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文档简介
1、第四节常见气体的制备第四节常见气体的制备 考纲考纲网络网络掌控全局掌控全局考纲点击考纲点击网络构建网络构建1.了解常见了解常见气体的制气体的制备原理和备原理和方法。方法。2与其他与其他各部分知各部分知识、技能识、技能的综合应的综合应用。用。梳理梳理判断判断突破点面突破点面梳理基础梳理基础一、常见气体的实验室制法一、常见气体的实验室制法1实验室制取氧气的方法。实验室制取氧气的方法。(1)反应原理及发生装置。反应原理及发生装置。反应物反应物化学方程式化学方程式发生装置发生装置KClO3和和MnO22KClO3 2KCl3O2BKMnO42KMnO4 K2MnO4MnO2O2BH2O2和和MnO22
2、H2O2 2H2OO2A(2)收集方法:用收集方法:用_。(3)验满方法:用带火星的木条放在集气瓶瓶口。验满方法:用带火星的木条放在集气瓶瓶口。向上排空气法或排水法向上排空气法或排水法2实验室制取二氧化碳的方法。实验室制取二氧化碳的方法。反应原理:反应原理:_收集方法:收集方法:净化方法:用净化方法:用除去除去HCl验满方法:将燃烧的木条放在瓶口验满方法:将燃烧的木条放在瓶口3实验室制取氢气的方法。实验室制取氢气的方法。反应原理:反应原理:收集方法:收集方法:_向下排空气法或排水法向下排空气法或排水法CaCO32HCl=CaCl2 CO2H2O向上排空气法向上排空气法饱和饱和NaHCO3溶液溶
3、液ZnH2SO4=ZnSO4H24实验室制取氯气的方法。实验室制取氯气的方法。反应原理:反应原理:收集方法:收集方法:_ 验满方法:将湿润的淀粉验满方法:将湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口试纸放在集气瓶口尾气处理:多余的尾气处理:多余的Cl2用用吸收除去吸收除去强碱溶液强碱溶液向上排空气法或排饱和食盐水法向上排空气法或排饱和食盐水法反应原理:反应原理:干燥方法:用干燥方法:用除去混有的水蒸气除去混有的水蒸气收集方法:只能用收集方法:只能用验满方法:验满方法:( (1) )用用置于试管口置于试管口 ( (2) )将将置于试管口置于试管口尾气吸收:用蘸有浓硫酸的棉花团放在集气尾气吸收:用蘸有浓硫酸
4、的棉花团放在集气 瓶口吸收多余的瓶口吸收多余的NH35实验室制取氨气的方法。实验室制取氨气的方法。湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸碱石灰碱石灰向下排空气法向下排空气法蘸有浓盐酸的玻璃棒蘸有浓盐酸的玻璃棒二、气体的净化二、气体的净化气体气体所含所含杂质杂质净化剂净化剂净化装置净化装置O2Cl2_溶液溶液H2H2S_溶液溶液CO2HCl_溶液溶液CO2SO2_溶液溶液Cl2HCl_溶液溶液SO2HCl_溶液溶液CH4C2H4_短短NaOHCuSO4饱和饱和NaHCO3饱和饱和NaHCO3饱和饱和NaCl饱和饱和NaHSO3溴水溴水长长气体气体所含所含杂质杂质净化剂净化剂净化装置净化装置COCO
5、2H2O_N2O2_CO2CO_CuO碱石灰碱石灰粗粗细细灼热的铜灼热的铜1如图所示的实验中,烧杯中出现的实验现象为:先出如图所示的实验中,烧杯中出现的实验现象为:先出现白色沉淀,后溶解现白色沉淀,后溶解 ()2选择合适的试剂,用图所示装置可分别制取少量选择合适的试剂,用图所示装置可分别制取少量CO2、NO和和O2 ()3用用NaOH溶液可吸收多余的溶液可吸收多余的SO2 ()4除去氯气中氯化氢的方法见图除去氯气中氯化氢的方法见图 ()5将将SO2通入已酸化的通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中无明显现象发生溶液中无明显现象发生 ()正确的打正确的打“”,错误的打,错误的打“”。热点一热点一热点
6、热点典例典例融会贯通融会贯通常见气体的制备装置和收集方法常见气体的制备装置和收集方法1常见气体制备的发生装置。常见气体制备的发生装置。反应装反应装置类型置类型反应装置图反应装置图适用适用气体气体操作注意事项操作注意事项固、固固、固加热型加热型O2、NH3等等试管要干燥试管要干燥试管口略低于试试管口略低于试管底管底加热时先均匀加加热时先均匀加热再局部加强热热再局部加强热反应装反应装置类型置类型反应装置图反应装置图适用适用气体气体操作注意事项操作注意事项固、液固、液加热型加热型或液、或液、液加液加热型热型Cl2、HCl等等烧瓶加热时要隔石棉网烧瓶加热时要隔石棉网反应物均为液体时,烧瓶反应物均为液体
