高考化学总复习“点、面、线”备考全攻略 123 常见气体的实验室制法课件 新人教版

考纲定标考纲定标 掌握常见气体的实验室制法掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法仪器，反应原理和收集方法)。 热点定位热点定位1以常见气体的制备为知识载体考查学生的综合以常见气体的制备为知识载体考查学生的综合实实 验验能力。能力。2气体制备实验的创新设计，考查装置和仪器气体制备实验的创新设计，考查装置和仪器药品药品 的的替代应用。替代应用。3气体制备中的实验安全问题。气体制备中的实验安全问题。1明确气体制备中的明确气体制备中的4个装置：个装置：第十二章第三节抓基础析考点提能力一、常见气体的实验室制法一、常见气体的实验室制法1 1实验室制取氧气的方法实验室制取氧气的方法(1)(1)反应原理及发生装置：反应原理及发生装置：BBA(2)(2)收集方法：收集方法： 。(3)(3)验满方法：用带火星的木条放在集气瓶瓶口。验满方法：用带火星的木条放在集气瓶瓶口。用排水法用排水法2 2实验室制取二氧化碳的方法实验室制取二氧化碳的方法向上排空气法向上排空气法NaHCO3溶液溶液 CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O3 3实验室制取氢气的方法实验室制取氢气的方法Zn2H2SO4=ZnSO4H2向下排空气法或排水向下排空气法或排水4 4实验室制取氯气的方法实验室制取氯气的方法向上排空气法向上排空气法NaOH溶液溶液2H2O。5 5实验室制取氨气的方法实验室制取氨气的方法蘸有浓盐酸的玻璃棒蘸有浓盐酸的玻璃棒湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸向下排空气法向下排空气法碱石灰碱石灰2NH32H2O二、装置气密性的检查方法二、装置气密性的检查方法方法方法微热法微热法液差法液差法吹气法吹气法原理原理升高装置中气体升高装置中气体的温度，使气体的温度，使气体膨胀膨胀缩小装置中气体缩小装置中气体的体积，增大压的体积，增大压强强增大或减小装置增大或减小装置中气体的物质的中气体的物质的量量图例图例方法方法微热法微热法液差法液差法吹气法吹气法具体具体操作操作塞紧橡胶塞将导气塞紧橡胶塞将导气管末端伸入盛水的管末端伸入盛水的烧杯中，用手捂热烧杯中，用手捂热(或用酒精灯微热或用酒精灯微热)试管试管塞紧橡胶塞，塞紧橡胶塞，用止水夹夹住用止水夹夹住导气管的橡皮导气管的橡皮管部分，从长管部分，从长颈漏斗向试管颈漏斗向试管中注水中注水塞紧橡胶塞，打开塞紧橡胶塞，打开止水夹，推动或拉止水夹，推动或拉动注射器动注射器现象现象说明说明烧杯中有气泡产生，烧杯中有气泡产生，停止微热冷却后导停止微热冷却后导气管末端形成一段气管末端形成一段水柱，且保持一段水柱，且保持一段时间不下降时间不下降一段时间后长一段时间后长颈漏斗中的液颈漏斗中的液面高于试管中面高于试管中的液面，且液的液面，且液面差不改变面差不改变推动注射器之后导推动注射器之后导管中出现一段液柱，管中出现一段液柱，且液面差不改变；且液面差不改变；拉动注射器试管中拉动注射器试管中产生气泡产生气泡三、气体的净化及尾气的吸收三、气体的净化及尾气的吸收1 1气体的干燥气体的干燥Cl2、SO2、CO2等酸性气体常用等酸性气体常用 干燥；干燥；NH3常常用用 干燥；浓干燥；浓H2SO4不能干燥碱性及具有还原性的不能干燥碱性及具有还原性的气体如：气体如： 、 、 等。等。2 2气体的除杂气体的除杂除去除去Cl2中的中的HCl，用，用 ；除去；除去CO2中的中的HCl或或SO2，用，用 ；除去；除去SO2中的中的HCl，用，用 ；除去；除去C2H4中的中的CO2，用，用 。浓浓H2SO4碱石灰碱石灰NH3H2SHBr饱和食盐水饱和食盐水饱和饱和NaHCO3溶液溶液饱和饱和NaHSO3溶液溶液NaOH溶液溶液3 3尾气吸收尾气吸收Cl2、SO2、NO2等有毒气体常用等有毒气体常用 吸收；吸收；HCl、NH3等易溶于水的气体用等易溶于水的气体用 吸收，吸收，CO常用常用 法除去。法除去。NaOH溶液溶液水水点燃点燃1 1常见气体制备的发生装置常见气体制备的发生装置反应装反应装置类型置类型反应装置图反应装置图适用适用气体气体操作注意事项操作注意事项固、固固、固加热型加热型O2、NH3等等试管要干燥试管要干燥试试管口略低于试管底管口略低于试管底加热时先均匀加加热时先均匀加热再固定加强热热再固定加强热反应装置反应装置类型类型反应装置图反应装置图适用气体适用气体操作注意事项操作注意事项固、液加固、液加热型或液、热型或液、液加热型液加热型Cl2、HCl等等烧瓶加热时要隔烧瓶加热时要隔石棉网石棉网反应物均反应物均为液体时，烧瓶内为液体时，烧瓶内要加碎瓷片要加碎瓷片反应装反应装置类型置类型反应装置图反应装置图适用气体适用气体操作注意事项操作注意事项固、液固、液不加热不加热型或液、型或液、液不加液不加热型热型H2、CO2、SO2、NO、NO2等等使用长颈漏斗时，要使使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下漏斗下端插入液面以下启普发生器只适用于块状启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体固体和液体反应，且气体不溶于水不溶于水使用分液漏斗使用分液漏斗既可以增强气密性，又可既可以增强气密性，又可控制液体流速控制液体流速2 