一轮复习：气体的实验室制备、净化和收集.ppt

1、专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集,搭装置,检验装置气密性,装药品,制备气体,O2、NH3、CH4等,Cl2、HCl、C2H4等,H2、CO2、NO2、SO2、NO等,注意事项,粉末状固体应在试 管口放一团棉花,先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。,发生装置,搭装置,检验装置气密性,装药品,点燃酒精灯,微热法,加水法,充气或抽气法,图示,原理,通过升高温度增大内部压强。,缩小装置中气体体积，增大压强。,增大封闭气体的压强，使液滴不能滴下。,通过增加或减少装置内气体的量增大或减小压强。,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，若导管口有气泡产生；移开手掌后，导管末端有水

2、上升形成稳定水柱，,塞紧橡胶塞，用止水夹夹住导气管的橡胶管部分，从长颈漏斗向试管中注水，继续加水使漏斗中液面高于试管中液面，若静止后液面稳定不变化，证明气密性良好。,一段时间后，液滴不能滴下,长颈漏斗往试管内加入一定量的水，使下端浸入水中，导管上连接一个针筒，当活塞往里推一段距离，漏斗内水面上升产生，松开手后，液面恢复至原位置。,密封操作变压操作现象结论,例：根据右图描述回答下列问题： 关闭图A装置中的止水夹a后，从长颈漏斗 向试管中注入一定量的水，静置后如图所示 试判断：A装置是否漏气？ （填“漏气”、“不漏气”或“不能确定”） 关闭图B装置中的止水夹a后，开启活塞b， 水不断往下滴，直至全

3、部流入烧瓶。试判断： B装置是否漏气？（填“漏气”、“不漏气” 或“不能确定”） ，判断理由 。,不管装置是否漏气，烧瓶内气压与漏斗上方的气压相等，水在重力作用下可完全流入。,不漏气,不能确定,习题1：实验室常见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装置制取氨气，如果用C装置，通常使用的药品是 ；检查C装置气密性的操作方法是 。 (2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性质与收集方法无关的是_(填序号，下同)。 密度 颜色 溶解性 热稳定性 是否与氧气反应,浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等),连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆

4、底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，说明C装置气密性良好,(3)下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是_。 (4)若用A装置与D装置相连制取收集X气体，则X可能是下列气体中的_； CO2 NO Cl2 H2 其中在D装置中连接小烧杯的目的是 。,b、c,吸收尾气，防止污染空气,气体的除杂方法,易溶于水的杂质可用水吸收； 酸性杂质可用碱性物质吸收； 碱性杂质可用酸性物质吸收； 水分可用干燥剂吸收； 能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。,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、可燃性

5、。 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)先除易除的气体。,一般可从以下几个方面考虑：,NaOH溶液,CuSO4溶液,饱和NaHCO3 溶液,饱和食盐水,饱和NaHSO3溶液,饱和NaHS溶液,溴水,四氯化碳,碱石灰,加热的铜网,加热CuO,气体净化与干燥的先后顺序,(1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。,(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。,酸性干燥剂，如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。,碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。,中性干燥剂，如无水CaCl2。,气体干燥净化装置,浓H2SO4(酸性、强氧化性),无水氯

6、化钙(中性),碱石灰(碱性),H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、HCl等,NH3、H2S、C2H4、HBr、HI等,H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4、HCl等,NH3等,H2、O2、N2、CH4、NH3等,Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2等,气体的收集,排水量气装置：测量气体的体积,注意事项： 为减小误差，读数时装置量筒内外液面在同一水平线，装置左右管水面在同一水平线, ,尾气的吸收,a用于NaOH溶液吸收氯气、SO2、NO2、H2S、CO2(气体溶解或反应速率不很快，不易引起倒吸)。 b用于收集少量气体然后处理。 c、d用于收集极易溶且溶解很快的

7、气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。 e用于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体。如H2、CO等。,通常设计化学实验时，为了保证操作人员的安全，保障实验如期顺利进行，往往要设置安全装置；一般在涉及气体的实验中最为常见。涉及到的安全问题有： 防倒吸（防倒吸装置）、 防堵塞（检验堵塞、防压强过大）、 防爆炸（验纯，操作顺序）、 防污染（尾气吸收）等安全问题。,安全装置,（1）防倒吸装置（易溶于水或某溶液）,（2）防堵塞安全装置,液封式,原理是流动的气体若在前方受阻，锥形瓶内液面下降，玻璃管中水柱上升,恒压式,原理是使分液漏斗与烧瓶内气压相同，保证漏斗中液体顺利流出。,1下列制备和收集气体