7、时,烧瓶内要加碎瓷片或沸石内要加碎瓷片或沸石固、液固、液不加热不加热型或型或液、液液、液不加不加热型热型H2、CO、SO2、NO、NO2等等使用长颈漏斗时,要使漏使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面以下斗下端插入液面以下启普发生器只适用于块状启普发生器只适用于块状固体和液体反应,且生成的固体和液体反应,且生成的气体不溶于水气体不溶于水使用分液漏斗既可以增强使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制液体流速气密性,又可控制液体流速2.收集装置。收集装置。根据气体的水溶性以及对空气的相对密度,典型的收集装置根据气体的水溶性以及对空气的相对密度,典型的收集装置有三种:有三种:排排液液体体法法向向上上排排
8、气气体体法法向向下下排排气气体体法法Cl2、H2S、CO2等能溶于水的气体虽不能用排水法收集,但等能溶于水的气体虽不能用排水法收集,但能用排溶液法收集。能用排溶液法收集。NH3、HX等极易溶于水的气体,能用排有机等极易溶于水的气体,能用排有机溶剂法收集。与空气密度接近的气体,或能与空气中的成分反应溶剂法收集。与空气密度接近的气体,或能与空气中的成分反应的气体,均不能用排空气法收集。乙烯、的气体,均不能用排空气法收集。乙烯、NO等气体虽不能用排空等气体虽不能用排空气法收集,但能用排其他气体法收集。硬纸板或一团棉花的作用:气法收集,但能用排其他气体法收集。硬纸板或一团棉花的作用:防止生成的气体与空
9、气对流,这样收集的气体比较纯,收集气体防止生成的气体与空气对流,这样收集的气体比较纯,收集气体快。快。【例例1】(2012四川高考四川高考)甲、乙两个研究性学习小组为测甲、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:定氨分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:装有足量干燥装有足量干燥剂的干燥管剂的干燥管抽取氨气抽取氨气 装有氧化铜的装有氧化铜的硬质玻璃管硬质玻璃管 盛有足量浓硫盛有足量浓硫酸的洗气瓶酸的洗气瓶 测定生成氮测定生成氮气的体积气的体积实验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,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
10、气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完成后,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。黑色的氧化铜转化为红色的铜。图中图中A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,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。为盛有浓硫酸的洗气瓶。甲小组测得:反应前氧化铜的质量为甲小组测得:反应前氧化铜的质量为 m1 g、氧化铜反应后剩、氧化铜反应后剩余固体的质量为余固体的质量为 m2 g、生成氮气在标准状况下的体积、生成氮气在标准状况下的体积V1 L。乙小组测得:洗气前装置乙小组测得:洗气前装置D的质量为的质量为 m3 g、洗气后装置、洗气后
11、装置D的的质量为质量为 m4 g、生成氮气在标准状况下的体积为、生成氮气在标准状况下的体积为V2 L。请回答下列问题:请回答下列问题:(1)写出仪器写出仪器a的名称:的名称:_。(2)检查检查A装置气密性的操作是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。的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。实验装置实验装置实验药品实验药品制备原理制备原理甲小组甲小组A氢氧化钙、氢氧化钙、硫酸铵硫酸铵反应的化学方程式为:反应的化学方程式为:_乙小组乙小组_浓氨水、浓氨水、氢氧化钠氢氧化
12、钠用化学平衡原理分析氢氧化用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:钠的作用:_(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
13、名称是体积,得出了合理的实验结果。该药品的名称是_。思维点拨:思维点拨:化学是一门实验学科,对实验的考查是高考必考化学是一门实验学科,对实验的考查是高考必考内容,认真分析近几年高考试题,可知定量实验是考查的重点。内容,认真分析近几年高考试题,可知定量实验是考查的重点。考查方式主要有以下几种:考查常见仪器、计量仪器的特点和考查方式主要有以下几种:考查常见仪器、计量仪器的特点和正确使用;考查定量实验方案的设计与评价;考查实验数据正确使用;考查定量实验方案的设计与评价;考查实验数据和实验结果的分析;考查定量实验的基本操作和误差分析。和实验结果的分析;考查定量实验的基本操作和误差分析。解析:解析:本题
