山东2020届高三化学一轮 36常见气体的实验室制法学案

常见气体的实验室制备学习目标1、掌握常用气体实验室方法。2、小组合作探索实验设备的使用和方案的设计与评价。3、以极大的热情走进课堂，不断体验收获的喜悦。使用说明用两节课来完成。在第一课中，仔细阅读课本，完成基本的自学部分。在最后10分钟内，根据答案修改学习计划。第二堂课的其余部分将会完成，并将在课后完成。标记层B可以不完成，而标记层C可以不完成。基础自学课程A.常见气体实验室制造设备的安装顺序：B.操作序列：设备连接气密性检查装载固体药物添加液体药物气体提取一、常见的产气装置1.固体(加热):适用于制备O2和NH3制备原理：制氧：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；(2)氨生产：2.固态液体(不加热):适用于二氧化碳和H2生产制备原理：制氢：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；(2)二氧化碳的产生。3、固体液体或液体液体(加热):适用于氯气生产氯气制备原理_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _二、气体杂质去除、干燥、收集、测量、尾气处理等装置1、气体杂质去除方法除杂原则：不损失主要气体；不引入新的杂质；在封闭装置中去除易去除的气体；去除易去除的气体。二氧化碳(氯化氢)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _氯气(氯化氢)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _N2(O2)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ NH3(H2O)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2.气体干燥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强氧化干燥剂不能干燥强还原气体。(注意H2，一氧化碳和二氧化硫是可还原的，但可以用浓硫酸干燥)常见干燥剂和气体的干燥液体干燥剂固体干燥剂设备普通干燥剂浓硫酸无水氯化钙苏打石灰不要干燥气体3.气体收集(选自以下气体：H2、O2、CO2、NH3、SO2、Cl2、NO2、NO、CH4、C2H4)(1)收集装置的选择原则是基于气体的溶解度和密度以及气体的毒性。只能通过排水方法收集的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _仅通过排气方法收集到的可用溶液有：Cl2()，CO2()，SO2()(3)向上排气法：对于配方量大于29的气体。如果_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _典型的设备是_ _ _ _ _(4)向下排气法：公式小于29的气体。如果_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _典型的设备是_ _ _ _ _ab英国航空公司(5)用气体收集方法列出的常见气体填写表格E(a进b出)E(b进a出)4.气体测量对于不溶于水且不与水反应的气体，排放水的体积通常由量筒测量，以确定气体的体积。读数时，用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _消除水位差引起的误差。5、尾气处理方法(1)对于极易溶于水的尾气，如NH3、HCl、HBr等。它可以被反吸装置吸收，也可以和水一起使用。(2)对于溶解度小的尾气。例如，Cl2、H2S、SO2等。可以直接连接出气管将吸收剂插入液面进行吸收，吸收剂可以是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)对于有毒和易燃气体，如一氧化碳，可在废气中使用将_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _放在口中，将一氧化碳燃烧转化为无毒的二氧化碳气体，或者用气球收集。6.防堵塞安全装置7.液体密封装置例子：一个同学想用右边的设备生产二氧化碳。组长指出，需要太多的稀盐酸来淹没漏斗的下喷嘴，从而作为液体密封。选择一个仪器并将其添加到右上图中的设备中，这不仅解决了液体密封的问题，还减少了酸的用量。请在我画的地方画这个乐器(1)检查气体纯度。在用可燃气体(H2、一氧化碳等)点燃或加热设备之前。)，必须检查气体的纯度。例如，当用H2、一氧化碳和其他气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物。在操作中，应首先使用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。设备中的空气排出后，检查气体是否被去除。当气体变纯后_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)加热操作顺序的选择。如果气体需要加热，产生气体的装置应该先用酒精灯加热。气体产生后，实验中需要加热的固体物质应该被加热。目的是防止爆炸(如用氢气还原氧化铜)；第二是确保产品的纯度，防止反应物或产品与空气中的其他物质发生反应。例如，浓硫酸和甲酸用于共加热产生一氧化碳，然后一氧化碳用于还原氧化铁。在实验过程中，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _应首先点燃。