山东高考化学一轮复习,第十章第3节,常见气体的实验室制法.ppt

第3节常见气体的实验室制法 一 常见气体的实验室制备原理 1 想一想 实验室制取氨气还可用哪些方法 答案 实验室制取氨气 除用氯化铵和消石灰加热外 答案还可用浓氨水制取 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 2 填一填 写出下列在生产 生活应用中气体的产生原理 用化学方程式表示 1 潜水艇和消毒呼吸面具中产生O2 2 泡沫灭火器用于灭火时产生CO2 3 制备消毒气Cl2 用KMnO4代替MnO2 答案 1 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 2 Al2 SO4 3 6NaHCO3 3Na2SO4 2Al OH 3 6CO2 3 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 二 气体的收集 3 连一连 将下列气体与适合的收集方法进行连线 H2O2NOCl2HClCO2NH3 答案 4 选一选 用下列装置制取并收集NO2气体 其中最合理的是 答案 C 1 常见气体制备发生装置 2 气体实验的操作顺序 1 安装顺序 由下到上 如制氯气的发生装置安装顺序是 放铁架台 摆酒精灯 固定铁圈 放置石棉网 固定圆底烧瓶 从左到右 如制氯气 发生装置 收集装置 吸收装置 先塞后定 把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好 以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器 2 加试剂顺序固体先放入 液体后滴加 即先固后液 3 其他操作顺序先检验气密性 后装入药品 便于在装置漏气时进行调整或更换仪器 最后点燃酒精灯 所有准备工作完毕后 在连接导管时 应长进短出 量气装置的导管应短进长出 干燥管应大口进 小口出 2012 菏泽高三统考 下表是实验室制备气体的有关内容 1 上表气体中 从制备过程看 必须选择合适的氧化剂才能实现的是 填气体的化学式 下同 从反应原理看 明显不同于其他两种气体的是 2 根据表中所列实验原理 从下列装置中选择合适的气体发生装置 将其编号填入上表中的空格中 3 若用上述制备O2的装置制备NH3 则选择的试剂为 答案 1 Cl2NH3 2 3 浓氨水和固体氢氧化钠 或生石灰等 利用装置C或D的气体发生装置 还能制取哪些中学化学中常见的气体 答案 1 O2 H2O2与MnO2 或Na2O2与水 2 Cl2 KMnO4与盐酸 3 CO2 CaCO3与稀盐酸 4 H2 Zn与稀硫酸 5 SO2 Na2SO3与浓H2SO4 80 6 NO Cu与稀HNO3 7 NO2 Cu与浓HNO3 1 气体的净化 1 净化原则 不减少被净化气体的量 不引入新的杂质 操作简便 易于分离 2 气体的净化装置与方法 易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收 如H2 HCl N2 NH3 NO NO2 括号内为杂质气体 下同 可将混合气体通过盛水的a来除去杂质气体 酸性杂质用碱性吸收剂 碱性杂质用酸性吸收剂来吸收 如CO CO2 可将混合气体通过盛NaOH溶液的a或盛碱石灰的b或c或d来除去杂质 还原性杂质 可用氧化性较强的物质来吸收或转化 氧化性杂质 可用还原性较强的物质来吸收 例如CO2 CO 可将混合气体通过盛灼热CuO的e来除去杂质 选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂来除去杂质 如O2 H2S 可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a除去杂质 2 尾气的吸收对于有毒 有害 可燃 污染空气的气体尾气必须进行处理 用溶液吸收或点燃使它们变为无毒 无害 无污染的物质 1 吸收原则 能充分吸收气体 不能倒吸 2 常见装置 吸收溶解度较小的尾气 如Cl2 SO2等 用图D装置 吸收溶解度较大的尾气 如HCl NH3等 用图B C装置 CO等气体可用点燃或收集于塑料袋中的方法除去 如图A E 1 当气体中含有多种杂质时 若采用洗气装置 通常是除杂在前 干燥在后 若用加热装置除杂时 通常是干燥在前 除杂在后 2 尾气处理装置应与大气相通 2012 聊城联考 用下图装置分别制取和收集两种气体 烧杯内的氢氧化钠溶液用来吸收尾气 防止污染空气 根据装置图填写下表 精讲精析 此题可用排除法解 据图 生成气体的反应不需加热 可能是制H2 CO2 HCl SO2 H2S NO2 NO C2H2等气体 据题中叙述 该气体能污染环境 即可排除H2 CO2气体 C是一个集气瓶 收集气体的方法是向上排空气法 所以制取的是密度比空气大且不与空气反应的气体 可排除NO C2H2气体 该装置用浓硫酸作干燥剂 可排除还原性气体H2S 从尾气吸收装置分析 