14、考查化学实验,意在考查学生对化学实验设计和本题考查化学实验,意在考查学生对化学实验设计和评价的综合应用。评价的综合应用。(1)仪器仪器a是圆底烧瓶。是圆底烧瓶。(2)连接导管,将导管的连接导管,将导管的末端插入水中,加热试管,若导管口有气泡冒出,停止加热后,末端插入水中,加热试管,若导管口有气泡冒出,停止加热后,在导管中形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。在导管中形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。 (3)仿照仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取氨气,即可写出相应与碱石灰混合加热制取氨气,即可写出相应的化学方程式为的化学方程式为(NH4)2SO4Ca(OH)2 CaSO42H2O2NH3
15、。浓氨水与固体。浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气,且两种物质混合即可制得氨气,且两种物质混合就无法控制反应随关随停,不需要选用混合就无法控制反应随关随停,不需要选用C装置,选用装置,选用B装置即装置即可。固体可。固体NaOH溶于浓氨水后,放出大量的热,促使溶于浓氨水后,放出大量的热,促使NH3的挥发,的挥发,溶液中溶液中OH浓度的增加,这两个因素都使浓度的增加,这两个因素都使NH3H2O NH3H2O OH向逆反应方向即生成向逆反应方向即生成NH3的方向移动。的方向移动。= (4)由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为的
16、质量为 ( m1 m2) g,其中氢原子的物质的量为,其中氢原子的物质的量为 ( m1 m2) mol;氮原子的物质的量为;氮原子的物质的量为 mol,则氨分子中氮、氢原子个,则氨分子中氮、氢原子个数比为数比为 mol : ( m1 m2) mol5V1 : 7( m1 m2)。(5)未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、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氢原子个数比明显比理论值偏大。
17、可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品氨气的药品(如碱石灰等如碱石灰等)及相应的装置。及相应的装置。答案:答案:(1)圆底烧瓶圆底烧瓶(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生;停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3)(NH4)2SO4Ca(OH)2 2NH32H2OCaSO4B氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度,使氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度,使 NH3H2O NH3H2O OH向逆方向移动,加快氨气逸向逆方向移动,加快氨气逸出出(4)5V1 : 7( m1
18、 m2)(5)浓硫酸吸收了未反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高浓硫酸吸收了未反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高碱石灰碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等氢氧化钠、氧化钙等)= 1某研究性学习小组为合成某研究性学习小组为合成1丁醇,查阅资料得知一条合成丁醇,查阅资料得知一条合成路线:路线:CH3CH=CH2COH2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH;CO的制备原理:的制备原理:HCOOH COH2O,并设计出,并设计出原料气的制备装置原料气的制备装置(如图如图)。请填写下列空白:请填写下列空白:(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇
19、,从丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯,写出化学反应方程式: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若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中,装置中a和和b的作用分的作用分别是别是_、_;c和和d中盛装的试中盛装的试剂分别是剂分别是_,_。若用以上装置制。若用以上装置制备备H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是_;在;在虚线框内画出收集干燥虚线框内画出收集干燥H2的装置图。的装置图。(3)制丙烯时,还产生少量制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,
20、混合气体通过试剂的顺序是下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是_(填填序号序号)。饱和饱和Na2SO3溶液酸性溶液酸性KMnO4溶液石灰水无水溶液石灰水无水CuSO4品红溶液品红溶液解析:解析:本题主要通过有机反应考查化学实验的基本方法和技本题主要通过有机反应考查化学实验的基本方法和技能。能。(2)考虑到考虑到CO逸出时带有逸出时带有HCOOH和和H2O等杂质,因此需先除等杂质,因此需先除去去HCOOH等蒸气等蒸气c中装中装NaOH溶液,再除去水蒸气溶液,再除去水蒸气d中装中装浓浓H2SO4;a的作用是利于分液漏斗中液体的顺利滴下的作用是利于分液漏斗中液体的顺利滴下使压强使压强恒定,恒
21、定,b应起到安全瓶的作用应起到安全瓶的作用防倒吸。防倒吸。(3)设计实验检验混合设计实验检验混合气体的各种成分时,要注意其他气体的存在对此的干扰,先检验气体的各种成分时,要注意其他气体的存在对此的干扰,先检验能干扰其他气体检验的气体并除去,检验气体过程中不能产生未能干扰其他气体检验的气体并除去,检验气体过程中不能产生未检验的气体。分析问题检验的气体。分析问题(3)中提供的试剂的作用,可先检验水中提供的试剂的作用,可先检验水用,再用检验用,再用检验SO2并用除去并用除去SO2(因因SO2干扰丙烯的检验干扰丙烯的检验),然后用检验丙烯,最后用检验然后用检验丙烯,最后用检验CO2,其中顺序可调换。,
22、其中顺序可调换。 答案:答案:(1)Zn2HCl=ZnCl2H2 CH3CH=CH2H2O (2)平恒压强防倒吸平恒压强防倒吸NaOH溶液浓溶液浓H2SO4分液漏斗、分液漏斗、蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶 (3)(或或)热点二热点二气体的干燥、净化、吸收及尾气处理气体的干燥、净化、吸收及尾气处理1常见干燥剂的选择及装置归纳。常见干燥剂的选择及装置归纳。选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应,如氯气和氯化氢都能与碱反应,所以它们都不能用碱石灰应,如氯气和氯化氢都能与碱反应,所以它们都不能用碱石灰进行干燥,常用浓硫酸、五氧化二磷进行干燥。进行干燥
23、,常用浓硫酸、五氧化二磷进行干燥。液态干燥剂液态干燥剂固体干燥剂固体干燥剂装置装置洗气瓶洗气瓶干燥管或干燥管或U型管型管常见干常见干燥剂燥剂浓硫酸浓硫酸无水氯化钙无水氯化钙碱石灰碱石灰可干燥可干燥的气体的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、HClN2、H2、O2、CH4、NH3不可干不可干燥的气体燥的气体NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO22.净化装置。净化装置。根据净化剂状态以及净化剂与杂质气体反应的条件,典型的根据净化剂状态以及净化剂与杂质气体反应的条件,典型的发生装置有三种:发生
24、装置有三种:液体不加液体不加热净化装热净化装置置(又叫洗又叫洗气瓶气瓶)固体加固体加热净化热净化装置装置固体不固体不加热净加热净化装置化装置固体干燥剂可放入干燥管、干燥塔或固体干燥剂可放入干燥管、干燥塔或U型管中;液体干燥剂可型管中;液体干燥剂可放入洗气瓶中。多孔球泡的作用:增大杂质气体与净化剂的接触放入洗气瓶中。多孔球泡的作用:增大杂质气体与净化剂的接触面积,使吸收充分。含三孔塞的洗气瓶的作用:面积,使吸收充分。含三孔塞的洗气瓶的作用:a.干燥气体;干燥气体;b.使使气体充分混和;气体充分混和;c.观察气泡,调节气体流速。硬质玻璃管中不易观察气泡,调节气体流速。硬质玻璃管中不易燃烧的玻璃纤维
25、的作用:将固体固定,防止粉末状固体被生成的燃烧的玻璃纤维的作用:将固体固定,防止粉末状固体被生成的气流带入导管中。气流带入导管中。3尾气处理装置。尾气处理装置。有毒气体必须处理后才能排空。基本的处理方法有三种:有毒气体必须处理后才能排空。基本的处理方法有三种:燃烧法燃烧法吸收法吸收法收集法收集法吸收法有水洗法、酸洗法、碱洗法、固体吸收法等。收集法吸收法有水洗法、酸洗法、碱洗法、固体吸收法等。收集法就是用气囊将有毒气体暂时收集起来,实验结束后到室外放空就是用气囊将有毒气体暂时收集起来,实验结束后到室外放空(有有毒气体被大气稀释毒气体被大气稀释)。4量气装置。量气装置。对难溶于水且不与水反应的气体
