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文档简介
专题特训四选择题试验专题
一、气体的制备
1、试剂的选择:以试验室常用药品为原料,依据制气原理,选择便利、经济、平安的试剂,
尽量做到有适宜的反应速率,且所得
气体比较纯洁。如:用锌粒与酸制取氢气,一般选择稀硫酸,而不用稀盐酸,缘由是盐
酸是挥发性酸,制取的氢气中常混有HC1
气体
2、装置的选择:由反应物的状态,反应条件和所制备气体的性质、量的多少打算。试验装
置选择的思路:
发生吸收
装置装置
据
根
应
反
气体
据
根
气体
体
气
状
物
质
性
体
气
水溶
性
的
及
杂
态
及
性
的
性及
选
质
性
反
应
质
选
质
密度
吸
择
条
件
质
干
择
剂
收
燥
剂
3、仪器的组装
装配仪器的原则:组装仪器时,应从下而上,从左至右,先装好后固定;先检验装置的
气密性再加入试剂:加入试剂时,先固后液;试验开头时,先验纯,再点灯;连接导管
时,对于洗气装置应“长”进“短”出;干燥管应“大”进“小”出;先净化后干燥
4、气体的除杂
(D除杂挨次:先除杂,后除水,加热除氧放末尾
(2)解题步骤
①推断气体中的杂质,推断方法:凡.是反应物中有易挥发性液体,如盐酸、浓硝酸、澳
水等,制得的气体中肯定含有相应的杂质
如:HC1、HNQ、汰蒸气及水蒸气等。还有一些发生副反应的,如用酒精和浓硫酸反应制
乙烯时,由于副反应的发生而使乙烯
中含有杂质S。、C()2和水蒸气
②依据杂质选择合适的试剂
③依据试剂选择合适的装置
5、尾气处理:常见的处理方法:燃烧法(如CIL、C2H2、也、C.0),碱液吸取(如CL、NO?、贴、
SM水溶法(如HC1、NH,)
二、常见气体的除杂与干燥:除去气体中混有杂质的关键有两点:一是选择合适的除杂试剂;
二是选择合适的分别及提纯方法
(1)常见气体的净化
气体所含杂质净化剂净扮装置
co>HC1饱和碳酸氢钠溶液
C02S02饱和碳酸氢钠溶液
HC1水或氢氧化钠溶液
H2
■
学
Cl2IIC1饱和食盐水
S02HC1饱和亚硫酸氢钠溶液
硫酸铜溶液或氢氧化钠/
乙焕H2s
溶液
洗气瓶[
乙烯SO2、CO2氢氧化钠溶液
乙烷乙烯滨水
02Ch氢氯化钠溶液
或
氨气H20
碱石灰
二燥管
⑵气
特定的除杂过程);气体干燥的关键是选
择干燥剂,并依据干燥剂的状态选择干燥装置.,常用的装置有洗气瓶、干燥管等
类型酸性干燥剂碱性干燥剂(固中性T燥剂(固
体)体)
常用试剂浓硫酸(具有强氧化性)PB(固体)硅胶碱石灰、CaO无水CaCL
M。2、上、Cb、CO
、C()2、SO2、HC1、NO、乩、CI2、CO2
H2S>HBr、HI及
可干燥的可干燥Nii及中可干燥除Nlh以
NO?、CHKCM、C2H2浓硫酸丁煤的气、CILi\C2II1、
气体性气体外的全部气体
体
C2H2
三、气体的U仅集
收集方法排水法向上排空气法向下排空气法
收集的气体不与水反应或难溶与空气不反应且密度比空气与空气不反应且密度比空气
收集原理
于水的大的小
B1
收集装置\—---T
a.
