高三化学气体的制备

第二课气体的调制复习目标：掌握常见气体实验室的制法，包括使用的试剂、仪器、反应原理和收集方法。识别化学物质的安全使用标志，了解实验室一般事故的预防和处理方法。知识要点：煤气的制造是高中实验中的基本操作和基本知识，也是高中化学综合实验中的重要组成部分。 重点考察学生的知识和能力要求通过正确的化学实验基本操作完成规定的“学生实验气体装置的设计”的能力。 初步处理实验中的安全问题的能力识别和描绘典型实验仪器装置图的能力。 观察记录实验现象，分析实验结果和实验数据，得出正确结论的能力(1)设计原则：3、气体净化原则(不掺杂不减量) :、分析杂质气体的性质、分析被净化气体的性质。(2)装置基本型：装置类型固体反应物(加热)固液反应物(不加热)固液反应物(加热)装置形象主要仪表典型气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。Cl2、HCl、CH2=CH2等操作要点(l )试管的口必须稍微向下倾斜。(2)铁夹请从试管口夹住。(3)橡胶栓的导管不能放在试管里太多。 如果不那样做的话，气体的导出会被阻碍。 用排水法收集气体时，首先防止水逆流(1)使用简易装置时，使用长颈漏斗时，漏斗的颈下口应进入液面以下，否则无法发挥作用(2)添加的液体反应物(例如酸)是适当的。(3)使块状固体和液体的混合物在常温下反应来制造气体，可以用启发发生器来制造。(1)先把固体药品放入烧瓶，然后再放入液体药品。(2)正确使用分液漏斗。(3)如果液体被加热，就必须加入防止突沸增加的部分几种气体制造的反应原理1、装置的气密性良好。概括地说，微热看气泡，静置看液面(也称为整体法)。要点1 :气密性的检查2、如左图所示静置后，漏斗内液面不下降，装置的气密性良好，液面下降时，装置的漏气总而言之，注液静置观察液面(也称为局部法)。要点2 :气体捕集装置装置原理不易溶于水比空气轻比空气重可以收集气体。3 .气体净化包括干燥(去除H2O )和除杂(1)下表列出了一般的气体去除方法气体(杂质)吸收剂和干燥剂主要仪表PS二号N2 (O2)二氧化碳PS3(P2o )二氧化碳(二氧化碳)否(no2)二氧化碳(H2S )空气(Cl2 )CH4 (C2H4)H2O系列一般固体干燥剂或吸收剂填充在干燥管中一般的液体干燥剂和吸收剂，放入气瓶中的管；在氧化(O2 )或还原(H2，CO )性杂质气体中，也有在硬质试管中加入适当的物质加热除去的气体。(2)常用的净化干燥设备有干燥管、气瓶、硬质玻璃。(3)一般来说，如果把溶液作为去除杂质的试剂，先去除杂质，再通过干燥加热去除杂质的话，先干燥再加热。4 .废气吸收装置必须根据气体和吸收剂的反应状况、溶解性、可燃性来决定。 一般情况如下：装置可处理的气体PS、PS3PS 2Cl2、H2S、NO2二氧化碳、H25、常见事故的处理(1)实验室的操作首先要注意以下五防防止爆炸：在可燃性气体(例如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)引火，或用H2、CO将Fe2O3、CuO还原之前，检查气体纯度防止突沸：配置硫酸的水溶液或硫酸的醇溶液时，请将高密度的浓硫酸慢慢放入水或醇中，加热液体混合物时加入沸石防止堵塞安全装置防止反吸：用加热法并用排水法收集气体或吸收溶解度高的气体时，要注意熄灭的顺序，或安装安全瓶。 