26、,往往借助其排出的水的体对难溶于水且不与水反应的气体,往往借助其排出的水的体积,用量筒或滴定管测定,从而测定气体的体积。根据构成仪器,积,用量筒或滴定管测定,从而测定气体的体积。根据构成仪器,典型的量气装置有四种:典型的量气装置有四种:广口瓶量筒广口瓶量筒滴定管滴定管玻璃管玻璃管干燥管干燥管滴定管滴定管水槽水槽倒置量筒倒置量筒被量气体不需干燥,因为水蒸气溶于水。量气是在常温常压被量气体不需干燥,因为水蒸气溶于水。量气是在常温常压下进行的,因此读数时:首先要使量气装置冷却至室温;然下进行的,因此读数时:首先要使量气装置冷却至室温;然后上下移动量筒、玻璃管、滴定管或倒置量筒,使构成量气装置后上下移
27、动量筒、玻璃管、滴定管或倒置量筒,使构成量气装置的两种仪器中的液面高度相同;最后读取排出的水的体积。的两种仪器中的液面高度相同;最后读取排出的水的体积。与后面的三种装置相比,第一种装置的缺点是排出的水并没与后面的三种装置相比,第一种装置的缺点是排出的水并没有全部到达量筒内。第一种装置和第四种装置,导管应尽量伸到有全部到达量筒内。第一种装置和第四种装置,导管应尽量伸到量筒底部。量筒底部。5冷却反应装置。冷却反应装置。【例例2】(2012福建高考福建高考)实验室常用实验室常用MnO2与与浓盐酸反应制备浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如右图所示发生装置如右图所示)。(1)制备实验开始时,先检查装置气密
28、性,接下制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是来的操作依次是_(填字母序号填字母序号)。A往烧瓶中加入往烧瓶中加入MnO2粉末粉末B加热加热C往烧瓶中加入浓盐酸往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:甲方案:与足量甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的溶液反应,称量生成的AgCl质量。质量。乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。丙方案:与已知量丙方案:与已知量CaCO3(过量过量)反
29、应,称量剩余的反应,称量剩余的CaCO3质质量。量。丁方案:与足量丁方案:与足量Zn反应,测量生成的反应,测量生成的H2体积。体积。继而进行下列判断和实验:继而进行下列判断和实验:判定甲方案不可行,理由是判定甲方案不可行,理由是_。进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。试样。a量取试样量取试样20.00 mL,用,用0.100 0 molL1NaOH标准溶液滴标准溶液滴定,消耗定,消耗22.00 mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为,该次滴定测得试样中盐酸浓度为_ molL1;b平行滴定后获得实验结果。平行滴定后获得实验结果。判
30、断丙方案的实验结果判断丙方案的实验结果_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“准确准确”)。已知:已知:Ksp(CaCO3)2.8109、Ksp(MnCO3)2.31011进行丁方案实验:装置如图所示进行丁方案实验:装置如图所示(夹持器夹持器具已略去具已略去)。()使使Y型管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将型管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_转移到转移到_中。中。()反应完毕,每间隔反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐次减分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是_(排除仪器排除仪器和实验操作的影响因素和实验
31、操作的影响因素)。思维点拨:思维点拨:本题主要涉及物质的制备、中和滴定、实验基本题主要涉及物质的制备、中和滴定、实验基本操作、气体的测量、实验方案的设计与评价和溶度积等知识。本操作、气体的测量、实验方案的设计与评价和溶度积等知识。本题涉及的知识面比较多,也比较散,解题时一定要注意每个知本题涉及的知识面比较多,也比较散,解题时一定要注意每个知识点之间的联系,尤其是做实验时的一些注意事项和细节问题。识点之间的联系,尤其是做实验时的一些注意事项和细节问题。解析:解析:本题考查制备本题考查制备Cl2的实验以及实验方案的评价。的实验以及实验方案的评价。(1)加加药品时先加入固体药品时先加入固体MnO2,
