2022高考化学一轮复习学案：4.11题型研究-以气体制备为主体的综合实验

1、PAGE16第11课时题型研究以气体制备为主体的综合实验考点一常见气体的制备、净化和收集1气体的制备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：1固体固体eqo,sunO2、双氧水、Cl2KMnO4、浓盐酸、NO2Cu、浓HNO3、NOCu、稀HNO3、SO2Na2SO3、较浓硫酸、H2SFeS、稀硫酸2气体的除杂方法1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。2除杂原则不损失主体气体；不引入新的杂质气体；在密闭装置内进行；先除易除的杂质气体。3气体干燥、净化装置类型液体干燥剂固体干燥剂固体干燥剂固体，加热装置常见干燥剂

2、浓H2SO4酸性、强氧化性eqavs4al无水氯化钙中性碱石灰碱性除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时，应选用上述中的装置除O2，除杂试剂是Cu粉。3气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体举例排水法难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体O2、H2、NO、CO、C2H4等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH34尾气处理的原因、方法及装置1原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。2处理方法：一般根据气体的相关性质，使其

3、转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。3尾气处理装置见图a、b、c实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。制取H2时，尾气处理可采用a、c装置。典例实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：1实验室可以用B或C装置制取氧气：如果用B装置，通常使用的试剂是_；如果用C装置，通常使用的试剂是_；检查B装置气密性的操作方法是_。2气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是_填字母，下同。a密度b颜色c溶解性d热稳定性e与氧气反应3若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体

4、中的_。aCO2bH2cCl2写出A装置中发生反应的离子方程式：_。D装置中烧杯中应盛放_，目的是_。若要收集干燥纯净的X气体，上述装置应如何改进：_。解析1如果用B装置，实验室制取氧气常用高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰在加热条件下分解制备氧气；如果用C装置，反应不需要加热，则可以用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂条件下分解制备氧气；检查B装置气密性是否良好的操作方法是连接一段导气管并将其插入水中，用酒精灯微热或用手捂住试管，如果导管口有气泡产生，松开手或停止加热，冷却后，在导管里回升一段水柱，且保持一段时间不下降则说明B装置气密性良好。2收集气体的方法的选择可依据气体的密度、溶解性、和是否与氧气反

5、应，如气体与氧气反应则只能用排水法收集，气体是否有颜色、气体热稳定性与收集方法无关。3A与D连接是利用向上排气法收集气体；吸收装置是用液体吸收气体防止污染空气；制取CO2时不需要加热也不必处理尾气，H2不能用向上排空气法收集，且尾气处理时一般采用点燃的方法，故X可能是Cl2。A装置中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水。D装置中连接烧杯的目的是用来吸收尾气，防止污染空气，实验室一般用NaOH溶液吸收多余的Cl2。生成的氯气中含氯化氢气体和水蒸气，通过饱和食盐水除去HCl，通过浓硫酸除去水蒸气，若要收集干燥纯净的X气体，装置应在盛有浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶。答案

6、1氯酸钾或高锰酸钾和二氧化锰过氧化氢溶液和二氧化锰连接一段导气管并将其插入水中，用酒精灯微热或用手捂住试管，如果导管口有气泡产生，松开手或停止加热，冷却后，在导管里回升一段水柱，且保持一段时间不下降则说明B装置气密性良好2bd3cMnO24H2Cleqo=,sun2Cl22H2ONaOH溶液吸收尾气Cl2，防止污染空气在盛有浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶易错警示有气体参与的实验中的注意事项1操作顺序问题与气体有关的实验操作顺序：eqaal装置选择,与连接eqaal气密性,检查eqaal装入固,体试剂eqaal加入液,体试剂eqaal按程序,实验eqaal拆卸,仪器2加热操作

7、要求使用可燃性气体如H2、CO、CH4等，先用原料气赶走系统内的空气，再点燃酒精灯加热，以防止爆炸。制备一些易与空气中的成分发生反应的物质如H2还原CuO的实验，反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气至试管冷却。3尾气处理方法有毒气体常采用溶液或固体吸收或将之点燃的方法，不能直接排放。4特殊实验装置制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质如Al2S3、AlCl3等，往往在装置的末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气的进入。用液体吸收气体，若气体溶解度较大，要加防倒吸装置。若制备物易被空气中氧气氧化，应加排空气装置。综合训练1实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示省略了净化装置。仅

8、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浓硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析：选BNH3的密度比空气密度小，应该采用向下排空气法收集，装置c中的导管应改为短进长出，故A错误；浓硫酸可以与Na2SO3反应生成SO2，SO2气体的密度比空气大，能使用向上排空气法，SO2气体能与NaOH溶液迅速反应，所以吸收装置中要防倒吸，图示收集装置和尾气吸收装置都合理，故B正确；铜与浓硝酸反应生成产物为NO2，NO2与水反应生成HNO3的同时，还有NO有毒气体，不

9、能用水进行NO2的尾气吸收，故C错误；用MnO2和浓盐酸制取Cl2时需要加热，故D错误。2用如图所示装置进行实验夹持仪器省略。将液体A逐滴加入到固体B中，回答下列问题：1图中D装置在实验中的作用是_。2若A为30%H2O2溶液，B为MnO2，C盛有氢硫酸H2S饱和溶液，旋开E后，C中的现象为_，C中发生反应的化学方程式为_。3若A为浓盐酸，B为KMnO4，C中盛有KI淀粉溶液，旋开E后，C中的现象是_；继续通气体于C中，足够长的时间后，发现C中溶液的颜色消失，这是因为在溶液中I2能被Cl2氧化为HIO3，写出该反应的化学方程式：_。4若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛有AlCl3溶液，旋开E，足

10、够长的时间后，C中的现象是_，C中发生反应的离子方程式为_。解析：1如果B中生成的气体极易溶于C中液体，则D可起到防止倒吸作用。2O2和H2S发生氧化还原反应可生成S单质。3Cl2能置换出碘化钾中的碘，I2能被Cl2氧化为HIO3，Cl2被还原为HCl，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。4NH3溶于水生成NH3H2O，与AlCl3反应生成AlOH3沉淀。答案：1防倒吸2产生淡黄色沉淀2H2SO2=2S2H2O3溶液由无色变成蓝色6H2OI25Cl2=2HIO310HCl4有白色沉淀生成Al33NH3H2O=AlOH33NHeqoal,4考点二气体制备装置的创新连接1气体制备装置的创新1试管形状的创新改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO2气体。2“固液液eqo,sunO416HCl浓=2KCl2MnCl25Cl28H2O。3氯气和白磷反应放出大量的热，为使仪器D不致因局部过热而炸裂，实验开始前应在D的底部放少量干沙。4根据表中数据可知三氯化磷的熔、沸点较低，所以在烧杯E中加入冰盐水的作用是使三氯化磷蒸气充分冷凝。5由于常温下五氯化磷不溶于三氯化磷，且常温下五氯化磷是固体，所以从中