2022年高考化学 实验全突破 专题05 气体的除杂净化教案

2022年高考化学 实验全突破 专题05 气体的除杂净化教案除杂装置主要从选用试剂的种类、连接的顺序、进出导气管的长短等方面考虑。例如：除去 CO2 中的 HCl 应选饱和NaHCO3 而不宜选饱和 Na2CO3；除去空气中的 CO2 等酸性气体应选浓 NaOH 溶液而不宜选澄清石灰水；除去 CO2 中的 SO2 应选溴水而不宜选品红溶液；除去 NH3 中的水蒸气应选碱石灰而不宜选用浓硫酸；除杂的进气管一定要伸入试液中才能除去杂质，若在试液上面，既难除去杂质，还会把试液从另一导管压出；连接干燥管一定要从大口进小口出；在利用加热装置除杂时，通入的混合气必须先干燥，但一般干燥装置都应连在除杂的后面。一. 除杂装置1. 常见化学气体除杂方法气体（括号内为杂质）洗 液CO2（HCl）饱和NaHCO3溶液CO2（SO2）饱和NaHCO3溶液SO2（SO3）饱和NaHSO3溶液SO2（HCl）饱和NaHSO3溶液CO2（H2S）CuSO4溶液C2H2（H2S等）CuSO4溶液Cl2（HCl）饱和食盐水H2S（HCl）饱和NaHS溶液CO（CO2）NaOH溶液CO2（CO）灼热的CuOC2H4（SO2）NaOH溶液2. 装置基本类型：装置类型液体除杂剂（不加热）固体除杂剂（不加热）固体除杂剂（加热）适用范围除去能与液体反应的杂质除去常温下能与固体反应的气体杂质 除去加热时能与固体反应的气体杂质 装 置示意图 二. 气体的干燥1. 气体的干燥原则： 酸性干燥剂不能干燥碱性气体。 碱性干燥剂不能干燥酸性气体。 具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体（注H2、CO、SO2虽具有还原性，但可用浓硫酸干燥）。2. 常见干燥剂及气体的干燥液态干燥剂固态干燥剂装 置 常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰不可干燥气体 NH3、HBr、HI NH3CO2、SO2、Cl2、NO2例1下列有关实验的选项正确的是（ ）A.配制0.10mol/L NaOH溶液B除去CO中的CO2C苯萃取碘水中的I2分出水层后的操作D记录滴定终点读数为12.20mL【答案】B【解析】、不能直接在容量瓶中溶解溶质，故A错误；B、二氧化碳属于酸性氧化物，可以与氢氧化故C错误；D、酸式滴定管的0刻度在上方，故读数为：11.80mL，故D错误，此题选B。例2下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是A用装置甲制取氯气B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl24H2O【答案】C 【解析】本题的解题要点为：实验基本操作与实验目的，学生首先应熟悉常见物质的制备、除杂、干例3下列关于物质应用和组成的说法正确的是 AP2O5可用于干燥C12和NH3 B“可燃冰”主要成分是甲烷和水 CCC14可用于鉴别溴水和碘水 DSi和SiO2都用于制造光导纤维【答案】B、C【解析】解答本题的关键是掌握物质的性质，了解物质的用途。然后对各个选项一一解答。A. P2O5是酸性干燥剂，有吸水性，C12是酸性气体，与P2O5不反应，所以可用于干燥C12；但是P2O5在有水存在时能够与碱性气体NH3发生反应，因此不能干燥氨气。错误。B“可燃冰”是甲烷的水化物。因此主要成分是甲烷和水。正确。C. 溴单质、碘单质都是由非极性分子构成的物质，在有机溶剂中的溶解度较大，而在由极性分子水分子构成的物质水中的溶解度较小。因此当分别向溴水和碘水中加入CC14，振荡、静止，就会出现分层，CC14萃取了溴水、碘水中的溶质，下层是紫色的是原溶液是碘水，下层是橙色的是原溶液是溴水。因此CC14可用于鉴别溴水和碘水。正确。D. SiO2用于制造光导纤维，而Si是用于制半导体、硅太阳能电池材料。例4下列除杂方案错误的是选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法ACO(g)CO2(g)NaOH 溶液、浓 H2SO4洗气BNH4Cl(aq)Fe3(aq)NaOH溶液过滤CCl2(g)HCl(g)饱和食盐水、浓H2SO4洗气DNa2CO3(s)NaHCO3(s)灼烧【答案】B【解析】掌握常见物质的除杂（洗气、过滤、分液、蒸馏、蒸发结晶、灼烧等），对各选项进行逐一排例5常温下氨气能被氯气氧化生成N2，化工厂常用此法检验管道是否泄漏氯气。某探究小组在实验室对氨气与氯气反应进行了探究，回答下列问题。氨气的制备（1）氨气的发生装置可以选择上图中的_（填大写字母），反应的化学方程式为_。（2）欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，按气流方向写出其接口的连接顺序：发生装置管口_（填小写字母）。 氯气与氨气的反应室温下，用收集到的氨气按下图所示装置进行实验（实验前k1、k2关闭）。（3）打开k1，缓缓推动注射器活塞，向试管中注入约3倍于氯气体积的氨气，关闭k1，恢复室温。试管中可观察到的现象是_。发生反应的化学方程式为_。（4）再打开k2，可观察到的现象是_。【答案】A2NH4ClCa（OH）2CaCl22NH32H2O（或B NH3H2ONH3H2O）dcfe（dc）i生成白烟，而后凝结在试管内壁，试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至褪去3C128NH36NH4ClN2（或分开写：3C122NH36HClN2、HClNH3NH4Cl）烧杯中的水倒流进入试管中【解析】氨气的制备（1）实验室通常用氯化铵与氢氧化钙加热法制备氨气，氨气的发生装置可以选择上图中的A，反应的氯气与氨气的反应根据题中信息“常温下氨气能被氯气氧化生成N2，化工厂常用此法检验管道是否泄漏氯气”可知，该反应中，氨气被氧化为氮气，氯气被还原为氯化氢，然后氯化氢再与氨气化合为氯化铵，反应的总化学方程式为3C128NH36NH4ClN2，所以若看到白烟产生，则证明有氯气从管道中泄漏。（3）打开k1，缓缓推动注射器活塞，向试管中注入约3倍于氯气体积的氨气，关闭k1，恢复室温。试管中可观察到的现象是生成白烟，而后凝结在试管内壁，试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至褪去。发生反应的化学方程式为3C128NH36NH4ClN2（或分开写：3C122NH36HClN2、HClNH3NH4Cl）。（4）由化学方程式可知，向试管中注入约3倍于氯气体积的氨气，反应前体积的氯气反应后变为体积的氮气，还剩余约体积的氨气，反应后试管中的气体变少了，试管中的气压小于外界大气压，所以打开k2，可观察到的现象是烧杯中的水倒流进入试管中。