制取的气体是一种能与氢氧化钠溶液反应 但反应速率较慢的气体 可确定不是HCl 所以 该实验可制取的气体可能是SO2或NO2气体 由于SO2的溶解度较大 在不加热时 应选用Na2SO3固体和较浓的硫酸溶液反应 才能顺利地制取SO2气体 答案 1 Na2SO3H2SO4 较浓 SO2 2 Cu浓HNO3NO2 1 如图是实验室常见的气体制取 干燥和收集装置 若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气 则合理的装置组合为 A B C D 解析 用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2O O2 由反应物的状态和反应条件可选 作为制取装置 干燥O2可选用 或 装置 要制取干燥的O2只能用 装置收集 故合理的装置组合为 答案 C 气密性检查原理 在装置内封住一段气体 使内部与外界大气形成压强差 2012 枣庄质检 下列各图所示装置的气密性检查中 漏气的是 精讲精析 A项 导管末端产生气泡 说明试管内气压大于外界气压 B项 漏斗内液面不变 说明锥形瓶内气压大于外界气压 C项 向右拉动活塞 漏斗下端无气泡 说明锥形瓶内气压等于外界气压 D项 集气瓶中长导管内有水柱 说明瓶内气压大于外界气压 答案 C 检查气密性的答题规范对简答题应注意答题规范 对装置气密性的检查可按如下文字进行答题 装置形成封闭体系 操作 微热 手捂 热毛巾捂 加水等 描述现象 得出结论 2 根据如图 回答下列问题 1 关闭图A装置中的止水夹a后 从长颈漏斗向试管里注入一定量的水 静置如上图A所示 试判断 A装置是否漏气 填 漏气 不漏气 或 无法确定 判断理由是 2 关闭图B装置中的止水夹c后 开启活塞b 水不断往下滴 直到全部流入烧瓶 试判断 B装置是否漏气 填 漏气 不漏气 或 无法确定 判断理由是 解析 1 漏斗内液面高于试管内液面且不下降 说明试管内气压大于试管外气压 进而说明气密性良好 2 由于烧瓶和漏斗用一段胶管相连 导致漏斗内气压和烧瓶内气压始终相等 即使装置气密性良好 漏斗内液体也能顺利流下 答案 1 不漏气只有不漏气 加水才会导致试管内气体压强增大 长颈漏斗内的水面高出试管内的水面 2 无法确定由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连 使分液漏斗中和烧瓶中的压强相同 无论装置是否漏气 都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶 高考题组一气体的制备1 2011 全国高考 请回答下列实验室中制取气体的有关问题 1 如图是用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 2 在实验室欲制取适量NO气体 如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 解析 高锰酸钾具有强氧化性 能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气 装置B用来收集比空气重的氯气 装置D吸收尾气 装置C起到了防倒吸的作用 一氧化氮的密度与空气接近 不能用排空气法收集 一氧化氮不与水反应 可以用排水法收集 选用装置 A装置中盛放铜片和稀硝酸 B装置中盛放水 C装置接收排出的水 答案 1 向上排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中吸收尾气 防止氯气扩散到空气中污染环境 2 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 2 2010 山东高考 实验室制备 收集干燥的SO2 所需仪器如下 装置A产生SO2 按气流方向连接各仪器接口 顺序为a f 装置D的作用是 装置E中NaOH溶液的作用是 解析 发生装置中生成的SO2混有水蒸气 要先用浓H2SO4干燥后再用向上排空气法收集 在制备有毒气体时应连接尾气处理装置 SO2在NaOH溶液中溶解性较大 故D为安全瓶 防止倒吸 答案 d e c b防止倒吸吸收多余的SO2 请填写下列空白 1 实验室现有锌粒 稀硝酸 稀盐酸 浓硫酸 从中选择合适的试剂制备氢气 写出化学反应方程式 2 若用以上装置制备干燥纯净的CO 装置中a和b的作用分别是 c和d中盛装的试剂分别是 若用以上装置制备H2 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 在虚线框内画出收集干燥H2的装置图 解析 1 可利用Zn和稀盐酸反应制取H2 2 装置a确保发生装置恒压 利于浓硫酸逐滴加入 b能防倒吸 加热过程中部分HCOOH可能挥发 故可用c中NaOH溶液除去HCOOH杂质 并用d中浓硫酸干燥CO 答案 1 Zn 2HCl ZnCl2 H2 2 恒压防倒吸NaOH溶液浓H2SO4分液漏斗 蒸馏烧瓶如图所示 课时知能训练