高考化学总复习 第11章 第3节 常见气体的实验室制法课件 新人教版必修1.pptVIP

第十一章化学实验基础 第三节常见气体的实验室制法 必修部分 一 常见气体的实验室制法1 1 mno2在制备o2和cl2中所起的作用相同吗 2 实验室制备no2气体 可以采用制备哪套制气装置 3 实验室能用caco3与稀h2so4来制备co2气体吗 提示 1 在制备o2中 mno2起催化作用 制备cl2中是反应物 2 实验室制no2气体 用cu 4hno3 浓 cu no3 2 no2 2h2o故应采用固 液 气的装置 3 不能用稀h2so4 因为生成的caso4微溶 覆盖在caco3表面 使反应很快停止 1 实验室制取氧气的方法 1 反应原理及发生装置 b b a 2 收集方法 3 验满方法 用带火星的木条放在集气瓶瓶口 用排水法 2 实验室制取二氧化碳的方法 caco3 2hcl cacl2 co2 h2o 向上排空气法 nahco3溶液 3 实验室制取氢气的方法 zn 2h2so4 znso4 h2 向下排空气法或排水法 4 实验室制取氯气的方法 5 实验室制取氨气的方法 二 气体的净化及尾气吸收2 1 下列气体中哪些不能用浓h2so4干燥 o2 co2 nh3 hi no 2 实验装置中检验有h2o和除h2o的位置相同吗 提示 1 2 检验有h2o要先验 而除h2o要最后除 1 气体的干燥cl2 so2 co2等酸性气体常用干燥 nh3常用干燥 浓h2so4不能干燥碱性及具有还原性的气体 如 等 2 气体的除杂除去cl2中的hcl 用 除去co2中的hcl 用 除去so2中的hcl 用 溶液 除去c2h4中的co2 用 浓h2so4 碱石灰 nh3 h2s hbr 饱和食盐水 饱和nahco3溶液 饱和nahso3 naoh溶液 1 如图是制取和收集某气体的实验装置 该装置可用于 a 浓盐酸和二氧化锰反应制取cl2b 过氧化钠固体和水反应制取o2c 浓硝酸与铜反应制取no2d 浓氨水与生石灰反应制取nh3解析 a项 浓盐酸和二氧化锰反应制取cl2需要加热 c项 no2与水反应生成no气体 不能用排水法收集 d项 nh3易溶解于水 不能用排水法收集 答案 b 2 如图a b c表示相应仪器中加入的试剂 可用如图装置制取 净化 收集的气体是 解析 a选项 nh3应该用向下排空气法收集 c选项 no不能用排空气法收集 d选项 naoh溶液净化no2气体时会发生倒吸 答案 b 3 实验室制取下列气体 所用药品和干燥剂都正确的是 解析 cl2不能用碱石灰干燥 b错 hcl不能用碱石灰干燥 c错 nh3是碱性气体 可以和p2o5 h2o反应 d错 答案 a 4 如图是实验室制取某些气体的装置 1 该制气装置在加入反应物前 应事先进行的操作是 2 若用该装置制取o2 反应物除了可选择二氧化锰和 填试剂名称 还能选择 填物质的化学式 和水 3 利用该装置还可制取 选填下列字母序号 等气体 a h2b co2c hcld nh3 解析 3 该装置适于液体与固体 或液体与液体 在不加热的条件下制取气体 其中a可选用稀盐酸与锌反应制取氢气 b可选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳 c用浓硫酸与浓盐酸制hcl d可用于浓氨水与生石灰 cao 反应制取氨气 故a b c d均合理 答案 1 检验装置气密性 2 双氧水 或过氧化氢 na2o2 3 abcd 1 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 常见气体的制备装置与收集方法 2 气体的收集方法 1 排水集气法 装置a适用范围 凡难溶于水 且不与水发生反应的气体 如o2 h2 co no c2h4 c2h2等 排水集气法的优点是收集的气体纯度高 易判断是否集满 能溶于水且溶解度不大的气体 可采用排某些饱和溶液的方法收集 如cl2可采用排饱和食盐水 co2可采用排饱和nahco3溶液的方法等 2 向上排空气法 装置b适用范围 凡不与空气反应且密度比空气大的气体 如o2 co2 cl2 so2 no2等 3 向下排空气法 装置c适用范围 凡不与空气反应且密度比空气小的气体 如 h2 nh3等 下列气体可采用排饱和溶液的方法收集 co2 饱和nahco3溶液so2 饱和nahso3溶液h2s 饱和nahs溶液cl2 饱和nacl溶液 2012 四川高考 甲 乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮 氢原子个数比 设计了如下实验流程 实验中 先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气 再连接洗气瓶和气体收集装置 立即加热氧化铜 反应完成后 黑色的氧化铜转化为红色的铜 图中a b c 为甲 乙两小组制取氨气时可能用到的装置 d为盛有浓硫酸的洗气瓶 甲小组测得 反应前氧化铜的质量m1g 氧化铜反应后剩余固体的质量m2g 生成氮气在标准状况下的体积v1l 乙小组测得 洗气前装置d的质量m3g 洗气后装置d的质量m4g 生成的氮气在标准状况下的体积v2l 请回答下问题 1 写出仪器a的名称 2 检查a装置气密性的操作是 3 甲 乙两小组选择了不同的方法制取氨气 请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中 4 甲小组用所测数据计算出氨分子中氮 氢的原子个数之比为 5 乙小组用所测数据计算出氨分子中氮 氢的原子个数比明显小于理论值 其原因是 为此 乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器 重新实验 根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积 得出了合理的实验结果 该药品的名称是 5 未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了 导致计算中水的质量增大 求得氢原子的物质的量增大 最终求得氨分子中氮 氢原子个数比明显比理论值偏大 