防止跌倒吸收防污染安全装置：采集有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO )，防止应在换气厨师中进行的中毒、防止失火：实验室的可燃物质必须远离火源(2)常见废液的处理方法废液处理方法注意事项酸或碱中和法分别收集，混合没有危险时，混合废酸、废碱氧化剂还原剂氧化还原法分别收集，明确废碱的性质，将一方的废液一点一点地加入另一方的废液中含重金属离子废液氢氧化物沉淀法硫化物共沉淀法用过滤或倾析法分离沉淀，滤液中不含重金属离子，再排出包含Ba2沉淀法加入NaSO4溶液，过滤，去除沉淀物，不能排出有机物焚烧法有机溶剂提取回收利用生成水、CO2等，用不污染环境的溶剂提取分液，分馏后利用(3)常见事故的处理意外事故处理方法洒在桌子上的酒精燃烧酸洒在皮肤上碱洒在皮肤上液体溴、苯酚洒在皮肤上水银洒在桌子上酸沾到眼睛上酒精等有机物在实验台着火6 .气体实验装置的设计(1)装置顺序：控制装置净化装置反应或收集装置废气除去装置(2)安装步骤：从下向上，从左向右(3)操作步骤：组装机器检查气密性加入药品7 .气体性实验装置装置分类(1)常温反应装置(2)加热反应装置(3)冷却反应装置8、排水量气体装置9 .启普发生器的原理和类似反应器例题演讲图1、下图为实验室的煤气制造装置，用于煤气的产生、干燥和收集。 以下各组物质中可以利用该装置进行实验(填写正确选项的标签)a .铜屑和浓硝酸b .二氧化锰和浓盐酸c .电气石和水d .碳酸钙和稀盐酸【想法的要点】:为了正确地判断采集气体并干燥的装置和干燥剂是否正确，应该记住物质间反应的条件和生成气体的物理性质(密度溶解性等)和化学性质(对酸碱性氧化剂的稳定性等)。 回答时，按照制气装置的适用范围(主题为固液反应、不需要加热)、干燥剂的适用范围(主题为浓硫酸干燥而中性、酸性在常温下不被氧化的气体)、收集装置的适用范围(主题为密度比空气大，空气和常温下不反应)这3个基准阶段性地判断各选项，即使不符合问题【解】:本问题考察了常见的气体实验室制造和干燥基础知识的掌握情况。 该装置能制造的气体必须满足三个条件：固体和液体反应，反应不加热的气体不与浓硫酸反应，可以用浓硫酸干燥的密度比空气大，可以用向上排气集气法收集。另外，要注意废气的吸收，没有使铜屑和浓硝酸反应而提取NO2的碳酸钙和稀盐酸制的CO2的反应不需要加热，CO2不与浓硫酸反应，密度比空气大，所以可以利用该装置。用MnO2与浓盐酸反应需要加热，电石和水的反应产生的乙炔密度比空气稍小，不符合问题。回答： d【要点评论】:为什么a项目不合适呢？ 问题是装置没有废气吸收装置，NO2是严重污染环境的有毒气体。关于集气装置的问题，必须理解使用装置的原理。 难、易溶于水的排水集气法。 密度大于空气的是向上排气法，密度小于空气的是向下排气法，密度接近空气的(C2H4等)，或者容易与空气中的O2反应的(NO等)，请不要使用排气法。 有毒气体必须注意带废气处理装置。 根据需要，用气囊、台球等密封收集NO、N2、CO等。【举一反三】1、(2006江苏辊)实验室用右下图所示的装置干燥，可以收集某些气体rr可能是()A.SO2 B.NH3 C.HCl D.Cl2【思考方法的要点】重视考生正确运用实验原理和实验装置的能力，要求考生根据给实验图的信息，确定特定机器的作用，根据高中学习气体的性质进行选择。【解】本问题的要点是实验的干燥装置和捕集装置的特征，气体是碱性或中性气体，而且密度比空气小，a、c、d密度比空气大(都是酸性气体不能用碱性石灰干燥)，答案只能选择b【评价】重点考察了气体制造中的净化去除和气体收集方法，虽然常年存在着熟悉的问题，但这并不意味着这些问题都是陈问题，而是说明了这些问题的典型性、相关知识和能力的独特性，继续重视化学主干知识调查，进一步强调了化学学科实验的基础地位2.