2气体的收集方法气体的收集方法收集方法收集方法排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法收集原理收集原理收集的气收集的气体不与水体不与水反应或难反应或难溶于水溶于水收集的气体密度收集的气体密度比空气大，且与比空气大，且与空气密度相差较空气密度相差较大，不与空气中大，不与空气中成分反应成分反应收集的气体密度收集的气体密度比空气小，且与比空气小，且与空气密度相差较空气密度相差较大，不与空气中大，不与空气中成分反应成分反应收集方法收集方法排水法排水法向上排空气法向上排空气法 向下排空气法向下排空气法收集装置收集装置适用的气适用的气体体H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3 特别提醒特别提醒 (1)(1)启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，实验室启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，实验室 中没有启普发生器时，可设计成如下装置。中没有启普发生器时，可设计成如下装置。(2)(2)刚开始排出的气体不能收集，只有当气体连续并比较刚开始排出的气体不能收集，只有当气体连续并比较 均匀地放出时才能收集，否则收集的气体中混有空气。均匀地放出时才能收集，否则收集的气体中混有空气。 例例1 1 实验室常用的几种气体发生装置如图实验室常用的几种气体发生装置如图A A、B B、C C所示：所示：(1)实验室可以用实验室可以用B或或C装置制取氨气，如果用装置制取氨气，如果用C装置，通常装置，通常使用的药品是使用的药品是_；检查；检查C装置气密性的操作装置气密性的操作方法是方法是_。(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是与收集方法无关的是_(填序号，下同填序号，下同)。密度密度颜色颜色溶解性溶解性热稳定性热稳定性与氧气反应与氧气反应下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是_。(3)若用若用A装置与装置与D装置相连制取并收集装置相连制取并收集X气体，则气体，则X可能是可能是下列气体中的下列气体中的_。CO2NOCl2H2其中在其中在D装置中连接小烧杯的目的是装置中连接小烧杯的目的是_。解析：解析：(1)(1)采用采用B B装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；C C装置适合于固体和液体不需要加热的反应，故应选用浓氨装置适合于固体和液体不需要加热的反应，故应选用浓氨水和氧化钙水和氧化钙( (或碱石灰、固体氢氧化钠等或碱石灰、固体氢氧化钠等) )。检查。检查C C装置气密装置气密性的操作是将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧性的操作是将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口入有气泡产生，松开手或停止加热后，瓶底部，如果导管口入有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，则说明在导管里形成一段水柱，则说明C C装置气管性良好。装置气管性良好。(2)(2)选择气体收集的方法，无需考虑气体的颜色和热稳选择气体收集的方法，无需考虑气体的颜色和热稳定性，根据气体的密度和是否与氧气反应选择能否采定性，根据气体的密度和是否与氧气反应选择能否采用向上或向下排空气法，根据溶解性判断能否选择排用向上或向下排空气法，根据溶解性判断能否选择排水或排其他液体的方法。收集气体时不能采取水或排其他液体的方法。收集气体时不能采取bcbc装置，装置，前者密闭不能排出空气，后者伸入试管内的导管过长。前者密闭不能排出空气，后者伸入试管内的导管过长。(3)制取制取CO2时不需要加热，也不必处理尾气；时不需要加热，也不必处理尾气；NO常温常温下与氧气反应，不能用排空气法收集；制取下与氧气反应，不能用排空气法收集；制取H2时不需时不需要加热，应采用向下排空气法，尾气处理时一般用点要加热，应采用向下排空气法，尾气处理时一般用点燃的方法，故燃的方法，故X可能是氯气。可能是氯气。D装置中的小烧杯用来吸装置中的小烧杯用来吸收尾气，防止污染空气。收尾气，防止污染空气。答案：答案：(1)浓氨水和氧化钙浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等或碱石灰、固体氢氧化钠等)将导气管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底将导气管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口入有气泡产生，松开手或停止加热后，部，如果导管口入有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，则说明在导管里形成一段水柱，则说明C装置气管性良好。装置气管性良好。(2)bc(3)吸收尾气，防止污染空气吸收尾气，防止污染空气 1 1如图所示装置可以用来制取、洗涤、收集如图所示装置可以用来制取、洗涤、收集( (不考虑尾气不考虑尾气 处理处理) )气体。该装置可用于气体。