高考化大一轮复习江苏专用配套-气体的制备与性质检验实验课件

14三月2024高考化大一轮复习江苏专用配套课件气体的制备与性质检验实验【题型说明】 有关气体的制备及性质检验实验是中学化学实验的重要内容，同时又是高考考查的重点和热点，在高考试题中通常以常见的气体如O2、H2、CO2、NH3、Cl2、NO、NO2、SO2等的制备为载体，考查有关气体的制备原理、发生装置、除杂、干燥、收集和尾气处理，以及气体的性质检验等。有时还会与物质的分离提纯和定量测定相结合进行考查。该题型能够很好地考查学生的实验技能和检测对元素化合物知识的运用能力，在选择题和综合性实验中都有所涉及。

[题型示例]【示例1】(2014·天津，2)实验室制备下列气体时，所用方法正确的是 ()。 A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气常见气体的制备与收集思路点拨A项，用Na2O2和H2O反应制备O2与用H2O2和MnO2制备O2均可采用“固体＋液体→气体”的装置，正确；B项，制备Cl2时，Cl2中含有HCl和H2O杂质，HCl应用饱和NaCl溶液除去，若用饱和NaHCO3溶液，HCl和Cl2都会被吸收，且会引入CO2杂质，水蒸气可用浓H2SO4干燥，错误；C项，乙烯的密度与空气的密度比较相近，不可用排空气法收集乙烯，错误；D项，NO2与水反应产生HNO3和NO，NO不溶于水，仍会造成环境污染，应用NaOH溶液吸收，错误。答案A【示例2】(2013·安徽，8)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。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 ()。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溶液答案B【总结归纳】1．实验室典型的气体发生装置2．气体收集方法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且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，不与空气中成分反应收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大，不与空气中的成分反应收集装置[题组精练]1．草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去) ()。解析草酸晶体加热过程中有水生成，不能利用A、B，否则生成的水冷凝后令仪器炸裂；因草酸晶体在101.5℃熔化，在试管中流到管口，而发生堵塞，C错误。答案D2．根据下图所示的实验装置回答问题：(1)实验室用高锰酸钾制取干燥的氧气应选用的发生装置是________，收集装置为________。(2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是________，收集装置为__________。(3)实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气，氨气的密度比空气的小，极易溶于水。推断：实验室制取氨气应选用的发生装置为________，收集装置为________。答案(1)AD(2)BC(3)AE【思维建模】有关气体制备实验的分析思路

[题型示例]【示例3】(2014·上海，10)下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是 ()。气体的净化与尾气处理选项X收集气体YA碱石灰氯化氢水B碱石灰氨气水C氯化钙二氧化硫氢氧化钠D氯化钙一氧化氮氢氧化钠思路点拨HCl会和碱石灰反应，A错；氨气密度小于空气密度，气体应该短进长出，B错；D项NO不能与NaOH溶液发生反应，即NaOH溶液不可用于尾气的吸收，且NO不能用排空气法收集，故D错。答案C【总结归纳】1．气体的净化 ①常见净化装置 a．装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体进入两端导管，两端应用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。b.装置一般盛液体试剂，用于洗气。c.装置一般盛固体试剂，用于气体的除杂和干燥。②常见干燥剂：液态干燥剂固态干燥剂装置或常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)不可干燥的气体NH3、H2S、HBr、HI等NH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等2.尾气的处理 (1)直接排空处理：主要用于对无毒、无害气体的处理。如N2、O2、CO2等。 (2)尾气处理装置：①某些溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的某种试剂中吸收除去(如图甲)。如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。②对于溶解度很大的气体，吸收时应防止倒吸(如图乙)。常见的防倒吸装置还有如下几种改进装置(以NH3的吸收为例，未注明的液体为水)。③某些可燃性气体可用点燃或转化的方法除去(如图丙)。如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。④某些可燃性气体(如CH4、C2H4、H2、CO等)也可以采用收集的方法处理(如图丁)。

