34常见气体的实验室制法.ppt

1、第34讲常见气体的实验室制法,一、实验室制取氧气 1反应原理及发生装置 (1)用KClO3和MnO2或用KMnO4制取,2收集方法 用_。 二、实验室制取二氧化碳 1原理：(用化学方程式表示) _。 2收集方法：_ 3发生装置：_。,三、实验室制氢气 1原理(化学方程式表示) _2收集方法：_。 3发生装置：固液气体,ZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2,向下排空气法或排水法,四、实验室制氨气 1原理：(化学方程式表示) _。 2收集方法：只能用_。 3发生装置：固固 气体。,五、实验室制氯气 1原理(化学方程式表示) _。 2收集方法：_。 3发生装置：_。,排饱和食盐水方法或向上排空气法,

2、实验室制取氨气还可用哪些方法？ 提示：实验室制取氨气，除用氯化铵和消石灰加热外，还可用浓氨水制取，可以加热浓氨水使NH3挥发出来，可用浓氨水和生石灰混合，生石灰与水反应，使NH3挥发出来。,常见气体制备的发生与收集 1常见气体制备的发生装置 实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件。 中学教材中按反应物的状态和是否加热可将气体制备分为四组：,气体发生装置(图AE)：,2.气体的收集方法,(2010年南京调研)利用下列各组物质制备和收集少量相应气体，能采用下图实验装置的是(),浓氨水与CaO固体稀盐酸与石灰石稀硝酸与铜片过氧化氢溶液与MnO2锌粒与稀硫酸电石与水 AB C D全部

3、,【解析】图示装置是利用固体与液体反应制备密度比空气大且不与空气反应的气体。中NH3，中H2，中C2H2密度均小于空气，中NO能与空气反应，均不能用该装置。 【答案】B,1如下图，该装置可用于(),A加热NaHCO3制CO2 B加热硝酸铅制取二氧化氮 C加热氯酸钾和少量二氧化锰，制取氧气 D加热氯化铵和消石灰混合物，制取氨气,解析：解此题关键是观察装置特点，该装置可用于固体加热制气体，且产生的气体能用排水法收集，NO2能与水反应，CO2可溶于水，NH3极易溶于水，均不能用排水法收集。 答案：C,气体的净化与尾气处理 1净化与干燥装置 (1)设计原则：根据净化药品的状态及条件。 (2)装置基本类

4、型：液体除杂剂(不加热)如图1所示；固体除杂剂(不加热)如图2(a)、2(b)所示；固体除杂剂(加热)如图3所示。,(3)常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类： 酸性干燥剂：如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如：CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。 碱性干燥剂，如碱石灰、生石灰、固体NaOH。碱性干燥剂用来干燥显碱性或中性的气体，如：NH3、H2、O2、CH4等气体。,中性干燥剂：如无水氯化钙等，可以干燥显中性、酸性、碱性气体，如：O2、H2、CH4等，但不能干燥NH3，因二者易结合生成CaCl28NH3。 2尾气的处理方法 (1)对

5、于极易溶于水的尾气，如NH3、HCl、HBr等，需采用防倒吸装置(即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。,(2)对于溶解度不大的尾气，如Cl2、CO2等，可直接将出气管插入吸收剂液面下吸收。 (3)对于有毒且易燃的气体，如CO等，可采取在尾气出口处放置一点燃的酒精灯，使CO燃烧转变为无毒的CO2气体。,拟用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。,(1)上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是_。 (2)指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由(可以不填满) 气体_，理由是

6、_。 气体_，理由是_。 气体_，理由是_。 气体_，理由是_。,【解析】由于所给制备装置中，没有温度计无法控制反应温度，不能确定是否有C2H4产生，也就不能得到干燥纯净的C2H4；所给装置虽然加热时可以产生Cl2，但在C装置中用NaOH溶液除HCl同时，Cl2也被吸收。,饱和NH4Cl溶液与消石灰作用产生NH3，但在通过c装置时被水吸收，最后也得不到NH3。铜与稀硝酸作用产生NO气体，部分NO气体被装置中的氧气氧化为NO2，但在通过c装置中的水时，3NO2H2O=2HNO3NO又得到NO，经P2O5干燥得到纯净的NO。,【答案】(1)NO(2)C2H4装置中没有温度计，无法控制反应温度Cl2

7、反应生成的Cl2被c中的NaOH吸收了NH3反应生成的NH3被c中的H2O吸收了,友情提醒 尾气的吸收 用水吸收的是：NH3、HCl(注意防倒吸)； 用烧碱溶液吸收的是：Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2； 用硫酸铜溶液或醋酸铅溶液吸收的是：H2S； 高温下用铜除去O2，用氧化铜可除去CO、H2； 用点燃法可除去CO。,2某兴趣小组设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于收集和验证气 体的性质。,(1)在不改变、装置及位置的前提下，若要制取和收集NO气体，可采取的改进方法是装置内充满水；若要制取和收集NO2气体，可采取的改进方法是_。 (2)装置中使用球形干燥管D可防止液体倒吸