该装置可用于 ( () )A锌和盐酸生成氢气锌和盐酸生成氢气B二氧化锰和浓盐酸加热生成氯气二氧化锰和浓盐酸加热生成氯气C碳酸钙和盐酸生成二氧化碳碳酸钙和盐酸生成二氧化碳D氯化钠和浓硫酸加热生成氯化氢氯化钠和浓硫酸加热生成氯化氢解析：解析：由题中制备气体的装置图可知，与该装置相由题中制备气体的装置图可知，与该装置相适应的气体的特点是常温反应制取，难溶于水，可适应的气体的特点是常温反应制取，难溶于水，可用浓用浓H2SO4干燥，可用向下排空气法收集。综上可干燥，可用向下排空气法收集。综上可知，答案为知，答案为A。答案：答案：A2下列制备和收集气体的实验装置合理的是下列制备和收集气体的实验装置合理的是()解析：解析：本题考查制备和收集气体的实验装置。本题考查制备和收集气体的实验装置。A中大试管的管中大试管的管口应略向下倾斜；口应略向下倾斜；B中中NO很容易被空气中的氧气氧化，所以很容易被空气中的氧气氧化，所以采用采用B装置得不到装置得不到NO；C中氢气的密度比空气小，所以集气瓶中氢气的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管要短，中的进气导管应比出气导管要短，C错误；错误；D装置合理。装置合理。答案：答案：D1 1气体的净化气体的净化(1)(1)净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，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。操作简便，易于分离。(2)(2)气体的净化装置与方法：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。易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。如如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体，下括号内为杂质气体，下同同)，可将混合气体通过盛水的，可将混合气体通过盛水的a来除去杂质气体。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。酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如如CO(CO2)，可将混合气体通过盛，可将混合气体通过盛NaOH溶液的溶液的a或盛碱或盛碱石灰的石灰的b或或c或或d来除去杂质。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，可将混合气体通过盛灼热CuO的的e来除去杂质。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。如质的试剂做吸收剂来除去杂质。如O2(H2S)，可将混合气，可将混合气体通过盛有体通过盛有CuSO4溶液的溶液的a除去杂质。除去杂质。2尾气的吸收尾气的吸收对于有毒、有害、污染空气的气体尾气必须进行处理，用对于有毒、有害、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。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：吸收原则：能充分吸收气体。能充分吸收气体。不能倒吸。不能倒吸。(2)常见装置：常见装置：吸收溶解度较小的尾气吸收溶解度较小的尾气(如如Cl2、SO2等等)用图用图A装置。装置。吸收溶解度较大的尾气吸收溶解度较大的尾气(如如HCl、NH3等等)用图用图B、C装置。装置。CO等气体可用点燃或收集于塑料袋中的方法除去，如等气体可用点燃或收集于塑料袋中的方法除去，如图图D、E。 特别提醒特别提醒 (1) (1)当气体中含有多种杂质时，若采用洗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，除用加热装置除杂时，通常是干燥在前，除杂在后。杂在后。(2)(2)尾气处理装置应与大气相通，如图不能作为尾气处尾气处理装置应与大气相通，如图不能作为尾气处理装置。理装置。例例2 用下列实验装置完成对用下列实验装置完成对应的实验应的实验(部分仪器已省略部分仪器已省略)，能达到实验目的的是，能达到实验目的的是()解析解析 A气体干燥导气管应长进短出；气体干燥导气管应长进短出；B中中HCl气体极气体极易溶于水，会引起倒吸；易溶于水，会引起倒吸；C中石油蒸馏要测馏出成分气中石油蒸馏要测馏出成分气体的温度，温度计的水银球要和烧瓶的支管口对齐；体的温度，温度计的水银球要和烧瓶的支管口对齐；D中，中，NH3不溶于不溶于CCl4可以有效防止倒吸。可以有效防止倒吸。答案答案D3CO中混有中混有CO2、H2S、HCl和水蒸气，为了分别除去杂质和水蒸气，为了分别除去杂质 气体得到干燥、纯净的气体得到干燥、纯净的CO，操作步骤和顺序完全正确的，操作步骤和顺序完全正确的 是是()通过装浓硫酸的洗气瓶通过装浓硫酸的洗气瓶通过装水的洗气瓶通过装水的洗气瓶通过通过装装NaOH溶液的洗气瓶溶液的洗气瓶通过灼热的通过灼热的CuO通过装通过装CuSO4溶液的洗气瓶溶液的洗气瓶通过装通过装P2O5的干燥管的干燥管ABC D解析：解析：先除先除HCl气体，然后依次除气体，然后依次除H2S和和CO2，最后干燥，最后干燥，故故B项正确。项正确。答案：答案：B4可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是 ()H2SHClNH3Cl2SO2C2H4A和和 B和和C和和 D和和解析：解析： H2S和和NH3不能用浓不能用浓H2SO4干燥，干燥，C2H4不能不能用排空气法收集，用排空气法收集，Cl2应用应用NaOH溶液进行尾气处理。溶液进行尾气处理。答案：答案：B