山东省高考化学一轮复习 第十章第3节 常见气体的实验室制法

第3节常见气体的实验室制法点面导图编辑ppt考向分析本节重点考查：(1)以常见气体的制备为知识载体的综合实验能力，对教材气体制备实验进行创新；(2)实验装置以及仪器药品的替代方法。高考对本节内容考查多以综合实验题型出现，试题难度适中。预计2013年高考继续为必考的热点。基于此，在复习时应注重教材基本实验的原理和仪器的使用等。编辑ppt一、常见气体的实验室制备原理制备气体制备原理O2KClO3___________________________KMnO4______________________________H2O2______________________________编辑pptCO2________________________________H2_______________________________Cl2NH3编辑ppt1．(想一想)实验室制取氨气还可用哪些方法？ 【答案】实验室制取氨气，除用氯化铵和消石灰加热外，答案还可用浓氨水制取，①可以加热浓氨水使NH3挥发出来，②可用浓氨水和生石灰混合，生石灰与水反应，使NH3挥发出来。编辑ppt2．(填一填)写出下列在生产、生活应用中气体的产生原理(用化学方程式表示)：(1)潜水艇和消毒呼吸面具中产生O2：_______________。(2)泡沫灭火器用于灭火时产生CO2：_________________。(3)制备消毒气Cl2，用KMnO4代替MnO2：_____________。【答案】(1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(2)Al2(SO4)3＋6NaHCO3===3Na2SO4＋2Al(OH)3↓＋6CO2↑(3)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O编辑ppt二、气体的收集收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应或难溶于水收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大收集装置适用的气体H2、O2、NO、CH4、C2H4等Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2等H2、NH3等编辑ppt3．(连一连)将下列气体与适合的收集方法进行连线。H2O2NOCl2HClCO2NH3【答案】

编辑ppt4．(选一选)用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是()【答案】C

编辑ppt1.常见气体制备发生装置反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等①试管要干燥②试管口略低于试管底③加热时先均匀加热再固定加强热编辑ppt固、液加热型或液、液加热型Cl2、HCl、NO等①烧瓶加热时要隔石棉网②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片固、液不加热型或液、液不加热型H2、CO2、SO2、NO2等①使用长颈漏斗时，要使漏斗插入液面以下②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速编辑ppt2.气体实验的操作顺序 (1)安装顺序 ①由下到上(如制氯气的发生装置安装顺序是：放铁架台→摆酒精灯→固定铁圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)。 ②从左到右(如制氯气：发生装置→收集装置→吸收装置)。 ③先塞后定(把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)。编辑ppt (2)加试剂顺序 固体先放入，液体后滴加(即先固后液)。 (3)其他操作顺序 先检验气密性，后装入药品(便于在装置漏气时进行调整或更换仪器)，最后点燃酒精灯(所有准备工作完毕后)；在连接导管时，应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大口进，小口出。编辑ppt(2012·菏泽高三统考)下表是实验室制备气体的有关内容：编号实验内容实验原理气体发生装置①制氧气H2O2―→O2②制氨气NH4Cl―→NH3③制氯气HCl―→Cl2(1)上表气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是________(填气体的化学式，下同)；从反应原理看，明显不同于其他两种气体的是________。编辑ppt(2)根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的气体发生装置，将其编号填入上表中的空格中。(3)若用上述制备O2的装置制备NH3，则选择的试剂为_______________________________________________________。编辑ppt编辑ppt【答案】(1)Cl2NH3(2)编号发生装置①D②B③A或D(3)浓氨水和固体氢氧化钠(或生石灰等)编辑ppt编辑ppt 利用装置C或D的气体发生装置，还能制取哪些中学化学中常见的气体？【答案】