将产生的一氧化碳从空气中排出后，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _应再次点燃。然而，熄灭酒精灯的顺序是相反的。原因是：在还原气体中冷却铁可以防止热铁被空气中的O2氧化，并防止石灰水被吸回。(3)拆卸时的安全性和科学性。拆卸实验仪器应注意安全性和科学性。为了防止某些实验中的“爆炸”或“氧化”，应停止加热或通风。对于带有尾气吸收装置的实验，在尾气管拆除之前，酒精灯不得熄灭，以免造成溶液回吸。在用氢气还原氧化铜的实验中，应先关闭加热氧化铜的酒精灯，同时应连续通入氢气。加热区冷却后，应停止引入氢气。这是为了防止空气被吸回加热区域，从而氧化铜或形成爆炸性气体。在拆卸通过排水方式收集待加热气体的装置时，必须在酒精灯熄灭之前将导管从水箱中取出，以防止水被吸回。拆除的仪器应清洗、干燥并返回。合作调查1.(1)在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请选择下图中的一些仪器并将其组装成一个简单的，CO2气体发生装置，只要打开就能使用，关闭就能停止使用，仪表应为_ _ _ _ _ _(填写数字)a b c d e f g h如果CO2气体由上述装置产生，实验室只有稀H2SO4、浓硝酸、水、大量纯碱和大量石灰石，则在更合理的方案中应选择的药物为。2.实验室用氨还原氧化铜来确定铜的近似相对原子量。反应的化学方程式如下：2NH3 3CuOn2 3CU 3H2O，试着回答：(1)如果选择反应物CuO和生成的H2O (mH2O，mCuO)的质量，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。a b c d仪器的连接顺序(用字母编号表示，仪器可以重复使用)。浓硫酸在D中的作用是：实验结束时，在A中观察到的现象是：(2)列出计算铜原子量的表达式：铜原子量=(3)下列条件会使测量结果变大的是：(a)氧化铜尚未完全还原，(b)氧化铜被润湿，(c)氧化铜与铜混合(2)如果上述仪器设备仍在使用，在其他方案中可以测量的物理量为：(a)mCuO和mCu (b)mN2和mH2O (c)mNH3和mH2O课堂培训1.下图中的装置可用于产生、洗涤、干燥和收集(不考虑尾气处理)气体。该设备可用于()锌和盐酸生成氢气，二氧化锰和浓盐酸生成氯气碳酸钙和盐酸产生二氧化碳，生石灰和浓氨水产生氨气2.下图显示了一套实验室气体制备设备。使用该装置快速产生少量O2、C12、HCI、NH3在以下选项中是错误的()(图2)(图1)选择产生的气体选定的试剂放置在仪器a中的试剂b在ins中放置的试剂3、不能用同样的方法收集同一组气体的是()甲、氧和H2乙、C12和二氧化碳、氨和一氧化氮、二氧化氮和氯化氢4、用同一组实验装置可以制备同一组气体的是()一、用双氧水和二氧化锰制取氧气，用铁和稀硫酸制取H2二、氯化钾和二氧化锰制氧气，碳酸钙和稀盐酸制二氧化碳C、铜和浓硝酸制NO2，碳酸氢钠加热制CO2d、铵盐和熟石灰制NH3，浓氨水和碱石灰制NH35、设计学生考试应注意安全，无污染，现象明显。根据七普发电机的原理，可用底部有小孔的简单气体发生器(见上图)。如果钾关闭，反应不能停止。试管可以从烧杯中取出(一些气体会逸出)。应使用该装置产生以下气体()A.由二氧化锰(粉末)和过氧化氢制备氧气b .由锌颗粒和稀硫酸制备氢气C.从硫化亚铁(块状)和盐酸制备硫化氢。从碳酸钙(块状)和稀硫酸制备二氧化碳6.化学实验室制气的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中选择所需的仪器，在方框中画出用该方法制备和收集干燥氯化氢气体的装置示意图，并在图中注明所用的试剂。(仪器可以重复使用，固定装置不需要拉伸)试管圆底烧瓶集气瓶烧杯普通漏斗量筒分液漏斗长颈漏斗导管橡胶塞橡皮管7、电流U型管(用硬玻璃管弯曲)、干燥管、酒精灯、橡胶塞和玻璃导管等仪器设计有以下装置，以确认稀硝酸与铜反应生成一氧化氮(1)完成以下实验步骤：(1)通过_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _检查装置的气密性_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)打开活塞A，从长U形管的一端注入稀硝酸，直至注入。(3)关闭活塞A，用酒精灯在U形管短管侧加热，当观察到_ _ _ _ _ _时，立即停止加热。(2)记录和描述观察到的实验现象：在U形短管上方可以观察到_ _色气体的产生。如果铜线和稀硝酸没有完全反应，反应也可以在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _自行停止。(2)反应自行停止后，如果活塞a缓慢打开，_ _ _ _ _ _ _ _。上述现象表明8.众所周知，氮可以通过氨与氧化铜反应来制备：2NH3 3Co=3Co 3H2O N2。氮化镁可以通过纯氮与镁在高温下反应获得，但是氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨。一个化学小组的学生设计了以下两个制备氮化镁的实验方案。请参见实验方案的设备图(未显示夹紧和加热仪器)，并且在实验之前系统中的空气被排出。(方案1)通过向新生产的生石灰中逐滴加入浓氨水来生产氨气。实验方案如下图所示，并回答了相关问题：(1)本方案中组装氨发生器需要哪些仪器？(2)实验完成后能否得到纯氮化镁(填写“是”或“否”)；用语言简要解释原因；(3)设备C的功能是：(4)装置D中所含试剂的功能；(5)设备