(05上海、19 )以下各种废气吸收装置中，适合吸收易溶性气体且能防止逆吸引的是【创意提示】必须用适当的溶液吸收(或点燃)有毒有害气体的废气，制成无毒无害无污染的物质。 例如废气Cl2、SO2、Br2 (蒸汽)等可以用NaOH溶液吸收，废气H2S可以用CuSO4或NaOH溶液吸收，废气CO可以用点火法转换成CO2气体。 吸收的时候，要注意防止反向吸引。 答案是b和d【例2】以下反应适合在实验室制造氧气的是点点高锰酸钾热分解22k MnO4k2mno4MnO2O2PS 2硝酸铵热分解2n H4 no34h2o N2O2过氧化催化剂分解2h2o22h2o O2点二氧化氮热分解2 NO2 2no O2只有 B.和 C.和 D.【思考方法要点】:要回答本问题，首先要让考生通过几年的化学学习，了解物质实验室制法所必需的基本要求和条件。一般来说，物质的实验室制法(特别是中学)要求的条件是，反应尽可能快、反应条件尽可能简单、操作比较容易、容易将制造的产物单独分离的反应物的成本、能量消耗量，考虑到尽可能少，试管、烧瓶反应可以安全或安全地控制。【解】在本问题中给出的4个反应中，KMnO4热分解反应除了是众所周知的实验室中的O2的制法以外，H2O2分解也便于实验室中的O2的制造。 因此，将MnO2放入一个烧瓶，从分液漏斗滴下H2O2后，马上就会产生O2，可以通过控制滴下速度的方法调节产生O2的气体流量。 NH4NO3不行，一个是根据热温度分解生成物不同，二个是即使发生问题指定的反应，生成的N2和O2也难以分离，三个是NH4NO3容易因热爆炸。 NO2显然不行。回答： c这样的问题通常是有限的实验课题，让考生根据给实验目的和问题的信息，结合元素化合物的知识(实验原理)，遵守实验设计的四个基本原则(简称省，多快)，选择正确的实验方法，考生的观察能力和分析综合和评价【举一反三】1、(06上海问题18 ) .右图是气体体制的采集装置，以下用该装置采集气体，“可以随意使用、随意停止”的是a .大理石和稀硫酸制二氧化碳b .锌粒和稀硫酸制氢气c .浓盐酸和二氧化锰制氯气d .电气石和水制乙炔【想法的要点】主要是考虑实验的发生装置，体现启发发生器的特征很重要：不需要加热排除c的a原理错误d反应非常激烈，“随便使用，随便停止”(电石容易与水反应，水蒸气和反应)【例3】进行化学实验必须注意安全，以下说法是正确的(填写符号) 。a .如果不小心把酸洒到眼睛上，请马上用水清洗，清洗后眨眼。b .不小心把浓碱溶液涂在皮肤上，马上用大量的水清洗后，再涂上硼酸溶液c .苯酚浓溶液沾到皮肤上后，请马上用酒精清洗。d .调制硫酸溶液时，可以在量筒中加入一定体积的水后，边搅拌边慢慢加入浓硫酸【思考的要点】本问题重点考察了化学实验的基本操作和处理实验中的安全问题的能力。【解】实验中皮肤和衣服沾上酸时，请马上用很多水清洗(浓硫酸的话，请马上用抹布擦拭，然后再用水清洗)。 然后，用3%-5%的碳酸氢钠溶液清洗。 碱溶液沾到皮肤上后，用很多水洗净，涂上硼酸溶液。 如果眼睛沾上酸或碱溶液的话，请马上用水清洗(不要用手揉眼睛)，洗了之后一边眨眼，一边根据需要委托医生治疗。 所以，a、b的说法是正确的。 苯酚有毒，在冷水中的溶解度低，容易溶解在乙醇、醚等有机溶剂中。 如果错误地把苯酚沾在皮肤上，请马上用酒精清洗。 c的说法是正确的。 浓硫酸溶解于水中时放出大量的热，稀释浓硫酸时，把浓硫酸沿着烧杯的内壁缓慢注入加水的烧杯，继续用玻璃棒搅拌，使产生的热迅速扩散。 量是测量溶液的测定器，如果不能溶解溶液的话，d的说法就错了。 这个问题的答案是a、b、c【评价】初步处理实验基本操作实验中的安全问题的典型机器可以识别描绘的评价实验