高三化学一轮复习：实验-气体的制备.ppt

考纲要求 1 掌握常见气体的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 2 能绘制和识别典型的实验仪器装置图 常见命题知识点及考查形式 知识点1 制备原理 2 气密性检查 3 装置的选择 排序及改进创新 4 性质检验及现象的描述 形式 1 选择题图示法2 填空题 1 气体制备装置的设计 2 操作顺序 装置连接 气密性检查 装固体加液体 气体制取 4 1 防倒吸 2 防堵塞安全装置 3 防污染安全装置 3 气体净化与干燥注意事项 除杂 A 固 固加热 B 固 液不加热 C 固 液 液加热 O2 NH3 H2 O2 CO2 SO2 NO2 NH3 NO Cl2 常见气体发生装置 根据反应原理 反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置 气体的净化装置 除杂装置 1 洗气瓶 2 干燥管 3 燃烧管 干燥剂的选择 NH3H2SHIHBr NH3 Cl2CO2NO2等与碱反应的气体 NH3 收集装置 防倒吸装置 2 工业制Cl2 电解饱和食盐水 发生反应的化学方程式为 饱和食盐水 浓H2SO4 向上排空气 排饱和食盐水 NaOH溶液 Cl2的制备 1 实验室制Cl2 反应原理 装置类型 固体 液体气体 净化方法 用除去HCl 再用 除去水蒸气 收集方法 采用法或法收集 验满方法 将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口 若试纸变蓝 证明Cl2已收集满 尾气处理 多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染 须用吸收除去 探究一 常见气体实验室制法反应原理 氯气的实验室制法 1 反应原理 浓HCl 氧化剂 Cl2 氧化剂 浓盐酸的代替品为 2 制取干燥纯净的氯气需要哪些装置 浓H2SO4与NaCl 发生装置 除杂 干燥 收集 尾气处理装置 MnO2 KMnO4 KClO3 Ca ClO 2 3 氯气的工业制法 电解饱和食盐水 思考 1 写出实验室制氯气的离子方程式 标电子转移的方向和数目并回答 1molMnO2与足量的浓盐酸反应 可制得Cl2的物质的量 被氧化HCl的物质的量 含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应 可制得Cl2的物质的量 2 为什么可用排饱和食盐水法收集氯气 其他一些重要气体的制法回顾 O2 1 实验室制O2 反应原理及装置类型 收集方法 因为 可用排水法收集 验满方法 观察是否复燃 2 工业制O2 采用 O2不易溶于水 将带火星的木条放在瓶口 分离液态空气 除杂方法 用除去混有的水蒸气 收集方法 只能用法 验满方法 a 用湿润的红色石蕊试纸置于试管口 若 说明已收集满 b 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于管口 若 说明已收集满 尾气吸收 用H2O吸收多余的NH3 或用蘸有稀H2SO4的棉花团吸收 碱石灰 向下排空气 变蓝 有白烟 NH3 1 实验室制NH3 反应原理 装置类型 固体 固体气体 CO2 1 实验室制CO2 反应原理 装置类型 固体 液体 气体 净化方法 用除去HCl 收集方法 用法收集 验满方法 将燃烧的木条放在瓶口 若观察到 证明CO2已收集满 2 工业制CO2 高温煅烧石灰石 发生反应的化学方程式为 CaCO3 2HCl 稀 CaCl2 CO2 H2O 饱和NaHCO3 向上排空气 熄灭 CaCO3CaO CO2 长颈漏斗下端管口伸入液面以下 H2 1 实验室制H2 反应原理 装置类型 固 液气体 收集方法 法 2 工业制H2 水煤气法 Zn H2SO4 稀 ZnSO4 H2 排水集气或向下排空气集气 气体制备装置的设计 除杂 验满 验满CO2NH3O2SO2Cl2HCl 将燃烧的木条放在瓶口 若观察到熄灭 证明收集满 a 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 若变蓝 说明已收集满 b 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于管口 若有白烟生成 说明已收集满 将带火星的木条放在瓶口 若复燃 说明已收集满 将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口 若试纸变蓝 证明已收集满 将湿润的品红试纸放在集气瓶口 若试纸褪色 证明已收集满 a 将湿润的蓝色石蕊试纸置于试管口 若变红 说明已收集满 b 将蘸有浓氨水的玻璃棒置于管口 若有白烟生成 说明已收集满 检验CO2O2SO2H2 将带火星的木条伸入瓶口 若复燃 证明是O2 将气体通入品红溶液 溶液褪色 加热后又恢复原色 证明是SO2 排水法收集一试管的氢气 取出试管 靠近火焰 放开拇指 有轻微的爆鸣声 管口有蓝色火焰 则为H2 预习检测 1C2B3B4 饱和碳酸氢钠溶液 氢氧化钠溶液 灼热的氧化铜碱石灰或固体氧化钙或固体氢氧化钠 归纳总结 1 实验室制取气体的原理通常有两类反应 一类是氧化还原反应 另一类是复分解反应 