2019版高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 专题讲座二 气体的实验室制备、净化和收集课件.ppt

专题讲座二气体的实验室制备 净化和收集 第四章非金属及其化合物 知识梳理 1 气体制备实验的基本思路 2 重要气体的发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件 可将制备气体的发生装置分为三类 发生装置 制备气体 O2 NH3 CH4等 发生装置 制备气体 Cl2 C2H4等 3 固体 液体 不加热 气体发生装置 制备气体 选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体 3 气体制备装置的改进 1 改进的目的 用于加热易熔化的固体物质的分解 这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流 如草酸晶体受热分解制取CO2气体 2 固体 液体 气体 装置的创新 图A的改进优点是能控制反应液的温度 图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等 便于液体顺利流下 4 气体的除杂方法 1 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 除杂原则 不损失主体气体 不引入新的杂质气体 在密闭装置内进行 先除易除的杂质气体 2 气体干燥净化装置 当CO2中混有O2杂质时 应选用上述 中的 装置除O2 除杂试剂是Cu粉 5 气体的收集方法 6 集气装置的创新 排液集气装置 装置 从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体 如H2 O2等 若将广口瓶中的液体更换 还可以收集以下气体 饱和食盐水 收集Cl2 饱和NaHCO3溶液 收集CO2 饱和NaHS溶液 收集H2S 四氯化碳 收集HCl或NH3 装置 储气式集气 气体从橡胶管进入 可将水由A瓶排入B瓶 在瓶A中收集到气体 7 尾气处理的原因 方法及装置 1 原因 有些气体有毒或有可燃性 任其逸散到空气中 会污染空气或者引发火灾 爆炸等灾害 2 处理方法 一般根据气体的相关性质 使其转化为非气态物质或无毒物质 如酸性有毒气体用碱溶液吸收 可燃性气体用点燃等措施 3 尾气处理装置 见下图a b c 实验室制取Cl2时 尾气的处理可采用b装置 制取CO时 尾气处理可采用ac装置 制取H2时 尾气处理可采用ac装置 解题探究 题组一气体的制备与性质探究1 2017 临沂市高三上学期期中考试 用右图所示装置进行实验 下列实验现象描述错误的是 答案 解析 解析A项 盐酸和碳酸钙反应生成CO2 CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀 正确 B项 浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2 但SO2与氯化钡不反应 错误 C项 过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气 氧气把碘化钾氧化为单质碘 碘遇淀粉显蓝色 正确 D项 浓盐酸与高锰酸钾混合生成氯气 氯气把硫化钠氧化为单质S 产生淡黄色沉淀 正确 2 2018 曲阜市高三检测 用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是 答案 解析 解析A项 装置b中出现气体 说明硫酸的酸性强于碳酸 装置c中出现沉淀 说明碳酸的酸性强于硅酸 最高价氧化物对应水化物的酸性越强 非金属性越强 即S C Si 正确 B项 MnO2和浓盐酸反应 需要加热 此装置中没有加热装置 饱和食盐水除去氯气中的HCl 从装置c中出来的氯气中混有水蒸气 不是纯净的 错误 3 2017 湖北省部分重点高中协作体高三上学期联考 利用如图所示装置进行下列实验 能得到相应实验结论的是 答案 解析 解析A项 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色表现的是二氧化硫的还原性 错误 B项 氯气通入溴化亚铁溶液先氧化亚铁离子 使溶液变为黄色 错误 C项 碳酸的酸性弱于盐酸 所以二氧化碳不与氯化钙反应 正确 D项 溴水褪色说明有二氧化硫生成 证明了浓硫酸的强氧化性 错误 4 2017 江西省临川区第一中学高三上学期期中考试 用右图所示装置进行实验 下列对实验现象的解释不合理的是 答案 解析 B项 通入SO2后产生胶体沉淀 说明产生H2SiO3 即H2SO3酸性强于H2SiO3 正确 D项 酸性高锰酸钾溶液具有氧化性 紫色褪去 说明SO2具有还原性 正确 题组二高考新题型 和气体制备有关的仪器连接分析5 2017 全国卷 10 实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示 Zn粒中往往含有硫等杂质 焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气 下列说法正确的是A 中依次盛装KMnO4溶液 浓H2SO4 焦性没食子酸溶液B 