8、，其原因是_。,解析：(1)装置如果是用排空气法收集气体，可收集的是密度小于空气密度的气体，而NO2的密度大于空气的密度，在不能改变装置结构的前提下，只能用排液法来收集，按要求是不能与NO2反应、难挥发、NO2不在其中溶解的液体。(2)当气体被吸收时，液体上升到球形管中。由于球形管容积较大，导致试管中的液面明显下降，使球形管管口脱离液面，球形管中的液体又流回试管中，从而防止了倒吸。,答案：(1)在装置中加满难挥发的有机溶剂(2)当气体被吸收时，液体上升到球形管中。由于球形管容积较大，导致试管中的液面明显下降，使球形管管口脱离液面，球形管中的液体又流回试管中，从而防止了倒吸。,1(2010年重庆

9、)某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。,(1)氨催化氧化的化学方程式为_。 (2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。,(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是_。 (4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_(填装置代号)；化合物X为_ (只写一种)，Na2O2的作用是_。,(3)经过装置2后的混合气体中含有NO、 O2、水蒸气，NO与O2反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，NH3和HNO3反应生成了NH4NO3，该反应有大

10、量白烟生成。要在装置4中看到红棕色的NO2气体，必须要用一种试剂吸收掉NH3和水蒸气而浓H2SO4正好符合题意。,(4)装置5与上面题目中的其他装置相比较，该装置要提供NH3和O2，故和装置1相类似，加热时既能提供NH3，同时又能和Na2O2反应产生O2的物质是NH4Cl。,2(2010年上海)CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。,完成下列填空： (1)用浓盐酸配制11(体积比)的稀盐酸(约6 molL1)，应选用的仪器是_。 a烧杯b玻璃棒 c量筒

11、 d容量瓶,(2)上述装置中，A是_溶液，NaHCO3溶液可以吸收_。 (3)上述装置中，B物质是_。用这个实验得到的气体测定CO2的分子量，如果B物质失效，测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。,(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：剪碎、称重浸泡溶解过滤残渣烘干冷却、称重恒重 为了将石蜡和碳酸钙溶出，应选用的试剂是_。 a氯化钠溶液 b稀醋酸 c稀硫酸 d正己烷,(5)在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量，应先溶出_，后溶出_。 (6)上述测定实验中，连续_，说明样品已经恒重。,

12、答案：(1)abc (2)CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液HCl气体或酸性气体 (3)无水CaCl2偏低 (4)bd(5)石蜡CaCO3 (6)两次称量的结果相差不超过(或小于)0.001 g,1按下述实验方案制备气体，合理而又实用的是() A锌粒与稀硝酸反应制备H2 B向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HCl C亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D大理石与浓硫酸反应制备CO2,解析：Zn与稀HNO3反应生成的气体产物是NO，不能生成H2，A项不正确，HCl气体极易溶于水，所以实验室中制取HCl气体时，反应装置中不能有较多的水存在，B项不正确，大理石与硫酸反应，无论浓稀都生成微溶的CaSO4，覆

13、盖在大理石表面，阻碍反应的进一步进行，D项不可行。 答案：C,2下列反应最适用于实验室制氢气的是() 锌与稀硫酸反应 甲烷热分解 电解稀硫酸 炽热的炭与水蒸气反应 A只有B C D,答案：A,3.用如图所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是() A瓶中盛适量浓H2SO4，从A口进气来干燥NH3 B从B口进气，用排空气法收集CO2 C瓶中盛满水，从B口进气，用排水法收集NO2 D瓶中装满水，A口连接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积,解析：浓H2SO4与NH3反应，A错；CO2密度比空气大，应从A口进气收集，B错；NO2与水反应，3NO2H2O=2HNO3NO，不能用排水

14、法收集，C错；H2难溶于水，D对。 答案：D,4(2010年福建龙岩质量检查)下图是一套实验室用于发生、干燥和收集气体的装置。下列各组物质中，能利用这套装置进行实验的是(尾气处理装置已经省略)(),A铜和稀硝酸 B二氧化锰和浓盐酸 C浓氨水和生石灰 D双氧水和二氧化锰,解析：不能用排空气法收集NO，A错；二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，B不可选；不能用浓硫酸干燥氨气，C错误。 答案：D,5有下列三种含杂质的气体(括号内为杂质)： CO2(HCl)H2(HCl)NH3(水蒸气)。某学生欲除去以上气体中的杂质依次选用了三种试剂，该学生选用的试剂均正确的是(),A饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液、碱

15、石灰 BNa2CO3溶液、浓硫酸、碱石灰 C饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液、浓硫酸 DNaOH溶液、浓硫酸、碱石灰,解析：除去CO2中混有的HCl，可通过NaHCO3溶液，不能通过Na2CO3溶液，因为CO2能够与Na2CO3反应，除去H2中混有的HCl，可通过NaOH溶液，不能通过浓硫酸，因为浓硫酸不能吸收HCl；除去NH3中混有的水蒸气，可通过碱石灰，不能通过浓硫酸，因为浓硫酸能够与NH3反应。 答案：A,6(2010年4月抚顺模拟)下图是中学化学实验中常见的制备气体并进行某些物质的检验和性质实验的装置，A是制备气体的装置，C、D、E、F中盛装的液体可能相同，也可能不同。试回答：,(1)如果A中的固体物质是碳，分液漏斗中盛装的是浓 硫酸，试写出发生的化学反应方程式：_，若要检验生成的产物，则B、C、D、E、F中应分别加入的试剂为_、_、_、_、_，E中试剂和C中相同，E中试剂所起的作用_，B装置除可检出某产物外，还可起到_作用。,(2)若进行上述实验时在F中得到10.0 g固体，则A中发生反应转移的电子数为_个。 (3)若A中是NaClO