[题组精练]1．用下图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是()。气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DO2双氧水MnO2浓硫酸解析A项，NO2能与氢氧化钠溶液反应，收集不到NO2气体，错误；B项，铜和浓硫酸反应需要加热，且SO2能被酸性KMnO4溶液氧化为硫酸，故不能用酸性KMnO4溶液除杂，错误；C项，碱石灰是固体干燥剂，应放在干燥管中，错误；D项，双氧水在MnO2的催化作用下分解放出O2，能用浓硫酸干燥，其密度大于空气，可用向上排气法收集，正确。答案D2．实验室用如图所示装置制取某种较纯净的气体。(1)在烧瓶和分液漏斗里盛装的反应物可能是________。A．稀硫酸和锌粒 B．浓盐酸和石灰石C．浓盐酸和二氧化锰 D．浓盐酸和高锰酸钾(2)新制得的气体中含有的杂质是________(填化学式)。(3)两个洗气瓶(从左到右)中盛放的试剂是________。A．浓硫酸；饱和食盐水B．氢氧化钠溶液；浓硫酸C．氢氧化钠溶液；饱和食盐水D．饱和食盐水；浓硫酸(4)烧杯中应盛放的试剂及作用是________。A．NaOH溶液，吸收多余的Cl2，防止污染空气B．NaOH溶液，吸收CO2C．纯水，充分吸收多余的HCl，防止污染空气D．饱和食盐水，减少Cl2在水中的溶解答案(1)C(2)HCl、H2O(3)D(4)A[题型示例]【示例4】某课外活动小组的同学，在实验室研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题。 (1)这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是____。 (2)某同学用下列装置连接成一套完整的实验装置以验证(1)的判断是否正确，若按气体从左到右的流向，气体流经各装置导管的编号依次是________________(用a、b……填写)。气体性质的检验

(3)根据(2)确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论或解释填入下表：思路点拨本题考查了常见气体的检验方法和操作顺序。随着反应进行，浓硫酸逐渐变稀，稀硫酸会和过量的锌反应生成H2，同时带出部分水蒸气，所以SO2中的杂质可能为H2和H2O(g)。检验H2的方法通常是检验H2与灼热的CuO反应生成的水，进而确定H2的存在，产物中本身就有水蒸气的存在，所以要先检验水的存在，将水除尽，再检验H2和CuO反应生成的水。装置所盛药品实验现象结论或解释BCCuO固体答案(1)氢气和水蒸气(2)cd(或dc)ab(或ba)e(3)装置所盛药品实验现象结论或解释B无水硫酸铜固体由白色变成蓝色SO2中含有水蒸气C固体由黑色变成红色SO2中含有氢气【归纳总结】常见气体的检验检验气体是根据气体的性质，一般从以下5方面考虑：①气体的颜色和气味；②水溶液的酸碱性；③助燃、可燃及燃烧现象和产物；④遇空气的变化；⑤其他特性。待检物操作步骤现象O2用试管或集气瓶取待检气体，然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条带火星的木条复燃H2使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯有浅蓝色火焰，烧杯里有水雾生成NH3①用湿润的红色石蕊试纸检验变蓝②把待检气体收集在集气瓶里，盖上玻璃片，用玻璃棒蘸取浓盐酸，开启玻璃片放在瓶口上方生成白烟SO2在洁净试管里加入5mL品红溶液，再通入待检气体品红溶液褪色，加热后又恢复红色CO2闻气味，并将其通入澄清石灰水中无色无味，石灰水变浑浊，继续通入后变澄清Cl2用湿润的KI­淀粉试纸靠近集气瓶口变蓝[题组精练]1．某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓H2SO4，总体积基本不变；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小；把剩余气体导出后，在空气中点燃能够燃烧，燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是()。 A．HCl和CO B．HCl、H2和CO C．CH4和NH3 D．HCl、CO和CO2解析该题考查了混合气体组成成分的鉴定。根据题意可推知该混合气体中不含碱性气体；混合气体中无CO2但有酸性气体；混合气体中的可燃性气体不含氢元素。所以此混合气体的成分只能是HCl和CO。答案A2．右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的 混合气体的装置图，按要求回答下列问题。 (1)B中加入的试剂是____