8、的实验装置合理的是 (),D,1,2,3,4,5,解析浓盐酸和MnO2在加热时才能反应，A错；,B,1,2,3,4,5,Al(OH)3不能溶于弱碱(氨水)，C错；,SO2只能使紫色石蕊试液变红，D错。,1,2,3,4,5,C,1,2,3,4,5,答案 C,4表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用如图所示装置制取、净化、 收集的气体是 (),1,2,3,4,5,B,解析选项A，因NH3的密度比空气的小，不能用图示装置收集；,1,2,3,4,5,选项B，Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2，SO2中所含的H2O杂质用98%浓H2SO4除去，收集装置合理；,选项C，不能用图示装置收集NO；,选项

9、D，NO2被NaOH溶液吸收，收集不到NO2。,答案 B,1,2,3,4,5,(1)如果所制气体流向为从左向右时，上述组装的实验装置从左向右的连接顺序(填仪器序号)是_。 (2)正确的操作第一步应是_；最后一步应是熄灭_处的酒精灯。 (3)装置B的作用是_；装置E的作用是_。,除去CO中的CO2,A E C D B,连接好装置并检查装置的气密性,A,检验D中生成的CO2,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6、有下列实验装置如图8-1： 图中A是简易的氢气发生器，B是大小适宜的圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管，a是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞的试管。实验前先检查实验装置

10、的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B；向A中加入一定量适当浓度的盐酸，产生氢气。经必要的“操作”见问题（2）后，在导管的出口处点燃氢气，然后如图所示套上烧瓶B，塞紧瓶塞，氢气在烧瓶中继续燃烧，用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入试管E中，使酚酞试液呈红色。请回答下列问题。 （1）实验前如何检查装置的气密性：_。 （2）点燃氢气前必须进行 _操作，进行该操作的方法是_。 （3）写出B、D中分别发生反应的化学方程式：B中_D中_ 。 （4）C中所盛干燥剂的名称是 ；该干燥剂的作用是_。,在A中放入少量水，使水面刚浸没长颈漏斗下端，打

11、开旋塞a，在烧瓶B底部稍加热，若在A漏斗颈内水面上升，且E中导管口有气泡逸出，表示装置不漏气。,检验氢气纯度,用排水法(或向下排空气法)收集一小试管H2，用拇指堵住移近火焰，移开拇指，若没有尖锐的爆鸣声，表示H2纯度合格，可以点燃或收集。,碱石灰,吸收气体中少量水蒸气和盐酸酸雾。,1(2011年上海单科)草酸晶体(H2C2O42H2O)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：A项，产生的水蒸气会冷凝回流炸裂试管；B项，锥形瓶不能用于加热固体；C项，加热时草酸熔化流入试

12、管口而使反应不能进行；D项，草酸晶体既不流出，又不会使水倒流而炸裂试管。,D,D,C,A项中，集气瓶处于密封状态不能收集到纯净的NH3，且会造成危险，应去掉橡皮塞，在瓶口塞上一团棉花； B项中，左池的Zn与右池溶液中的离子不能发生氧化还原反应，左、右池不能构成原电池； C项中，检查装置气密性，可以形成封闭体系，观察液面差能否稳定存在，推断装置气密性是否良好，正确； 因CO2的密度大于空气的密度，气体应从导气管的长口进短口出，D项错误。,B,D项为实验室制取乙酸乙酯的装置图，乙酸乙酯是利用饱和Na2CO3溶液来进行除杂和收集的，但由于乙酸乙酯蒸气中混有乙醇蒸气和乙酸蒸气，这二者极易溶于水从而引起

13、倒吸，故导管口应位于Na2CO3溶液的液面。,A项为实验室制取乙烯的装置图，反应原理为乙醇在170时发生消去反应，温度计测的是混合液的温度，故温度计水银球应插入液面以下；,B项为实验室制取NH3的装置图，属于固体加热型，正确；,C项为实验室制取氯气的装置图，根据所提供的药品，反应必须加热才能发生；,5(2010年北京高考理综)用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( ),A上下移动中铜丝可控制SO2的量 B中选用品红溶液验证SO2的生成 C中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D为确认CuSO4生成，向中加水，观察颜色,D,解析：本题通过实验铜与浓硫酸

14、的反应，考查了浓硫酸的强氧化性、反应产物的验证及尾气的吸收。实验中可以通过上下移动铜丝改变铜丝与浓硫酸的接触面积，来控制SO2的量，故A正确；通常选用品红溶液来验证SO2，故B正确；SO2尾气通常用碱液吸收，故C正确；确认CuSO4生成可以将中的少量溶液倒入盛有水的烧杯中，观察溶液的颜色，故D错,6(2011年全国)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。 (1)下图是用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_。,吸收尾气，防止氯气进入空气中污染环境,向上排空气收集氯气,安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中,(2)在实验室欲制取适量NO气体。 下图中最适合完成该实验的简易装置是 (填序号),根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：,简单描述应观察到的实验现象_ _,铜和稀硝酸,水,产生NO气体,排水法收集NO气体,主要是接纳B中排出的水,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,请回答下列问题： (1)写出仪器a的名称：_。 (2)检查