(1)O2——H2O2与MnO2(或Na2O2与水)(2)Cl2——KMnO4与盐酸(3)CO2——CaCO3与稀盐酸(4)H2——Zn与稀硫酸(5)SO2——Na2SO3与浓H2SO4(80%)(6)NO——Cu与稀HNO3(7)NO2——Cu与浓HNO3编辑ppt1.气体的净化(1)净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便，易于分离。(2)气体的净化装置与方法①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的a来除去杂质气体。编辑ppt ②酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2)，可将混合气体通过盛NaOH溶液的a或盛碱石灰的b或c或d来除去杂质。 ③还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的物质来吸收。例如CO2(CO)，可将混合气体通过盛灼热CuO的e来除去杂质。 ④选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂来除去杂质。如O2(H2S)，可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a除去杂质。编辑ppt2．尾气的吸收 对于有毒、有害、可燃、污染空气的气体尾气必须进行处理，用溶液吸收或点燃使它们变为无毒、无害、无污染的物质。 (1)吸收原则 ①能充分吸收气体。 ②不能倒吸。 (2)常见装置 ①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图D装置。编辑ppt②吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B、C装置③CO等气体可用点燃或收集于塑料袋中的方法除去，如图A、E。编辑ppt (1)当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是除杂在前，干燥在后。若用加热装置除杂时，通常是干燥在前，除杂在后。 (2)尾气处理装置应与大气相通。编辑ppt (2012·聊城联考)用下图装置分别制取和收集两种气体。烧杯内的氢氧化钠溶液用来吸收尾气，防止污染空气。根据装置图填写下表。A中的固体物质B中的溶液C中的气体(1)(2)编辑ppt 【精讲精析】此题可用排除法解。①据图，生成气体的反应不需加热，可能是制H2、CO2、HCl、SO2、H2S、NO2、NO、C2H2等气体；②据题中叙述，该气体能污染环境，即可排除H2、CO2气体；③C是一个集气瓶，收集气体的方法是向上排空气法，所以制取的是密度比空气大且不与空气反应的气体，可排除NO、C2H2气体；④该装置用浓硫酸作干燥剂，可排除还原性气体H2S；⑤从尾气吸收装置分析，制取的气体是一种能与氢氧化钠溶液反应，但反应速率较慢的气体，可确定不是HCl。所以，该实验可制取的气体可能是SO2或NO2气体。由于SO2的溶解度较大，在不加热时，应选用Na2SO3固体和较浓的硫酸溶液反应，才能顺利地制取SO2气体。 【答案】(1)Na2SO3H2SO4(较浓)SO2 (2)Cu浓HNO3NO2编辑ppt1．如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为()编辑pptA．①⑤⑧ B．③④⑦C．②⑤⑥ D．②④⑧【解析】用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2O＋O2↑，由反应物的状态和反应条件可选②作为制取装置。干燥O2可选用④或⑤装置，要制取干燥的O2只能用⑥装置收集，故合理的装置组合为②⑤⑥。【答案】C编辑ppt方法微热法液差法吹气法原理升高装置中气体的温度，使气体膨胀缩小装置中气体的体积，增大压强增大或减小装置中气体的物质的量图例编辑ppt具体操作塞紧橡胶塞，将导气管末端伸入盛水的烧杯中，用手捂热(或用酒精灯微热)试管塞紧橡胶塞，用止水夹夹住导气管的橡皮管部分，从长颈漏斗向试管中注水塞紧橡胶塞，打开止水夹推动或拉动注射器现象说明烧杯中有气泡产生，冷却后，导气管末端形成一段水柱，且保持一段时间不下降一段时间后长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，且液面差不改变推动注射器之后，导管中出现一段液柱，且液面差不改变，拉动注射器，试管中产生气泡编辑ppt 气密性检查原理：在装置内封住一段气体，使内部与外界大气形成压强差。编辑ppt(2012·枣庄质检)下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是()【精讲精析】A项，导管末端产生气泡，说明试管内气压大于外界气压；B项，漏斗内液面不变，说明锥形瓶内气压大于外界气压；C项，向右拉动活塞，漏斗下端无气泡，说明锥形瓶内气压等于外界气压；D项，集气瓶中长导管内有水柱，说明瓶内气压大于外界气压。【答案】C编辑ppt检查气密性的答题规范对简答题应注意答题规范，对装置气密性的检查可按如下文字进行答题：装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。编辑ppt2．根据如图，回答下列问题：(1)关闭图A装置中的止水夹a后，从长颈漏斗向试管里注入一定量的水，静置如上图A所示。试判断：A装置是否漏气？________(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)；判断理由是_______________________。编辑ppt (2)关闭图B装置中的止水夹c后，开启活塞b，水不断往下滴，直到全部流入烧瓶。试判断：B装置是否漏气？(填“漏气”“不漏气”或“无法确定”)________；判断理由是___________________。 【解析】(1)漏斗内液面高于试管内液面且不下降，说明试管内气压大于试管外气压，进而说明气密性良好。(2)由于烧瓶和漏斗用一段胶管相连，导致漏斗内气压和烧瓶内气压始终相等，即使装置气密性良好，漏斗内液体也能顺利流下。 【答案】(1)不漏气只有不漏气，加水才会导致试管内气体压强增大，长颈漏斗内的水面高出试管内的水面 (2)无法确定由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连，使分液漏斗中和烧瓶中的压强相同，无论装置是否漏气，都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶编辑ppt高考题组一气体的制备1．(2011·全国高考)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B________________________________________________；C________________________________________________；D________________________________________________。编辑ppt(2)在实验室欲制取适量NO气体。①如图中最适合完成该实验的简易装置是________(填序号)；编辑ppt②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：应加入的物质所起的作用ABCD③简单描述应观察到的实验现象___________________________________________________________。编辑ppt 【解析】高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收集比空气重的氯气，装置D吸收尾气，装置C起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度与空气接近，不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法收集，选用装置Ⅰ，A装置中盛放铜片和稀硝酸，B装置中盛放水，C装置接收排出的水。编辑ppt【答案】(1)向上排气收集氯气安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境(2)①Ⅰ②应加入的物质所起的作用A铜屑和稀硝酸制取NO气体B水排水收集NO气体C主要是接收B中排出的水D编辑ppt ③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中编辑ppt2．(2010·山东高考)实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→____→____→____→____→f。装置D的作用是________，装置E中NaOH溶液的作用是_____