高考化学一轮优化复习：《常见气体的制备》ppt精编课件.ppt

第三节常见气体的制备 2018高考导航考纲解读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 命题热点1 以常见气体的制备和收集考查学生的综合实验能力 2 气体制备中的实验安全与环保问题 常见气体的制取方法1 实验室制取氧气的方法 1 反应原理及发生装置 2 收集方法 用 3 验满方法 用带火星的木条放在集气瓶瓶口 2 实验室制取二氧化碳的方法 向上排空气法或 排水法 向上排空气法 饱和NaHCO3溶液 3 实验室制取氢气的方法 向下排空气法或排水法 4 实验室制取氯气的方法 强碱溶液 5 实验室制取氨气的方法 碱石灰 向下排空气法 湿润的红色石蕊试纸 蘸有浓盐酸的玻璃棒 1 气体实验的操作顺序 1 安装顺序 由下到上 如制氯气的发生装置安装顺序是 放铁架台 摆酒精灯 固定铁圈 放置石棉网 固定圆底烧瓶 从左到右 如制氯气 发生装置 净化装置 收集装置 吸收装置 先塞后定 把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好 以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器 2 加试剂顺序固体先放入 液体后滴加 即先固后液 3 其他操作顺序先检验气密性 后装入药品 便于在装置漏气时进行调整或更换仪器 最后点燃酒精灯 所有准备工作完毕后 在连接导管时 应长进短出 量气装置的导管应短进长出 干燥管应大口进 小口出 2 常见气体制备的发生装置实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件 3 气体的收集方法确定气体的收集方法时要考虑气体的密度 溶解性 稳定性 特别提醒 1 启普发生器具有随开随用 随关随停的特点 实验室中没有启普发生器时 我们可以设计成如下装置 2 刚开始排出的气体不能收集 只有当气体连续并比较均匀地放出时才能收集 否则收集的气体中混有空气 即时应用1 据下图所示的实验装置回答问题 1 实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选用的发生装置是 收集装置为 2 实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是 收集装置为 3 实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气 氨气的密度比空气的小 极易溶于水 推断 实验室制取氨气应选用的发生装置为 收集装置为 4 利用废弃的可乐瓶和底部有小孔的试管 试管小孔处事先放有一缝隙很小的铜网 组成制取氧气的装置 如图所示 该装置中A中应盛放 B中应放进 若使正在发生的反应停止 可以通过操作 来实现 解析 1 固体加热制取气体应选用装置A 欲收集干燥的氧气 应用排空气法收集 由于O2的密度大于空气的密度 故选用装置D 2 液体与固体不加热制取气体 应选用装置B 为了收集到较纯净的氧气 可用排水法收集O2 所以选用装置C 3 固体与固体加热制取气体 反应装置应选A 根据氨气易溶于水且其密度小于空气的密度 故只能用向下排空气法收集 故选用E装置收集氨气 4 此装置类似于启普发生器 故可用于固体与液体的反应 所以在A中应盛放H2O2溶液 B中应放MnO2颗粒 若使正在发生的反应停止 将试管提出液面即可实现 答案 1 AD 2 BC 3 AE 4 H2O2溶液MnO2颗粒将试管提出液面 1 气体的净化 1 净化原则 不减少被净化气体的量 不引入新的杂质 操作简便 易于分离 2 气体的净化装置与方法 易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收 如H2 HCl N2 NH3 NO NO2 括号内为杂质气体 下同 可将混合气体通过盛水的a装置除去 酸性杂质用碱性吸收剂 碱性杂质用酸性吸收剂来吸收 如CO CO2 可将混合气体通过盛NaOH溶液的a装置或盛碱石灰的b装置或c装置或d装置除去杂质 还原性杂质 可用氧化性较强的物质来吸收或转化 氧化性杂质 可用还原性较强的物质来吸收或转化 例如CO2 CO 可将混合气体通过盛灼热CuO的e装置除去杂质 选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂除去杂质 如O2 H2S 可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a装置除去杂质 2 气体的干燥 1 干燥的原则 干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应 如酸性干燥剂不能干燥碱性气体 碱性干燥剂不能干燥酸性气体 具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体 注意H2 CO SO2虽具有还原性 但可用浓H2SO4干燥 2 常用干燥装置及干燥剂的选用 3 尾气的处理对于有毒 有害 污染空气的气体必须进行尾气处理 用溶液吸收或点燃使它们变为无毒 无害 无污染的物质 1 吸收原则 能充分吸收气体 不能倒吸 2 常见装置 吸收溶解度较小的尾气 如Cl2 SO2等 用图A装置 吸收溶解度较大的尾气 如HCl NH3等 用图B C装置 CO等气体可用点燃或收集于塑料袋 气球 中的方法除去 如图D E 特别提醒 1 当气体中含有多种杂质时 若采用洗气装置 通常是除杂在前 干燥在后 若用加热装置除杂时 通常是干燥在前 除杂在后 2 尾气处理装置应与大气相通 如图就不能作为尾气处理装置 3 有些制得的物质需要防潮处理 如FeCl3 AlCl3等 这时尾气处理必须用干燥管 以防止空气中水蒸气进入 如图 即时应用2 水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气 