32、再加入液体浓盐酸,最后加热。,再加入液体浓盐酸,最后加热。(2)生成物氯化锰也可以与硝酸银形成沉淀,所以生成物氯化锰也可以与硝酸银形成沉淀,所以AgCl沉淀中的沉淀中的Cl不全来自于剩余的盐酸;不全来自于剩余的盐酸;c(HCl)V(HCl)c(NaOH)V(NaOH)得:盐酸的浓度为得:盐酸的浓度为0.110 0 molL1;由于;由于Ksp(MnCO3)Ksp(CaCO3),过量的,过量的CaCO3有一部分会转化成有一部分会转化成MnCO3,由于,由于M(MnCO3)M(CaCO3),故最终剩余的固体质量增加,导致测得,故最终剩余的固体质量增加,导致测得的的c(H)偏小,盐酸的浓度偏低;偏小
33、,盐酸的浓度偏低;()若将残余清液转移到锌粒若将残余清液转移到锌粒中,则会在中,则会在Y型管右管中残留部分清液,使所得气体体积偏小,型管右管中残留部分清液,使所得气体体积偏小,故应将锌粒转移到残余清液中,故应将锌粒转移到残余清液中,()Zn与盐酸反应放热,因此冷与盐酸反应放热,因此冷却后气体的体积将缩小。却后气体的体积将缩小。答案:答案:(1)ACB(2)残余清液中,残余清液中,n(Cl)n(H)(或其他合理答案或其他合理答案)0.110 0偏小偏小()Zn粒残余清液粒残余清液()装置内气体尚未冷至室温装置内气体尚未冷至室温2某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接,在实某课外活动小组将下图
34、所示装置按一定顺序连接,在实验室里制取一定量的验室里制取一定量的FeCl3(所通气体过量并充分反应所通气体过量并充分反应)。请回答下列问题:请回答下列问题:(1)A中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_。(2)各装置的正确连接顺序为各装置的正确连接顺序为(填写装置代号填写装置代号) A _ _D。(3)装置装置C的作用是的作用是_,写出装置写出装置D中反应的离子方程式中反应的离子方程式_。(4)反应开始后,反应开始后,B中硬质玻璃管内的现象为中硬质玻璃管内的现象为_;可以检验生成物中含有;可以检验生成物中含有Fe3的试剂是的试剂是_(填写试剂名称填写试剂名称)。(5)该小组欲用下图
35、所示装置收集尾气,该小组欲用下图所示装置收集尾气,并测量多余气体的体积。并测量多余气体的体积。若上图所示量气装置由干燥管、乳胶管和若上图所示量气装置由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改滴定管改造后组装而成,此处所用滴定管是造后组装而成,此处所用滴定管是_(填填“酸式酸式”或或“碱碱式式”)滴定管。滴定管。为提高测量的准确性,上图装置中的液体可用为提高测量的准确性,上图装置中的液体可用_,收集完气体冷却后至室温后,读数前应进行的操作是收集完气体冷却后至室温后,读数前应进行的操作是_。如果开始读数时操作正确,最后读数时俯视右边滴定管液如果开始读数时操作正确,最后读数时俯视右边滴定管液面,会导致所测
36、气体的体积面,会导致所测气体的体积_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影响无影响”)。 解析:解析:根据实验目的,则根据实验目的,则A为制为制Cl2装置,装置,MnO24HCl(浓浓) MnCl2Cl22H2O,制气中存在的,制气中存在的HCl、H2O杂质应先通入杂质应先通入E中中除去除去HCl,再通入,再通入C中除去中除去H2O,干燥,干燥Cl2进入进入B中与中与Fe反应,多余反应,多余Cl2用用D吸收,则仪器连接顺序为吸收,则仪器连接顺序为AECBD;Fe在在Cl2中燃中燃烧出现红棕色烟,烧出现红棕色烟,Fe3的检验试剂为的检验试剂为KSCN溶液,出现血红色溶溶液,出现血红色溶液;由
37、于液;由于Cl2在饱和在饱和NaCl溶液中的溶解能力小,因此须用排饱和溶液中的溶解能力小,因此须用排饱和NaCl溶液来收集溶液来收集Cl2,且读数前必须使左右两仪器中液面相平;,且读数前必须使左右两仪器中液面相平;由于滴定管刻度由上而下变大,则俯视时引起读数偏小,即液面由于滴定管刻度由上而下变大,则俯视时引起读数偏小,即液面上升量偏大,相当于所收集气体体积偏大。上升量偏大,相当于所收集气体体积偏大。= 答案:答案:(1)4HCl(浓浓)MnO2 MnCl2Cl22H2O(2)ECB(3)干燥干燥Cl2,防止,防止FeCl3水解水解Cl22OH=ClClOH2O(4)红棕色的烟硫氰酸钾红棕色的烟