可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品 如碱石灰等 及相应的装置 答案 1 圆底烧瓶 2 连接导管 将导管插入水中 加热试管 导管口有气泡产生 停止加热 导管内有水回流并形成一段稳定的水柱 装置气密性检查的方法 迁移应用 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 收集装置是 3 实验室用氯化铵与熟石灰两种固体放热制取氨气 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 气体的净化及尾气处理 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来除去杂质气体 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或盛碱石灰的b或c或d来除去杂质 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 例如co2 co 可将混合气体通过盛灼热cuo的e来除去杂质 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来除去杂质 如o2 h2s 可将混合气体通过盛有cuso4溶液的a除去杂质 2 尾气的吸收对于有毒 有害 污染空气的气体尾气必须进行处理 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中的方法除去 如图d e 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 如图不能作为尾气处理装置 如图所示为常见气体制备 分离 干燥和性质验证的部分仪器装置 加热设备及夹持固定装置均略去 请根据要求完成下列各题 仪器装置可任意选用 必要时可重复选择 a b为活塞 1 气体入口通入co2和co混合气体 e内放置cuo 如果从a b c e f五个装置中选择 组成一套获得纯净干燥的co 并验证其还原性及氧化产物的装置 则所选装置的连接顺序为 填代号 能验证co氧化产物的现象是 2 停止co和co2混合气体的通入 e内放置na2o2 按a e d b h顺序连接制取纯净干燥的o2并用o2氧化乙醇的装置 此时 活塞a应 填 打开 或 关闭 活塞b应 填 打开 或 关闭 需要加热的仪器装置有 在a b d e k m中选填 m中反应的化学方程式为 解析 1 先通过a装置除去二氧化碳气体 通过c装置检验二氧化碳气体是否除尽 通过b装置浓硫酸干燥 通过e装置用一氧化碳还原氧化铜 再一次通过装置c检验氧化产物二氧化碳 最后进行尾气处理 用酒精灯点燃 2 关闭a活塞 打开b活塞 使硫酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体 通过装置e 与过氧化钠反应产生氧气 通过装置d除去过量的二氧化碳 干燥后通过装置h 乙醇和氧气在铜作用下发生催化氧化反应 生成乙醛 常用气体的干燥剂选择 迁移应用 2 如图是实验室制取气体的装置 其中发生装置相同 干燥和集气装置有两套 分别用图1和图2表示 下列选项中正确的是 解析 c2h2密度比空气小 应用向下排空气法收集 用图1 a项错 co2的密度比空气大 应用向上排空气法收集 用图2 b项错 铜和稀硝酸产生no不能用排空气法收集 因2no o2 2no2 c项错 答案 d 实验探究 气体制备的实验流程物质制备型实验尤其是气体物质的制备是高考实验重点考查的题型 该类题目的特点是以物质的制备或分离提纯为载体 进一步考查元素化合物的性质以及基本仪器和基本操作等化学实验基础知识 1 解题关键 1 熟练掌握元素化合物的知识 2 基本仪器的使用方法以及注意事项要熟记在心 灵活应用 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 结合题目中所给出的装置 确认发生装置 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 某兴趣小组同学共同设计了如图所示的实验装置 既可用于制取气体 又可用于验证物质的性质 请回答下列问题 1 利用装置 制取某些气体 制取气体的反应所具有的特点是 2 利用装置 制取气体 k2关闭 k1打开 甲同学认为 利用装置 可以收集h2 nh3等气体 但不能收集o2和no 理由是 乙同学认为 利用装置 作简易改进 不改变仪器装置 可收集气体no o2 改进的方法是 丙同学认为 利用装置 作简易改进 改变仪器装置 可收集no2气体 改进的方法是 3 利用装置 验证物质的性质 k2打开 k1关闭 如设计实验证明氧化性 kmno4 cl2 br2 则在a中加浓盐酸 b中加 c中加 观察到c中的现象是 解析 1 依据装置 的特点 可知所制取的气体的特点为反应不需要加热 且为固体 液体 气体 或液体 液体 气体的反应 2 由于装置 中经k1的进气管为短管 收集的气体应是密度比空气小的 而o2的密度比空气大 no与空气的密度相差不大且no能与氧气反应 若利用装置 作简易改进 不改变仪器装置 收集no o2 应将装置 加满水 利用排水法收集 若利用装置 作简易改进 改变仪器装置 可收集no2气体 由于no2的密度比空气的大 因此可将装置 中的进气管深入瓶底 出气管刚刚露出瓶塞 3 由于a中加浓盐酸 则b中加kmno4固体 产生cl2 从而验证了氧化性 kmno4 cl2 然后将产生的cl2通入到装置 中与br 反应 置换出br2 依据br2溶于水溶液呈橙色来判断br2的产生 从而验证氧化性cl2 br2 答案 1 固 液反应 或液 液反应 且反应不需加热 2 o2的密度比空气大 no与空气的密度相差不大且no能与氧气反应将装置 加满水将装置 中的进气管深入瓶底 出气管刚刚露出瓶塞 3 kmno4固体nabr溶液溶液呈橙色 迁移应用 亚硫酸盐是一种常见食品添加剂 为检测某食品中亚硫酸盐含量 通常以1kg样品中含so2的质量计 某研究小组设计了如下两种实验流程 1 气体a的主要成分是 为防止煮沸时发生暴沸 必须先向