質(zhì)實(shí)驗(yàn):制取溴苯硝基苯溴乙烷 乙醇催化氧化制乙醛 乙醛的銀鏡反應(yīng),與新制氫氧化銅反應(yīng)【能力提升】一、選擇題1下列裝置可以用作實(shí)驗(yàn)室制取乙炔氣體的反應(yīng)裝置的是A B C D2現(xiàn)有四種實(shí)驗(yàn)裝置,如下圖所示,要制備硝基苯,應(yīng)選用3關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述中,正確的是A裝置常用于分離互不相溶的液體B裝置可用于吸收NH3C裝置可用于制備乙酸乙酯 D裝置可用于收集NO、CO2等氣體4(1)洗
10、氣瓶用途的延伸:利用如圖所示的裝置收集以下8種氣體:H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、CO2、O2、SO2、C2H4(A)若燒瓶是干燥的,由A口進(jìn)氣,可收集的氣體有(B)若在燒瓶?jī)?nèi)充滿(mǎn)水,可收集的氣體有,氣體應(yīng)由口進(jìn)入二、填空題5實(shí)驗(yàn)室常用濃硫酸和乙醇混合加熱制取乙烯。(1)實(shí)驗(yàn)室制乙烯的化學(xué)方程式為(2)實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸和乙醇混合加熱制乙烯可用如上圖所示裝置,下列說(shuō)法正確的是A濃硫酸只作催化劑 B在反應(yīng)容器中放入幾片碎瓷片防止混合液暴沸C反應(yīng)溫度緩慢上升至170 D用排水法或向下排氣法收集乙烯E圓底燒瓶中裝的是4mL乙醇和12mL3mol/L H2SO4混合液F溫度計(jì)應(yīng)插入反應(yīng)溶液液面下,
11、以便控制溫度G反應(yīng)完畢后先熄滅酒精燈,再?gòu)乃腥〕鰧?dǎo)管(3)若將裝置中的溫度計(jì)換成分液漏斗,則還可以制取的氣體有(酒精燈可用可不用)ACO2 BNH3 CO2DCl2(4)如溫度過(guò)高,反應(yīng)后溶液顏色變,某同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)以確定上述混合氣體中含有乙烯和SO2。I、II、III、IV裝置可盛放的試劑是(請(qǐng)將下列有關(guān)試劑的序號(hào)填入空格內(nèi)):A、品紅 B、NaOH溶液 C、濃硫酸 D、酸性KMnO4溶液I;II;III;IV。能說(shuō)明SO2氣體存在的現(xiàn)象是使用裝置II的目的是使用置III的目的是確定含有乙烯的現(xiàn)象是6下圖中的實(shí)驗(yàn)裝置可用于制取乙炔,請(qǐng)?zhí)羁眨海?)圖中,A管的作用是,制取乙炔的化學(xué)方程式是
12、(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中觀察到的現(xiàn)象是,乙炔發(fā)生了反應(yīng)(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中觀察到的現(xiàn)象是,乙炔發(fā)生了反應(yīng)7下面是甲、乙、丙三位同學(xué)制取乙酸乙酯的過(guò)程。(1)甲、乙、丙三位同學(xué)均采取乙醇、冰醋酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯,濃硫酸的作用是;(2)甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示三套實(shí)驗(yàn)裝置:請(qǐng)從甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置中選擇一種作為實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置,應(yīng)選擇的裝置是(選填“甲”或“乙”),丙同學(xué)設(shè)計(jì)了丙裝置,用球形干燥管代替玻璃管,除了起到冷凝作用外,另一重要作用是(3)試管中飽和Na2CO3的作用除了溶解乙醇、降低乙酸乙酯溶解度外,還可以(4)從試管中分離出乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)操作是(5)生成乙酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全變成生成物,反應(yīng)一段時(shí)間后,就達(dá)到了該反應(yīng)的限度,也即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。下列描述能說(shuō)明乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有(填序號(hào))單位時(shí)間里,生成1mol乙酸乙酯,同時(shí)生成1mol水單位時(shí)間里,生成1mol乙酸乙酯,同時(shí)生成1mol乙酸單位時(shí)間里,消耗1mol乙醇,同時(shí)消耗1mol乙酸正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化參考答案:1.B 2.C 3.C 4.(A) (B) A5.(1) CH3CH2OH CH2=CH2+H2O (2)B F (3)A、D(4)深(
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