适用的气
乩、。2、NO、CH.,C12、CO?、NO?、S0,2乩、皿
体
四、尾气处理方法:对于有毒、有害、可燃、污染空气的气体尾气必需进行处理,用溶液吸
取或点燃使它们变为无毒、无害、无污
染的物质。对于无毒、无害气体可直接排放,如心、0八C02等
(1)吸取原则:能充分吸取气体;不能倒吸
(2)常见装置
①吸取溶解度较小的尾气(如Ch等)用图D装置
②吸取溶解度较大的尾气(如HC1、Nlh等)用图B、C装置
③CO、压等气体可用点燃或收集的方法除去,用图A、E装置
(3)有些反应物需要防潮史理(如FcCL、A1CL等),这时尾气处理前必需有干燥装置,以防
止空气中的水蒸气进入,如图所示。
五、试验中4组特定“仪器组合”
(D量气装置二装置.D在溟数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平,反应前后甲管中
的液面差值即为气体体积
(2)冷凝回流装置
①当反应物易挥发时,为防止反应物过多挥发损耗,可进行冷凝回流
②甲相当于空气冷凝,乙、丙是用水冷凝,留意水从下口流入,_L口流出
(3)防倒吸装置
①液体容纳:图甲、乙原理相同,当易溶性气体被吸取液吸取时,导管内压强减小,吸取
液上升到漏斗或干燥管中,导致烧杯中
液面下降;使漏斗口、干燥管脱离液面,吸取液受自身重力作用又流回烧杯内,从而防
止吸取液倒吸
②平安瓶:如图丙所示,当吸取液发生倒吸时,倒吸进来的吸取液进入平安瓶,从而防止
吸取液进入受热仪器或反应容器,起到
防倒吸作用
③间接吸取:如图丁所示,NH3、HC1等易溶于水却不溶于CCL的气体,在CCL中形成气
泡,增大与水的接触面积,进行间接
吸取,可以达到防倒吸的目的
④气压平衡;如图戊所示,为防止反应体系的压强减小引起吸取液的倒吸,可以在密闭系
统中连接一个与大气相通的液封玻璃管,
保持瓶内压强等于大气压而防止倒吸
(4)气体混合装置
①使反应的气体混合均匀;②依据液体中气泡的生成速率调整气体的混合比例;③除气体
杂质
六、试验室制取气体的装置
装置类型装置图适用气体留意事项
①试管要干燥
固一固加热
。2、NH3等②试管口略低于试管底
型
产——>>---③加热时先均匀加热再固定加强热
①加热烧瓶时要垫石棉网
固一液加热
型或液一液■1rCk、HC1等②反应物均为液体时,烧瓶内要加沸
加热型石或碎瓷片
①使用长颈漏斗-时,漏斗下端管口要
插入液面以下
固一液不加②启普发生器只适用于块状固体与
乩、co八so八
热型或液一缸液体的反应,反应不需要加热且气体
NO、N&笔
液不加热型不溶于水
UH-券A
③使用分液漏斗既可增加装置的气
密性,又可把握加入液体的速度
七、常见气体制备的反应原理
1、氯气的试验室制法
△
⑴反应原理:MnO,+4HCl(浓)^=MnCk+C121+21L0(试验室通常用该法制Ch)
2KUnOrH6HCl(*)=2KCl+2MnC12+5C12f+BH2O(快速制取Cl2,不需要加
执)
(2)发生装置:“固+液》气”型
(3)试验仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶
(4)装置图:
泡
和
食
盐
.
