人教版高中化學選修6：實驗化學 物質(zhì)的制備

物質(zhì)的制備第一頁，共十九頁。飲用水的消毒第二頁，共十九頁。有毒性，熔點：-59℃，沸點：11℃，氣體呈黃綠色，極易溶于水，在堿性溶液中劇烈反應(yīng)生成亞氯酸鹽和氯酸鹽。ClO2不穩(wěn)定，受熱（85℃以上）或見光易分解，引起爆炸。常壓下，當體積分數(shù)大于15%或水中濃度大于30％易爆炸，在生產(chǎn)和使用時必須用稀有氣體或空氣等進行稀釋，同時要避免光照、震動等。ClO2主要用作污水殺菌消毒和紙漿漂白。ClO2性質(zhì)和用途【資料在線】：第三頁，共十九頁。穩(wěn)定性二氧化氯——亞氯酸鈉第四頁，共十九頁。工業(yè)上主要用作漂白劑和制備二氧化氯的原料，將NaClO2和稀硫酸或稀鹽酸混合即可重新生成ClO2。NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO2?3H2O，高于38℃時析出晶體是NaClO2，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。NaClO2性質(zhì)和用途第五頁，共十九頁。任務(wù)1、理解穩(wěn)定性二氧化氯的制備原理

ClO2的制備方法：

在強酸性條件(如H2SO4溶液)下，用還原劑（如Na2SO3）還原氯酸鈉（NaClO3）。

穩(wěn)定性ClO2的制備方法：將ClO2用NaOH和H2O2混合溶液吸收制成NaClO2。請寫出上述反應(yīng)的化學方程式。第六頁，共十九頁。任務(wù)2、選擇穩(wěn)定性二氧化氯的制備裝置

2NaClO3+Na2SO3

+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4

+H2O2ClO2+2NaOH+H2O2==2NaC1O2+O2+2H2O反應(yīng)大量放熱硫酸溶液Na2SO3NaClO3固體NaOH和H2O2混合溶液問題：根據(jù)上述信息，對該反應(yīng)裝置進行改進，說明理由。

AB第七頁，共十九頁。K硫酸溶液NaOH和H2O2混合溶液冷水浴NaOH溶液NaClO3和Na2SO3固體B空氣ACD任務(wù)3、設(shè)計穩(wěn)定性二氧化氯的制備步驟

問題：現(xiàn)搭好裝置，檢查好裝置氣密性，裝好藥品。請設(shè)計獲得無水NaClO2的實驗方案。打開止水夾K，緩慢通入空氣；打開分液漏斗上口玻璃塞，旋開旋塞，緩慢滴加硫酸溶液，C中產(chǎn)生大量氣體，當C中氣體明顯減少時，關(guān)上分液漏斗旋塞。

第八頁，共十九頁?；旌先芤赫舭l(fā)結(jié)晶過濾洗滌干燥任務(wù)3、設(shè)計穩(wěn)定性二氧化氯的制備步驟

將裝置C中的液體取出在約55℃條件下蒸發(fā)，至出現(xiàn)大量晶體后，高于38℃趁熱過濾；乙醇洗滌2~3次；低于60℃干燥，得到無水NaClO2。約55℃高于38℃約55℃乙醇低于60℃第九頁，共十九頁。模型建構(gòu)：綜合實驗的設(shè)計理解實驗原理選擇實驗裝置設(shè)計實驗方案制備反應(yīng)分離提純判斷終點據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象（氣泡、沉淀）控制溶液pH安全環(huán)保速率產(chǎn)率沉淀法（調(diào)節(jié)溶液pH）結(jié)晶法（溫度控制）第十頁，共十九頁。制備反應(yīng)實驗步驟的設(shè)計例1、（2016年江蘇高考）由MgSO4溶液和Na2CO3溶液制備MgCO3·3H2O：

MgSO4+Na2CO3+3H2O==MgCO3·3H2O↓+Na2SO4邊攪拌邊向MgSO4溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成。過濾、用水洗滌固體2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。第十一頁，共十九頁。制備反應(yīng)實驗步驟的設(shè)計例2、（2017年江蘇高考）利用銀氨溶液和2mol·L?1水合肼溶液的反應(yīng)制備Ag：向濾液中滴加2mol·L?1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時用1mol·L?1H2SO4溶液吸收反應(yīng)中放出的NH3，待溶液中無氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥。

4Ag(NH3)2++N2H4·H2O==4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O

第十二頁，共十九頁。制備反應(yīng)實驗步驟的設(shè)計例3、（2019屆南京市二模，19）請補充完整上述煅燒后混合物（Na2CrO4、Fe2O3）制備Na2Cr2O7晶體的實驗方案：水浸，過濾，

，得純凈Na2Cr2O7晶體（必須使用的試劑有：硫酸，蒸餾水）。2Na2CrO4+H2SO4==Na2Cr2O7+

Na2SO4+H2O已知：Na2CrO4溶液中加酸調(diào)節(jié)pH為3.5時，CrO42－轉(zhuǎn)化為Cr2O72－。向濾液中加入硫酸調(diào)節(jié)pH至3.5，

第十三頁，共十九頁。分離提純實驗步驟的設(shè)計溶解度/g20℃30℃40℃60℃80℃90℃Na2SO419.540.848.845.343.742.7Na2Cr2O7183198215269376405例1、（2019屆南京市二模，19）2Na2CrO4+H2SO4==Na2Cr2O7+

Na2SO4+H2O橙紅色第十四頁，共十九頁。典型錯誤分析：2Na2CrO4+H2SO4==Na2Cr2O7+

Na2SO4+H2ONa2Cr2O7Na2SO490℃溶解度/g40542.790℃飽和溶液中需要的水/g如兩者都能溶解至少需要的水/g40℃溶解度/g21548.8降溫至40℃析出晶體/g262g142g65g333g333g0333g水最多能溶解716g，析出晶體為0第十五頁，共十九頁。分離提純實驗步驟的設(shè)計溶解度/g20℃30℃40℃60℃80℃90℃Na2SO419.540.848.845.343.742.7Na2Cr2O7183198215269376405例1、（2019屆南京市二模，19）2Na2CrO4+H2SO4==Na2Cr2O7+

Na2SO4+H2O橙紅色將溶液加熱到90℃以上，蒸發(fā)結(jié)晶，有大量無色晶體析出，至有少量橙黃色晶體析出時，趁熱過濾，濾液降溫至40℃結(jié)晶，趁熱過濾，用蒸餾水洗滌，干燥得Na2Cr2O7晶體。第十六頁，共十九頁。例2：寫出從FeSO4溶液中獲得