其主要成分是CO H2 CO2和水蒸气 请用下列装置设计一个实验 以确认混合气中含有CO和H2 1 连接上述装置的正确顺序是 填各接口的代码字母 混合气 接 接 接 接 2 确认混合气中含有H2的实验现象是 其理由是 解析 1 混合气体由F进入洗气瓶用NaOH溶液除去CO2 由D进入洗气瓶用浓硫酸除去水蒸气 干燥的H2 CO由A 或B 进入硬质玻璃管与灼热的CuO反应 生成的水蒸气 CO2由I进入干燥管 其中水蒸气使 无水硫酸铜变蓝 最后剩余的气体由H进入澄清石灰水 检验CO2 答案 1 FEDCA 或B B 或A IJH 2 无水硫酸铜变蓝色H2还原氧化铜有H2O生成 无水硫酸铜遇水变蓝色 视角1教材高频考点 物质的制备是教材中的高频考点 2018 高考江苏卷 下列有关实验原理或操作正确的是 A 选择合适的试剂 用图1所示装置可分别制取少量CO2 NO和O2B 制备乙酸乙酯时 向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸C 洗涤沉淀时 见图2 向漏斗中加适量水 搅拌并滤干 D 用广泛pH试纸测得0 10mol L 1NH4Cl溶液的pH 5 2 解析 A项 NO与O2能反应 所以不能用图1装置收集NO B项 实验室制备乙酸乙酯时 先在试管中放入乙醇 然后慢慢加入浓硫酸 冷却后 再加入乙酸 B正确 C项 洗涤沉淀时 在过滤器中加入蒸馏水 浸没沉淀 让水自然流下 不能用玻璃棒搅拌 D项 pH试纸只能粗略地测定溶液酸碱度 故不可能测得溶液的pH为5 2 答案 B 视角2追踪命题热点 以综合题形式考查有关物质的制备成为近几年的命题热点 2018 高考天津卷改编题 某研究性学习小组为合成1 丁醇 查阅资料得知一条合成路线 请填写下列空白 1 实验室现有锌粒 稀硝酸 稀盐酸 浓硫酸 2 丙醇 从中选择合适的试剂制备氢气 丙烯 写出化学反应方程式 2 若用以上装置制备干燥纯净的CO 装置中a和b的作用分别是 c和d中盛装的试剂分别是 若用以上装置制备H2 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 在虚线框内画出收集干燥H2的装置图 3 制丙烯时 还产生少量SO2 CO2及水蒸气 该小组用以下试剂检验这四种气体 混合气体通过试剂的顺序是 填序号 饱和Na2SO3溶液 酸性KMnO4溶液 石灰水 无水CuSO4 品红溶液 解析 1 根据所给药品可知 用锌和稀盐酸反应制备氢气 用2 丙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应制备丙烯 2 因为a连接分液漏斗和烧瓶 故a具有恒压作用 使漏斗内的液体顺利流下 由b装置导气管长短可知b装置是为了防止倒吸 因为甲酸易挥发 所以制备的CO中一定含有甲酸 用NaOH溶液除去 d中盛有浓硫酸 干燥CO 若用以上装置制备氢气 因为是液体与固体不加热制备气体的反应装置 所以必须用到的玻璃仪器是分液漏斗和蒸馏烧瓶 要收集干燥的氢气 不能用排水法收集 则应该用向下排空法收集氢气 3 注意检验的是4种气体 要先检验水的存在 因为SO2的存在会干扰CO2的检验 所以应该先检验SO2并除去SO2 再检验CO2 SO2与丙烯均与酸性KMnO4溶液反应 所以不能用酸性KMnO4溶液除SO2气体 只能用饱和Na2SO3溶液除去SO2生成NaHSO3 故正确的顺序应该是 或 答案 1 Zn 2HCl ZnCl2 H2 视角3易错易误剖析 某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应 其中A F为氨气和氯气的发生装置 C为纯净 干燥的氯气与氨气反应的装置 请回答下列问题 1 装置F中发生反应的离子方程式是 2 装置A中的烧瓶内固体可选用 选填以下选项的代号 A 碱石灰B 浓硫酸C 生石灰D 五氧化二磷E 烧碱 3 虚线框内应添加必要的除杂装置 请从图中的备选装置中选择 并将编号填入下列空格 B D E 4 氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气 该反应的化学方程式为 5 若从装置C中G处逸出的尾气中含有N2和少量Cl2 应如何处理 常见错误 错因分析 1 不好的学习习惯 方程式不配平或不写加热条件或气体符号等是错答的主要原因 2 注意制取氨气有两种方法 如果用浓氨水 需加入吸水剂 碱石灰 生石灰 烧碱均可以 但不能用酸 3 没有理解干燥氨气只能用碱石灰 除去氯气中的水蒸气和HCl 应先用饱和食盐水再用浓硫酸 否则达不到目的 4 对反应的实质不明白是出错的主要原因 5 易错提示 操作要连贯 先连接前面导管再通入碱液中 水不能完全吸收Cl2 物质制备型实验 物质制备型实验是高考实验经常考查的题型 该类题目的特点是以物质的制备或分离提纯为主线 考查元素化合物的性质以及基本仪器和基本操作 1 解题关键 1 对于元素化合物的知识要掌握扎实 2 对于基本仪器的使用技巧以及注意事项要清楚 熟练 3 了解一个完整的制备装置 一般包括发生装置 净化装置 收集装置 尾气处理装置 2 解题步骤 1 通读全题 了解题目中制备该物质所需要的原料以及制备 提纯过程中所发生的反应或变化有哪些 2 根据题目中所给出的装置 找出发生装置 净化装置 收集装置 分离提纯装置 尾气处理装置 3 根据题意 确定在装置中发生的反应 变化或某一仪器的使用及其注意事项 典例探究 二氯化二硫 S2Cl2 在工业上用于橡胶的硫化 为在实验室合成S2Cl2 某化学研究性学习小组查阅了有关资料 得到如下信息 将干燥的氯气在110 140 与硫反应 即可得S2Cl2粗品 有关物质的部分性质如下表 设计实验装置图如下 1 上图中气体发生和尾气处理装置不够完善 请你提出改进意见 利用改进后的正确装置进行实验 请回答下列问题 2 B中反应的离子方程式 3 仪器A B的名称分别是 F的作用是 4 如果在加热E