高考化学新一轮总复习 专题讲座三 气体的制备、净化和收集课件

专 题 讲 座 三气体的制备、净化和收集气体的制备、净化和收集专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集一、气体制备实验的基本过程1气体制备实验装置一般包含以下几部分发生装置净化装置干燥装置尾气处理装置2气体制备的一般实验操作步骤组装(从下到上，从左到右)；检验装置的气密性；加入药品；排尽装置内的空气；验纯；反应；拆除装置。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集二、常见的发生装置1启普发生器及简易气体发生装置专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集二、常见的发生装置2固体加热反应装置专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集二、常见的发生装置3有液体参与的加热装置专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集二、常见的发生装置4气固加热反应装置专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法1净化装置专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法2净化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。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法2净化方法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d来除去杂质。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法2净化方法还原性杂质，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。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法2净化方法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。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法3除杂剂的选择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。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。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法3除杂剂的选择一般可从以下几个方面考虑：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。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法4除杂和干燥的先后顺序(1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是：气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法4除杂和干燥的先后顺序(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管破裂。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法5干燥剂的选择选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。(1)酸性干燥剂，如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。一般用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法5干燥剂的选择选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。(2)碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。碱性干燥剂不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集三、常见净化装置与净化方法5干燥剂的选择选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。(3)中性干燥剂，如无水CaCl2。无水CaCl2呈中性，对各类气体一般均可干燥，但NH3能与其发生络合反应而不能使用，其反应方程式为CaCl28NH3=CaCl28NH3。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集四、常见的收集装置专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集五、常见的尾气处理装置1由极易溶于液体的防倒吸装置专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集五、常见的尾气处理装置2可燃性尾气处理装置专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集特别提醒：1.检验装置的气密性封闭进出口，制造液面差加热法：封、热、泡、冷、柱。水压法：注水封内口，闭塞封外口，再次注入水，液面高于内。(有分液漏斗时，封外口，漏斗注水，打开活塞，先滴后停。)抽气法：半水封内口，针筒抽外口，内管液面低，气密性必优。注气法：半水封内口，针筒压外口，内管液面高，气密性必优。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集特别提醒：2氢气验纯不纯则炸取一只小试管，用排空气法收集一试管气体，并用拇指堵住管口，移到酒精灯火焰上方，松开拇指，若只有轻轻的一“扑”，则氢气是纯净的。(若有尖锐的爆鸣声，则不纯，须重新检验。重收氢气前，须用拇指堵住管口，确定管中余火熄灭后，方能重新收集氢气。)专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集特别提醒：3气体验满试纸变色用玻棒蘸取湿润的试纸，伸到集气瓶口，若试纸变成相关颜色，则气体已收集满。(对于NH3或HCl两种气体，可分别用玻棒蘸取浓盐酸或浓氨水伸到集气瓶口，若有白烟产生，即已收满。)专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集特别提醒：4排水法收集气体及氧气检验瓶中盛满水倒扣水槽中，导管深入瓶口内，至瓶口泛起一朵浪花，则集气己满；取出导管至水面外(防倒吸)，关闭活塞或灭灯；用毛玻璃片在水下盖严瓶口用手摁住，取出集气瓶，瓶口向下(比空气轻)或向上(比空气重)放置。将带余烬的木条深入瓶口内，若复燃，则瓶中所盛气体为氧气。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集1为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体)(1)含有HCl杂质的气体CO2(HCl)：_；SO2(HCl)：_；Cl2(HCl)：_。对点训练饱和食盐水饱和NaHCO3溶液饱和NaHSO3溶液专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集1为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体)(2)中性气体中含有酸性杂质气体O2(Cl2)：_；CO(CO2)：_；NO(NO2)： _。对点训练H2ONaOH溶液NaOH溶液专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集(3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体CO2(SO2)：_；(4)含有O2杂质的气体CO2(O2)：_；N2(O2)：_。(5)HCl(Cl2)：_。对点训练CCl4饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液灼热Cu灼热Cu专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集2实验是化学研究的基础，如图所示的实验操作正确的是() A装置：干燥SO2B装置：实验室制取并收集O2C装置：装置气密性的检查D装置：吸收NH3对点训练A选项SO2是酸性气体，不能用碱石灰干燥剂进行干燥；专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集2实验是化学研究的基础，如图所示的实验操作正确的是() A装置：干燥SO2B装置：实验室制取并收集O2C装置：装置气密性的检查D装置：吸收NH3对点训练B选项氧气比空气的密度大，应用向上排空气法收集；专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集2实验是化学研究的基础，如图所示的实验操作正确的是() A装置：干燥SO2B装置：实验室制取并收集O2C装置：装置气密性的检查D装置：吸收NH3对点训练C选项向右拉针筒活塞，装置内的气压减小，长颈漏斗管中液面下降，正确；专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集2实验是化学研究的基础，如图所示的实验操作正确的是() A装置：干燥SO2B装置：实验室制取并收集O2C装置：装置气密性的检查D装置：吸收NH3对点训练导管直接插入稀H2SO4中，起不到防倒吸的作用，D不正确。C专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集3实验室制取气体的装置如图所示，其中发生装置相同，干燥和集气装置有两套，分别用图1和图2表示。下列选项正确的是()对点训练A项，过氧化钠和水反应生成O2，可用向上排空气法收集，正确；B项，产生的CO2不能用碱石灰干燥，也不能用向下排空气法收集； 发生装置中的药品干燥和集气装置A过氧化钠和水图2B大理石和稀盐酸图1C铜和稀硝酸图2D氯化铵和消石灰图1专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集3实验室制取气体的装置如图所示，其中发生装置相同，干燥和集气装置有两套，分别用图1和图2表示。下列选项正确的是()对点训练C项，生成的NO不能用排空气法收集；D项，氯化铵和消石灰在不加热的条件下不能反应生成NH3。A 发生装置中的药品干燥和集气装置A过氧化钠和水图2B大理石和稀盐酸图1C铜和稀硝酸图2D氯化铵和消石灰图1专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集4关于下列装置图的叙述正确的是() A装置是洗气装置，除去氯气中的氯化氢 B实验室用装置制取氨气C装置可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色D装置中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸对点训练专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集解析：选D。装置作洗气装置时，气体应从长导管进短导管出；制取氨气的药品不能选择氯化铵，因为加热氯化铵生成的氯化氢和氨气在试管口处会重新反应生成氯化铵；制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入溶液中，由于氨气在四氯化碳中的溶解度很小，装置可以防止倒吸，D正确。专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集5如图所示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纯净的氧气，则合理的装置组合为() AB C D对点训练专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集解析：选C。用H2O2制取O2的反应原理为2H2O2=2H2OO2，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，要收集干燥的O2只能用装置，故合理的装置组合为或。MnO2专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集6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_。对点训练专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集(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如图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是_。对点训练专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的_；CO2NOCl2H2其中在D装置中连接烧杯的目的是_。对点训练专题讲座首页 尾页上页下页气体的制备、净化和收集答案：(1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等)将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，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。(2)bc(3)吸收尾气，防止污染空气