除HCI气体除HQ(g)吸收多余X气
发生装置净化装置收蛆装省尾气吸收装置
(5)净扮装置(洗气):除去Ck中少量HC1、水蒸气,可先通入饱和食盐水除去HCL再通过
浓ILSO.(或P&或CaCh)除去水
(6)收集装置:用向上排空气法或排饱和食盐水法(Cl2不溶于饱和食盐水)
(7)尾气处理装置:用强碱溶液吸取多余氯气,防止污染空气(不能用水代替)
(8)验满方法:①观看法(黄绿色)②潮湿的淀粉一KI试纸(变蓝
色)
③潮湿的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)④浓N出水,
3C12+8NH3=6NH.1C1+N2
(9)试验室用MnOz和浓盐酸制取Ch时应留意以下四点
①为了削减制得的Cb中HC1的含量,加热温度不宜过高,以削减HC1的挥发
②必需用浓盐酸加热才可反应,稀盐酸不反应
③试验结束后,先使反应停止并排出残留的Ck后,再拆卸装置,避开污染空气
④尾气吸取时,用NaOH溶液吸取CL,不能用澄清石灰水吸取,由于溶液中含Ca(011)2的
量少,吸取不完全
(10)氯气的工业室制法
电解
工业制法:电解饱和食盐水:2NaCl+2H?O^=2NaOH+H2f+C12f电解熔融氯化钠:
申解
2NaCl(熔融)二^2Na+CLt
2、氨的试验室制法
△
(1)反应原理:2NHCl+Ca(OH)2^=CaC12+2NH3f+2ILO
(2)发生装置:“固+固—气”型,与制备6和Oh气体相像
(3)装置图:
NH.CI和
(4)净扮装置:用碱石灰干燥
(5)收集装置.:NIh极易溶于水密度比空气小,所以只能用向下排空气法收集(管口塞一团棉
花,避开空气对流)
(6)尾气处理装置.:用水吸取多余的氨气,留意防止倒吸
(7)检验方法:①用润湿的红色石浅试纸检验②用沾有浓盐酸的玻璃棒检验,产生
白烟
(8)验满方法:①将潮湿的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明氨气已收集满
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,消灭大量白烟,则证明氨气已收集满
(9)试验室制取氨气时留意事项
①氨气干燥时:不能用CaCl2>PA,浓硫酸作干燥剂,由于NFG能与CaCL反应生成
CaCb•8NH:<oPG与浓硫酸均能与NL
反应,生成相应的盐。所以NM通常用碱石灰干燥
②制取氨气所用的镂盐不能用硝钱、碳镂。由于加热过程中NHNV可能发生爆炸性的分解
反应,发生危急;而碳钱受热极易分
解产生CO?,使生成的中混有较多CO?杂质
③消石灰不能用固体NeOH或固体KOH代替,缘由是:
a、NaOH、K0II具有吸湿性,易结块,不利于产生Mhb、在高温下也能腐蚀试管
④收集NH3时所用的仪器必需干燥,导气管要插入管底;试管口要塞一团用水或稀硫酸浸
湿的棉花球,可减小NH:,与空气的对流速度,使收集的气体纯洁,同时也可避开污染空
气
(10)试验室制取少量NH的两种简易方法(快速制NH的方法)
a、加热浓氨水
△
①反应原理:NH3・E0^=MH31+H20
②装置:见图甲
甲乙
b、浓氨水中加固态碱性物质
①反应原理:浓氨水中存在以下平衡:NL+H?。NH;J-H20NH:+OH,加入固
态碱性物质(如CaO、NaOE、碱石
灰等),消耗水且使c(0『)增大,使平衡逆向移动,同时反应放热,促进NH3・H?0
的分解
②装置:见图乙
催化剂、
(11)氨的工业制法:N?+3KK2NHs
3、二氧化硫的制备
⑴反应原理:NazSG+H2s0式浓)=Na2s(h+SCht+H20
(2)发生装置:“固+液-气”型
(3)装置图:
(4)净扮装置:通入浓HSI(除水蒸气)
(5)收集装置:向上排气法
(6)尾气处理装置:用强碱溶液吸取多余SO2,防止污染空气(S0:.+2Na0H=Na2S03+H20)
(7)检验方法:先通入品纥试液,褪色,加热后乂恢复原红色
4、乙烯的试验室制法
(D药品及其比例:无水乙醇、浓硫酸(体积比为1:3)
浓一SO、
⑵反应原理:CH3CH2OH170CCH2=CH2t+H.O
浓H2so.
有机副反应:2CH3CH20H140'CCH3CH2OCH2c反+HzO
△
无机副反应:C2H50H+6H2s0/浓)=6S021+2CQf+9H20
(3)发生装置.:“1+1Ag”型(铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、温度计、导管、
集气瓶、水槽)
(4)收集装置;排水法(乙烯的收集方法不能用排空气法,由于乙烯的密度和空气接近,使
收集的乙烯不纯洁)
(5)留意事项:
①反应条件:170°C、浓H2soi
②反应物的用量:乙醉和浓硫酸体积比为1:3,且需要的量不要太多,否则反应物升温
太慢,副反应较多,从而影响了乙烯的产
率,使用过量的浓硫酸可提高乙醉的利用率,增加乙烯的产量
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