实验室气体制备专题复-----以NH3的制取为例.ppt

实验室气体制备专题复 -以NH3的制取为例,兰州市第27中学 冯新平,2原理：,3装置：,6收集：,7检验：,8尾气：,5除杂(干燥)：,问题1：实验室如何制取纯净干燥的NH3？,1药品：,NH4Cl和Ca(OH)2,CaCl2+2NH3+2H2O,固+固,思考：气体收集方法的选择：,红色石蕊试纸(PH试纸)；浓HCl(Cl2),思考：尾气处理的原则及处理方法：,思考：如何分析气体中可能含有的杂质？,如何选择合理的除杂方法和试剂？,思考：如何选择气体制取装置？,2NH4Cl+Ca(OH)2,4气密性：,思考：气体制取装置气密性检查的方法：,固+液不加热,固(液)+液加热,固+固加热,2.固(液)+液加热加热烧瓶时应垫上石棉网。 液+液加热要加入将瓷片，防止暴沸。,3.固+液不加热使用长颈漏斗时，漏斗脚应伸入液体内 当使用分液漏斗时，主要作用是控制反应速率,1.固+固加热:实验结束后，应先撤导管后停止加热（防倒吸）,气体发生装置的设计原则：,注意事项,根据反应物质的状态和反应条件设计制取装置,、 在溶液中制取的气体有何种杂质?,、用电石制C2H2时，因电石中含有硫、磷化合物，而使制得 的C2H2中常混有H2S和PH3等杂质气体。, 、用C2H5OH和浓H2SO4混合共热制乙烯时，乙烯中混有 SO2、 CO2等杂质气体。,、用盐酸制备气体时，通常含有何种杂质?,1 分析气体中杂质的方法和途径,2 、气体除杂的原理, 吸收（固体或溶液）:水蒸气, 反应（酸碱或氧化还原）,一定有水蒸气。,HCl,结论3：反应物中含有杂质，产生杂质气体。,结论4：反应过程中副反应的发生，产生杂质气体。,结论2：用挥发性酸制备气体时产生酸性气体杂质。,结论1：在溶液中制取的气体有水蒸气,3 、气体除杂的途径:,气体转化为固态或液态，与气体分离,气体的干燥和净化,洗气瓶,U型管,干燥管,硬质玻璃管,酸性干燥剂（如浓硫酸、P2O5等）不能用来干燥碱性气体；,碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性 气体如Cl2等。,氧化性干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如H2S等）。,中性干燥剂:无水CaCl2不可干燥NH3,气体的干燥和净化的基本原理:,利用气体的溶解性、酸碱性或氧化还原性进行干燥和净化.,应将导气管的末端浸入水中，用双手捂住反应器的外壁或微热反应器。若有气泡产生，移开手掌或热源，过一会儿，有水进入导管形成一段水柱，则证明气密性良好。,按原装置图安装好仪器，向乙管中注入适量水，使乙液面高于甲管液面，静止片刻,若液面保持不变,说明装置气密性良好,用止水夹夹紧橡皮管,向长颈漏斗中注水，最终长颈漏斗水柱高于锥形瓶液面则气密性好。,利用气体的压强原理，将反应装置密封，然后通过升温或压缩气体的方法，利用产生的压强差来检查装置的气密性。,气密性检验方法小结：,1.微热法:,2.注水法:,3. 液差法:,收集方法,2、排水法,难溶于水的气体：H2、CH4、 O2等,1、排气法,（1）向上排空气法（密度大于空气的）,（2）向下排空气法（密度小于空气的）,思考：对于密度接近空气密度的气体如 何收集？如NO 、N2,3、多功能瓶,气体收集方法的选择原则：,注意：某些可溶性气体，不能用排水法，但可以用排液法收集。,根据气体的溶解性或密度确定收集方法,1、可燃性气体如CO 、H2等：,2、酸性气体如Cl2 、SO2等：,3、易溶解的气体：如HCl、NH3等,尾气处理 (哪些气体需要进行尾气处理？）,4 、防倒吸知识小结,（1） 何时要防倒吸 : 气体因为溶解或者反应导致反应体系内出现”负压” :由于温度降低而导致反应体系内出现”负压”,(3)为何可以倒吸?,（2） 如何防倒吸,特征：不直接接触或将吸收剂储存,燃烧法,碱液吸收法,水溶解法,四类气体,问题2、NH3的制取是利用了铵盐的什么性质？铵盐的还有什么性质？可否用来制取NH3？,方法二：(NH4)2CO3 2NH3 +H2O+CO2 ,或 NH4HCO3 NH3 +H2O+CO2 ,方法三：给浓氨水加热：,思考：选用何种制取装置？有哪些杂质? 