气体的实验室制备、净化和收集学案7-8.doc

2010-2011学年高三化学第一轮复习导学案 使用时间：2011.11.5 编制人:杨铁江 审核人:李锦锦 学 案 装 订 线 专题七自然界中的元素、无机非金属材料7-8气体的实验室制备、净化和收集1气体制备实验的基本过程：(1)气体制备实验装置一般包含以下几部分 (2)气体制备的一般实验操作步骤组装(从下到上，从左到右)；检验装置的气密性；加入药品；排尽装置内的空气；验纯；反应；拆除装置。2气体发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：(完成下列空白内容)3.常见气体的实验室制备原理、收集方法和操作注意事项(完成表格中的空白内容)特别提醒：制备气体反应的选择原则：一种气体可以由多种反应制得，但只有部分反应适用于实验室制备，这些反应一般应符合以下几个条件：(1)反应物容易获得；(2)反应条件容易达到；(3)反应容易控制；(4)生成的气体容易分离。4气体的除杂方法除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。除杂原则：(1)不损失主体气体，(2)不引入新的杂质气体，(3)在密闭装置内进行，(4)先除易除的气体。一般可从以下几个方面考虑：易溶于水的杂质可用水吸收；酸性杂质可用碱性物质吸收；碱性杂质可用酸性物质吸收；水分可用干燥剂吸收；能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。例题：为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体)(1)含有HCl杂质的气体：CO2(HCl)：_；SO2(HCl)：_Cl2(HCl)：_ (2)中性气体中含有酸性杂质气体：O2(Cl2)：_；CO(CO2)：_NO(NO2)：_；(3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体：CO2(SO2)：_；(4)含有O2杂质的气体CO2(O2)：_；N2(O2)：_。(5)HCl(Cl2)：_。5气体的干燥(1)选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。酸性干燥剂，如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。一般用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体。思考：下列气体中不能被浓H2SO4干燥的是哪些？为什么？ NH3、H2、CO、H2S、SO2、Cl2、CO2提示：NH3因为显碱性而不能被浓H2SO4干燥，H2S因为强还原性而不能被浓H2SO4干燥。碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。碱性干燥剂不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。中性干燥剂，如无水CaCl2。无水CaCl2呈中性，对各类气体一般均可干燥，但NH3能与其发生络合反应而不能使用，其反应方程式为CaCl28NH3=CaCl28NH3。(2)气体干燥净化装置思考：当CO2中混有O2杂质时，应选用上述中的_装置除O2，除杂试剂是 。6气体的收集7.量气装置：对难溶于水且不与水反应的气体可用量筒测定其排开水的体积，从而确定气体的体积。常见的量取装置图：8中学化学中常用的尾气处理装置及方法(1)在水中溶解度不大的气体(2)在水中溶解度很大的气体，防倒吸 (3)燃烧或袋装法，图主要适用于可燃性气体如CO、H2等，而对任何气体皆适用9冷却反应装置特别提醒：选择尾气的处理方法及装置需要根据气体的性质来决定，不可生搬硬套。碱性气体。中学阶段学习的碱性气体只有NH3，因氨显碱性且极易溶于水，所以往往将蘸有浓HCl的脱脂棉放在导气管口，防倒吸。酸性气体：Cl2、H2S、HCl、SO2、NO2等，往往用碱液吸收。中性气体：CO、H2等往往是点燃后排放到空气中。2实验室中需要22.4 L(标准状况)SO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O计算后，取65.0 g锌粒与98%的浓H2SO4(1.84 g/cm3)110 mL充分反应，锌全部溶解，对于制得的气体，有同学认为可能混有杂质。(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是_(填分子式)。产生这种结果的主要原因是_ (用化学方程式和必要的文字加以说明)。(2)为证实相关分析，化学小组的同学设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究。装置B中加入的试剂_，作用是_。装置D加入的试剂_，装置F加入的试剂_。可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是_ 。U形管G的作用为_。3下列三个问题均与图示实验装置有关：(1)制取某无色非金属氧化物气体时，锥形瓶X内的药品应是_。A铜和稀硝酸 B铜和浓硝酸 C碳酸钙与稀硫酸 D亚硫酸钠和浓盐酸(2)洗气瓶Y中所装的液体应是(不允许非水杂质混在气体中)_。A浓硫酸 BNaOH溶液 CNaHSO3溶液 DNaHCO3溶液 (3)检验集气瓶Z是否收集满气体，置于瓶口的滤纸蘸的溶液是_。ABaCl2溶液 B酸性KMnO4溶液 C淀粉碘化钾试纸 D澄清石灰水4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(如右图所示)。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。5下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，b为活塞)。 (1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，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AEDBH装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，弹簧夹a应_，活塞b应_，需要加热的仪器装置有_(填代