2 实验室制取气体要考虑 安全性 经济性 简捷性 实效性 无污染反应缓 成本低价格廉 步骤少操作简 除杂易集气纯 例如 中学阶段学过的能够生成H2的反应有许多 金属钠与水 铁与水蒸气在高温下反应 焦炭与水蒸气反应 锌与稀硫酸反应 金属钾与水反应 电解饱和食盐水 电解水 金属铝与NaOH反应 1 上述气体中 从制备过程看 必须选择合适的氧化剂才能实现的是 填气体名称 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 例题1 氯气 氨气 变式练习1 2011山东 实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体 下列装置中合理的是 需要思考的问题 1 CO2中会含有哪些气体 如何除去 中间洗气瓶盛的是什么 2 怎样收集CO2 bd 变式练习2 08山东 实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O据此 从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 填代号 和制备并收集干燥 纯净Cl2的装置 填代号 可选用制备气体的装置 e d Cl2 2OH Cl ClO H2O 有人说用d装置制取Cl2也有缺陷 为什么 探究2 实验设计整体思路 例2 2010年山东卷 1 实验室常温下制取SO2的反应原理为 Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 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 2 验证产生的气体含有SO2的方法是 decb 安全瓶 防止倒吸 吸收多余的SO2 防止污染环境 将气体通入品红溶液 溶液褪色 加热后又恢复原色 变式练习3 2011全国II 1 下图是用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制取适量氯气的简易装置 其中装置B C D的作用分别是 B C D 2KMnO4 16HCl 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 向上排气收集氯气 安全作用 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 思考 A的作用 发生反应 生成氯气 3Cu 8H 2NO3 3Cu2 2NO 4H2O 根据所选的装置完成下表 不需要的可不填 2 铜屑和稀硝酸 发生反应生成NO气体 水 排水收集NO气体 接收B中排出的水 反应开始时 A中铜表面出现无色小气泡 速率逐渐加快 A管上部气体由无色逐渐变为浅红棕色 随反应的进行又变为无色 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 简单描述应观察到的实验现象 1 颜色由 变成 2 液面上升或下降 形成液面差 3 溶液变混浊4 生成 色沉淀5 溶液发生倒吸6 产生大量气泡7有液体溢出 要求 1 全面2 准确 1 固体表面产生大量气泡2 固体逐渐溶解3 固体体积逐渐变小 变细 4 颜色由 变成 1 生成 色 味 气体2 气体由 色变成 色3 先变 后 加深 变浅 褪色 3 有时需要指明何处 如何规范书写实验现象 归纳总结1简答题答题技巧 探究3 实验设计 改进与创新 例3某化学小组的同学到实验室学习 在实验桌上摆有下列仪器 1 关于e的用途 乙同学说 组成防倒吸装置 你还能说出其他两种用途吗 2 丙同学想用右图装置以大理石和稀盐酸反应制取CO2 教师指出 这需要太多的稀盐酸 造成浪费 该同学选用了上面的一种仪器 加在装置上 解决了这个问题 请你把该仪器画在图中合适的位置 往细口容器中加液体 组成过滤装置 7 1 蒸馏烧瓶Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 2 B溶液由紫红色变为无色 C中无色溶液出现淡黄色浑浊还原性和氧化性5SO2 2MnO4 2H2O 2SO42 5Mn2 4H 3 品红溶液褪色后 关闭分液漏斗活塞 点燃酒精灯加热 溶液恢复红色 4 NaOH 发生装置 净化装置 干燥装置 收集装置 吸收装置 装置连接顺序 实验方案的设计和仪器的连接 主体实验 是否必须 题中是否要求 结合试题 排水量气装置 A 装药品B 组装实验仪器C 检查装置的气密性D 制取气体 a 净化b 性质检验c 集气d 尾气处理 E 实验结束 整理仪器 练习1 实验室制备气体的操作一般有以下几步 按先后顺序依次是 知识整合 BCAD acbd E 注意 先查气密性 再装药品 例1 无水氯化铝是某些有机化学反应中常用的催化剂 它的熔点190 但在180 时已开始升华 它在常温下是一种白色固体 遇水发生剧烈的水解反应 甚至在空气中遇到微量水气也强烈地发烟 用下列装置制取无水氯化铝 回答以下问题 1 装置D中发生的化学反应方程式 2 仪器X与仪器Y直接相连的意图是 收集产物 3 能否去掉E装置 原因是 4 实验时应先点燃处的酒精灯 其作用是 防止堵塞 不能 防止F中水气与AlCl3作用 A 用氯气排尽装置中的空气 以防产品不纯 此装置可用于做什么