如何净化?,方法四：浓氨水中加入CaO(或NaOH):,NH3H2O,NH3 +H2O,CaO+ NH3H2O= NH3+Ca(OH)2,NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-,问题3、NH3溶于水生成什么物质？,思考：根据化学平衡知识,可否利用上述反应找到新的制取NH3的方法？,练习2 、常见气体的制备知识专题小结：(O2、Cl2、H2、CO2、NH3、NO、NO2、SO2、C2H2、C2H4）,2011全国29. （15分） （1）下图是用KMnO4 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是： B_；C_；D_；,简单描述应观察到的实验现象_。,根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：,（2）在实验室欲制取适量NO气体。 下图中最适合完成该实验的简易装置是_（填序号）；,2010全国I29.（15分）请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在A后完成该反应的实验装置示意图（夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B,C；其它可选用的仪器（数量不限）简易表示如下：,（2）根据方框中的装置图，填写下表,（3）有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入 小试管中。改进后的优点是_; （4）验证CO的方法是_。,2009全国II、28.(15分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气 和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。,回答下列问题：,（1）A中加入的物质是_. 发生反应的化学方程式是_; （2）B中加入的物质是_，其作用是_: （3）实验时在C中观察到得现象是_，发生反应的化学 方程式是_; (4)实验时在D中观察到得现象是_， D中收集到的物 质是_,检验该物质的方法和现象是_.,2008年理综(I)化学28.如图，将化学式为MZ的黄色粉末状化合物和足量碳粉充分混合,平铺在反应管a中,b瓶中为足量澄清石灰水。,实验开始时通入N2，一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成。同时，b瓶出现白色浑浊。待反应完全后，停止加热，仍继续通N2直至反应管冷却。此时，管中的熔融触物凝固成银白色金属。请回答下列问题： (1)元素Z是 ： (2)停止加热前是否需要先断开a和b 的连接处？为什么？,不需要，因有N2不断通入，b瓶溶液不会倒吸至a管,氧,(4)本实验的尾气是否需处理？如需处理，请回答如何处理：如不需处理，请说明理由。,需要处理，因含有CO，可连接一个加热的装有CuO粉末的反应管(或用酒精灯点燃或.)。,气体性质实验命题特点及复习要求,从气体的制备这一考点可以看出实验试题有如下特点： 1 .基础性,即注重对常规实验的基本操作和基本知识的考察(如2011全国:考查 了Cl2、NO的制取、净化干燥、尾气处理等） 2 .灵活性,即试题源于课本而高于课本(如2008全国(I)就是以炭还原CuO”和 2011四川卷的试题的实验为原型命制而成的高考试题)。 3 .综合性，即考察的知识比较全面细致,特别注重对实验细节及实验知识的准 确性、深刻性的考察。(如2008全国(I)中的CO的产生、2011全国卷中制取NO 的实验现象的描述等） 4 .创新性，即注重对一些常规仪器、实验原理、实验方法的创新考察。,( 08北京),( 08广东),( 07甘肃),启示：近年气体性质实验题仍然会源于教材，以考改进(课本实验中不成功、现象不明显、结论不全面）、考变换（变换药品、仪器、原理、方法、问题的角度等)、考迁移(实验原理、方法的迁移等)做为命题思路,因此气体性质实验复习的要求：,1 .要注意把握典型实验的原理、装置的功能和特点、实验操作要点及实验细节(即不仅知道应该怎样做,而且还要知道为什么要这样做,还有没有其他的方法等),要全面掌握典型实验的通法通则,在解答实验试题时就可以结合试