鲁科版2023-2024年高中化学大一轮复习第4章 第25讲常见气体的实验室制备、净化和收集

第25讲常见气体的实验室制备、净化和收集

［复习目标］L了解常见气体的制备原理、装置及改进。2.能根据气体的性质及制备原理设计

实验流程。

■归纳整合必备知识

1.气体制备实验的基本思路

2.重要气体的发生装置

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-»气体

制备气体:CH4等。

（2）固体+液体（或液体+液体）工→气体

平衡气压.

便于滴F液体.

制备气体：Cl2、C2H4等。

（3）固体+液体（不加热）一►气体

有

孔

塑

料

板

制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。

3.常见气体典型制备装置举例

(I)CI2的实验室制备

浓

硫

酸

气体发气体净气体收尾气处

生装置化装置集装置理装置

(2)SO2的实验室制备

(3)N%的实验室制备

气体发气体干气体性质尾气处

生装置燥装置验证装置理装置

4.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。

除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除

的杂质气体。

(2)气体干燥净化装置

类型液态干燥剂固态干燥剂固体，加热

卡守*

装置图1一f⅜

IIIIIlN

浓H2SO4(酸性、强

常见试剂无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)Cu、CU0、Mg等

氧化性)

当CO2中混有。2杂质时，应选用上述I〜IV中的IV装置除。2，除杂试剂是CU粉。

5.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)

难溶于水或微溶于水，

排水法O2>H2、NO、Co等

且不与水反应的气体C1

密度大于空气且不与空

向上排空气法Cl2、SO2、No2、CO

气中的成分反应2

排空SB

气法

密度小于空气且不与空

向下排空气法

H2、NH3

气中的成分反应.USD

6.集气装置的创新——排液集气装置

(1)装置(I)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、02等。若将广口瓶中的液体

更换，还可以收集以下气体。

①饱和食盐水——收集Cl2。

②饱和NaHCO3溶液——收集CO2O

③饱和NaHS溶液——收集H2So

④四氯化碳——收集HCl或NH3O

(2)装置(H)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由A瓶排入B瓶，在A瓶中收集到气体。

7.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(见下图a、b、C)

①实验室制取Cb时，尾气的处理可采用b装置。

②制取CO时，尾气的处理可采用a、C装置。

③制取比时，尾气的处理可采用a、C装置。

8.防倒吸装置

IΞ易错辨析

1.判断下列试剂使用是否正确，正确的打“，错误的打“X”。

(3)制COz()(4)制NH：,()

2.判断下列气体的吸收或收集方法是否正确，正确的打"√''错误的打“X”。

Cr

(1)吸收NH：；()(2)吸收Ck()

2⅛

So和

饱

ʌ

4液Sʤ

Ja溶F

(3)吸收SO2()(4)收集NHK)

■专项突破关键能力

一、气体的制备、净化和收集

1.根据装置和下表内的物质（省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是

图2）,其中能完成相应实验目的的是（）

图1图2

实验目的、试剂和操作

选项a中的物质b中的物质

实验目的c中的物质进气方向

A稀硝酸Cu收集贮存NO水NfM

B浓硝酸Na2SO3检验Sθ2的氧化性品红溶液MfN

C浓氨水碱石灰收集贮存氨气饱和NHCl溶液NfM

--

D浓盐酸Mno2检验Cb的氧化性Na2S溶液M-N

2.根据实验目的设计的如下装置的连接中，正确的是（）

A.制备收集C2H4：连接a-*cfg

B.制备收集NO：连接bfc-e-d

C.制备收集NH3：连接bfd-e-c

D.制备收集CL：连接aff-cfe-d

二、和气体制备有关的组合装置分析与应用

3.制备适量S02,利用如图装置设计实验比较H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，并探

究SCh的化学性质，下列说法错误的是（）

SO2

A.试剂Y是品红溶液，用来检验产物是SCh

B.试剂Z是NaOH溶液，用来处理尾气

C.滨水褪色，证明S02具有还原性

D.试剂X可以是酸性高锌酸钾溶液

4.碳酸锢［La2（CO3）3］可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症，其制备反应的化学方程式

⅛2LaCl3+6NH4HCO3=La2（CO3）3I+6NH4CI+3CO2t+3H2OO某化学兴趣小组利用如图

所示装置模拟制备碳酸锢•下列说法错误的是（）

A.导管的连接顺序为ffa—bfd,e-c

B.X中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液

C.球形干燥管的作用为防倒吸

D.Z中通入气体的方式是先通入足量CCh,后通入过量的NH3

5.Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨气与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是

（）

浓

氨

水

试

剂

R

A.装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸

B.C中硬质玻璃管中发生反应：3Ca+2NH3^^Ca3N2+3H2

C.实验过程中，先启动装置A处反应，一段时间后再点燃装置C处酒精灯

D.从产品纯度考虑，装置C、D之间应该增加E装置

真题演练明确考向

1.（2022∙北京，10）利用如图所示装置（夹持装置略）进行实验，b中现象不能证明a中产物生

成的是（）

a中反应b中检测试剂及现象

A浓HNo3分解生成N02淀粉-Kl溶液变蓝

BCU与浓H2S与生成SCh品红溶液褪色

C浓NaoH与NEN溶液生成NE酚醐溶液变红

DCH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯滨水褪色

2.（2022.山东，11）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清

溶液。下列物质组合不符合要求的是（）

气体

气体液体固体粉末

ACO2饱和Na2CO3溶液CaCe)3

溶液

BCl2FeCI2Fe

CHClCU(No3)2溶液Cu

DNH3H2OAgCl

3∙（2021∙北京，5）实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是（）

b

气体试剂制备装置收集方法

AO2KMnO4ad

BH2Zn+⅛H2SO4be

CNOCu+稀HNo3bc

DCO2CaCO3+^H2SO4bc

4.（2021∙海南，3）用如图装置制取干燥的气体（a、b表示加入的试剂），能实现的是（）

选项气体ab

AH2SH2SO4FeS

B02H2O2溶液MnO2

铁片

CNO2浓HNO3