57、物质的制备和检验。
1复习重点。
1．掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）．
2．综合运用化学知识对常见的物质（包括气体物质、无机离子）进行分离、提纯和鉴别．
难点聚焦。一、常见气体的实验室制备。
1、气体发生装置的类型。
1）设计原则：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
2）装置基本类型：
几种气体制备的反应原理。
1、o22kclo3 2kcl+3o2↑
2kmno4k2mno4+mno2+o2↑
2h2o22h2o+o2↑
2、nh32nh4cl+ca(oh)2cacl2+2nh3↑+2h2o
nh3·h2onh3↑+h2o
3、ch4ch3coona+naohna2co3+ch4↑
4、h2zn+h2so4(稀)=znso4+h2↑
5、co2caco3+2hcl=cacl2+co2↑+h2o
6、h2sfes+h2so4(稀)=feso4+h2s↑
7、so2na2so4+h2so4(浓)=na2so4+so2↑+h2o
8、no2cu+4hno3(浓)=cu(no3)2+2no2↑+2h2o
9、no3cu+8hno3(稀)=3cu(no3)2+2no↑+4h2o
10、c2h2cac2+2h2o→ca(oh)2+ch≡ch↑
11、cl2mno2+4hcl(浓)mncl2+cl2↑+2h2o
12、hclnacl(固)+h2so4(浓)nahso4+hcl↑
nacl(固)+nahso4na2so4+hcl↑
2nacl(固)+h2so4(浓)na2so4+2hcl↑
13、c2h4 c2h5ohch2=ch2↑+h2o
14、n2nano2+nh4clnacl+n2↑+2h2o
2、收集装置。
1）设计原则：根据氧化的溶解性或密度。
2）装置基本类型：
3、净化与干燥装置。
1）设计原则：根据净化药品的状态及条件。
2）装置基本类型：
3）气体的净化剂的选择。
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。一般情况下：①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸收；④水分可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。
4）气体干燥剂的类型及选择。
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：
酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如co2、so2、no2、hci、h2、cl2 、o2、ch4等气体。
碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体naoh。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如nh3、h2、o2、ch4等气体。
中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如o2、h2、ch4等。
在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用caci2来干燥nh3（因生成 cacl2·8nh3），不能用浓 h2so4干燥 nh3、h2s、hbr、hi等。
气体净化与干燥注意事项。
一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气cl2、so2、br2（蒸气）等可用naoh溶液吸收；尾气h2s可用cuso4或naoh溶液吸收；尾气co可用点燃法，将它转化为co2气体。
4、气体实验装置的设计。
1）装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置。
2）安装顺序：由下向上，由左向右。
3）操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品。
二、常见物质的分离、提纯和鉴别。
1、 化学方法分离和提纯物质。
对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法（见化学基本操作）进行分离。
用化学方法分离和提纯物质时要注意：
最好不引入新的杂质；
不能损耗或减少被提纯物质的质量。
实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：
1）生成沉淀法例如nacl溶液里混有少量的mgcl2杂质，可加入过量的naoh溶液，使mg2+离子转化为mg(oh)2沉淀（但引入新的杂质oh－），过滤除去mg(oh)2，然后加入适量盐酸，调节ph为中性。
2）生成气体法例如na2so4溶液中混有少量na2co3，为了不引入新的杂质并增加so42－，可加入适量的稀h2so4，将co32－转化为co2气体而除去。
3）氧化还原法例如在 fecl3溶液里含有少量 fecl2杂质，可通入适量的cl2气将fecl2氧化为fecl3。若在 fecl2溶液里含有少量 fecl3，可加入适量的铁粉而将其除去。
4）正盐和与酸式盐相互转化法例如在na2co3固体中含有少量nahco3杂质，可将固体加热，使nahco3分解生成na2co3，而除去杂质。若在nahco3溶液中混有少量na2co3杂质，可向溶液里通入足量co2，使na2co3转化为nahco3。
5）利用物质的两性除去杂质例如在fe2o3里混有少量的al2o3杂质，可利用al2o3是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的 naoh溶液，使其中 al2o3转化为可溶性 naalo2，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的fe2o3。
6）离子交换法例如用磺化煤（nar）做阳离子交换剂，与硬水里的ca2+、mg2+进行交换，而使硬水软化。
2、物质的鉴别。
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子，鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。
1．常见气体的检验。
2．几种重要阳离子的检验。
l）h+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
2）na+、k+ 用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。
3）ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色baso4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。
4）mg2+ 能与naoh溶液反应生成白色mg(oh)2沉淀，该沉淀能溶于nh4cl溶液。
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