管式炉加热前 用试管在 处收集气体并点燃 通过声音判断气体纯度C 结束反应时 先关闭活塞K 再停止加热D 装置Q 启普发生器 也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 答案 解析 解析A项 气体从溶液中逸出易带出水蒸气 所以浓硫酸应放在 中 错误 B项 先通H2以排除空气 加热前应先检验H2的纯度 正确 C项 若先停止通H2 空气有可能重新将W氧化 应先停止加热 再关闭活塞K 错误 D项 MnO2和浓盐酸反应制氯气需要加热 不能用启普发生器制备 错误 6 2018 海南省海南中学高三月考 用下图所示装置测定水中氢 氧元素的质量比 其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差 实验测得m H m O 1 8 下列对导致这一结果的原因分析中 一定错误的是A 装置之间缺少干燥装置B 装置之后缺少干燥装置C 装置中玻璃管内有水冷凝D CuO没有全部被还原 答案 解析 解析用H2还原CuO时 装置 中CaCl2吸收的是生成的水 而装置 中玻璃管通H2前后的质量差为反应时消耗CuO中氧的质量 即生成水中氧元素的质量 而m 水 m 氧 m 氢 当Zn和稀硫酸反应产生的H2不干燥 m 水 偏大 装置 后不加干燥装置 使 中CaCl2吸收空气中的水分 m 水 偏大 中玻璃管内有水冷凝 m 氧 偏小 都会造成测得m H m O 1 8 H2O的组成与CuO是否完全反应无关 只与通H2前后玻璃管的质量差和生成的水有关 7 2017 河北省武邑中学高三上学期期中考试 Cl2O是一种强氧化剂 易溶于水且会与水反应生成次氯酸 与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸 一种制取Cl2O的装置如图所示 加热装置和夹持仪器已略 已知 Cl2O的熔点为 116 沸点为3 8 Cl2的沸点为 34 6 HgO 2Cl2 HgCl2 Cl2O 下列说法正确的是A 装置 中盛装的试剂依次是浓硫酸和饱和食盐水B 通干燥空气的目的是作氧化剂C 从装置 中逸出气体的主要成分是Cl2OD 装置 与 之间不用橡皮管连接 是为了防止橡皮管燃烧和爆炸 答案 解析 解析A项 从饱和食盐水中逸出的气体中含有水蒸气 所以氯气要先通过饱和食盐水 再通过浓硫酸 即装置 中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 错误 B项 通干燥空气的目的是将Cl2O从发生装置完全赶出至收集装置 错误 C项 从装置 中逸出气体的主要成分是Cl2 错误 D项 装置 与 之间不用橡皮管连接 是为了防止橡皮管燃烧和爆炸 正确 题组三仪器连接专练8 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应 测定生成气体在通常状况 约20 1 01 105Pa 的体积 某同学拟选用如图实验装置完成实验 答案 最简易的装置其连接顺序 A接 接 接 填接口字母 可不填满 EDG 9 实验室合成硫酰氯要先制取干燥氯气 制备干燥纯净的氯气所用仪器如下图 答案 上述仪器的连接顺序 e接 接 接 接 按气流方向 用小写字母表示 dcabih g 10 亚硝酸钠是一种工业盐 在生产 生活中应用广泛 现用下图所示装置 夹持装置已省略 及药品 探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分 答案 气体液化的温度 NO2 21 NO 152 1 反应前应打开弹簧夹 先通入一段时间氮气 目的是 排出装置中的空气 防止干扰NO的检验 解析 解析反应前应打开弹簧夹 先通入一段时间氮气 排出装置中的空气 防止干扰NO的检验 否则会影响NO和NO2的检验 2 为了检验装置A中生成的气体产物 仪器的连接顺序 从左向右连接 A 组装好仪器后 接下来进行的操作是 答案 解析 CEDB 检查装置的气密性 解析为了检验装置A中生成的气体产物 仪器的连接顺序 从左向右连接 A是发生装置 C是干燥除去水 因为NO2更易液化 先分离NO2 所以接E冷却二氧化氮 NO2分离后再检验NO 再接D通氧气 观察到气体从无色变成红棕色 说明是NO B是尾气处理 吸收反应后剩余的NO和NO2的混合气体 防止污染空气 装置的连接为A C E D B 有气体参与或生成的实验必须检查装置的气密性 故组装好仪器后 接下来进行的操作是检查装置的气密性 11 利用如图装置 进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M N2 H2O 通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量 a中试剂是浓氨水 答案 1 仪器a的名称为 仪器b中装入的试剂可以是 分液漏斗 NaOH或生石灰 或碱石灰 解析仪器a的名称为分液漏斗 仪器b中装入的试剂可以是NaOH或生石灰或碱石灰 解析 2 按气流方向正确的装置连接顺序为 填字母 装置可重复使用 答案 解析该实验在B处产生氨 通过D干燥氨 在A处NH3与MxOy反应 生成的水在D处被吸收 残留氨被C吸收 所以按气流方向正确的装置连接顺序为BDADC 解析 BDADC