38、硫氰酸钾(5)碱式饱和碱式饱和NaCl溶液上下移动滴定管,使左右两溶液上下移动滴定管,使左右两边液面相平偏大边液面相平偏大= 巩固巩固演练演练基础达标基础达标1(2013安徽理综安徽理综)实验室中某些气体的制取、收集及尾气实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示处理装置如图所示(省略夹持和净化装置省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是供的物质完成相关实验,最合理的选项是()解析:解析:A中氨气的收集应使用向下排空气法,而图中为向上中氨气的收集应使用向下排空气法,而图中为向上排空气法,故错误;排空气法,故错误;B正确;正确;C中
39、铜与稀硝酸反应生成中铜与稀硝酸反应生成NO,而题,而题目要求收集目要求收集NO2,错误;,错误;D中缺少加热装置,错误。中缺少加热装置,错误。答案:答案:B选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液2(2013北京模拟北京模拟)利用下列各组物质制备和收集少量相应利用下列各组物质制备和收集少量相应气体,能采用下图实验装置的是气体,能采用下图实验装置的是()浓氨水与浓氨水与CaO固体稀盐酸与石灰石稀硝酸和铜片固体稀盐酸与石灰石稀硝酸和铜片过氧化氢溶液与过氧化氢溶液与MnO
40、2锌粒与稀硫酸电石与水锌粒与稀硫酸电石与水A BC D全部全部解析:解析:该装置适用于固液不加热产生气体的反应,且气体密该装置适用于固液不加热产生气体的反应,且气体密度比空气大,不与空气中成分反应。度比空气大,不与空气中成分反应。答案:答案:B3(2013潞河中学质检潞河中学质检)下图是制取、洗涤并测量生成气体下图是制取、洗涤并测量生成气体体积的装置示意图。利用该装置进行下表所列实验,能达到实验体积的装置示意图。利用该装置进行下表所列实验,能达到实验目的的是目的的是() 物质物质实验实验a(液体液体)b(固体固体)c(液体液体)A稀盐酸稀盐酸锌粒锌粒浓浓H2SO4B浓氨水浓氨水生石灰生石灰浓浓
41、H2SO4C浓硫酸浓硫酸Cu片片NaOH溶液溶液D稀稀HNO3Cu片片H2O解析:解析:生成的生成的H H2 2排水法收集不用浓排水法收集不用浓H H2 2SOSO4 4干燥;干燥;浓氨水与生浓氨水与生石灰反应生成的氨气会与浓石灰反应生成的氨气会与浓H2SO4反应;反应;Cu与浓与浓H2SO4的反应须的反应须加热,且反应生成的加热,且反应生成的SO2能与能与NaOH溶液反应。溶液反应。答案:答案:D4(2013牛山一中月考牛山一中月考)某课外实验小组设计的下列实验合某课外实验小组设计的下列实验合理的是理的是()A配制一定浓度硫酸溶液配制一定浓度硫酸溶液B制备少量氨气制备少量氨气C制备并收集少量
42、制备并收集少量NO2气体气体 D制备少量氧气制备少量氧气解析:解析:A项,配制稀稀项,配制稀稀H2SO4不能在容量瓶中稀释;不能在容量瓶中稀释;B项,项,浓氨水与氧化钙混合产生氨气,正确;浓氨水与氧化钙混合产生氨气,正确;C项,二氧化氮与水反应,项,二氧化氮与水反应,排水法收集到一氧化氮,错误;排水法收集到一氧化氮,错误;D项,过氧化钠是粉末状固体,项,过氧化钠是粉末状固体,不能放在多孔板上实现随制随停操作,不能放在多孔板上实现随制随停操作,D项不正确。项不正确。答案:答案:B5(2012北京西城区二模北京西城区二模)某小组同学欲探究某小组同学欲探究NH3催化氧化反催化氧化反应,按下图装置进行
43、实验。应,按下图装置进行实验。A、B装置可选药品:浓氨水、装置可选药品:浓氨水、H2O2、蒸馏水、蒸馏水、NaOH固体、固体、MnO2。(1)NH3催化氧化的化学方程式是催化氧化的化学方程式是_。(2)装置装置B中产生气体的原因有中产生气体的原因有(结合化学用语解结合化学用语解释释)_。(3)甲、乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后,装甲、乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后,装置置G中溶液都变成蓝色。中溶液都变成蓝色。甲观察到装置甲观察到装置F中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学方程式是方程式是_。乙观察到装置乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟的成分是中只有白烟生成,白烟的成分是_(写化学式写化学式)。用离子方程式解释装置用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:中溶液变成蓝色的原因:_。(4)为帮助乙实现在装置为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体,可在原实中也观察到红棕色气体,可在原实验的基础上进行改进。验的基础
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